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) 715 - 727
DOI http://dx.doi.org/10.1051/agro:2000171
DOI: 10.1051/agro:2000171

Agronomie 20 (2000) 715-727

Assessment of epidemiological parameters and their use in epidemiological and forecasting models of cereal airborne diseases

Claude de Vallavieille-Popea - Simone Giosueb - Lisa Munkc - Adrian C. Newtond - Rients E. Nikse - Hanne Østergårdf - Jörn Pons-Kühnemanng - Vittorio Rossib - Ivan Sachea

aINRA, Laboratoire de Pathologie Végétale et Epidémiologie, BP 01, 78850 Thiverval Grignon, France
bIstituto di Entomologia e Patologia vegetale, Università Cattolica S. Cuore, Via E. Parmense 84, 29100 Piacenza, Italy
cDepartment of Plant Biology, The Royal Veterinary and Agricultural University, Thorvaldsensvej 40, 1871 Frederiksberg C, Denmark
dScottish Crop Research Institute, Invergowrie, Dundee, DD2 5DA, Scotland, UK
eLaboratory of Plant Breeding, PO Box 386, 6700 AJ Wageningen, The Netherlands
fDepartment of Plant Biology and Biogeochemistry, Riso National Laboratory, PO Box 49, 4000 Roskilde, Denmark
gInstitut für Pflanzenbau und Pflanzenzüchtung II, Biometrie und Populationsgenetik, Justus-Liebig-Universität Giessen, Heinrich-Buff-Ring 26-32, 35392 Giessen, Germany

(Received 10 May 2000; revised 7 July 2000; accepted 3 August 2000)

Abstract:

Assessments of epidemiological parameters (e.g. infection efficiency, latent period, spore production) are required for the prediction of epidemic progress, for the estimation of components of partial resistance for different host plant cultivars and for the estimation of fitness components of pathogen isolates. A critical evaluation of methods of measurement of monocyclic parameters is presented, suggesting improvements by using more accurate techniques and taking into account different biotic and abiotic factors. Examples of influence of lesion density and age, of meteorological factors and of nutrient status of the host on cereal powdery mildew and rust epidemiological parameters are presented. The use of the ratio of mature lesions rather than the latent period for the estimation of the development rate of the fungus is suggested to allow comparison of a large number of individuals. It is feasible to assess the pathogen biomass by the sterol contents. The need to verify by field experiments epidemiological parameters assessed under controlled conditions is pointed out. Finally, the way to include these monocyclic parameters in epidemiological and forecasting models is discussed using the case of wheat brown rust epidemics.


Keywords: infection efficiency / latent period / spore production / lesion density / microclimatic factors

Résumé:

Évaluation des paramètres épidémiologiques et leur utilisation dans les modèles de prévision des maladies foliaires des céréales. L'évaluation des paramètres épidémiologiques (efficacité d'infection, période de latence, taux de sporulation) est nécessaire à la prévision des épidémies ainsi qu'à l'estimation des composants de la résistance partielle des variétés hôtes et de la valeur sélective des isolats de l'agent pathogène. Une analyse critique des méthodes de mesure des paramètres du cycle infectieux est présentée avec des suggestions pour des techniques plus appropriées et la prise en compte de différents facteurs biotiques et abiotiques. L'influence de la densité et de l'âge des lésions, des facteurs microclimatiques et de l'état nutritionnel de l'hôte sur les paramètres épidémiologiques est étudiée à l'aide d'exemples chez les oïdiums et les rouilles des céréales. L'utilisation du taux de lésions matures plutôt que de la période de latence est conseillée pour comparer un grand nombre d'individus. Il est possible d'estimer la biomasse d'un parasite par la concentration en stérols. La nécessité de vérifier l'estimation des paramètres en conditions contrôlées et au champ est soulignée. Enfin, l'utilisation des paramètres épidémiologiques dans les modèles de prévision est discutée dans le cas de la rouille brune du blé.


Mots clé : efficacité d'infection / période de latence / sporulation / densité - dépendance / facteurs microclimatiques

Correspondence and reprints: Claude de Vallavieille-Pope
e-mail: pope@grignon.inra.fr

Communicated by Hanne Østergård (Roskilde, Denmark)

Copyright INRA, EDP Sciences 2000