			Home About us Contact

Poplar Rust (poplar + rust)

Distribution by Scientific Domains

Life Sciences	100%

Selected Abstracts

Absence of residual effects of a defeated resistance gene in poplar

FOREST PATHOLOGY, Issue 2 2003
K.-S. Woo
Summary In a few plant pathosystems, defeated major genes have been shown to contribute to partial resistance to disease. This hypothesis has never been tested before in a forest tree, but pathogenic variation associated with recent hybridization in poplar rust in the Pacific northwest provided an opportunity. An F2 progeny of 256 poplar clones in the field near Corvallis, Oregon, USA, has been monitored for rust severity and infection type since the advent of the new hybrid rust, Melampsora × columbiana, in the mid-1990s. All 256 clones displayed a susceptible infection type in 1997 and again in 2000, and yet variation in uredinial density (i.e. partial resistance) was still observed. To determine which clones possessed a defeated resistance gene, a greenhouse inoculation was performed with an isolate of M. medusae, one of the parents of M. × columbiana. Clones that would have been resistant to M. medusae, prior to the advent of M. × columbiana, were thus identified. The inoculation resulted in a 1 : 1 segregation (,2=0.772; p=0.38) for resistance, indicating the presence of a major gene. However, the F2 clones possessing the defeated resistance gene displayed the same level of partial resistance in the field in both 1997 and 2000 as their full siblings lacking the gene. Résumé Chez quelques pathosystèmes végétaux, il a été montré que le contournement de gènes majeurs de résistance contribue à une résistance partielle envers la maladie. Cette hypothèse n'a encore jamais été testée chez un arbre forestier, mais le changement de pouvoir pathogène associéà l'hybridation récente de la rouille du peuplier dans le nord-ouest des USA en a fourni l'occasion. Une descendance F2 de 256 clones de peuplier a été suivie au champ près de Corvallis, Oregon, USA, pour la gravité de la rouille et le type d'infection, depuis l'apparition du nouvel hybride Melampsora x columbiana, dans les années 1990. Tous les 256 clones se sont montrés sensibles en 1997 et à nouveau en 2000, et une variation dans la densité des urédies (résistance partielle) a aussi été observée. Pour déterminer quels clones présentaient une résistance contournée, des inoculations ont été réalisées en serre avec un isolat de Melampsora medusae originaire du Kentucky. Des clones qui étaient résistants àM. medusae avant l'apparition de M. x columbiana ont ainsi été identifiés. Les inoculations ont abouti à une ségrégation 1 :1 (,2 = 0,772; P = 0,38) pour la résistance, ce qui indique la présence d'un gène majeur. Cependant, les clones F2 possédant le gène de résistance contourné montraient le même niveau de résistance partielle au champ en 1997 et 2000 que leurs plein-frères qui n'avaient pas ce gène. Zusammenfassung Für einige Pflanzen-Pathosysteme wurde gezeigt, dass unwirksam gewordene Haupt-Resistenzgene immer noch zu einer teilweisen Resistenz beitragen. Für Waldbäume wurde diese Hypothese bisher nie überprüft. Dies wurde jetzt im pazifischen Nordwesten möglich, wo der Pappelrost nach einem rezenten Hybridisierungsereignis stark variierte. An den F2-Nachkommenschaften von 256 Pappelklonen, die unter Freilandbedingungen in der Nähe von Corvallis, Oregon, USA wuchsen, wurde nach dem Auftreten des neuen Hybridrostes (Melampsora × columbiana) ab ca. 1990 die Krankheitsintensität und der Infektionstyp registriert. Alle 256 Klone zeigten einen anfälligen Infektionstyp im Jahre 1997 und dann wieder im Jahre 2000. Dabei wurde eine Variation in der Urediendichte (d.h. partielle Resistenz) beobachtet. Um zu bestimmen, welche Klone ein unwirksam gewordenes Resistenzgen besitzen, wurden Inokulationen im Gewächshaus mit einem Isolat von M. medusae, einem Elter von M. × columbiana, durchgeführt. Damit wurden Klone identifiziert, die vor dem Auftreten von M. × columbiana gegen M. medusae resistent waren. Der Infektionsversuch führte zu einer 1:1 Segregation (,2=0,772; P=0,38) für die Resistenz, was auf das Vorliegen eines Hauptgens hinweist. Die F2-Klone, welche dieses überwundene Resistenzgen besitzen, zeigten jedoch unter Feldbedingungen in den Jahren 1997 und 2000 den gleichen Grad einer Teilresistenz wie ihre Vollgeschwister, welchen dieses Gen fehlt. [source]

Potential of Eurasian poplar rust to overcome a major quantitative resistance factor

PLANT PATHOLOGY, Issue 3 2010
A. Dowkiw
The effect of RUS, a major quantitative resistance (QR) factor inherited from Populus trichocarpa, was assessed in two Populus deltoides × P. trichocarpa F1 progenies against eight isolates of Melampsora larici-populina, the causal agent of Eurasian poplar rust. Six isolates were identified on which RUS had no significant effect. The first RUS -defeating isolate identified suggested a pre-existing potential to overcome RUS in the pathogen's populations. The P. deltoides genetic background made no difference either to the ability of a given isolate to overcome RUS or to the relative and absolute aggressiveness of the isolates. This study illustrates how extreme the isolate-specificity of QR can be. It also yields insights into the relationship between size of uredinia and sporulation rate, discussing the epidemiological significance of spore production per mm2 uredinium. [source]

