Resistencia al moho de los granos en panel de diversidad de sorgo [Sorghum bicolor (L.) Moench]

Abstract

Sorghum [Sorghum bicolor (L.) Moench] production in wet humid regions is highly affected by grain mold disease, which involves more than 40 different fungi. The identification of resistant sources and the establishment of reliable evaluation methods are imperative for the development of new resistant varieties. The sorghum association panel (SAP), constituted by 360 accessions that represent 10 subpopulations of sorghum, was evaluated to identify new sources of resistant to grain mold. In parallel, the efficiency of four inoculations of conidial suspension with different pathogenic fungi was evaluated. The SAP was evaluated at Isabela and Mayaguez, Puerto Rico during 2014 (Experiment 1). The rating and germination of harvested sorghum grains was used to identify 43 accessions potentially resistant to grain mold. During this experiment, the subpopulation Sudanese/Broocorn/Guinea average the best seed rating, while the subpopulation Guinea/Caudatum/Bicolor had the highest germination. In contrast, the subpopulation Milo/Feterita was the lowest for seed rating and germination. Subsequently, these 43 accessions were evaluated at Isabela, P.R. during 2015 (Experiment 2). A total of 13 accessions (SC1494, Keller, SC15, SC13, RoxOrange, SC782, 6550Sumac, SC609, KansasOrange, RedAmber, SC598, Tx2784 and SC605) were classified as resistant based on the seed rating and germination of grain harvested from both experiments. The presence of five subpopulations among these 13 accessions suggests the presence of multiple resistant mechanisms. The integration of these accessions into sorghum breeding programs should aid in the development of new resistant varieties. The efficiency of inoculations with different pathogenic fungi was determined with the evaluation of 40 accessions from Experiment 2. Daily, four conidial suspensions of Curvularia lunata, Fusarium thapsinum, F. semitactum, and a mixture of these three fungi were used to inoculate two to five panicles up to seven days after anthesis. Seed rating and germination were similar among treatments indicating that the resistant/susceptible response was not affected by type of inoculation. Indeed, Isabela, P.R. provides the environmental conditions needed for the successful germplasm evaluation for resistant to grain mold.

La producción de sorgo [Sorghum bicolor (L.) Moench] en regiones húmedas es altamente afectada por la enfermedad del moho de los granos, la cual incluye más de 40 especies de hongos. La identificación de fuentes de resistencias y desarrollo de métodos de evaluación es necesaria para el desarrollo de nuevas variedades. El panel de asociación de sorgo (PAS), compuesto por 360 accesiones que ncluyen 10 subpoblaciones de sorgo, fue evaluado para identificar nuevas de fuentes resistencia al moho de los granos. Al mismo tiempo, se evaluó la eficiencia de inoculaciones con 4 suspensiones de conidias con diferentes hongos patogénicos. El PAS fue evaluado en un diseño completamente aleatorizado en Isabela y Mayagüez, Puerto Rico durante el 2014 (Experimento 1). La apariencia y germinación de los granos cosechados se utilizaron para identificar 43 accesiones con posible respuesta de resistencia al moho de los granos. La subpoblación Sudanese/Broocorn/Guinea promedió la mejor apariencia, mientras que la subpoblación Guinea/Caudatum/Bicolor la mayor germinación. Por el contrario, la subpoblación Milo/Feterita fue inferior por su apariencia y porciento de germinación. Subsiguientemente, las 43 accesiones se evaluaron en Isabela, P.R. durante el 2015 (Experimento 2). Un total de 13 accesiones (SC1494, Keller, SC15, SC13, RoxOrange, SC782, 6550Sumac, SC609, KansasOrange, RedAmber, SC598, Tx2784 y SC605) fueron clasificadas como resistentes basado en la apariencia y germinación de los granos de ambos experimentos. La presencia de cinco subpoblaciones entre las 13 accesiones sugiere la posibilidad de diferentes mecanismos de resistencia. La integración de estas accesiones en programas de mejoramiento ayudará al desarrollo de nuevas variedades resistentes. La eficiencia de las inoculaciones con diferentes hongos patogénicos se determinó utilizando 40 accesiones del Experimento 2. Diariamente, cuatro suspensiones de conidias de Curvularia lunata, Fusarium thapsinum, F. semitactum, y una mezcla de los tres hongos fueron utilizadas para asperjar de dos a cinco panículas por tratamiento durante siete días después de antesis. La apariencia y germinación fueron iguales entre las panículas tratadas indicando que la respuesta de resistencia/susceptibilidad no varía con las inoculaciones. Ciertamente, la localidad de Isabela, P.R. provee las condiciones ambientales para las evaluaciones de germoplasma para resistencia al moho de los granos.