Virulence and biotype analyses of Hessian fly (Diptera: Cecidomyiidae) populations from Texas, Louisiana, and Oklahoma

Abstract

Mosca de Hess, Mayetiola destructor (Say, 1817), es una plaga importante de trigo, y es controlado principalmente a través de la implementación de las variedades de trigo resistentes de exclusión aérea. El desafío para el enfoque de resistencia de las plantas es que la virulencia de las poblaciones de mosca de Hess en el campo es dinámica, y las variedades de trigo pueden perder resistencia dentro de 6 - 8 años. Para asegurar el éxito continuo de la resistencia de la planta huésped, las poblaciones de mosca de Hess en el campo deben ser monitoreados constantemente para determinar qué genes de resistencia se mantienen en las diferentes regiones geográficas. Este estudio investigó cinco poblaciones de la mosca de Hess recogidos de Texas, Louisiana y Oklahoma, donde la infestación por mosca de Hess ha sido alta en los últimos años. Ocho genes de resistencia, H12, H13, H17, H18, H22, H25, H26 , y Hdic , se encontraron para ser altamente eficaz contra todas las poblaciones de la mosca de Hess probados en esta región, que confiere resistencia a ≥80% de las plantas que contienen uno de estos resistencia genes. Las frecuencias de los biotipos virulentos a genes de resistencia H13 (biotipo vH13), H18 (vH18), H21 (vH21), H25 (vH25), H26 (vH26), y Hdic (vHdic) se determinaron, y se encontró que varían de población a población, que va de 0 a 45%. Un modelo de regresión logística se estableció para predecir las frecuencias biotipo en base a la correlación entre el porcentaje de plantas sensibles obtenidos en una prueba de virulencia y el log-odds de frecuencias biotipo virulentas determinados por un enfoque tradicional.

Hessian fly, Mayetiola destructor (Say, 1817), is a major pest of wheat, and is controlled mainly through deploying fly-resistant wheat cultivars. The challenge for the plant resistance approach is that virulence of Hessian fly populations in the field is dynamic, and wheat cultivars may lose resistance within 6 - 8 yr. To ensure continuous success of host plant resistance, Hessian fly populations in the field need to be constantly monitored to determine which resistance genes remain effective in different geographic regions. This study investigated five Hessian fly populations collected from Texas, Louisiana, and Oklahoma, where infestation by Hessian fly has been high in recent years. Eight resistance genes, H12, H13, H17, H18, H22, H25, H26, and Hdic, were found to be highly effective against all tested Hessian fly populations in this region, conferring resistance to ≥80% of plants containing one of these resistance genes. The frequencies of biotypes virulent to resistance genes H13 (biotype vH13), H18 (vH18), H21 (vH21), H25 (vH25), H26 (vH26), and Hdic (vHdic) were determined, and were found to vary from population to population, ranging from 0 to 45%. A logistic regression model was established to predict biotype frequencies based on the correlation between the percentages of susceptible plants obtained in a virulence test and the log-odds of virulent biotype frequencies determined by a traditional approach.