Identification and validation of sheath blight resistance in rice (<i>Oryza sativa</i>L.) cultivars against<i>Rhizoctonia solani</i>

Abstract

AbstractRice sheath blight, caused by Rhizoctonia solani, is a devastating disease of rice which causes major yield loss in most rice growing regions of the world. Hence, identification and subsequent development of disease resistance in rice cultivars is crucial. Six moderately resistant cultivars, namely ‘Teqing’, ‘Jasmine85’, ‘Tetep’, ‘Pecos’, ‘Azucena’ and ‘Taducan’, one susceptible local cultivar, ‘MR 219’, and two new advanced breeding lines, ‘UKMRC 2’ and ‘UKMRC 9’, were screened using micro-chamber and mist-chamber methods. The fungal isolate was confirmed as R. solani using ITS-rDNA sequencing. Severe sheath blight was recorded following inoculation with R. solani under micro-chamber conditions. The most resistant cultivar was ‘Tetep’, followed by ‘Teqing’. In mist-chamber screening, ‘UKMRC 2’ showed the highest level of susceptibility with a disease severity index (DSI) of 6.67, while ‘MR 219’ produced the highest DSI of 7.22 in the micro-chamber. Significant correlation of plant height and disease was obtained with relative lesion height (RLH) indices. Significant correlations were also observed among diseased plant affected area (DPAA), VRT (visual rating) and RLH, with VRT being the most accurate. On the basis of the disease reactions, ‘Tetep’ and ‘Teqing’ were identified as suitable donors to improve resistance in ‘UKMRC 2’ and ‘MR 219’. Mist-chamber screening method was more reliable to evaluate sheath blight under greenhouse conditions than the micro-chamber method.RésuméLe flétrissement de la gaine du riz, causé par Rhizoctonia solani, est une maladie dévastatrice qui engendre des pertes de rendement majeures dans la plupart des régions productrices de riz de la planète. Par conséquent, la détermination des facteurs de résistance et le développement subséquent de cultivars résistants à la maladie sont cruciaux. Six cultivars modérément résistants, dont ‘Teqing’, ‘Jasmine85’, ‘Tetep’, ‘Pecos’, ‘Azucena’ et ‘Taducan’, un cultivar local réceptif, ‘MR 219’, et deux nouvelles lignées généalogiques avancées, ‘UKMRC 2’ et ‘UKMRC 9’, ont été criblés à l’aide de méthodes basées sur la microchambre et la chambre à brouillard. Grâce au séquençage de l’ITS de l’ADNr, l’isolat fongique a été identifié comme R. solani. Un grave flétrissement de la gaine a été noté dans la microchambre à la suite de l’inoculation avec R. solani. Le cultivar le plus résistant était ‘Tetep’, suivi de ‘Teqing’. Dans la chambre à brouillard, ‘UKMRC 2’ a affiché le plus haut degré de réceptivité avec un indice de gravité de la maladie (IGM) de 6.67, tandis que, dans la microchambre, ‘MR 219’ a produit l’IGM le plus élevé (7.22). Une corrélation significative entre la hauteur du plant et la maladie a été obtenue avec des indices de hauteur relative des lésions (HRL). Des corrélations significatives ont également été observées entre la partie touchée du plant malade, l’évaluation visuelle et la HRL, l’évaluation visuelle ayant été la plus précise. En fonction des réactions à la maladie, ‘Tetep’ et ‘Teqing’ ont été désignés comme donneurs appropriés pour améliorer la résistance chez ‘UKMRC 2’ et MR 219’. Le criblage recourant à la méthode de la chambre à brouillard s’est avéré plus fiable quant à l’évaluation du flétrissement de la gaine en serre que celui basé sur la méthode de la microchambre.Keywords: disease resistanceRhizoctonia solanirice cultivarscreening methodssheath blightMots clés: Flétrissement de la gaineméthodes de criblagerésistance à la maladieRhizoctonia solani AcknowledgementsThis work was supported by the Ministry of Higher Education, Malaysia, under the Long-term Research Grant Scheme for Food Security (Project code LRGS/TD/2011/UPM-UKM/KM/01). The authors would also like to thank individuals who enabled the collection of the R. solani isolate from rice fields.