Crown rust on oat genotypes with different levels of resistance: damages and losses / Ferrugem da folha sobre genótipos de aveia com diferentes níveis de resistência: danos e perdas

The evolution in virulence of Puccinia coronata f. sp. avenae has challenged the genetic resistance to crown rust in oat genotypes. New resistance sources are constantly required for yield stabilization and costs reduction. This study aimed to characterize the crown rust resistance of oat genotypes and the disease´s productive and economic impact. Experiments were conducted in two environments, with and without chemical control. Resistance was measured by disease progress, apparent rate of infection, final severity and pustule size. Damages were based on reduction of yield, 1000 grain mass and hectoliter mass. UFRGS16Q6030-2 was immune. In both environments, UFRGS166091-2 and URS Brava exhibited the greatest level of resistance and the smallest grain yield reduction, while URS 22 was highly susceptible, reducing more than 70% of its grain yield. These results surpass the negative impacts of the disease previously reported in oats, particularly related to grain yield. The data presented in this paper highlighted the importance of genetic resistance, particularly partial resistance, for maintaining oat genetic yield potential, reducing environmental contamination with less fungicides, and increasing economic gains with oat cultivation.(AU)

A evolução da virulência de Puccinia coronata f. sp. avenae desafia a resistência genética de cultivares de aveia à ferrugem da folha. Novas fontes de resistência são constantemente necessárias para estabilizar a produção e reduzir custos. Os objetivos desse estudo foram caracterizar a resistência de seis genótipos de aveia à ferrugem da folha e avaliar o impacto produtivo e econômico causado pela doença. Foram conduzidos ensaios em dois ambientes com e sem o controle químico. A resistência foi medida via progresso da doença, taxa aparente de infecção, severidade final e tamanho da pústula. As perdas foram avaliadas em rendimento, massa de mil grãos e massa do hectolitro. UFRGS 16Q6030-2 foi imune. Em ambos os ambientes, UFRGS 166091-2 e URS Brava exibiram os maiores níveis de resistência e as menores reduções no rendimento de grãos, enquanto URS 22 teve a maior suscetibilidade, com redução superior a 70% no rendimento de grãos. Os resultados obtidos superam os impactos negativos da doença previamente relatados em aveia, particularmente em relação ao rendimento de grãos. Os dados apresentados neste trabalho ressaltam a importância da resistência genética, particularmente a parcial, na manutenção do potencial genético produtivo, na redução de contaminações ambientais pelo menor uso de fungicidas e na ampliação dos ganhos econômicos com a cultura da aveia.(AU)

Growth of canola hybrids resistant and sensitive to herbicides / Crescimento de híbridos de canola resistentes e sensível a herbicidas

Plant growth analysis is useful for determining adequate management practices and exploring the maximum yield potential of cultivars or hybrids. Canola hybrids with resistance to herbicides have been studied and registered for Brazilian conditions, as they improve weed management in canola crops. This study evaluated the growth of canola hybrids resistant to triazine or imidazolinone herbicides compared to a sensitive hybrid. The experiment was conducted using a completely randomized design, with four replications, in a bifactorial scheme using three hybrids and six sampling times. The canola hybrids used were Hyola 571CL (resistant to imidazolinones), Hyola 555TT (resistant to triazines), and Hyola 61 (sensitive to both herbicides). Height, leaf area, and dry matter of roots, leaves, stems, and shoots of the plants were evaluated at 14, 28, 42, 56, 70, and 119 days after emergence (DAE). The physiological indices absolute growth rate, leaf area ratio, specific leaf area, and net assimilation rate were calculated, and yield indices evaluated. Compared to Hyola 61, the Hyola 555TT hybrid showed lower values of leaf dry matter at 70 DAE, absolute growth rate up to 56 DAE, and net assimilation rate at 14 and 28 DAE, and a higher leaf area ratio at 56 DAE, whereas the hybrid Hyola 571CL presented lower leaf area and lower leaf dry matter at 70 DAE. At flowering, compared to Hyola 61, the hybrid Hyola 571CL presents lower leaf area, and the hybrids Hyola 555TT and Hyola 571CL have lower leaf dry matter accumulation. Differences in the growth of canola hybrids Hyola 555TT, Hyola 571CL and Hyola 61 do not cause differences in their grain yield.

