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Epidemiology/Épidémiologie

Differential sensitivity among Puccinia striiformis f. sp. tritici isolates to propiconazole and pyraclostrobin fungicides

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Pages 415-434 | Accepted 27 Jan 2019, Published online: 26 Feb 2019
 

Abstract

Stripe rust, caused by Puccinia striiformis f. sp. tritici (Pst), is a destructive disease of wheat in the USA and fungicides have been used to manage the disease. However, it is not clear whether Pst has developed resistance to the commonly used fungicides. In this study, historical and recent Pst isolates were tested for sensitivity to Tilt, a propiconazole demethylation inhibitor fungicide, and Headline, a pyraclostrobin quinone outside inhibitor fungicide. Both Tilt and Headline at their labelled full concentration completely prevented urediniospore germination of all tested isolates. However, differences in germination rate among Pst isolates were observed at reduced fungicide concentrations. In the infection tests of both seedlings and adult plants, the full labelled concentration of either fungicide applied at the same day as inoculation with Pst completely prevented sporulation, but differences in rust sporulation or disease severity were observed among isolates at some reduced fungicide concentrations, or at the same full concentration applied either one day before or 3 or 7 days after inoculation. Thus, the fungicides are still effective for managing stripe rust at the full concentrations, but differences in sensitivity exist among Pst isolates. The results provide the technique and baseline for continually monitoring Pst populations for changes in fungicide sensitivity.

Résumé

La rouille jaune, causée par Puccinia striiformis f. sp. tritici (Pst), est une maladie destructrice du blé aux États-Unis, et l’on utilise des fongicides pour la gérer. Toutefois, nous ne savons pas exactement si Pst a développé une résistance aux fongicides couramment utilisés. Dans cette étude, des isolats anciens et récents ont été testés en fonction de leur sensibilité à Tilt, un fongicide à base de propiconazole inhibiteur de la déméthylation, et Headline, un fongicide à base de pyraclostrobine inhibiteur externe de la quinone. Tilt et Headline utilisés à pleine concentration, selon les recommandations inscrites sur les étiquettes, ont inhibé la germination des urédospores de tous les isolats testés. Par ailleurs, des différences entre les taux de germination chez les isolats de Pst ont été observées à de plus faibles concentrations. Au cours de tests d’infection menés sur des plantules et des plants matures, la pleine concentration recommandée de chacun des fongicides, appliquée le jour même de l’inoculation avec Pst, a complètement enrayé la sporulation, mais des différences quant à la sporulation de la rouille ou à la gravité de la maladie ont été observées chez les isolats à certaines concentrations réduites ou à concentration recommandée appliquée un jour avant ou trois ou sept jours après inoculation. Ainsi, les fongicides sont toujours efficaces pour ce qui est de gérer la rouille jaune lorsqu’utilisés à pleine concentration, mais des différences quant à la sensibilité existent chez les isolats de Pst. Les résultats indiquent la technique à utiliser et constituent une référence quant à la surveillance en continu des populations de Pst relativement aux changements de leur sensibilité aux fongicides.

Acknowledgements

We thank Kent Evans for the technical assistance. The China Scholarship Council scholarships to Zhanhai Kang and Xing Li are greatly appreciated.

Supplementary material

Supplemental data for this article can be accessed online here: http://doi.org/10.1080/07060661.2019.1577301.

Additional information

Funding

This work was supported by the US Department of Agriculture, Agricultural Research Service (Project No. 2090-22000-018-00D), Washington Grain Commission (Projects 13C-3061-5682) and Idaho Wheat Commission (13C-3061-4232).

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