Resistance to barley yellow dwarf virus, powdery mildew and leaf rust in wheat x Thinopyrum backcrosses Résistance au virus de la jaunisse nanisante de l’orge, à l’oïdium et à la rouille des feuilles dans les rétrocroisements de blé x Thinopyrum

Abstract

Wheat (Triticumaestivum) relatives are sources of useful genes for disease resistance. Chromosomally segregating populations of intergeneric hybrids between wheat and its distantly related species provide opportunity to study and introgress multiple disease resistance. While introgressing resistance to barley yellow dwarf virus (BYDV) from Thinopyrum into wheat, which is susceptible to BYDV, we scored powdery mildew (Erysiphaegraminis) and leaf rust (Pucciniatriticina) resistance, and chromosome numbers in second and third backcrosses (BC2 and BC3) of intergeneric hybrids of wheat with Thinopyrum ponticum and Thinopyrumintermedium. The frequency of multiple resistance to all the three diseases was low or became low when selection was applied for BYDV resistance and low chromosome numbers. Selection for fewer alien chromosomes while maintaining BYDV resistance was more effective in wheat x T. intermedium than in the wheat x T. ponticum cross. Mean chromosome numbers were significantly different in BC3 generation between BYDV resistant and susceptible plants in both crosses. Significant negative correlations between chromosome numbers and enzyme-linked immunosorbent assay (ELISA) values showed that as the critical Thinopyrum chromosome(s) were eliminated, susceptibility to BYDV increased. Results indicated that it is unlikely that genes for full resistance to all three diseases can be transferred simultaneously from Thinopyrum to wheat.

Résumé

Les espèces proches du blé (Triticumaestivum) sont à l’origine de gènes utiles pour la résistance aux maladies. Les populations à ségrégation chromosomique d’hybrides intergénériques entre le blé et des espèces peu apparentées nous offrent la chance de procéder à l’étude et à l’introgression de la multirésistance aux maladies. Alors que nous introgressions la résistance au virus de la jaunisse nanisante de l’orge (BYDV) de Thinopyrum dans le blé, qui est sensible au BYDV, nous avons coté la résistance à l’oïdium (Erysiphaegraminis) et à la rouille des feuilles (Pucciniatriticina), et compté le nombre de chromosomes dans les deuxième et troisième rétrocroisements (BC2 et BC3) d’hybrides intergénériques entre le blé et le Thinopyrum ponticum ou le Thinopyrumintermedium. Le taux de multirésistance aux trois maladies était bas ou est devenu bas lorsqu’une sélection a été faite pour la résistance au BYDV et pour un faible nombre de chromosomes. La sélection pour un plus faible nombre de chromosomes étrangers tout en maintenant la résistance au BYDV a été plus efficace pour le croisement de blé x T. intermedium que pour celui de blé x T. ponticum. À la génération du BC3, pour les deux croisements, le nombre moyen de chromosomes était significativement différent entre les plantes résistantes et celles sensibles au BYDV. Des corrélations négatives significatives entre le nombre de chromosomes et les valeurs du test immunoenzymatique ELISA ont démontré qu’à mesure que le ou les chromosomes déterminants du Thinopyrum étaient éliminés, la sensibilité au BYDV augmentait. Les résultats montrent qu’il est peu probable que les gènes conférant une résistance complète aux trois maladies puissent être transférés simultanément du Thinopyrum au blé.