Genetic diversity of the hyperparasite Sphaerellopsis filum on Melampsora willow rusts

FOREST PATHOLOGY, Issue 5 2004
M. Liesebach
Summary The non-specific rust hyperparasite Sphaerellopsis filum occurs naturally on Melampsora rusts of many species of the genus Salix as well as on a large range of other rust genera worldwide. To study the genetic diversity of the hyperparasitic fungus 77 S. filum isolates collected from rusts on willow clones from plantations, clone collections and natural habitats of different sites were investigated using polymerase chain reaction - restriction fragment length polymorphism (PCR-RFLP) analysis of the rDNA internal transcribed spacer regions including 5.8S rDNA and sequence analysis. Additionally, strains from Melampsora poplar rusts (4) and strains of Puccinia abrupta from Parthenium hysterophorus (5) and of P. obscura from Bellis perennis (1) were used for comparisons. Results of genetic analysis demonstrated distinct variation within the S. filum isolates. Two main groups with more than 32% difference between their nucleotide sequences were distinguished, indicating two taxa within S. filum. Within the first main group three profiles (I, II, III) were detected. The differences between these profiles were about 12%. The variation within each profile was very low (less than 2%). The second main group comprised two profiles (IV, V), which differed in 12 to 16% of their nucleotide positions. The isolates of group IV possessed a higher variation (up to 5%) within the group than those of the first main group (I, II, III). Group V was only represented by a single isolate. Neither interrelations between the S. filum profiles and the Melampsora genotypes nor a spatial distribution could be detected. It is remarkable that the six strains of S. filum from Puccinia rusts belong to one subgroup. Résumé Sphaerellopsis filum est un hyperparasite non spécifique des rouilles qui se rencontre naturellement sur les Melampsora affectant le genre Salix ainsi que sur une large gamme d'autres genres de rouille dans le monde entier. Pour caractériser la diversité de ce champignon hyperparasite, 77 isolats de S. filum, récoltés à partir de lésions de rouille sur des clones de plantation, des collections de clones et dans des sites naturels, ont étéétudiés par analyse PCR-RFLP des régions ITS de l'ADNr, incluant le 5.8S rDNA, et par analyse de séquences. Des souches provenant de Melampsora des peupliers (4), de Puccinia abrupta sur Parthenium hysterophorus (5) et de P. obscura sur Bellis perennis (1) ont également été utilisées pour comparaison. L'analyse génétique démontre une variation entre isolats de S. filum. Deux groupes principaux, avec plus de 32% de différence dans leur séquence nucléotidique, se distinguent, indiquant l'existence de deux taxons au sein de S. filum. A l'intérieur du premier groupe, trois profils (I, II, III) sont mis en évidence, avec une différence d'environ 12% entre profils mais très peu de variation (moins de 2%) à l'intérieur d'un profil. Le deuxième groupe comprend deux profils (IV, V) qui différent de 12 à 16% pour leur séquence nucléotidique. Les isolats du groupe IV présentent une variation intra-groupe plus importante (jusqu'à 5%) que ceux des groupes I, II et III. Le groupe V n'est représenté que par un isolat. Aucune relation n'a pu être établié entre les profils de S. filum et les génotypes de Melampsora ou la distribution spatiale. Il est à noter que les six isolats de S. filum provenant de rouilles àPuccinia appartiennent à un seul sous-groupe. Zusammenfassung Der Hyperparasit Sphaerellopsis filum kommt natürlich auf Melampsora -Rostpilzen bei Salicaceae und auf zahlreichen anderen Rostgattungen weltweit vor. Um die genetische Vielfalt dieses hyperparasitischen Pilzes zu untersuchen, wurden 77 S. filum -Proben, die von Weidenrosten in Plantagen, Klonsammlungen und von verschiedenen natürlichen Standorten stammen, isoliert. Die 5.8S-ITS-Abschnitte der rDNA wurden mit Hilfe der PCR-RFLP untersucht und Sequenzen analysiert. Zum Vergleich wurden vier Isolate von Pappelrosten sowie fünf Isolate von Puccinia abrupta von Parthenium hysterophorus und ein Isolat von Puccinia obscura von Bellis perennis herangezogen. Die Ergebnisse der genetischen Untersuchungen zeigten eine deutliche Variation zwischen den S. filum -Isolaten. Zwei Gruppen mit über 32% Unterschied in der Nukleotid-Sequenz ließen sich unterscheiden. Dies deutet auf zwei taxonomische Einheiten von Sphaerellopsis hin. Die erste Gruppe ließ sich in drei Untergruppen (I, II, III) einteilen, deren 5.8S-ITS-Profile im Mittel 12% Unterschied aufwiesen. Die Variation innerhalb dieser drei Profile war sehr gering (,2%). Die zweite Gruppe umfasste zwei Profile (IV, V), die sich an 12 bis 16% Positionen ihrer Nukleotid-Abfolge unterschieden. Die Variation innerhalb von Profil IV war höher (bis 5%) als die der Untergruppen I - III, Profil V war nur durch ein Isolat vertreten. Eine Beziehung des S. filum -Genotyps zum Melampsora -Genotyp der Weide oder der Pappel ließ sich bei dem untersuchten Material nicht nachweisen, ebenso konnte keine geographische Differenzierung gefunden werden. Auffällig ist, dass alle sechs Puccinia -Isolate einer Untergruppe angehörten. [source]