Genetic variability of sugarcane varieties for resistance to Sipha flava

Dumont Thomas, Marodon Julie, Nibouche Samuel, Hoarau Jean-Yves, Barau Laurent. 2023. Genetic variability of sugarcane varieties for resistance to Sipha flava. In : Proceedings of the XXXI International Society of Sugar Cane Technologists. ISSCT. Hyderabad : ISSCT, 628-636. ISSCT Congress. 31, Hyderabad, Inde, 20 Février 2023/23 Février 2023.

Titre français : Variabilité génétique de la résistance de variétés de canne à sucre au puceron Sipha flava / Titre espagnol : Variabilidad genética de variedades de caña de azúcar para la resistencia a Sipha flava

Résumé : Yellow sugarcane aphid, Sipha flava (Forbes) (Hemiptera: Aphididae), widely distributed throughout the Americas and invasive in Africa, has been detected in Réunion Island since 2017. This insect causes damages to several crop species, including sugarcane (Saccharum spp.). On sugarcane, yellow to purple discoloration of leaves are frequently observed in commercial fields from the early growing stages. This study conducted in Réunion aimed at testing for the existence of genetic variability for resistance to S. flava in advanced sugarcane varieties. S. flava prevalence (SFP) was evaluated on an unbalanced set of 25 elite sugarcane breeding varieties that were tested in a multi-environment trial (MET) network of five locations. All trials consisted of randomised complete block designs, composed with four replicates. S. flava prevalence (SFP) was assessed on the lowest green leaf of 20 randomly chosen stalks, 2-3 months after trial planting. Individual trial analyses showed significant genetic variability for SFP. Genetic coefficient of variation (CVg) ranged between 13.5% and 22.6% depending on the trial. Intermediate (0.46) to high broad-sense (0.79) heritability values (H²) were found. A strong consistency of variety resistance was observed between pairwise environments (mean correlation of 0.64). At the MET level, the genetic coefficient of variation reached 15.0%, contribution of genotype x environment interaction was low (7.8%), and H² reached 0.73. These field evaluations confirmed the existence of a genetic variability in resistance to S. flava amongst the current elite breeding material of Réunion Island. They indicated that genetic improvement for S. flava resistance could be obtained through conventional breeding. Specific bioassays under controlled conditions would be needed to decipher precise mechanisms of resistance observed in this study.

Résumé (autre langue) : Le puceron jaune de la canne à sucre Sipha flava (Forbes) (Hemiptera: Aphididae), largement présent sur le continent américain et invasif sur le continent africain a été détecté à La Réunion en 2017. Cette insecte cause de sérieux dégâts sur une multitude d'espèces végétales cultivées dont la canne à sucre (Saccharum spp.). Sur la canne à sucre, des décolorations jaune à violette du feuillage sont régulièrement observées sur les parcelles commerciales, dés les premiers stades de croissances. Cette étude conduite à La Réunion vise à évaluer la présence d'une résistance variétale de variétés élites au puceron S. flava. La prévalence de S. flava a été évaluée sur un pool de 25 variétés élites expérimenté dans un dispositif multilocal de cinq environnements. Ces essais correspondaient à des blocs randomisés complets contenant quatre réplicats. La prévalence de S. flava (SFP) a été mesurée sur la dernière feuille verte de 20 tiges choisis aléatoirement, deux à trois mois après plantation. L'analyse individuelle des essais montre une variabilité génétique significative de la variable SFP. Le coefficient de variation génétique (CVg)varie entre 13.5% et 22.6%. Des héritabilités au sens large (H²) intermédiaires (0.46) à élevées (0.79) ont été mesurées. Une bonne cohérence de résistance variétale a été observée entre sites (corrélation moyenne de 0.64). A l'échelle du dispositif multilocal, le coefficient de variation génétique atteint 15%, la contribution de l'interaction génotype x environnement est modeste (7.8%) et H² atteint 0.73. Ces évaluations au champ confirment l'existence d'une résistance variétale à S. flava dans le pool de variétés élites étudiés. Ces résultats confirment que l'amélioration génétique de la résistance à S. flava peut être obtenue par sélection conventionnelle. Des expérimentations spécifiques en conditions contrôlées seraient nécessaires pour identifier précisément les mécanismes de résistance observés dans cette étude.

Mots-clés libres : Sipha flava, Sugarcane, Varietal resistance, Réunion island

Auteurs et affiliations

• Dumont Thomas, eRcane (REU)
• Marodon Julie, eRcane (REU)
• Nibouche Samuel, CIRAD-BIOS-UMR PVBMT (MYT) ORCID: 0000-0003-2675-1382
• Hoarau Jean-Yves, CIRAD-BIOS-UMR AGAP (REU) ORCID: 0000-0001-9734-4165
• Barau Laurent, eRcane (REU)

Source : Cirad-Agritrop (https://agritrop.cirad.fr/604093/)

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