Fungicide resistance and genetic diversity of Botrytis cinerea isolates from a vineyard in Germany

Abstract

To evaluate the genetic diversity and the possibility of changes in the population of the grey mould fungus in a single vineyard, a total of 209 Botrytis cinerea isolates were collected from grapevine tissues in spring and autumn of 2004. The isolates revealed low frequencies of resistance against the fungicides fenhexamid (1.9%), fludioxonil (0%), carbendazim (3.4%), cyprodinil (3.8%) and tolylfluanid (0%). Two isolates belonged to the genetically isolated, fenhexamid-resistant B. cinerea group I. Two other isolates showed reduced sensitivities against all tested fungicides, indicating a multi-drug resistance mechanism. The majority of isolates (62.7%) harboured the transposable elements boty and flipper (transposa group), while smaller populations contained only boty (23.5%) or neither boty nor flipper (14.4%; vacuma group). Genotypic characterisation of the isolates with different molecular markers revealed a high degree of genetic diversity of the population, with most of the fungal isolates being different haplotypes. Spring and autumn populations were different, but did not show significant differences in their fungicide resistance patterns or in the distribution of transposa and vacuma isolates. Taken together, the study revealed a great diversity of genotypes in a chemically treated vineyard, but no evidence for large-scale fungicide resistance or seasonal changes in the grey mould population.

Zusammenfassung

Um die genetische Variabilität und mögliche Änderungen in der Population des Graufäuleerregers zu überprüfen, wurden im Frühjahr und Herbst 2004 aus einem Weinberg 209 Botrytis cinerea Isolate von Rebenpflanzen gesammelt. Die Population zeigte nur geringe Häufigkeit an Resistenz gegen Fenhexamid (1,9%), Fludioxonil (0%), Carbendazim (3,4%), Cyprodinil (3,8%) oder Tolylfluanid (0%). Zwei Isolate gehörten zur genetisch isolierten, Fenhexamid-resistenten Subpopulation I. Zwei weitere Isolate zeigten eine verringerte Sensitivität gegenüber allen getesteten Fungiziden. Der Großteil der Isolate enthielt die Transposons boty und flipper (62,7%; transposa Population), 23,5% der Isolate enthielten nur boty und 14,4% enthielten keines der beiden Transposons (vacuma Subpopulation). Eine mit molekularen Markern durchgeführte Analyse zeigte eine hohe genetische Diversität im untersuchten Weinberg, wobei sich fast alle Isolate auf unterschiedliche Haplotypen zurückführen ließen. Die Frühjahrs- und Herbstpopulationen waren unterschiedlich, zeigten jedoch keine signifikanten Unterschiede im Muster der Fungizidresistenz oder der Verteilung der Transposons. Zusammenfassend zeigte die Studie eine hohe genetische Diversität in einem konventionell genutzten Weinberg, ohne Hinweise auf eine Entwicklung von Fungizidresistenz oder Veränderung der Population innerhalb einer Vegetationsperiode.