Phenobook: An open source software for phenotypic data collection

Background: Research projects often involve observation, registration, and data processing starting from information obtained in field experiments. In many cases, these tasks are carried out by several persons in different places, times, and ways, adding different levels of complexity and error in data collecting. Furthermore, data processing can be time consuming, and input errors may produce unwanted results. Results: We have developed a novel, open source software called Phenobook, an easy, flexible, and intuitive tool to organize, collect, and save experimental data for further analyses. Phenobook was conceived to collect phenotypic observations in a user-friendly, cost-effective way. It consists of a web-based software for experiment design, data input and visualization, and exportation, combined with a mobile application for remote data collecting. We provide in this article a detailed description of the developed tool. Conclusion: Phenobook is a software tool that can be easily implemented in collaborative research and development projects involving data collecting and forward analyses. Adopting Phenobook is expected to improve the involved processes by minimizing input errors, resulting in higher quality and reliability of the research outcomes.Fil: Crescente, Juan Manuel. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria. Centro Regional Córdoba. Estación Experimental Agropecuaria Marcos Juárez; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; ArgentinaFil: Guidobaldi, Fabio. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria. Centro Regional Córdoba. Estación Experimental Agropecuaria Marcos Juárez; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; ArgentinaFil: Demichelis, Melina. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria. Centro Regional Córdoba. Estación Experimental Agropecuaria Marcos Juárez; ArgentinaFil: Formica, Maria B.. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria. Centro Regional Córdoba. Estación Experimental Agropecuaria Marcos Juárez; ArgentinaFil: Helguera, Marcelo. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria. Centro Regional Córdoba. Estación Experimental Agropecuaria Marcos Juárez; ArgentinaFil: Vanzetti, Leonardo Sebastián. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria. Centro Regional Córdoba. Estación Experimental Agropecuaria Marcos Juárez; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentin

Identification of leaf rust resistance genes in selected Argentinean bread wheat cultivars by gene postulation and molecular markers

Leaf rust, caused by Puccinia triticina Eriks. is a common and widespread disease of bread wheat (Triticum aestivum L.), in Argentina. Host resistance is the most economical, effective and ecologically sustainable method of controlling the disease. Gene postulation helps to determine leaf rust resistance genes (Lr genes) that may be present in a large group of wheat germplasm. Additionally presence of Lr genes can be determined using associated molecular markers. The objective of this study was to identify Lr genes that condition leaf rust resistance in 66 wheat cultivars from Argentina. Twenty four differential lines with individual known leaf rust resistance genes were tested with 17 different pathotypes of leaf rust collected from Argentina. Leaf rust infection types produced on seedling plants of the 66 local cultivars were compared with the infection types produced by the same pathotypes on Lr differentials to postulate which seedling leaf rust genes were present. Presence of Lr9, Lr10, Lr19, Lr20, Lr21, Lr24, Lr25, Lr26, Lr29, Lr34, Lr35, Lr37, Lr47 and Lr51 was also determined using molecular markers. Eleven different Lr genes were postulated in the material: Lr1, Lr3a, Lr3ka, Lr9, Lr10, Lr16, Lr17, Lr19, Lr24, Lr26, Lr41. Presence of Lr21, Lr25, Lr29, and Lr47 could not be determined with the seventeen pathotypes used in the study because all were avirulent to these genes. Eleven cultivars (16.7%) were resistant to all pathotypes used in the study and the remaining 55 (83.3%) showed virulent reaction against one or more local pathotypes. Cultivars with seedling resistance gene combinations including Lr16 or single genes Lr47 (detected with molecular marker), Lr19 and Lr41, showed high levels of resistance against all pathotypes or most of them. On the opposite side, cultivars with seedling resistance genes Lr1, Lr3a, Lr3a + Lr24, Lr10, Lr3a + Lr10, Lr3a + Lr10 + Lr24 showed the highest number of virulent reactions against local pathotypes. Occurrence of adult plant resistance genes Lr34, Lr35 and Lr37 in local germplasm was evaluated using specific molecular markers confirming presence of Lr34 and Lr37. Our data suggest that combinations including seedling resistance genes like Lr16, Lr47, Lr19, Lr41, Lr21, Lr25 and Lr29, with adult plant resistance genes like Lr34, SV2, Lr46 will probably provide durable and effective resistance to leaf rust in the region.EEA Marcos JuárezFil: Vanzetti, Leonardo Sebastian. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria (INTA). Estación Experimental Agropecuaria Marcos Juárez. Grupo Biotecnología y Recursos Genéticos; ArgentinaFil: Campos, Pablo Eduardo. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria (INTA). Estación Experimental Agropecuaria Bordenave. Area Fitopatología; ArgentinaFil: Demichelis, Melina. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria (INTA). Estación Experimental Agropecuaria Marcos Juárez. Grupo Biotecnología y Recursos Genéticos; ArgentinaFil: Lombardo, Lucio. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria (INTA). Estación Experimental Agropecuaria Marcos Juárez. Grupo Biotecnología y Recursos Genéticos; ArgentinaFil: Aurelia, Paola Romina. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria (INTA). Estación Experimental Agropecuaria Marcos Juárez. Grupo Biotecnología y Recursos Genéticos; ArgentinaFil: Vaschetto, Luis María. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria (INTA). Estación Experimental Agropecuaria Marcos Juárez. Grupo Biotecnología y Recursos Genéticos; ArgentinaFil: Bainotti, Carlos Tomas. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria (INTA). Estación Experimental Agropecuaria Marcos Juárez. Grupo Mejoramiento de Trigo; ArgentinaFil: Helguera, Marcelo. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria (INTA). Estación Experimental Agropecuaria Marcos Juárez. Grupo Biotecnología y Recursos Genéticos; Argentin

