Free access
Issue
Ann. For. Sci.
Volume 48, Number 4, 1991
Page(s) 377 - 388
DOI http://dx.doi.org/10.1051/forest:19910403
Ann. For. Sci. 48 (1991) 377-388
DOI: 10.1051/forest:19910403

Preliminary study of the monoterpene response of three pines to Ophiostoma clavigerum (Ascomycetes : Ophiostomatales) and two chemical elicitors

F Lieutiera, AA Berrymanb and JA Millsteinb

a  INRA, Ardon 45160 Olivet, France
b  Washington State University, Department of Entomology, Pullman, WA 99164, USA

Abstract - The monoterpene response of phloem and sapwood of individual pines belonging to 3 species (Pinus contorta, Pinus ponderosa and Pinus monticola) to inoculation with Ophiostoma clavigerum and injection with chitosan, a proteinase inhibitor-inducing factor and a control buffer, was investigated quantitatively and qualitatively. The total quantity of monoterpene in the reactive tissues increased with each treatment but to different levels. In each tree, the monoterpene composition of the reactive tissues differed from that of the unwounded tissues, but was the same whatever the treatment, even in the case of an injection with buffer control. In addition, phloem and sapwood responses were qualitatively identical although constitutive compositions differed greatly. The composition of reactive tissues was not very different from that of unwounded sapwood. The direction of variation of each monoterpene from unwounded to reactive tissues differed according to the particular tree. Only phellandrene + limonene reacted consistently. From these results we cannot conclude that chitosan is a natural elicitor, and the non-specificity of the response for the aggression favors the hypothesis that an elicitor originates from the tree itself. Because of this non-specificity, and the fact that the three trees responded in a qualitatively different manner, we suggest that the qualitative monoterpene response of the tree is not adapted to any specific aggressor even though these trees are usually hosts of the same bark beetle-fungus complex. Thus, the role of monoterpenes in the induced defensive response is very likely a quantitative and dose-dependent relationship.


Résumé - Étude préliminaire de la réponse monoterpénique de trois pins à Ophiostoma clavigerum (Ascomycètes : Ophiostomatales) et à deux éliciteurs chimiques. La réponse monoterpénique du phloème et de l'aubier de 3 arbres appartenant aux espèces Pinus contorta, Pinus ponderosa et Pinus monticola a été étudiée d'un point de vue quantitatif et qualitatif, après des inoculations du champignon O clavigerum et des injections de chitosane, d'un facteur induisant une inhibition de protéinase (PIIF) et d'une solution tampon témoin. La quantité totale de monoterpènes (hydrocarbures) mesurée après 3, 7 ou 14 j dans les tissus réactionnels augmente après chaque traitement, mais atteint des niveaux différents, le plus élevé étant obtenu après inoculations du champignon. Dans le cas du chitosane, la réponse est quantitativement proche de celle dirigée contre O clavigerum chez P ponderosa, mais ne diffère pas de celle dirigée contre le PIIF et la solution tampon chez les 2 autres arbres (tableau I). Dans chaque arbre, la composition monoterpénique des tissus réactionnels diffère de celle des tissus non altérés, mais s'avère semblable quel que soit le traitement, même avec les inoculations de tampon témoin (tableau II et fig 1). De plus, les réponses du phloème et de l'aubier sont qualitativement identiques, bien que leur composition initiale soit très différente. La composition des tissus réactionnels n'est en outre pas très différente de celle de l'aubier inaltéré (fig 1). Le sens de variation de chaque monoterpène entre le tissu inaltéré et le tissu réactionnel varie selon l'arbre considéré; seul le groupe phéllandrène + limonène réagit toujours dans le même sens (fig 2). Il n'est pas possible de conclure de ces résultats que le chitosane est un éliciteur naturel, et la non-spécificité de la réponse vis-à-vis de l'agresseur est en faveur d'une hypothèse qui situerait dans l'arbre lui-même l'origine de l'éliciteur. À cause de la non-spécificité de la réponse et du fait que les 3 arbres réagissent différemment d'un point de vue qualitatif, il est suggéré que la réponse monoterpénique qualitative d'un arbre n'est pas adaptée à un agresseur particulier, bien que ces arbres soient des hôtes habituels du même couple scolytide-champignon. Ainsi, le rôle des monoterpènes dans la réaction de défense induite est très probablement de nature quantitative et dépendrait de la dose accumulée.


Key words: monoterpenes / Pinus contorta / Pinus ponderosa / Pinus monticola / Ophiostoma clavigerum / chemical elicitors / defense reaction / gas chromatography

Mots clés : monoterpène / Pinus contorta / Pinus ponderosa / Pinus monticola / Ophiostoma clavigerum / éliciteur chimique / réaction de défense / chromatographie en phase gazeuse