PHYSIOLOGICAL AND ANATOMICAL STEM PARAMETERS OF SOYBEAN RESISTANCE TO AGROMYZID BEANFLIES

Selected physiological and anatomical stem parameters were compared between soybean varieties which are resistant vs susceptible to agromyzid beanflies. Shorter stem inter‐nodes in beanfly‐resistant varieties during plant‐growth stages earlier than V6 apparently are correlated with an earlier differentiation of sclerenchyma (i.e., gelatinous fibers) in these soybean stems. Both the production of secondary xylem, which specifically reduces the diameter of the pith cavity, and the differentiation and development of lignified xylem fibers are associated with overall physical hindrance effects which seem to contribute significantly to soybean resistance to the beanfly species, Melanagromyza sojae , which feeds exclusively in the pith. Comparatively early differentiation of the primary and secondary phloem fibers and of the periderm, and thinner cortex jointly seem to be especially responsible for soybeans being resistant to the beanfly species, Ophiomyia centrosematis and O. phaseoli , which feed in the cortex. Observed species‐specific host‐plant relations of beanflies strongly support the interpretation that these insects have a long history of coevolution with Glycine spp. ZUSAMMENFASSUNG Physiologische und anatomische Stengelparameter für Sojabohnenresistenz gegen Agromyziden‐Bohnenfliegen Bei vier resistenten und zwei empfindlichen Sojabohnensorten gegen Agromyziden‐Bohnenfliegen wurden ausgewählte physiologische und anatomische Stengelparameter verglichen. Bei bohnenfliegenre‐sistenten Sorten deuteten kürzere Stengelinternodien während den Wachstumsphasen vor V6 auf eine verhältnismässig frühe Differentiation der Sklerenchyme (dh der gelatinösen Fasern im primären und im sekundären Phloem und im Xylem) in diesen Sojabohnenstengeln hin. Die Resistenz der Sojabohnenstengel gegen die Bohnenfliegenart, Melanagromyza soja , die ausschliesslich am Mark frisst, scheint wesentlich von einer Kombination von Gewebeeigenschaften bestimmt zu sein. Dabei handelt es sich urn eine Nährstoff‐Substratreduktion, bedingt durch einen kleineren Anteil an Parenchymgewebe im Mark, und um eine grössere mechanische Hinderung, verursacht durch eine relativ kleine, von verholzten Xylemfasern umgebene Markhöhle. Die Resistenz gegen die Bohnenfliegen Ophiomyia centrosematis und P. phaseoli , die in der Rinde leben, scheint vor allem bedingt zu sein durch die verhältnismässig frühe Differentiation der primären und sekundären Phloemfasern und durch die dünnere Rinde in resistenten Sorten. De verhältnismässig frühe Differentiation des Periderm in den basalen Teilen des Stengels und/oder in den Wurzeln scheint zudem beizutragen zur Resistenz gegen die Larven von C. centrosematidis , die sich im späten 2. und während des ganzen 3. Stadiums in der Rinde des basalen Stengels und der Wurzeln der Sojabohnensämlinge ernähren. Die Untersuchungen stützen stark die Interpretation, dass die Agromyziden‐Bohnenfliegen eine lange Zeit der Koevolution mit Glycine ‐Arten hinter sich haben.