Correlation between cell wall-degrading enzymes in wheat leaves infected by Septoria tritici and disease severity

Abstract

Investigation of enzyme activity in extracts from wheat leaves inoculated with Septoria tritici revealed activity of the following enzymes: xylanase, cellulase, protease, and α-amylase. Levels of xylanase, protease, and cellulase activities were closely correlated (P > 0.05) to fungal antigens as measured by ELISA and visual disease data on infected leaves from greenhouse experiments and field trials in 2002 and 2003. For the tested wheat cultivars, levels of these three enzymes also showed a good correlation (R = 0.65–0.97) with susceptibility ratings from the Bundessortenamt (Federal Office of Plant Variety) recommended cultivar list, which was based on visual assessment. Protease, xylanase, and cellulase are suggested to have a role in plant pathogenesis by S. tritici. Enzyme activity may serve as a measurement of disease severity for assessing the range of susceptibility of wheat cultivars to S. tritici. Une étude, menée sur l’activité enzymatique d’extraits de feuilles de blé inoculées avec Septoria tritici, a révélé l’activité des enzymes suivantes : xylanase, cellulase, protéase et α-amylase. Les niveaux d’activité de la xylanase, de la protéase et de la cellulase étaient étroitement corrélés (P > 0,05) avec les antigènes fongiques mesurés par ELISA et les données visuelles sur la maladie, données recueillies de feuilles infectées provenant d’expériences faites en serre et au champ en 2002 et 2003. Quant aux cultivars de blé testés, les teneurs de ces trois enzymes ont également affiché une bonne corrélation (r = 0,65–0,97) avec les cotes de sensibilité recommandées sur la liste de cultivars du Bundessortenamt (Federal Office of Plant Varieties), cotes basées sur l’évaluation visuelle. La protéase, la xylanase et la cellulase semblent jouer un rôle dans la pathogenèse des plants engendrée par S. tritici. L’activité enzymatique peut servir à mesurer la gravité de la maladie afin d’évaluer le degré de résistance des cultivars de blé à S. tritici. Mots-clés : Septoria tritici, septoriose du blé, ELISA, xylanase, cellulase, protéase.