Effects of One Cycle of Recurrent Selection for Early Blight Resistance in a Diploid Hybrid Solanum phureja-S. stenotomum Population

Abstract

Early blight, caused by Alternaria solani, is an important foliar disease in potatoes around the world. Heritable early blight resistance was previously identified in a population of Solanum phureja-S. stenotomum (phu-stn). Seventy-two clones, consisting of the most early-blight resistant clone from each of the 72 phu-stn families in this population, were randomly intermated and four horticulturally good clones from each family were selected to constitute the second cycle population. The objective of this study was to determine if this recurrent selection strategy would improve levels of early blight resistance in the second cycle population. Clones from the second cycle population were evaluated in a replicated field trial for two years in Pennsylania, USA. Area under the disease progress curve was calculated from estimates of the percentage of necrotic lesions and defoliation. Broad-sense heritability for resistance was 0.75, with a 95% confidence interval of 0.69-0.81. Narrow-sense heritability was 0.63±0.29. However, the second cycle population was more susceptible and later in maturity than the first cycle population. Because of the negative association between earliness and resistance to early blight, it is likely that selecting horticulturally good clones to constitute the second cycle population favored susceptibility. Alternate breeding strategies to improve early blight resistance will have to be devised.Resumen El tizón temprano, causado por Alternaria solani, es una enfermedad foliar de la papa importante en todo el mundo. Con anterioridad se ha identificado la heredabilidad de la resistencia al tizón temprano en una población de Solanum phureja-S. stenotomum (phu-stn). Setenta y dos clones, consistentes en el clon mas resistente de cada una de las 72 familias phu-stn de esta población, se entrecruzaron al azar, y se seleccionaron cuatro clones horticulturalmente buenos de cada familia, para constituir la población del segundo ciclo. El objetivo de este estudio fue determinar si esta estrategia de selección recurrente mejoraría los niveles de resistencia al tizón temprano en la población del segundo ciclo. Se evaluaron los clones de la población del segundo ciclo en pruebas de campo repetidas por dos años en Pennsylvania, EUA. Se calculó el área bajo la curva de progreso de la enfermedad de estimaciones del porcentaje de lesiones necróticas y defoliación. La heredabilidad en el sentido amplio fue de 0.75, con un intervalo de confianza del 95% de 0.69-0.81. La heredabilidad en el sentido estrecho fue 0.63±0.29. No obstante, la población del segundo ciclo fue mas susceptible y mas tardía que la población del primer ciclo. Debido a la asociación negativa entre la precocidad y la resistencia al tizón temprano, es probable que la selección de los clones horticulturalmente buenos para constituir la población del segundo ciclo favoreció la susceptibilidad. Se tendrán que visualizar estrategias alternativas de mejoramiento para mejorar la resistencia al tizón temprano.

High Resistance of Potato to Early Blight Is Achieved by Expression of the Pro-SmAMP1 Gene for Hevein-Like Antimicrobial Peptides from Common Chickweed (Stellaria media)

“…Elsewhere, the relative square leaf area of Alternaria spp. infection, given as % of the damaged leaf area [48], or the disease severity ranging from 1 to 7 or from 1 to 4 corresponding to lesions from 0 to more than 5 mm, respectively, have been used to judge the early blight severity [4,[49][50][51][52]. Different complex criteria taking into account various parameters of disease progression such as incubation period length, spore production and lesion expansion rates have been used elsewhere as well [30,53,54].…”