Improving integrated management of white mold by using partial resistant genotype and adequate plant population in common bean

Abstract

Improving integrated management of white mold by using partial resistant genotype and adequate plant population in common bean. Adviser: José Eustáquio de Souza Carneiro. Co-adviser: Rogério Faria Vieira. The white mold (WM), caused by the soil fungus Sclerotinia sclerotiorum, is the main disease of common bean in the dry season in the Southeastern and Mid-western regions of Brazil. The integrated management by using partially resistant genotypes with adequate plant population may keep WM infection at low damage levels, thereby increasing yield. Studies showed that plant population for beans of type II growth habit could be higher than that currently recommended, but concerns with the possibility of increasing disease, especially WM, lead researchers to limit the plant population recommended. However, as partial resistant genotype of bean may be released soon, the use of high plant population could improve seed yield without a great increase on WM incidence and severity. We conducted two studies. In the first, we reevaluated the strategy of field selections/evaluations in obtaining high-yield genotypes with partial resistance to WM. In the second, we evaluated to the performance of type II bean partially resistant to WM in the field using high plant population in areas infested with sclerotia of S. sclerotiorum. In the first study, we assessed four groups (G) of Mesoamerican genotypes and a group of early maturing Andean genotypes (resistant control): G1 = seven genotypes with resistance; G2 = four elite lines with putative resistance; G3 = A195, G122, Cornell 605, and Ouro Branco (Andean), G4 = two cultivars with intermediate resistance, and G5 = three susceptible cultivars. Genotypes of G2 were screened in the 2013- 2014 VCU trials; the others, in the 2008-2011 VCU trials. A linear mixed model was used. To evaluate the performance of the type II bean with partial resistant to WM under high plant population, we combined between-row spacing levels (0.25 or 0.50 m) with in-row plant density levels (7, 10, 13 or 16 plants m -1 ). The effects of these factors on WM infection and yield were assessed using the carioca line CNFC 10720, which has partial resistance to WM. In the first study, the contrast G1,G2 vs. G3 was non-significant for WM incidence and severity index, indicating that genotypes selected for partial resistant were as resistant as the control group. Additionally, G1,G2 yielded 43% more (p < 0.001) and produced 33% less sclerotia (p = 0.001) than G3. In the second study, yield at 0.25 m was 28% higher than yield at 0.50 m (p < 0.001). The use of 13 plants m -1 provided the higher yield for both 0.25 and 0.50 m. In conclusion, the first study supports the previous findings and add new evidencethat support the effectiveness of the strategy proposed to identify resistance for WM associated with high yield for the dry season in Brazil. The results related to the type II bean with partially resistant to WM indicate that plant population higher than that currently recommended may improve seed yield. However, further studies of plant population are needed under condition of diseases pressure, especially WM, before a conclusion can be reached. Keywords: Sclerotinia sclerotiorum. Phaseolus vulgaris. Genetic resistance. Plant population. Dry bean. Escape mechanisms.O mofo-branco (MB), causado pelo fungo de solo Sclerotinia sclerotiorum, é a principal doença nas lavouras de feijão-comum na safra de outono-inverno das regiões Sudeste e Centro-Oeste do Brasil. O uso de genótipos parcialmente resistentes com população de plantas adequada são importantes formas de manejo do MB. Estudos mostraram que a população de plantas para feijoeiros do tipo II poderia ser maior do que a recomendada atualmente, mas preocupações com a possibilidade de aumento de doenças, especialmente MB, limita o uso de alta população. No entanto, como genótipo parcialmente resistente a MB pode ser lançado em breve, o uso de alta população poderia aumentar a produtividade sem um aumento danoso da incidência e severidade de MB. Conduzimos dois estudos. No primeiro, reavaliamos a estratégia de seleções/avaliações em campo para obtenção de genótipos que reúna alta produtividade e resistência parcial ao MB. No segundo, avaliamos em campo infestado com escleródios de S. sclerotiorum o desempenho de feijoeiro do tipo II parcialmente resistente ao MB em alta população de plantas. No primeiro estudo, avaliamos quatro grupos (G) de genótipos Mesoamericanos e um grupo de genótipos Andinos de ciclo precoce (controle para resistência) foram avaliados: G1 = sete genótipos com resistência; G = quatro linhagens elites com suposta resistência; G3 = A195, G122, Cornell 605, e Ouro Branco (Andino), G4 = duas cultivares com resistência intermediaria, e G5 = três cultivares suscetíveis. Os genótipos do G2 foram selecionados nos VCUs de 2013-2014; os outros, nos VCU de 2008-2011. Foi usado o modelo linear misto. Para a avaliação do desempenho do feijoeiro do tipo II parcialmente resistente ao MB em alta população de plantas, combinamos espaçamento entre fileiras (0,25 ou 0,50 m) com densidade de plantas (7, 10, 13 ou 16 plantas m -1 ). Os efeitos desses fatores em doenças e produtividade foram avaliados usando a linhagem carioca CNFC 10720, que tem resistência parcial ao MB. No primeiro estudo, o contraste G1,G2 vs G3 não foi significativo para incidência e índice de severidade de MB, o que indica que genótipos selecionados para resistência parcial ao MB foram tão resistentes quanto o grupo controle. Ademais, G1,G2 alcançou produtividade 43% maior (p < 0,001) e produziu 33% menos escleródios (p = 0,001) do que G3. No segundo estudo, a produtividade no espaçamento de 0,25 m foi 28% maior do que 0,50 m (p < 0,001), e a densidade de 13plantas m -1 foi a mais adequada para ambos os espaçamentos entre fileiras. Como conclusão, os resultados do primeiro estudo suportam conclusões anteriores e acrescenta nova evidência de apoio a eficácia da estratégia proposta para identificar resistência ao MB associada com alta produtividade para a safra de outono-inverno no Brasil. Os resultados relacionados ao feijoeiro do tipo II parcialmente resistente ao MB, indicam que população de plantas maior do que a recomendada atualmente pode melhorar a produtividade de grãos. No entanto, mais estudos de população de plantas sob pressão de doenças, especialmente de MB, são necessários, antes que uma conclusão segura seja obtida. Palavras-chave: Sclerotinia sclerotiorum. Phaseolus vulgaris. Resistência genética. População de plantas. Feijão de inverno. Mecanismos de escape.