Canadian Journal of Plant Pathology (2003) 25, 339-349

S.E. Strelkov and L. Lamari (2003)
Host-parasite interactions in tan spot [Pyrenophora tritici-repentis] of wheat
Canadian Journal of Plant Pathology 25 (4), 339-349
Abstract: Tan spot of wheat, caused by the ascomycete Pyrenophora tritici-repentis, is an economically important disease in all the major wheat growing areas worldwide. Even though the pathogen was known to occur on grasses and episodically on wheat for more than eight decades, large-scale epidemics of tan spot were first recorded in the early 1970s. The increased incidence was associated with stubble retention, a practice implemented in the context of soil conservation. The present review highlights some of the recent developments that have occurred in studies of the wheat - P. tritici-repentis interaction and discusses the implications for our understanding of host-parasite relations in general. Races of P. tritici-repentis produce at least three host-specific toxins, effective on particular host lines or cultivars. Single dominant and independently inherited genes control host reaction to these toxins, with one gene for each toxin. Eight races of the pathogen have now been identified from collections made in several parts of the world, accounting for all virulence patterns expected from three toxins matching three "susceptibility" genes in the host. Genetic analyses of host and pathogen suggested that a one-to-one relationship existed in the wheat - P. tritici-repentis interaction. The model described for tan spot of wheat appears to be a mirror image of the classical gene-for-gene in that it is based on compatibility. Thus, it is proposed that the gene-for-gene model can be extended, as previously predicted by others, to pathosystems involving multiple host-specific toxins. The relationship between toxin production and the evolution of new races is also discussed.

La tache auréolée du blé, causée par l'ascomycète Pyrenophora tritici-repentis, est une maladie économiquement importante dans toutes les principales zones de culture du blé du monde. Même si l'agent pathogène était connu sur les graminées et, à l'occasion, sur le blé depuis huit décennies, des épidémies de tache auréolée à grande échelle ne furent signalées pour la première fois qu'en début des années 1970. La fréquence accrue fut associée à la culture sous déchaumage superficiel, une mesure mise en place pour la conservation du sol. La présente revue met en lumière de récents développements qui sont survenus dans des études sur l'interaction blé - P. tritici-repentis et discute des implications quant à notre compréhension des relations hôte-parasite en général. Les races de P. tritici-repentis produisent au moins trois toxines spécifiques à l'hôte, actives sur des lignées ou cultivars hôtes précis. Un seul gène dominant et indépendamment hérité détermine la réaction de l'hôte à ces toxines, avec un gène pour chaque toxine. Huit races de l'agent pathogène ont jusqu'à maintenant été identifiées à partir de collections faites dans plusieurs parties du monde, représentant tous les patrons de virulence prévus des trois toxines correspondant à trois gènes de « sensibilité de l'hôte ». Les analyses génétiques de l'hôte et de l'agent pathogène suggèrent qu'une relation de un à un existe dans l'interaction blé - P. tritici-repentis. Le modèle décrit pour la tache auréolée du blé semble être l'image inversée du classique gène-pour-gène en ce qu'il est basé sur la compatibilité. Alors, il est proposé que le modèle gène-pour-gène peut être étendu, tel que prédit par d'autres, à des pathosystèmes impliquant plusieurs toxines spécifiques à l'hôte. La relation entre la production de toxines et l'évolution de nouvelles races est aussi discutée.
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Database assignments for author(s): Stephen E. Strelkov, Lakhdar Lamari

Research topic(s) for pests/diseases/weeds:
general biology - morphology - evolution
population dynamics/ epidemiology

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Pest and/or beneficial records:

Beneficial	Pest/Disease/Weed	Crop/Product	Country	Quarant.
	Pyrenophora tritici-repentis