Activity 9 / Activité n°9

Title: Strategies for effective and durable management of Phytophthora and root rot complexes of soybean
Lead Researchers: Debbie McLaren and Stephen Strelkov
Research Institutions: Brandon Research & Development Centre, Agriculture & Agri-Food Canada and University of Alberta 

Titre: Stratégies pour une gestion de lutte efficace et durable contre le phytophthora et les complexes de pourriture des racines du soya
Chercheurs: Debbie McLaren et Stephen Strelkov
Institutions de recherches: Centre de recherche et de développement de Brandon – Agriculture et Agroalimentaire Canada et Université de l’Alberta 


Description: 
This activity will expand coordinated surveys for current and emerging soybean root pathogens across Canada, thereby enhancing knowledge and technology transfer activities to help farmers and industry adopt innovative disease management strategies.

Description: 
Cette activité élargira les enquêtes coordonnées sur les agents pathogènes actuels et émergents du système racinaire du soya à travers le Canada, renforçant ainsi les activités de transfert de connaissances et de technologie pour aider les agriculteurs et l’industrie à adopter des stratégies novatrices en matière de gestion de ces maladies.
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Results / résultats

2020-2021

• Surveys on soybean root rot were conducted in 8, 16, 63 and 35 soybean fields in Alberta, Saskatchewan, Manitoba, and Quebec, respective, in 2020. Unfortunately, no samples were received from Ontario or Atlantic Canada.
• Root rot was noted in 100% (AB, SK, MB and QC) of fields assessed as part of the 2020 survey.
  • Root rot severity ranges and means for surveyed fields were 3.8 to 7.0 with a mean of 5.0 in MB, 2.9 to 6.6 with a mean of 5.0 in SK, 3.9 to 5.1 with a mean of 4.7 in AB, and 3.3 to 7.2 with a mean of 5.2 in QC. Root rot severity ratings of 4 indicate that symptoms were present on 50% of the root system and plants were stunted - negatively impacting yield.
• Fusarium spp. were the most frequently isolated microorganisms from soybean roots of the 99 samples during the 2020 field season. Rhizoctonia root rot (caused by Rhizoctonia solani) and Pythium root rot (caused by Pythium spp.) were not confirmed in any of root samples surveyed in 2020, based on microscopic examination and morphological characterization. Soil samples from western Canadian field are currently being examined for SCN presence.
• New information was generated on the species of Fusarium that make up the root rot complex affecting soybeans in Canada.
• Southern Ontario had a severe season in 2020 with regards to SDS despite an overall earlier than normal planting due to relatively dry spring conditions. Several fields were impacted severely in particular throughout Chatham, Essex and Elgin counties.
• Field sites for variety testing for resistance to SDS have been established in southern Ontario and testing of varieties has begun.
• DNA extractions from soybean root tissue have been completed on 145 and 149 samples collected from across Canada in 2018 and 2019, respectively. DNA extractions from soybean root tissue of 99 samples collected from the 2020 national soybean root rot survey are in progress. This material will be tested for absolute quantification of root pathogens using ddPCR.

 

• En 2020, du dépistage a été effectué pour la pourriture des racines du soya dans 8, 16, 63 et 35 champs respectivement en Alberta, en Saskatchewan, au Manitoba et au Québec. Malheureusement, aucun échantillon n'a été reçu de l'Ontario ou du Canada atlantique.
• La pourriture des racines a été observée dans 100% des champs évalués (AB, SK, MB et QC) dans le cadre du dépistage 2020.
  • Les niveaux de sévérité et les moyennes de la pourriture des racines pour les champs étudiés étaient: au Manitoba de 3.8 à 7.0 - moy. de 5.0; en Saskatchewan de 2.9 à 6.6 - moy. de 5.0; en Alberta de 3.9 à 5.1 - moy. de 4.7; et au Québec de 3.3 à 7.2 - moy. de 5.2. Une cote sévérité de la pourriture des racines de 4 indique que des symptômes étaient présents sur 50% du système racinaire et que les plants étaient rabougris, ce qui affecte négativement le rendement.
• Diverses espèces de Fusarium représentaient les micro-organismes les plus fréquemment isolés des racines de soya dans les 99 échantillons de la saison 2020. La pourriture des racines à Rhizoctonia (causée par Rhizoctonia solani) et la pourriture des racines à Pythium (causée par Pythium spp.) n'ont pas été identifiées dans les échantillons de racines étudiés en 2020, après examen microscopique et caractérisation morphologique. Des échantillons de sol provenant d'un champ de l'Ouest canadien sont actuellement en train d’être analysés pour la présence de NKS.
• De nouvelles informations ont été obtenues sur les diverses espèces de Fusarium qui composent le complexe de la pourriture des racines affectant le soya au Canada.
• Le sud de l'Ontario a connu une saison difficile en 2020 en ce qui concerne le syndrome de la mort subite (SMS) malgré un semis plus hâtif que la normale avec les conditions printanières relativement sèches. Plusieurs champs ont été gravement touchés, en particulier dans les comtés de Chatham, Essex et Elgin.
• Des parcelles pour l'essai des variétés pour la résistance au SMS ont été établies dans le sud de l'Ontario et ces essais sont déjà commencés.
• Des extractions d'ADN du tissu racinaire du soya ont été effectuées sur 145 échantillons prélevés partout au Canada en 2018 et sur 149 en 2019. Des extractions d'ADN à partir de tissus racinaires de soya de 99 échantillons recueillis lors de l'enquête nationale sur la pourriture racinaire du soya de 2020 sont en cours. Ce matériel sera testé pour la quantification absolue des pathogènes racinaires à l'aide de la technologie ddPCR.

