Genetic and phenotypic diversity of Magnaporthe oryzae from leaves and panicles of rice in commercial fields in the State of Goiás, Brazil

Abstract

Genetic and phenotypic structure of Magnaporthe oryzae populations of two upland rice cultivars was determined. Monoconidial isolates were obtained from rice blast affected fields, four from cv. BRS Bonança and four from cv. Primavera, in Goias State (2001-2003). The pathotypes IB-41 and IB-9 were predominant in both leaf and panicle isolates of BRS Bonança and IF-1 in Primavera. A great majority of pathotypes were common to both leaf and panicle subpopulations of Bonança (42.8%) and Primavera (66.6%). The ANOVA of virulence data showed high variability within population of each cultivar. There was no significant difference in virulence pattern of isolates from leaves and panicles, independent of collection site and cultivar. The molecular characterization of isolates was done employing the rep-PCR analysis with two primer sequences from Pot2. The genetic analysis of 538 isolates showed a high genotypic diversity in both leaf and panicle pathogen populations with 103 haplotypes in Bonança and 49 in Primavera. The migration of pathotypes from leaves to panicles in each field was 70.8% and 36.6% for Primavera and BRS Bonança, respectively. The diversity of M. oryzae population was influenced by cultivar of origin. A great amount of population diversity was encountered within the same field.

A estrutura genética e fenotípica da população de Magnaporthe oryzae foi estudada em folhas e panículas de duas cultivares de arroz de terras altas. Os isolados monospóricos foram obtidos em lavouras comerciais de arroz, quatro da cv. BRS Bonança e quatro da cv. Primavera, Goiás-Brasil (2001-2003). As raças IB-41 e IB-9 foram as predominantes entre os isolados de folhas e panículas de Bonança e a raça IF-1 para Primavera. De 35 e 27 raças identificadas de Bonança (42,8%) e Primavera (66,6%) foram comum a ambas as subpopulações de folha e panículas. Um total de 15 raças não encontradas em folhas foi detectado em baixa freqüência em panícula de Bonança. A anova da virulência, mostrou elevada variabilidade dentro de subpopulação de cada cultivar. Não existiu mudança significativa no padrão de virulência dos isolados de folhas e panículas, independente do local e cultivar. A caracterização molecular dos isolados foi realizada por Rep-PCR com dois primers da seqüência Pot 2. A análise genética dos 538 isolados mostrou elevada diversidade genotípica nas populações de folha e de panículas, com 103 perfis em Bonança e 49 em Primavera. A migração de raças de folhas para panículas em cada lavoura foi de 70,8% (Primavera) e 36,5% (Bonança). A maior parte da diversidade da população foi encontrada dentro de cada lavoura.