Plant-Pathogen Interaction between <i>Exserohilum monoceras</i> with <i>Oryza sativa</i> and <i>Echinochloa crus-galli</i>

  • Hailmi M. S. Universiti Sultan Zainal Abidin
  • Kadir J. Universiti Putra Malaysia
  • Juraimi A. S. Universiti Putra Malaysia
  • Norhayati M. Z. Universiti Sultan Zainal Abidin

Abstract

Exserohilum monoceras was isolated from infected Echinochloa crus-galli, and maintained in the dark under near visible ultraviolet(NUV) light at 30 oC on V8 (half-strength) agar. Conidia were collected from 14 day old V8 (half-strength) agar plates by washing the surface with sterile distilled water and using a rubber spatula to rub. Prior research has indicated that E. monoceras was pathogenic to E. crus-galli and other Echinocloa species under optimum greenhouse conditions. Rice was also infected by E. monoceras, but it exhibited a resistant reaction and the inoculated plants recovered over time. The aims of this study were to examine the physical aspects of infection by E. monoceras on the leaf surfaces of the resistant rice (Oryza sativa) and susceptible E. crus-galli plants, and to suggest ways to make the pathogen an effective bioherbicide agent. Observation of the infection was done by light microscopy which involved cross section and leaf clearing method and also by scanning electron microscopy (SEM). Formation of appressorium indicated that an infection on the susceptible plant was clearly seen on both methods used. Germination of the conidia was always associated with appressoria formation on the leaf and formation of appressoria was significantly higher (98%) on E. crus-galli leaves as the target plant compared to rice leaves (20%). This research also shows the germ tubes rarely ever penetrated via the stomata but through the cuticle (direct penetration) instead.

Keywords: Exserohilum monoceras, Echinochloa cruss-galli, appressoria, bioherbicide

Exserohilum monoceras telah diperolehi dari Echinochloa crus-galli yang dijangkiti dan disimpan di bawah cahaya ultralembayung hampir nampak (NUV) pada suhu 30 oC di atas agar V8 (separuh kekuatan). Konidia diperolehi dari piring petri agar V8 (separuh kekuatan) pada hari ke 14 dengan membasuh permukaan dengan air suling steril. Kajian sebelumnya menunjukkan bahawa E. monoceras adalah patogenik kepada E. crus-gali dan spesis Echinochloa yang lain di bawah keadaan optimum dalam rumah hijau. Pokok padi turut dijangkiti oleh E. monoceras tetapi menunjukkan reaksi rintang dan seterusnya pulih mengikut masa. Matlamat kajian ini adalah untuk mengkaji aspek fizikal jangkitan oleh E. monoceras di permukaan daun padi (Oryza sativa) yang rintang dan E. crus-galli yang rentan penyakit, serta mencadangkan kaedah untuk meningkatkan keberkesanannya sebagai agen bioherbisid. Pemerhatian terhadap proses jangkitan telah dilakukan dengan mikroskopi cahaya yang merangkumi keratan rentas (histologi) dan penyahwarnaan daun serta mikroskopi imbasan elektron (SEM). Pembentukan apresorium menunjukkan jangkitan di permukaaan daun yang rentan adalah jelas kelihatan dalam kedua-dua kaedah yang digunakan. Percambahan konidia selalunya berkait dengan pembentukan apresoria di permukaan daun dan pembentukan apresoria adalah tinggi secara signifikan (98%) pada permukaan daun E. crus-galli yang merupakan sasaran berbanding hanya 20% pada daun O. sativa. Kajian ini juga menunjukkan jangkitan pada keseluruhanya adalah melalui kutikel daun (jangkitan terus) dan jarang dijumpai melalui rongga terbuka seperti stomata.

Kata kunci: Exserohilum monoceras, Echinochloa cruss-galli, apresoria, bioherbisid

Author Biographies

Hailmi M. S., Universiti Sultan Zainal Abidin
Department of Agricultural Science, Faculty of Agriculture and Biotechnology
Kadir J., Universiti Putra Malaysia
Department of Plant Protection, Faculty of Agriculture
Juraimi A. S., Universiti Putra Malaysia
Department of Plant Science, Faculty of Agriculture
Norhayati M. Z., Universiti Sultan Zainal Abidin
Department of Agricultural Science, Faculty of Agriculture and Biotechnology
How to Cite
M. S., H., J., K., A. S., J., & M. Z., N. (1). Plant-Pathogen Interaction between <i>Exserohilum monoceras</i> with <i>Oryza sativa</i> and <i>Echinochloa crus-galli</i&gt;. Journal Of Agrobiotechnology, 2, 73-82. Retrieved from https://journal.unisza.edu.my/agrobiotechnology/index.php/agrobiotechnology/article/view/18
Section
Articles