Ramularia collo-cygni: a new pathogen spreading in barley fields in Estonia

Abstract

Ramularia leaf spot (RLS) caused by the fungus Ramularia collo-cygni (Rcc) is affecting barley fields throughout temperate regions worldwide. The first finding of RLS in Estonia was reported on spring barley in 2012 and since then the area of RLS infection has been widening in Estonia. This work has been carried out to monitor the natural infection of Rcc in two winter barley cultivars and to follow artificial fungal infection by a PCR-based assay. Using our approach, we could detect presence of the fungal pathogen in barley leaves before the appearance of disease symptoms at early growth stages. Response of two tested cultivars to Rcc infection in the field conditions was different, showing genotype-environment interaction in the development and spreading of Rcc. In harvested grain samples at the end of growing season no Rcc infection was detected. The role of external inoculum, Rcc conidia transmitted from various grasses (Poaceae) growing next to crop fields, is discussed. These results provide further insight into the epidemiology of Rcc.

An Important Pathogen of Barley: Ramularia collo-cygni

“…Estonya'da iki kışlık arpa çeşidinde Rcc'nin doğal enfeksiyonunu izlemek ve moleküler bazlı testle fungus enfeksiyonunu takip etmek için yapılan bir çalışmada erken büyüme aşamalarında hastalık belirtileri ortaya çıkmadan önce arpa yapraklarında fungal patojeninin varlığı tespit edilebilmiştir. Test edilen iki çeşidin tarla koşullarında Rcc enfeksiyonuna tepkisi farklı bulunmuş olup bu da Rcc'nin gelişimi ve yayılmasında genotip-çevre etkileşiminin olduğunu göstermiştir [68]. R. collo-cygni'nin biyolojisindeki havayla taşınan sporların önemi hala tartışmalı bir konu olsa da araştırmacılar fungusun spor hareketi ile hastalık salgınları arasında yakın bir ilişki bulmuşlardır.…”

“…Mäe ve ark. [68], yabancı otların inokulum kaynağı olabileceğini öne sürmüştür, ancak bu alternatif konukçuların RLS epidemiyolojisindeki rolü tam olarak belirlenmemiştir.…”

“…Enfeksiyonun erken evresinde güvenilir Rcc tespit yöntemleri bulmak ve olası Rcc bulaşma yollarını ortaya çıkarmak gerekmektedir. Rcc için fungusun doğru teşhis edilebilmesi ve tarlalarda fungisit uygulamasının doğru zamanlamasının enfeksiyonun kontrolüne yardımcı olacağı düşülmektedir [68]. Bunun yanı sıra günümüzde RLS dayanıklılığı için ıslah konusunda en verimli yaklaşım, kısmi dayanıklılık kaynakları olarak çeşitli germplazmları kullanarak, R. collo-cygni tarafından yüksek doğal enfeksiyon seviyelerine sahip yerlerde popülasyonlar üzerinde denemeler yaparak, RLS'ye karşı dayanıklı bitki çeşitleri seçebilmektir.…”

Fungicide Resistance Evolving in Ramularia collo-cygni Population in Estonia

“…In Estonia, net blotch ( Pyrenophora teres ) and spot blotch ( Cohliobolus sativus ) have been the most common foliar diseases of barley, causing serious yield and quality reduction [ 25 ]. Due to the increasing spread of R. collo-cygni , RLS has become an emerging disease in Estonian barley fields in the recent past [ 26 ]. Genetic studies have revealed a lack of geographical clustering of R. collo-cygni populations, which emphasises the major role of global seed transport in transmitting the pathogen around barley growing countries and also spreading fungicide resistant R. collo-cygni isolates [ 16 , 27 ].…”

“…It is difficult to predict the capacity of pathogen populations because RLS is very often hidden behind other diseases and the diagnosis of physiological leaf spots [ 44 ]. In 2012, R. collo-cygni was first found in a few spring barley fields in Estonia [ 6 ], but in the growing season of 2015–2016, RLS infection was more widespread and had also spread to winter barley fields [ 26 ].…”