Libro de campo : Sistema de información para la toma de observaciones a campo

Los proyectos de investigación y desarrollo en ciencias biológicas y agronómicas dependen en gran medida de la observación, registro y análisis de un gran n´umero de datos obtenidos en experimentos a campo. En este trabajo se desarrolló un software configurable que permite llevar registros y realizar reportes sobre datos de distinto tipo. El sistema cuenta con una aplicación móvil multiplataforma la cual fue diseñada para la rápida toma de datos en distintos escenarios.Sociedad Argentina de Informática e Investigación Operativa (SADIO

SIAM: Sistema Integral de Administración para el Mejoramiento

Los programas de mejoramiento vegetal requieren de la administración de grandes cantidades de información: desde la incorporación, manejo y desarrollo de germoplasma, siguiendo por la planificación y seguimiento de ensayos, hasta el análisis de los resultados previo a la selección de genotipos superiores y difusión en el territorio. En éste trabajo se formalizó una estrategia metodológica basada en el desarrollo de herramientas informáticas para dar soporte a todas las actividades involucradas en el proceso de mejora vegetal.Sociedad Argentina de Informática e Investigación Operativa (SADIO

Evaluación de cultivares de trigo pan en la EEA INTA Marcos Juárez. Actualización Campaña 2022

En la Red de Ensayos de Trigo (RET) participan todas las variedades de trigo pan que están en proceso de fiscalización y venta. Esta red se creó en el año 2005 y más de 20 localidades distribuidas en todas las regiones trigueras del país colaboran realizando estos ensayos. La particularidad de la RET es que cada semillero elige la localidad y la fecha de siembra de sus variedades. Todos estos ensayos son coordinados por el Instituto Nacional de Semillas (INASE), dependiente del Ministerio de Agricultura, quien recopila y luego publica la información en su página web donde queda disponible para los agricultores, comerciantes, asesores, o cualquier otro sea su rol en la cadena de trigo, quienes pueden obtener un panorama sobre aspectos productivos, sanitario, calidad y de adaptación de las variedades disponibles para cada zona y así eficientizar la elección de los cultivares. La EEA Marcos Juárez ha tenido una activa participación en la RET desde su comienzo. En el informe aquí disponible se presentan los resultados de la última campaña en los ensayos de esta Estación Experimental.EEA Marcos JuárezFil: Gómez, Dionisio Tomás. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria (INTA). Estación Experimental Agropecuaria Marcos Juárez; ArgentinaFil: Alberione, Enrique Javier. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria (INTA). Estación Experimental Agropecuaria Marcos Juárez; ArgentinaFil: Demichelis, Melina. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria (INTA). Estación Experimental Agropecuaria Marcos Juárez; ArgentinaFil: Donaire, Guillermo Manuel. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria (INTA). Estación Experimental Agropecuaria Marcos Juárez; ArgentinaFil: Mir, Leticia Raquel. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria (INTA). Estación Experimental Agropecuaria Marcos Juárez; ArgentinaFil: Salines, Nicolás. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria (INTA). Estación Experimental Agropecuaria Marcos Juárez; Argentin

