Abstract. In Mexico, the Asian soybean rust caused by Phakopsora pachyrhizi, reduces soybean yield by 25 % to 80 %. The use of resistant cultivars is the most cost-effective strategy for management of this disease. The objective of this study was to determine the pathogenic characteristics of P. pachyrhizi populations in Mexico in order to look for effective resistance in soybean germplasm. Using 12 soybean differentials carrying 0-3 resistance genes, the pathogenic profiles of four P. pachyrhizi populations sampled in northeastern Mexico in 2015, were evaluated. Three of the populations had similar pathogenic characteristics. Cluster analysis supported the distinction by the location of two clusters of Mexican P. pachyrhizi populations apart, in the dendrogram of South American and Japanese rust populations. This indicates a large variation in the soybean rust populations in Mexico. In addition, no soybean differential carrying a single resistance gene showed resistance to all the four Mexican populations; however, the differential carrying three genes was resistant to all the P. pachyrhizi populations. Therefore, introducing multiple resistance genes in soybean breeding programs will be useful to develop rust-resistant cultivars in Mexico.

Resumen. En México, la roya asiática de la soya causada por Phakopsora pachyrhizi reduce el rendimiento del cultivo desde un 25 hasta un 80 %. El uso de variedades resistentes es la estrategia más rentable para el manejo de esta enfermedad. El objetivo del presente estudio fue determinar las características patogénicas de poblaciones mexicanas de P. pachyrhizi, con la finalidad de encontrar resistencia eficiente a dicho patógeno en germoplasma de soya. Para evaluar los perfiles patogénicos de cuatro poblaciones de P. pachyrhizi, colectadas en el noreste de México durante el 2015, se utilizaron 12 diferenciales de soya portando 0 - 3 genes de resistencia. Tres poblaciones mostraron características patogénicas similares. El análisis clúster diferenció dos grupos en las poblaciones de P. pachyrhizi de México, los cuales se asociaron con la localidad de muestreo. El dendrograma no incluyó poblaciones de roya de Sudamérica y Japón en dichos grupos. Lo cual indicó una gran variación en las poblaciones de roya asiática de México. Por otro lado, ningún diferencial de soya portando un solo gen de resistencia fue resistente a las cuatro poblaciones mexicanas de roya; pero el diferencial con tres genes mostró resistencia a todas las muestras de P. pachyrhizi. Por lo tanto, el uso de germoplasma con múltiples genes de resistencia será útil para desarrollar variedades de soya resistentes a la roya asiática en México.

Nos últimos anos a ferrugem asiática, causada pelo fungo Phakopsora pachyrhizi tornou-se uma das mais sérias ameaças a produção de soja Brasileira. Linhagens melhoradas e variedades têm sido selecionadas para a resistência à ferrugem da soja na Ásia, entretanto para a seleção e utilização dessas fontes de resistência, diferenças de virulência entre populações Asiáticas e Brasileiras desse fungo devem ser consideradas. Neste trabalho sugerimos um critério para se distinguir resistência de susceptibilidade pela análise de quatro caracteres de resistência: freqüência de lesões contendo urédias, número de urédias por lesão, freqüência de urédias abertas e nível de esporulação determinados pela utilização de 63 genótipos. Sob condições controladas em câmaras de crescimento, treze variedades de soja foram expostas a três populações de fungos - uma população proveniente do Japão e duas populações provenientes do Brasil-e avaliadas quanto aos caracteres de resistência mencionados acima. As populações Brasileiras diferiram entre si claramente quanto a virulência e em relação à população de isolados do Japão. Apenas dois genes de resistência, Rpp4 presente na variedade PI459025 e Rpp5 presente na variedade Shiranui conferiram resistência as três populações da ferrugem. O número de variedades ou genes resistentes úteis em ambos os países parece ser limitado. Assim, um cultivar universalmente efetivo contra a ferrugem da soja deveria ser desenvolvido pela piramidação de genes maiores de resistência e pela introdução de resistência horizontal.

In recent years soybean rust, caused by Phakopsora pachyrhizi has become one of the most serious threats to soybean production in Brazil. Breeding lines and varieties have been selected for resistance to soybean rust in Asia. However, differences in virulence between Asian and Brazilian rust populations should be considered in order to select and use resistant resources from Asia. Here, we suggest criteria for distinguishing resistant from susceptible types by the analysis of four resistance characters: frequency of lesions having uredinia, number of uredinia per lesion, frequency of open uredinia, and sporulation level, determined by the utilization of 63 genotypes. Under growth chamber conditions, a set of 13 soybean varieties were exposed to three rust populations-one from Japan and two from Brazil-and evaluated for the resistance characters mentioned above. The Japanese and Brazilian populations clearly differed in virulence, as did the two Brazilian populations. Only two resistance genes, Rpp4 from PI459025 and Rpp5 from Shiranui, commonly conferred resistance on all three rust populations. The number of resistant varieties or resistance genes useful in both countries appears limited. Therefore, a resistant cultivar that is universally effective against soybean rust should be developed by pyramiding some major resistance genes and by introducing horizontal resistance.