A análise de crescimento de plantas é útil para determinar práticas de manejo adequadas e explorar o máximo potencial de rendimento de cultivares ou híbridos. Híbridos de canola com resistência a herbicidas têm sido estudados e registrados para as condições brasileiras, visto que melhoram o manejo de plantas daninhas nas lavouras de canola. Este estudo avaliou o crescimento de híbridos de canola resistentes a herbicidas triazinas ou imidazolinonas comparado a um híbrido sensível. O experimento foi conduzido usando o delineamento inteiramente casualizado, com quatro repetições, em um esquema bifatorial usando três híbridos e seis épocas de amostragem. Os híbridos de canola utilizados foram Hyola571CL (resistente a imidazolinonas), Hyola 555TT (resistente a triazinas) e Hyola 61 (sensível a ambos os herbicidas). A estatura, área foliar e massa seca de raízes, folhas, caules e partes aéreas das plantas foram avaliadas aos 14, 28, 42, 56, 70 e 119 dias após a emergência (DAE). Os índices fisiológicos taxa de crescimento absoluto, razão de área foliar, área foliar específica e taxa de assimilação líquida foram calculados e os índices de rendimento avaliados. Comparativamente ao Hyola 61, o híbrido Hyola555TT apresentou menores valores de massa seca de folhas aos 70 DAE, taxa de crescimento absoluto até os 56 DAE e taxa de assimilação líquida aos 14 e 28 DAE e uma maior razão de área foliar aos 56 DAE, enquanto que o híbrido Hyola 571CL apresentou menor área foliar e menor massa seca de folhas aos 70 DAE. No florescimento, comparativamente ao Hyola 61, o híbrido Hyola 571CL apresenta menor área foliar e os híbridos Hyola 555TT e Hyola 571CL possuem menor acúmulo de massa seca de folhas. Diferenças no crescimento dos híbridos de canola Hyola 555TT, Hyola 571CL e Hyola 61 não ocasionam mudanças no seu rendimento de grãos.

Growth of canola hybrids resistant and sensitive to herbicides / Crescimento de híbridos de canola resistentes e sensível a herbicidas

Plant growth analysis is useful for determining adequate management practices and exploring the maximum yield potential of cultivars or hybrids. Canola hybrids with resistance to herbicides have been studied and registered for Brazilian conditions, as they improve weed management in canola crops. This study evaluated the growth of canola hybrids resistant to triazine or imidazolinone herbicides compared to a sensitive hybrid. The experiment was conducted using a completely randomized design, with four replications, in a bifactorial scheme using three hybrids and six sampling times. The canola hybrids used were Hyola 571CL (resistant to imidazolinones), Hyola 555TT (resistant to triazines), and Hyola 61 (sensitive to both herbicides). Height, leaf area, and dry matter of roots, leaves, stems, and shoots of the plants were evaluated at 14, 28, 42, 56, 70, and 119 days after emergence (DAE). The physiological indices absolute growth rate, leaf area ratio, specific leaf area, and net assimilation rate were calculated, and yield indices evaluated. Compared to Hyola 61, the Hyola 555TT hybrid showed lower values of leaf dry matter at 70 DAE, absolute growth rate up to 56 DAE, and net assimilation rate at 14 and 28 DAE, and a higher leaf area ratio at 56 DAE, whereas the hybrid Hyola 571CL presented lower leaf area and lower leaf dry matter at 70 DAE. At flowering, compared to Hyola 61, the hybrid Hyola 571CL presents lower leaf area, and the hybrids Hyola 555TT and Hyola 571CL have lower leaf dry matter accumulation. Differences in the growth of canola hybrids Hyola 555TT, Hyola 571CL and Hyola 61 do not cause differences in their grain yield.(AU)