Haplotype block analysis of an Argentinean hexaploid wheat collection and GWAS for yield components and adaptation

Background: Increasing wheat (Triticum aestivum L.) production is required to feed a growing human population. In order to accomplish this task a deeper understanding of the genetic structure of cultivated wheats and the detection of genomic regions significantly associated with the regulation of important agronomic traits are necessary steps. To better understand the genetic basis and relationships of adaptation and yield related traits, we used a collection of 102 Argentinean hexaploid wheat cultivars genotyped with the 35k SNPs array, grown from two to six years in three different locations. Based on SNPs data and gene-related molecular markers, we performed a haplotype block characterization of the germplasm and a genome-wide association study (GWAS). Results: The genetic structure of the collection revealed four subpopulations, reflecting the origin of the germplasm used by the main breeding programs in Argentina. The haplotype block characterization showed 1268 blocks of different sizes spread along the genome, including highly conserved regions like the 1BS chromosome arm where the 1BL/1RS wheat/rye translocation is located. Based on GWAS we identified ninety-seven chromosome regions associated with heading date, plant height, thousand grain weight, grain number per spike and fruiting efficiency at harvest (FEh). In particular FEh stands out as a promising trait to raise yield potential in Argentinean wheats; we detected fifteen haplotypes/markers associated with increased FEh values, eleven of which showed significant effects in all three evaluated locations. In the case of adaptation, the Ppd-D1 gene is consolidated as the main determinant of the life cycle of Argentinean wheat cultivars. Conclusion: This work reveals the genetic structure of the Argentinean hexaploid wheat germplasm using a wide set of molecular markers anchored to the Ref Seq v1.0. Additionally GWAS detects chromosomal regions (haplotypes) associated with important yield and adaptation components that will allow improvement of these traits through marker-assisted selection.Fil: Basile, Silvana Marisol Lujan. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Mar del Plata. Instituto de Investigaciones en Biodiversidad y Biotecnología; ArgentinaFil: Ramírez, Ignacio Abel. Universidad Nacional de Mar del Plata. Facultad de Ciencias Agrarias; Argentina. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria. Centro Regional Buenos Aires Sur. Estación Experimental Agropecuaria Balcarce; ArgentinaFil: Crescente, Juan Manuel. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria. Centro Regional Córdoba. Estación Experimental Agropecuaria Marcos Juárez; ArgentinaFil: Conde, Maria Belén. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria. Centro Regional Córdoba. Estación Experimental Agropecuaria Marcos Juárez; ArgentinaFil: Demichelis, Melina. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria. Centro Regional Córdoba. Estación Experimental Agropecuaria Marcos Juárez; ArgentinaFil: Abbate, Pablo. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria. Centro Regional Buenos Aires Sur. Estación Experimental Agropecuaria Balcarce; ArgentinaFil: Rogers, William John. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Mar del Plata. Instituto de Investigaciones en Biodiversidad y Biotecnología; ArgentinaFil: Pontaroli, Ana Clara. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria. Centro Regional Córdoba. Estación Experimental Agropecuaria Marcos Juárez; ArgentinaFil: Helguera, Marcelo. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria. Centro Regional Buenos Aires Sur. Estación Experimental Agropecuaria Balcarce; ArgentinaFil: Vanzetti, Leonardo Sebastián. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria. Centro Regional Buenos Aires Sur. Estación Experimental Agropecuaria Balcarce; Argentin

Identification of leaf rust resistance genes in selected Argentinean bread wheat cultivars by gene postulation and molecular markers

