Ann. For. Sci. 61 (2004) 45-53
DOI: 10.1051/forest:2003083

Variations in growth and virulence of Leptographium wingfieldii Morelet, a fungus associated with the bark beetle Tomicus piniperda L.

François Lieutier^{a, b}, Annie Yart^b, Hui Ye^c, Daniel Sauvard^b and Valérie Gallois<sup>b

a</sup>  Laboratoire de Biologie des Ligneux et des Grandes Cultures, Université d'Orléans, BP 6749, 45067, Orléans, France
^b  Unité de Zoologie Forestière, INRA, avenue de la Pomme de Pin, BP 20619 Ardon, 45166 Olivet Cedex, France
^c  Institute of Ecology and Geobotany, Yunnan University, Kunming 650091, P.R. China

(Received 18 December 2001; accepted 17 January 2003)

Abstract - Growth and virulence of various isolates of Leptographium wingfieldii Morelet, isolated from Tomicus piniperda L. and galleries initiated by this insect on Scots pine (Pinus sylvestris L.) at different parts of the forest of Orléans, were compared. Six isolates were tested in 1994 and 15 in 1995. The tested parameters included the growth on malt agar at different temperatures, the ability of the fungus to stimulate the hypersensitive reaction in the phloem and to grow into the reaction zone after isolated inoculations of Scots pine trees, as well as fungal virulence to Scots pine after mass inoculations. Significant differences between isolates were observed for all parameters. These differences mainly refer to gradual variations among isolates, even though some isolates were constantly opposed to each other for all or most parameters. No obvious effect of the locality, from where the isolates had been obtained, was detected. The results suggest that the population of L. wingfieldii in the forest of Orléans consists of isolates that possess a high individual variability in growth characteristics and virulence to their host tree. Fungal growth both on malt agar and in the phloem was positively correlated with the length of the reaction zone in the phloem after isolated inoculations and with parameters related to fungal virulence after mass inoculations. Likewise, length of the reaction zone in the phloem was positively correlated to the number of killed trees and the percentage of blue stained sapwood area after mass inoculations. The results are discussed in relation to the possible origin of the variability in fungal growth and virulence, and to practical use of fungal growth on malt agar and in the phloem for screening and comparing the virulence of various isolates within the same blue stain fungal species.

Résumé - Variabilité de la croissance et de la virulence de Leptographium wingfieldii Morelet, champignon associé au Scolyte Tomicus piniperda L. La croissance et la virulence de divers isolats de Leptographium wingfieldii Morelet, isolés d'adultes de Tomicus piniperda L. et de leurs galeries provenant d'attaques récentes sur des pins sylvestres (Pinus sylvestris L.) dans différentes zones de la forêt d'Orléans, ont été comparées. Six isolats ont été considérés en 1994 et 15 en 1995. Les paramètres testés étaient la vitesse de croissance sur malt agar à diverses températures, la capacité du champignon à stimuler la réaction hypersensible du liber et à croître dans la zone de réaction après inoculations ponctuelles à des pins sylvestres, et sa virulence après inoculations massives sur Pin sylvestre. Des différences significatives entre isolats ont été observées pour tous les paramètres. Elles correspondent essentiellement à des variations graduelles, même si certains isolats étaient constamment opposés les uns aux autres pour tous ou la plupart des paramètres. Aucun effet évident de la localité d'origine des isolats n'a été détecté. Les résultats suggèrent que la population de L. wingfieldii de la forêt d'Orléans est composée d'isolats possédant une variabilité individuelle élevée en ce qui concerne les caractères de croissance et la virulence pour l'hôte. La croissance sur malt agar et dans le liber était corrélée positivement avec la longueur de la zone de réaction hypersensible dans ce tissu après inoculation ponctuelle, et avec les paramètres de la virulence des isolats après inoculations massives. De même, la longueur de la zone de réaction dans le liber était positivement corrélée avec le nombre d'arbres tués et le pourcentage d'aubier bleui après inoculations massives. Les résultats sont discutés eu égard à l'origine possible de la variabilité de la croissance et de la virulence, et à la possibilité d'utiliser la croissance sur malt agar et dans le liber pour trier et comparer la virulence de divers isolats de la même espèce.

Key words: Leptographium wingfieldii / Tomicus piniperda / intraspecific variability / growth / virulence / tree defense reaction / temperature / Orléans

Mots clés : Leptographium wingfieldii / Tomicus piniperda / variabilité intraspécifique / croissance / virulence / réaction de défense / température / Orléans

Corresponding author: François Lieutier francois.lieutier@univ-orleans.fr

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