A análise de crescimento de plantas é útil para determinar práticas de manejo adequadas e explorar o máximo potencial de rendimento de cultivares ou híbridos. Híbridos de canola com resistência a herbicidas têm sido estudados e registrados para as condições brasileiras, visto que melhoram o manejo de plantas daninhas nas lavouras de canola. Este estudo avaliou o crescimento de híbridos de canola resistentes a herbicidas triazinas ou imidazolinonas comparado a um híbrido sensível. O experimento foi conduzido usando o delineamento inteiramente casualizado, com quatro repetições, em um esquema bifatorial usando três híbridos e seis épocas de amostragem. Os híbridos de canola utilizados foram Hyola571CL (resistente a imidazolinonas), Hyola 555TT (resistente a triazinas) e Hyola 61 (sensível a ambos os herbicidas). A estatura, área foliar e massa seca de raízes, folhas, caules e partes aéreas das plantas foram avaliadas aos 14, 28, 42, 56, 70 e 119 dias após a emergência (DAE). Os índices fisiológicos taxa de crescimento absoluto, razão de área foliar, área foliar específica e taxa de assimilação líquida foram calculados e os índices de rendimento avaliados. Comparativamente ao Hyola 61, o híbrido Hyola555TT apresentou menores valores de massa seca de folhas aos 70 DAE, taxa de crescimento absoluto até os 56 DAE e taxa de assimilação líquida aos 14 e 28 DAE e uma maior razão de área foliar aos 56 DAE, enquanto que o híbrido Hyola 571CL apresentou menor área foliar e menor massa seca de folhas aos 70 DAE. No florescimento, comparativamente ao Hyola 61, o híbrido Hyola 571CL apresenta menor área foliar e os híbridos Hyola 555TT e Hyola 571CL possuem menor acúmulo de massa seca de folhas. Diferenças no crescimento dos híbridos de canola Hyola 555TT, Hyola 571CL e Hyola 61 não ocasionam mudanças no seu rendimento de grãos.(AU)

Organic acid carriers in tolerance to toxic aluminum in wheat / Transportadores de ácidos orgânicos na tolerância ao alumínio tóxico em trigo

Aluminum (Al) toxicity in plants is seen in about 15% of the soils worldwide, restraining yields in arable land. In Brazil, acidic soils limit production of wheat (Triticum aestivum L.) and other cereals. Al is toxic for most winter cereals when its concentration increases and soil pH is below 5. One of the main concerns with acidic soil is the increase in the mobility of Al3+ions. Al binds to cell walls in roots, preventing meristematic elongation in sensitive species, causing damage to the root system and results in lower yields. Al3+ forms highly stable complexes with phosphorus (P), limiting its availability to plants, as well as reducing cell division and elongation. To deal with Al toxicity, plants have developed strategies such as organic acid (OA) exudation by roots; this mechanism of detoxification has been well-characterized. OAs, in turn, chelate ions Al3, forming non-toxic compounds that do not penetrate the root system. Some genes responsible for Al tolerance in wheat have been identified, particularly TaALMT1 and TaMATE1B that transport malate and citrate OAs, respectively. In this review, we discussed the mechanisms by which Al damages roots those by which plants are protected, primarily through two genes. We also described the interaction of the ALMT1 gene with P and iron (Fe).(AU)

A toxicidade do alumínio (Al) às plantas é observada em cerca de 15% dos solos no planeta, sendo um fator restritivo à produtividade em terras cultiváveis. No Brasil, os solos ácidos são limitantes à produção de trigo (Triticum aestivum L.) e outros cereais. O Al é tóxico para a maioria dos cereais de inverno, quando a sua concentração aumenta e o pH do solo atinge valores inferiores a 5. Uma das principais preocupações sobre o solo ácido é o aumento da mobilidade dos íons Al3+. O Al pode se ligar as paredes celulares das raízes e, como consequência, impedir o alongamento meristemático em espécies sensíveis, provocando danos ao sistema radicular, que resulta em menor desempenho agronômico das plantas. O Al3+ é também capaz de formar complexos altamente estáveis com fósforo (P), limitando sua disponibilidade para as plantas, e também reduzindo a divisão e o alongamento celular. Para lidar com a toxicidade ao Al, as plantas desenvolveram algumas estratégias como a exsudação de ácido orgânicos (AOs) pelas raízes, sendo este mecanismo de destoxificação bem caracterizado. Os AOs, por sua vez, quelam ions Al3+ formando compostos não tóxicos que não penetram no sistema radicular. Alguns genes responsáveis pela tolerância ao Al em trigo foram identificados, com ênfase para TaALMT1 e TaMATE1B, que exsudam os AOs malato e citrato, respectivamente. Nesta revisão, discutimos os mecanismos pelos quais Al danifica raízes, bem como plantas protegem-se, através de dois genes principalmente. Também apresentamos a interação do gene ALMT1 com P e ferro (Fe).(AU)