2020 - Project update video / ​Vidéo de la mise à jour du projet (disponible seulement en anglais)

​2019-2020

• Surveys on soybean root rot were conducted in Alberta, Saskatchewan, Manitoba, Ontario, Quebec and Prince Edward Island
• A new SDS disease nursery was established in 2019 near Chatham, ON
• Primer and probe sets for targeted root pathogens were validated for use with ddPCR
• New sources of partial resistance to seedling blight and root diseases of soybeans were identified
• Seed-treatment fungicides that were effective in reducing the incidence and severity of root disease in soybean were identified

 

• Des sondages sur la pourriture des racines du soya ont été effectuées en Alberta, en Saskatchewan, au Manitoba, en Ontario, au Québec et à l'Île-du-Prince-Édouard.
• Une nouvelle pépinière à maladies causant le syndrome de la mort subite (SMS) a été établie en 2019 près de Chatham, en Ontario
• Les ensembles d'amorces et de sondes pour les agents pathogènes ciblés des racines ont été validés pour utilisation avec la technologie ddPCR afin d'améliorer l'efficacité, la précision ainsi que la vitesse de détection, d'identification et de quantification des agents pathogènes de la pourriture des racines.
• ​De nouvelles sources de résistance partielle à la fonte des semis et aux maladies des racines du soya ont été identifiées.
• Des fongicides ont été identifiés pour le traitement des semences qui sont efficaces pour réduire les infections et la gravité des maladies des racines du soya.

2018-2019

• Surveys on soybean root rot were conducted in Alberta, Saskatchewan, Manitoba, Ontario, Quebec and Prince Edward Island.
• For annual screening against sudden death syndrome (SDS), a prospective SDS screening field was identified; field was planted with soybeans and inoculated with Fusarium virguliforme.
• Droplet digital PCR (ddPCR) for pathogen detection and quantification was utilized.​
• Primer and probe sets for targeted root pathogens are being validated for use with ddPCR technology.
• Field and greenhouse experiments on the effects of inoculum density of F. proliferatum were carried out.

 

• Des sondages sur la pourriture des racines du soya ont été effectuées en Alberta, en Saskatchewan, au Manitoba, en Ontario, au Québec et à l'Île-du-Prince-Édouard.
• Pour le dépistage annuel du syndrome de la mort subite (SMS), une parcelle potentiellement infectée par le SMS a été repérée, puis ensemencée en soya et inoculée avec le Fusarium virguliforme.
• Le PCR numérique en gouttelettes (ddPCR) pour la détection et la quantification des pathogènes a été utilisé. ​
• Des ensembles d'amorces et de sondes pour les agents pathogènes ciblés des racines sont en cours de validation pour utilisation avec la technologie ddPCR.
• Des expériences en parcelles et en serres sur les effets de la densité d'inoculum de F. proliferatum ont été réalisées.

Funding for the Soybean Cluster is provided by the Agriculture and Agri-Food Canada AgriScience Program through the Canadian Agricultural Partnership, with industry support from the Canadian Field Crop Research Alliance (CFCRA) whose members include: Atlantic Grains Council; Producteurs de grains du Quebec; Grain Farmers of Ontario; Manitoba Crop Alliance; Manitoba Pulse & Soybean Growers; Saskatchewan Pulse Growers; Prairie Oat Growers Association; SeCan; and FP Genetics.

La grappe du soya est financée par le programme Agri-science d’Agriculture et Agroalimentaire Canada dans le cadre du Partenariat canadien pour l’agriculture. Le soutien de l’industrie est facilité par l’Alliance de recherche sur les cultures commerciales du Canada (ARCCC), dont les membres incluent: Atlantic Grains Council, Producteurs de grains du Québec, Grain Farmers of Ontario, Manitoba Crop Alliance, Manitoba Pulse & Soybean Growers; Saskatchewan Pulse Growers; Prairie Oat Growers Association; SeCan; et FP Genetics.