No abstract

Active optical sensors (AOSs) measure crop refl ectance at specifi c wavelengths and calculate vegetation indices (VIs) that are used to prescribe variable N fertilization. Visual observations of winter wheat (Triticum aestivum L.) plant greenness and density suggest that VI values may be genotype specifi c. Some sensor systems use correction coeffi cients to eliminate the eff ect of genotype on VI values. Th is study was conducted to assess the eff ects of winter wheat cultivars and growing conditions on canopy refl ectance, as measured by red or amber normalized diff erence vegetative indices (NDVIs) derived from AOSs. Variations in NDVI values among three wheat cultivars were measured at three growth stages (Zadoks 31, 37, and 65) during 3 yr at three sites in Poland. GreenSeeker Model 505 and Crop Circle ACS-210 sensors were utilized to measure red and amber NDVIs, respectively. Signifi cant (p < 0.05) diff erences in both forms of NDVI associated with wheat genotypes were observed across years and sites at Zadoks 31, the time when canopy sensing and N fertilization decisions are oft en made. Lack of a genotype ´ site interaction for both red and amber NDVIs and the presence of a signifi cant genotype ´ year interaction for both VIs suggested that (i) canopy greenness and density of the same genotype measured at the same growth stage are likely to be stable across diff erent growing conditions, and (ii) NDVI values for a particular genotype tend to vary more across years than across sites. Because developing temporally variable correction coeffi cients is not practical, we strongly recommend that an in situ calibration (based on in-fi eld or a virtual reference strip) is utilized to normalize NDVI across genotypes, years, and sites.

No abstract

Streszczenie. Rdza brunatna wywoływana przez Puccinia triticina przyczynia się do zmniejszenia plonu pszenicy na świecie. Opracowanie technologii sekwencjonowania następnej generacji (NGS) pozwala na skanowanie genotypów. Wybrane markery zasocjowane z cechami istotnymi rolniczo mogą być wykorzystane do selekcji genomowej. W prezentowanych badaniach 94 haplotypy zostały scharakteryzowane po względem 4599 markerów typu polimorfizm pojedynczy nukleotydu (SNP), reprezentujących dane DArTseq. Dane te były poddane analizie asocjacyjnej z rdzą brunatną w stadium rośliny dojrzałej przez trzy lata w trzech lokalizacjach. W celu identyfikacji asocjacji pomiędzy haplotypami a powierzchnią pod krzywą rozwoju choroby (AUDPC) i końcową oceną rdzy brunatnej (FLR) zastosowano mieszany model liniowy (MLM). Zidentyfikowano 13 markerów, które wyjaśniały 6,2-14,6% zmienności w AUDPC. Markery te reprezentowały pojedyncze loci rozmieszczone na chromosomach 1A, 2A, 2B, 3D, 4A, 6B i 7B. Markery zasocjowane z FLR wyjaśniały 8,5-21,0% zmienności. W przypadku FLR 20 markerów zasocjowanych ze zmienności fenotypową było rozmieszczonych na 10 chromosomach pszenicy. Chromosomy 2B, 3B i 5B były reprezentowane przez serie markerów. Scharakteryzowane genotypy mogą być krzyżowane w celu nagromadzenia markerów zasocjowanych ze zwiększeniem odporności na rdzę brunatną. Opcjonalnie, w celu precyzyjnej lokalizacji efektów stwierdzonych w badaniach asocjacyjnych, w odniesieniu do wcześniej zidentyfikowanych genów można testować dodatkowo populacje mapujące. Proponowane markery mogą być bezpośrednio wykorzystane w selekcji genomowej w celu zwiększenia odporności na rdzę brunatną w nowych odmianach pszenicy.

Odporność na fuzariozę kłosów genotypów pszenicy testowana była w warunkach polowych w IHAR — PIB Radzików oraz w IGR PAN w Poznaniu (pole doświadczalne w Cerekwicy). Kłosy inokulowane były izolatami Fusarium culmorum. Potwierdzono odporność na fuzariozę kłosów warunkach polowych (typ odporności I+II) większości genotypów z kolekcji form odpornych. Uzyskano wysokie wartości (0,613–0,775) współczynników korelacji indeksów fuzariozy kłosów dla genotypów odpornych badanych w latach 2014–2016. Nie było istotnej zależności pomiędzy odpornością typu I i typu II. Odporności typu I i II słabo korelowały z indeksem fuzariozy kłosów z doświadczenia polowego, wyższe były współczynniki korelacji indeksów fuzariozy kłosów ze średnią odpornością obu typów. Badane genotypy wykazały zróżnicowaną odporność na uszkodzenie ziarniaków przez Fusarium (typ III). Indeks fuzariozy kłosów wysoce istotnie korelował z uszkodzeniem ziarniaków pszenicy. Fuzarioza kłosów powodowała redukcję plonu ziarna z kłosa (typ IV odporności). Stwierdzono istotne korelacje indeksu fuzariozy kłosów i uszkodzenia ziarniaków z redukcją plonu ziarna. Zidentyfikowano genotypy o łączące typy odporności I+II, III i IV. Badane genotypy wykazały zróżnicowaną odporność na akumulację toksyn fuzaryjnych (trichoteceny B, zearalenon) w ziarnie (typ V). Zidentyfikowano genotypy pszenicy wykazujące odporność typu V. Indeks fuzariozy kłosów, stopień uszkodzenia ziarniaków oraz zawartość ergosterolu (ilościowy miernik zawartości grzybni w ziarnie) korelowały wysoce istotnie z zawartością trichotecenów w ziarnie. Korelacja indeksu fuzariozy kłosów, stopnia uszkodzenia ziarniaków oraz zawartości ergosterolu była słabsza w przypadku zearalenonu. Zidentyfikowano genotypy łączące podwyższony poziom odporności różnego typu.