Enhancement of asulam resistance in barley
Authors: GIFFARD S. C. , COLLIN H. A. , PUTWAIN P. D. 
Published: July 2006

Summary: Réesumé: Zusammenfassung

Surface sterile excised embryos in barley var. Midas were used to establish whether the embryos could provide a screening procedure for increasing the levels of resistance to asulam in this variety. The embryos incubated in 1–5 mg 1−1 asulam were susceptible to the lowest concentration, but showed a linear response of increasing percentage mortality with increase in log dose of asulam in the same way as intact glasshouse grown seedlings sprayed with a range of 1–5 × 103 mg 1−1 asulam. There was a 100% mortality of the embryo‐derived seedlings in the 2–5 mg 1−1 asulam 25 days after the start of the incubation. During this time growth was recorded as percentage greening, leaf number and shoot length which all showed a marked decline with concentrations of asulam up to 5.0 mg 1−1. The inhibitory effect of asulam on growth was decreased by the addition of folic acid or 4‐aminobenzoic acid to the medium, suggesting that the mode of action of asulam as an inhibitor of folic acid synthesis was the same in the excised embryos as in intact plants. In order to screen for asulam resistance using the excised culture method, 1500 excised embryos were incubated on 5.0 mg 1−1 asulam. The resistance was measured by selecting those individuals which showed 75% or more growth compared with the untreated control. The selected individuals set self‐pollinated seed (S1), then excised embryos from the S1 seed were screened again for resistance to asulam and set seed again to produce further progeny (S2). A comparison of excised embryos from S1 and S2 seed with the parental stock showed enhanced resistance in both S1 and S2 where percentage greening and leaf number were used as the growth parameter, but no difference was recorded for shoot length between parent and selected progeny. Améelioration de la résistance de l'orge à l'asulame Des excisats embryonnaires stériles d'orge, variété Midas, ont servi àétudier si les embryons pouvaient fournir une méthode de sélection pour améliorer les niveaux de résistance à l'asulame chez cette variété. Les embryons placés en incubation dans des solutions de l à 5 mg 1−1 d'asulame étaient sensibles dès la concentration la plus basse, mais il y avait une réponse linéaire de l'augmentation de pourcentage de mortalité avec l'augmentation du logarithme de la dose d'asulame, de la même façon que sous serre avec des semis traités avec des doses de l à 5 g 1−1 d'asulame. Il y a eu une mortalité de 100% des semis issus des embryons 25 jours après le début de l'incubation avec 2 à 5 mg 1−1 d'asulame. Pendant ce temps, le développement était noté: % de surface verte, nombre de feuilles, longueur de tige diminuaient tous avec les concentrations d'asulame jusqu'à 5 mg 1−1. L'effet inhibiteur de l'asulam sur la croissance était réduit de moitié par l'adjonction d'acide folique ou d'acide 4 amino benzoïque, ce qui donne à penser que le mode d'action de l'asulame en tant qu'inhibiteur de la synthèse de l'acide folique est le même chez l'embryon excisé et chez la plante entière. En vue de faire une sélection pour la résistance à l'asulame à l'aide de la méthode de culture excisée, 1500 embryons excisés ont été incubés sur une solution à 5 mg 1−1 d'asulame. La résistance était estimée en sélectionnant les plantes qui avaient une croissance d'au moins 70% par rapport au témoin non traité. Les individus sélectionnés donnaient des semences par autofécondation (S1); puis les embryons excisés à partir de S1étaient de nouveau triés pour la résistance à l'asulame et donnaient de nouvelles semences pour produire la future lignée (S2). La comparaison des embryons excisés à partir des semences S1 et S2 avec le stock parental montraient une amélioration tant pour S1 et S2 au niveau du pourcentage de surface verte et du nombre de feuilles; en revanche, aucune différence n'a été enregistrée entre les parents et la lignée sélectionnée sur la longueur des tiges.

Erhöhung der Resistenz gegen Asulam bei Gerste

Mittels isolierten, oberflächen‐sterilisierten Embryonen von Gerste (Sorte Midas) wurde versucht, eine Screeningmethode aufzubauen, mit dem Ziel, bei dieser Art die Erhöhung der Resistenz gegen Asulam zu prüfen. Isolierte Embryonen, die 1–5 mg 1−1 Asulam exponiert worden waren, erwiesen sich schon gegen die niedrigste Dosierung als empfindlich, zeigten aber eine lineare Beziehung zwischen zunehmender Mortalität in % und steigender log. Dosierung von Asulam. In gleicher Wise reagierten intakte, im Gewächshaus gezogene Keimpflanzen, die mit 1–5 × 103mg 1−1 Asulam besprüht worden waren. Die aus den in 2–5 mg 1−1 Asulam kultivierten Embryonen herangewachsenen Jungpflanzen starben 25 Tage nach Behandlungsbeginn zu loo % ab. Während dieser Periode wurde das Wachstum in %, beurteilt nach‘Grün‐Zustand,’Blattzahl und Sprosslänge registriert; alle Kriterien zeigten eine markante Abnahme bei Asulamkonzentrationen bis 5,0 mg l−1. Der wachstumshemmende Effekt von Asulam wurde durch Zugabe von Folsäure oder 4‐Aminoben‐zoesäure zum Kulturmedium verringert. Dies lässt vermuten, dass sowohl in den isolierten Embryonen als auch in intakten Pflanzen Asulam in gleicher Weise als Inhibitor der Folsäuresyn‐these wirkt.

Zur Prüfung der Resistenz gegen Asulam wurden 1500 isolierte Embryonen auf einem 5,0 mg 1−1 Asulam enthaltenden Medium kultiviert. Als erhöht resistent wurden diejenigen Individuen betrachtet, welche 75 und mehr % Wachstum (verglichen mit Kontrollen ohne Asulam (aufwiesen. Diese Exemplare wurden selektioniert und bis zur Blühreife weiterkulliviert. Durch Selbstbestäubung entstand eine erste Samengeneration (S1), aus der wiederum Embryonen isoliert und auf ihren Resistenzgrad getestet wurden. Nach dem gleichen Auswahlverfahren erfolgte die Gewinnung einer zweiten Samengeneration (S2). Ein Vergleich der aus S1 und S2 isolierten Embryonen mit der Elterngeneration ergab, dass sowohl S1 als auch S2 eine erhöhte Resistenz aufwiesen, wenn ‘Grün‐Zustand’ und Blattzahl als Parameter für das Wachstum eingesetzt wurden; es zeigte sich jedoch keine Differenzzwischen Eltern und Nachkommenschaft bezüglich Sprosslänge.