Leaf rust, caused by Puccinia triticina Eriks. is a common and widespread disease of bread wheat (Triticum aestivum L.), in Argentina. Host resistance is the most economical, effective and ecologically sustainable method of controlling the disease. Gene postulation helps to determine leaf rust resistance genes (Lr genes) that may be present in a large group of wheat germplasm. Additionally presence of Lr genes can be determined using associated molecular markers. The objective of this study was to identify Lr genes that condition leaf rust resistance in 66 wheat cultivars from Argentina. Twenty four differential lines with individual known leaf rust resistance genes were tested with 17 different pathotypes of leaf rust collected from Argentina. Leaf rust infection types produced on seedling plants of the 66 local cultivars were compared with the infection types produced by the same pathotypes on Lr differentials to postulate which seedling leaf rust genes were present. Presence of Lr9, Lr10, Lr19, Lr20, Lr21, Lr24, Lr25, Lr26, Lr29, Lr34, Lr35, Lr37, Lr47 and Lr51 was also determined using molecular markers. Eleven different Lr genes were postulated in the material: Lr1, Lr3a, Lr3ka, Lr9, Lr10, Lr16, Lr17, Lr19, Lr24, Lr26, Lr41. Presence of Lr21, Lr25, Lr29, and Lr47 could not be determined with the seventeen pathotypes used in the study because all were avirulent to these genes. Eleven cultivars (16.7%) were resistant to all pathotypes used in the study and the remaining 55 (83.3%) showed virulent reaction against one or more local pathotypes. Cultivars with seedling resistance gene combinations including Lr16 or single genes Lr47 (detected with molecular marker), Lr19 and Lr41, showed high levels of resistance against all pathotypes or most of them. On the opposite side, cultivars with seedling resistance genes Lr1, Lr3a, Lr3a + Lr24, Lr10, Lr3a + Lr10, Lr3a + Lr10 + Lr24 showed the highest number of virulent reactions against local pathotypes. Occurrence of adult plant resistance genes Lr34, Lr35i and Lr37 in local germplasm was evaluated using specific molecular markers confirming presence of Lr34 and Lr37. Our data suggest that combinations including seedling resistance genes like Lr16, Lr47, Lr19, Lr41, Lr21, Lr25 and Lr29, with adult plant resistance genes like Lr34, SV2, Lr46 will probably provide durable and effective resistance to leaf rust in the region

Mapeo por asociación para caracteres de interés agronómico en soja convencional [Glycine max (L.) Merr.]

PosterEn Argentina, la soja ocupa un lugar preponderante en la economía debido a su posición como exportador mundial de granos, así como de harina y aceite. En mejoramiento, el Mapeo por Asociación (MA) permite detectar regiones genómicas asociadas a caracteres fenotípicos complejos, y posibilita el desarrollo de útiles herramientas moleculares. Este trabajo propone: 1- Obtener información fenotípica sobre caracteres de interés de una colección de soja convencional. 2- Detectar regiones cromosómicas asociadas a los caracteres evaluados mediante MA.Estación Experimental Agropecuaria Marcos JuárezFil: Bernardi, Clarisa. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria (INTA). Estación Experimental Agropecuaria Marcos Juárez; ArgentinaFil: Carrió, Alejandro. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria (INTA). Estación Experimental Agropecuaria Marcos Juárez; ArgentinaFil: Conde, María Belén. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria (INTA). Estación Experimental Agropecuaria Marcos Juárez; ArgentinaFil: Lenzi, Lisandro. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria (INTA). Estación Experimental Agropecuaria Marcos Juárez; ArgentinaFil: Soldini, Diego. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria (INTA). Estación Experimental Agropecuaria Marcos Juárez; ArgentinaFil: Demichelis, Melina. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria (INTA). Estación Experimental Agropecuaria Marcos Juárez; ArgentinaFil: Chialvo, Eugenia. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria (INTA). Estación Experimental Agropecuaria Marcos Juárez; ArgentinaFil: Mir, Leticia Raquel. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria (INTA). Estación Experimental Agropecuaria Marcos Juárez; ArgentinaFil: Vanzetti, Leonardo. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria (INTA). Estación Experimental Agropecuaria Marcos Juárez; Argentin

