Draft genome sequence resource for the orange rust pathogen of sugarcane Puccinia kuehnii

Puccinia kuehnii is an obligate biotrophic fungal pathogen that causes orange rust of sugarcane, which is prevalent in many countries around the globe. In the USA, orange rust was first detected in sugarcane in Florida in 2007 and poses a persistent and economically damaging threat to the sugarcane industry in this region. Here, we generated the first genome assemblies for two isolates of P. kuehnii (1040 and 2143) collected in Florida in 2017 from two sugarcane cultivars, CL85-1040 and CP89-2143, respectively. These two rust genome resources will be of immense value for future genomic studies, particularly further exploration of the predicted secretomes that may help define key pathogenicity determinants for this economically important pathogen.

como avaliar reação de variedades de cana-de-açúcar à Puccinia kuehnii?

RESUMO A ferrugem alaranjada (Puccinia kuehnii) tem prejudicado a produtividade da cana-de-açúcar no Brasil. O uso de variedades resistentes é o melhor método de controle da doença. No entanto, o sucesso dessa medida está intimamente ligado à correta avaliação da reação do material e diversidade do patógeno. Escalas de notas da doença e porcentagem de área lesionada são os parâmetros mais empregados para estudar resistência de cana-de-açúcar. Já a diversidade do patógeno é examinada por um conjunto de variedades diferenciadoras, o que ainda não está estabelecido para esse patossistema. Portanto, o presente trabalho estudou diferentes parâmetros para avaliar a reação de variedades comerciais de cana-de-açúcar à P. kuehnii. Três isolados do patógeno foram inoculados uma única vez em cinco variedades de cana-de-açúcar e sua reação examinada aos 21, 28, 35 e 42 dias após, empregando-se escala de notas. A quantidade e viabilidade de esporos também foram investigadas em dois diferentes ensaios, 42 dias depois da inoculação: primeiro, urediniósporos da RB855156 oriundos de lesões com classificação distintas: nota 2 (resistente) e nota 3 (suscetível); segundo: urediniósporos advindos de lesões com mesma classificação de doença, mas de variedades diferentes: RB855156 (suscetível) e RB975201 (resistente). Dados do presente estudo mostraram que a reação da RB855156 variou em função da época da avaliação, sendo resistente na primeira e suscetível na última. Além disso, viabilidade de urediniósporos foi o parâmetro que conseguiu diferenciar genótipos resistentes dos suscetíveis, sendo superior aos outros parâmetros que vem sendo empregados, como tamanho, abertura de pústulas e quantidade de urediniósporos.

Development of a single uredinium inoculation method for Puccinia kuehnii, the causal agent of sugarcane orange rust

ABSTRACT The use of resistant varieties is the ideal method to control rusts. Nevertheless, knowing the pathogen’s diversity is fundamental to the success of this measure. Diversity can be analyzed phenotypically and/or genotypically. For phenotypic diversity, the reaction of genotypes is assessed by means of inoculations of the pathogen generally obtained from several uredinia. One handicap of this technique is its impossibility to detect diversity among these uredinia, assuming that they are all homogenous. Therefore, the aim of the present study was to develop a single uredinium technique for Puccinia kuehnii to be used in studies of rust diversity in sugarcane. The comparison between the two inoculation methods was done by employing urediniospores from SP89-1115 on the varieties SP89-1115 (susceptible) and RB975201 (resistant). The adopted design was completely randomized with five and seven replicates, respectively, examining incubation, latency, disease score, and injured area at 14 and 21 days. The two inoculation techniques were significantly equal for the susceptible variety, considering all evaluated parameters. For the resistant genotype, a significant difference was identified in the injured area and such difference did not interfere in the classification of the reaction of the material since values were below 1%. The single uredinium technique developed in this study showed to be reliable since the genotypic profile of the inoculated fungus was similar to that of pathogens from the produced lesions.