Spatial and temporal spread of maize lethal necrosis disease causing viruses and their vectors within the field

Abstract:

Maize lethal necrosis disease (MLND) is a viral disease of maize resulting from co-infection of Maize chlorotic mottle virus (MCMV) and any cereal Potyvirus such as Sugarcane mosaic virus (SCMV), Maize dwarf mosaic virus (MDMV) or Wheat streak mosaic virus (WSMV). It was first reported in Kenya in September 2011 in Bomet County with a yield loss of 90 – 100%. Since its first report, efforts have been directed towards causal viruses, vectors and possible management options. The present study aimed at determining the spatial and temporal distribution of MCMV and SCMV causing MLND and their vectors within the field. Two maize varieties; H614 and Duma 43 were grown and managed in non-replicated plots at the University of Nairobi, Upper Kabete Campus Field Station. The plants were naturally infested with vectors and infected by MLND causing viruses. Vectors abundance on plants was assessed by counting techniques and sticky traps at two weeks interval. Twenty maize leaf samples per variety both asymptomatic and symptomatic were collected at two stages (knee high and prior to flowering) of crop development to confirm the presence or absence of MCMV and SCMV using DAS-ELISA. In the study, vectors began infesting the crop from 3rd – 5th weeks after emergence. Aphids were observed in colonies (on a few plants) in patches while thrips were evenly distributed within the field. In both cases there were no differences in infestation of the two varieties by the vectors. A single peak was observed for aphids while two peaks were observed for thrips during the growing seasons. For maize leaf samples tested, nine samples from H614 and eight samples from Duma 43 tested positive for MCMV, while three samples from H614 and one sample from Duma 43 tested positive for SCMV. Though Kabete is not an MLND hotspot area, the viruses associated with MLND were present. Key words: Duma 43, H614, Kabete, Kenya, Maize lethal necrosis disease, spatial and temporal spread

La maladie de nécrose létale du maïs (MLND) est une maladie virale du maïs résultant de la co-infection du virus de la marbrure chlorotique du maïs (MCMV) et de tout virus potyvirus des céréales tel que le virus de la mosaïque de la canne à sucre (SCMV), le virus de la mosaïque naine du maïs (MDMV) ou la mosaïque des stries du blé virus (WSMV). Il a été signalé pour la première fois au Kenya en septembre 2011 dans le comté de Bomet avec une perte de rendement de 90 à 100%. Depuis gestion possibles. La présente étude visait à déterminer la distribution spatiale et temporelle du MCMV et du SCMV causant le MLND et leurs vecteurs dans le champ. Deux variétés de maïs; H614 et Duma 43 ont été cultivés et gérés dans des parcelles non reproduites à l’Université de Nairobi, à la station de terrain du campus Upper Kabete. Les plantes étaient naturellement infestées de vecteurs et infectées par des virus causant le MLND. L’abondance des vecteurs sur les plantes a été évaluée par des techniques de comptage et des pièges collants à deux semaines d’intervalle. Vingt échantillons de feuilles de maïs par variété à la fois asymptomatiques et symptomatiques ont été collectés à deux stades (genou et avant la floraison) du développement de la culture pour confirmer la présence ou l’absence de MCMV et SCMV en utilisant DAS-ELISA. Dans l’étude, les vecteurs ont commencé à infester la culture de la 3eme à la 5eme semaines après la levée. Les pucerons ont été observés en colonies (sur quelques plantes) en parcelles tandis que les thrips étaient uniformément répartis dans le champ. Dans les deux cas, il n’y avait aucune différence d’infestation des deux variétés par les vecteurs. Un seul pic a été observé pour les pucerons tandis que deux pics ont été observés pour les thrips pendant les saisons de croissance. Pour les échantillons de feuilles de maïs testés, neuf échantillons de H614 et huit échantillons de Duma 43 ont été testés positifs pour le MCMV, tandis que trois échantillons de H614 et un échantillon de Duma 43 ont été testés positifs pour SCMV. Bien que Kabete ne soit pas un endroit très infecté par le MLND, les virus associés au MLND étaient présents. Mots clés : Duma 43, H614, Kabete, Kenya, Nécrose létale du maïs, propagation spatiale et temporelle

Language:

English

Date of publication:

2018

Country:

Kenya

Region Focus:

East Africa

Author/Editor(s):

Ngala, R.M.

Dora, K.

Miano, D.W.