Nueva variedad de trigo pan: MS INTA 623 CL

Las variedades de trigo pan que se siembran en Argentina son generadas por programas de mejoramiento genético que se basan en continuos procesos de: generación de variabilidad genética (hibridaciones o cruzamientos, introducciones de materiales foráneos y adaptación, etc), selección agronómica y estabilización progresiva de materiales, y evaluación final, en ensayos comparativos de rendimiento (ECR) multilocalidades de toda la región triguera argentina, lo cual implica gran cantidad de tiempo y recursos. Es un proceso largo y contínuo, que dependiendo de los métodos que se practiquen en cada programa, este proceso puede llevar hasta 15 años con técnicas convencionales. En la actualidad hay técnicas de avances de generaciones en invernáculos y en contraestación que pueden adelantar este proceso, pero de un mínimo de 6 ó 7 años. El Programa Nacional de Mejoramiento de Trigo del INTA tiene una estructura de trabajo en red, constituida por las Estaciones Experimentales Agropecuarias (EEAs) de Marcos Juárez (sede), Paraná, Pergamino, Balcarce, Barrow y Bordenave, distribuidas en las distintas subregiones trigueras, coordinando acciones con el apoyo de los laboratorios de Biología Molecular, Calidad y Patología. También existe vinculación con otras disciplinas relacionadas con el mejoramiento tales como genómica funcional, recursos genéticos, bioinformática, ecofisiología y estadística. La finalidad del programa es desarrollar cultivares de trigo pan de alto potencial de rendimiento de granos con adaptabilidad a las diferentes condiciones agroecológicas y sistemas de producción de la región triguera de nuestro país con calidad para distintos usos industriales y resistencia y/o tolerancia a factores bióticos y abióticos adversos, en un marco de sustentabilidad de los recursos y calidad del producto. Como parte de ese objetivo recientemente se desarrolló una nueva variedad de trigo pan (Triticum aestivum L.), tipo comercial duro, denominado MS INTA 623 CL y de pedigrí: SURSEM NOGAL/BUCK 55 CL2. Los trabajos de investigación en mejoramiento genético de trigo se realizan a través de un convenio de vinculación tecnológica (CVT) con la empresa Louis Dreyfus Company Argentina S.A. (Macro Seed), que es la encargada de la multiplicación y comercialización de la semilla de las variedades inscriptas. En relación a esto es la denominación de las nuevas variedades, las cuales llevan las siglas de ambas empresas, MS (Macro Seed) e INTA, con un código numérico relacionado con el ciclo de la variedad y año de liberación. El cruzamiento de este nuevo material se llevó a cabo en el año 2010 y a partir de los siguientes años se efectuaron selecciones individuales y masales desde la F2 a la F6 en el INTA EEA Marcos Juárez. En F2 a F4 las selecciones fueron sin aplicación de productos herbicidas. En F5 y F6 se aplicaron herbicidas de la familia de las imidazolinonas (IMI) para seleccionar la resistencia conferida de los genes que aporta el padre donor Buck 55CL2. En el año 2017 se inició su evaluación en ECR locales y su multiplicación como línea estabilizada, para luego ser evaluada en ensayos multilocalidades en distintas subregiones trigueras abarcando diversos ambientes productivos. Por su muy buen comportamiento agronómico, productivo, sanitario y de muy buena calidad comercial e industrial en fechas de siembra intermedias fue recientemente aprobada su inscripción en el Registro Nacional de Cultivares (RNC) y Registro Nacional de la Propiedad de Cultivares (RCPC) del Instituto Nacional de Semillas (INASE) perteneciente a la Secretaría de Agricultura, Ganadería y Pesca de la Nación, y liberada como nueva variedad de trigo pan tipo comercial duro habilitada para su futura comercialización. MS INTA 623 CL es una variedad de ciclo intermedio, con muy buen rendimiento de grano y estabilidad productiva en diferentes ambientes de producción. Presenta también muy buen comportamiento sanitario frente a enfermedades foliares (roya de la hoja y roya amarilla) y roya del tallo. Posee muy buena calidad comercial e industrial (panadera) siendo de Grupo de Calidad 2. Es un material primaveral con nulo requerimiento en horas de frío para florecer e insensible al fotoperíodo. Por estas características presenta cierta plasticidad de siembra dentro de la franja de siembra para los ciclos intermedios. En la zona central del país la fecha de siembra óptima recomendada es desde mediados a fines de junio.EEA Marcos JuárezFil: Donaire, Guillermo Manuel. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria (INTA). Estación Experimental Agropecuaria Marcos Juárez; ArgentinaFil: Bainotti, Carlos Tomás. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria (INTA). Estación Experimental Agropecuaria Marcos Juárez; ArgentinaFil: Gómez, Dionisio Tomás. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria (INTA). Estación Experimental Agropecuaria Marcos Juárez; ArgentinaFil: Conde, María Belén. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria (INTA). Estación Experimental Agropecuaria Marcos Juárez; ArgentinaFil: Alberione, Enrique Javier. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria (INTA). Estación Experimental Agropecuaria Marcos Juárez; ArgentinaFil: Salines, Nicolás. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria (INTA). Estación Experimental Agropecuaria Marcos Juárez; ArgentinaFil: Mir, Leticia Raquel. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria (INTA). Estación Experimental Agropecuaria Marcos Juárez; ArgentinaFil: Formica, María Beatriz. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria (INTA). Centro Regional Córdoba. Estación Experimental Agropecuaria Marcos Juárez, Argentina.Fil: Vanzetti, Leonardo Sebastián. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria (INTA). Estación Experimental Agropecuaria Marcos Juárez; ArgentinaFil: Lombardo, Lucio. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria (INTA). Estación Experimental Agropecuaria Marcos Juárez; ArgentinaFil: Ghione, Celina Elena. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria (INTA). Estación Experimental Agropecuaria Marcos Juárez; ArgentinaFil: Demichelis, Melina. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria (INTA). Estación Experimental Agropecuaria Marcos Juárez; ArgentinaFil: Chialvo, Eugenia. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria (INTA). Estación Experimental Agropecuaria Marcos Juárez; Argentin

