Studies on anastomosis groups of Rhizoctonia solani isolates causing disease in two forest nurseries in Poland

Untersuchungen über Anastomosierungsgruppen von Rhizoctonia solani, die Schäden in zwei Forstbaumschulen in Polen verursachen

Authors


Summary

Thirty-eight isolates of Rhizoctonia spp. were isolated from Scots pine (Pinus sylvestris) seedlings with damping-off symptoms, originating from two forest nurseries in central-west Poland (Wronczyn and Jarocin) and from diseased seedlings grown in soil from Wronczyn nursery. Majority of these isolates (79%) had multinucleate cells and were identified as Rhizoctonia solani. The remaining isolates were recognized as binucleate Rhizoctonia spp. R. solani isolates were characterized using hyphal anastomosis and were divided into five anastomosis groups (AG). The most prevalent was AG5 (37% of isolates), followed by AG2-1 (30%) and 27% of the isolates were identified as AG4. Groups AG1-IB and AG2-2 were only represented by single isolates. The virulence recorded as mortality (in percentage) was comparatively high for binucleate and multinucleate isolates of Rhizoctonia spp. Sequence analysis of the polymerase chain reaction (PCR)-amplified internal transcribed spacer (ITS) rDNA region was used for phylogenetic analysis. The dendrogram showed that isolates were distinctly separated based on their AG types and there was no relationship between pathogenicity on Scots pine seedlings and the AG to which the isolates belong to. The results are discussed with respect to pathogenic potential of the various AG groups.

Résumé

Trente-huit isolats de Rhizoctonia spp. ont été isolés de semis de Pin sylvestre (Pinus sylvestris) présentant des symptômes de fonte, dans deux pépinières forestières du Centre-Ouest de la Pologne (Wronczyn and Jarocin) et de semis malades élevés dans du sol provenant de la pépinière de Wronczyn. La majorité de ces isolats (79%) ont des cellules multi-nucléées et ont été identifiés comme des Rhizoctonia solani. Le reste des isolats ont été reconnus comme des Rhizoctonia spp. binucléés. Les isolats de R. solani ont été caractérisés en utilisant l'anastomose d'hyphes et répartis dans cinq groupes d'anastomoses (AG). Le plus important est le groupe AG5 (37% des isolats), suivi par AG2-1 (30%) et AG4 (27%). Les groupes AG1-IB et AG2-2 sont représentés chacun par seulement un isolat. La virulence, estimée par le pourcentage de mortalité, est relativement forte pour les isolats binucléés et multinucléés de Rhizoctonia spp. L'analyse des séquences de la région ITS de l'ADNr amplifiées par PCR a été utilisée pour l'analyse phylogénétique. Le dendrogramme montre que les isolats sont séparés selon leur groupe d'anastomose mais il n'y a pas de relation entre le groupe d'anastomose et la virulence sur semis de Pin sylvestre. Les résultats sont discutés dans la perspective du pouvoir pathogène des différents groupes d'anastomoses.

Zusammenfassung

Von Kiefernsämlingen (Pinus sylvestris) mit Umfallkrankheit, die aus zwei Forstbaumschulen in Zentral-Westpolen stammten (Wronczyn und Jarocin) und aus erkrankten Sämlingen, die in Bodenproben aus der Baumschule Wronczyn kultiviert worden waren, wurden 38 Stämme von Rhizoctonia spp. isoliert. Die meisten dieser Isolate (79%) hatten vielkernige Zellen und wurden als R. solani identifiziert. Die restlichen Isolate waren zweikernige Rhizoctonia spp. Die Isolate von R. solani wurden durch Anastomosierungstests charakterisiert und fünf Anastomosierungsgruppen zugeordnet. Die häufigste Gruppe war AG5 (37% der Isolate), gefolgt von AG2-1 (30%) und AG4 (27%). Die Gruppe AG1-IB und AG2-2 waren nur durch einzelne Isolate vertreten. Die Virulenz (gemessen als % Mortalität) war sowohl für zweikernige als auch für vielkernige Isolate vergleichsweise hoch. Mit den Sequenzen der PCR-amplifizierten ITS-rDNA-Region wurde eine phylogenetische Analyse durchgeführt. Das Dendrogramm zeigte, dass die Isolate aufgrund ihrer Zugehörigkeit zu den Anastomosierungsgruppen deutlich voneinander getrennt waren, und es bestand keine Beziehung zwischen ihrer Virulenz gegenüber Kiefernsämlingen und der Gruppenzugehörigkeit. Die Befunde werden im Hinblick auf das pathogene Potential der verschiedenen Anastomosierungsgruppen diskutiert.

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