Issue
Agronomie
Volume 20, Number 7, November 2000
Cereal rusts and powdery mildews in Europe: epidemiology, pathogen virulence and host resistance (COST 817)
Page(s) 745 - 756
DOI http://dx.doi.org/10.1051/agro:2000173
DOI: 10.1051/agro:2000173

Agronomie 20 (2000) 745-756

The Barley mlo-gene: an important powdery mildew resistance source

Michael F. Lyngkjæra - Adrian C. Newtonb - Jannie L. Atzemac - Susan J. Bakerd

aPlant Biology and Biogeochemistry Department, Riso National Laboratory, 4000 Roskilde
bScottish Crop Research Institute, Dundee DD2 5DA, Scotland, UK
cInstitute of Plant Science, Swiss Federal Institute of Technology, 8092 Zurich, Switzerland
dDepartment of Plant Science, University of Oxford, Oxford OX1 3RB, UK

(Received 16 May 2000; revised 12 July 2000; accepted 14 July 2000)

Abstract:

This review briefly summarises recently generated knowledge about mlo powdery mildew resistance in barley. Barley mlo resistance has remained highly effective since commercial spring barley varieties with the resistance were first released in 1979. Currently, this resistance is the most used resistance in spring barley grown throughout Europe. Barley mlo resistance confers nearly total resistance against fungal penetration attempts. However, the efficiency of the resistance depends on several factors including epidermal cell type, host genetic background, environmental conditions and fungal genotype. Recently, the barley Mlo-gene has been cloned, but the exact function of the gene is not known. The Mlo-gene most likely regulates several mechanisms involved in penetration resistance against powdery mildew, and mlo mutations cause disfunction of the wild type Mlo-protein leading to increased resistance. The resistance mechanisms involved probably include earlier deposition and increased size of the host papilla response, callose deposition, production of phenolic compounds and cell wall strengthening by cross binding.


Keywords: mlo resistance / powdery mildew / barley / resistance / virulence

Résumé:

Le gène Mlo de l'orge : une importante source de résistance au mildiou. Cette revue résume les connaissances récemment acquises sur la résistance mlo à l'oïdium chez l'orge. Cette résistance est actuellement la plus utilisée dans les orges de printemps en Europe, et son efficacité s'est maintenue depuis son introduction en 1979 dans les variétés commerciales. La résistance mlo bloque la pénétration du champignon. Cependant, son expression dépend de plusieurs facteurs dont le type de cellules épidermiques, le fond génétique de l'hôte, les conditions climatiques et le génotype du champignon. Chez l'orge, le gène Mlo a récemment été cloné mais sa fonction précise n'est pas connue. Le gène Mlo régule vraisemblablement plusieurs mécanismes impliqués dans la résistance à la pénétration de l'oïdium, et les mutations mlo provoqueraient des dysfonctionnements de la protéine Mlo. Les mécanismes de résistance impliqués incluent probablement une déposition précoce et une taille supérieure de la papille émise par l'hôte, du dépôt de callose, de la production de composés phénoliques et du renforcement des parois cellulaires.


Mots clé : résistance mlo / oïdium / orge / résistance / virulence

Correspondence and reprints: Michael F. Lyngkjær
e-mail: m.lyngkjaer@risoe.dk

Communicated by Rients E. Niks (Wageningen, The Netherlands)

Copyright INRA, EDP Sciences 2000