Identification of leaf rust resistance genes in selected Argentinean bread wheat cultivars by gene postulation and molecular markers

Leaf rust, caused by Puccinia triticina Eriks. is a common and widespread disease of bread wheat (Triticum aestivum L.), in Argentina. Host resistance is the most economical, effective and ecologically sustainable method of controlling the disease. Gene postulation helps to determine leaf rust resistance genes (Lr genes) that may be present in a large group of wheat germplasm. Additionally presence of Lr genes can be determined using associated molecular markers. The objective of this study was to identify Lr genes that condition leaf rust resistance in 66 wheat cultivars from Argentina. Twenty four differential lines with individual known leaf rust resistance genes were tested with 17 different pathotypes of leaf rust collected from Argentina. Leaf rust infection types produced on seedling plants of the 66 local cultivars were compared with the infection types produced by the same pathotypes on Lr differentials to postulate which seedling leaf rust genes were present. Presence of Lr9, Lr10, Lr19, Lr20, Lr21, Lr24, Lr25, Lr26, Lr29, Lr34, Lr35, Lr37, Lr47 and Lr51 was also determined using molecular markers. Eleven different Lr genes were postulated in the material: Lr1, Lr3a, Lr3ka, Lr9, Lr10, Lr16, Lr17, Lr19, Lr24, Lr26, Lr41. Presence of Lr21, Lr25, Lr29, and Lr47 could not be determined with the seventeen pathotypes used in the study because all were avirulent to these genes. Eleven cultivars (16.7%) were resistant to all pathotypes used in the study and the remaining 55 (83.3%) showed virulent reaction against one or more local pathotypes. Cultivars with seedling resistance gene combinations including Lr16 or single genes Lr47 (detected with molecular marker), Lr19 and Lr41, showed high levels of resistance against all pathotypes or most of them. On the opposite side, cultivars with seedling resistance genes Lr1, Lr3a, Lr3a + Lr24, Lr10, Lr3a + Lr10, Lr3a + Lr10 + Lr24 showed the highest number of virulent reactions against local pathotypes. Occurrence of adult plant resistance genes Lr34, Lr35i and Lr37 in local germplasm was evaluated using specific molecular markers confirming presence of Lr34 and Lr37. Our data suggest that combinations including seedling resistance genes like Lr16, Lr47, Lr19, Lr41, Lr21, Lr25 and Lr29, with adult plant resistance genes like Lr34, SV2, Lr46 will probably provide durable and effective resistance to leaf rust in the region