Morphological and Biochemical Responses of Three Durum Wheat Varieties to Aphid (Rhopalosiphum maidis) Infestation

• Mekaoussi, Radhia ^[1] ; Benzina, Imene ^[1] ; Si Bachir, Abdelkrim ^[2]
  1. [1] University Batna
  2. [2] University of Bordj Bou Arréridj
• Localización: Ciencia y Tecnología Agropecuaria, ISSN-e 0122-8706, Vol. 25, Nº. 1, 2024 (Ejemplar dedicado a: Ciencia & Tecnología Agropecuaria-Publicación continua (ene-abr))
• Idioma: inglés
• Títulos paralelos:
  • Respuestas morfológicas y bioquímicas de tres variedades de trigo Durum a la infestación del pulgón Rhopalosiphum maidi
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    Los pulgones causan estrés biótico y son vector de enfermedades, pero hay pocos estudios sobre las respuestas morfológicas y bioquímicas del trigo a su infestación. Este estudio evaluó el comportamiento de Triticum durum Desf frente a Rhopalosiphum maidis (Homoptera: Aphididae) en condiciones de laboratorio. Se estudió la variación de caracteres morfológicos (altura de planta [HP], área de hoja terminal [SFDF], área de hoja [SF], longitud de espiga [LE], longitud de barba [LB]) y características bioquímicas (clorofila, azúcares solubles, prolina) de variedades argelinas (MBB, BOU, GTA). MBB es la menos afectada (tasa de infestación: 13.34 %). La mayor infestación ocurre durante el espigado. Los parámetros morfológicos disminuyen en longitud o superficie. ANOVA mostró variaciones significativas para HP, LE, SFDF y SF, pero no para LB. Los parámetros bioquímicos disminuyen en GTA. En MBB, la clorofila y los azúcares disminuyen; la prolina aumenta. Para BOU, los azúcares disminuyen; la clorofila y la prolina aumentan. Los azúcares mostraron una variación estadística considerable entre controles y plantas infestadas. HP se ve afectado por la infestación, con mayor relevancia para MBB. La prolina se ve afectada en BOU y GTA, sin variación relevante entre infestación y niveles de clorofila, azúcares y prolina para MBB. El efecto de infestación es menor en MBB. HP, SFDF, SF y LE son criterios de selección morfológica de la resistencia a la infestación; la prolina es el criterio bioquímico. Se requieren análisis genéticos y moleculares para identificar genes en programas de mejoramiento de la resistencia del trigo duro a R. maidis.

  • English

    Aphids cause biotic stress and vector diseases. However, wheat’s morphological and biochemical responses to aphid infestation are poorly studied. Our study evaluated the varietal behavior of durum wheat (Triticum durum Desf) against Rhopalosiphum maidis (Homoptera: Aphididae) in laboratory conditions. We studied morphological trait variation (plant height [HP], flag leaf area [SFDF], leaf area [SF], spike length [LE], and beard length [LB]) and biochemical characteristics (chlorophyll, soluble sugars, and proline contents) of three varieties in Algeria: MBB, BOU, and GTA. MBB is the least affected, with a 13.34 % infestation rate. The heaviest infestation occurs during the heading stage. All morphological factors decreased in length or surface between control and infested samples. ANOVA showed significant variations for HP, LE, SFDF, and SF but not LB. Biochemical parameters decrease in GTA. In MBB, chlorophyll and soluble sugars decrease while proline increases. For BOU, soluble sugars decrease while chlorophyll and proline increase. Only soluble sugars showed a significant statistical variation between control and infested plants. HP is affected by aphid infestation, which is of higher significance for MBB. Proline content is affected in BOU and GTA. There is no significant variation between aphid infestation and chlorophyll, soluble sugars, and proline levels for MBB. The effect of R. maidis infestation is less important on MBB. HP, SFDF, SF, and LE are morphological selection criteria for R. maidis infestation resistance. Proline is a biochemical selection criterion. Genetic and molecular analyses are required to identify genes for programs that enhance durum wheat’s resistance to R. maidis infestations.