Original article

Spatial distribution of lineages of oak powdery mildew fungi in France, using quick molecular detection methods

Distribution spatiale de lignées d’oïdium des chênes en France analysée à l’aide d’outils rapides de caractérisation moléculaire

¹ INRA, UMR1202 BIOGECO, Équipe de Pathologie Forestière, 71 avenue Édouard Bourleaux, 33140 Villenave d'Ornon, France
² INRA, UMR1065 Santé Végétale, Équipe Diversité et Adaptation des Populations de Bioagresseurs, 71 avenue Edouard Bourleaux, 33140 Villenave d'Ornon, France

^* Corresponding author: loustau@bordeaux.inra.fr

Received: 24 February 2009
Accepted: 25 June 2009

Abstract

• Powdery mildew is a major fungal disease of oaks in Europe. Recent studies using internal transcribed spacer (ITS) sequences suggested the presence of four different lineages (putative species). The objective of the study was to investigate the spatial distribution of these lineages/species and, in particular, to test the hypothesis of a spatial differentiation, at various scales: regional (France), altitudinal (a Pyrenean transect) and local (within a forest plot).

• Detection methods for the four ITS types were developed: (1) single strand conformation polymorphism analysis (SSCP); (2) PCR amplifications, for which specific primers were designed. SSCP proved to be efficient for the detection of Erysiphe alphitoides and E. quercicola types. In contrast, the rarer ITS types corresponding to E. hypophylla and Phyllactinia guttata (sensu lato) were only detected by specific amplification.

• The study confirmed the strong predominance of the ITS sequence associated with E. alphitoides at all spatial scales (with a frequency higher than 80%). Isolates presumably belonging to E. quercicola (i.e. with same ITS type), a recently described species not yet recorded in Europe, were also found in all French regions at a significant frequency (15% at national level).

• No pattern of spatial differentiation between the putative species could be demonstrated: E. alphitoides was often found in association with different ITS types in the same region, the same tree, and even in the same lesion.

Résumé

• L’oïdium est l’une des maladies fongiques les plus importantes sur chênes en Europe. Des études récentes basées sur l’internal transcribed spacer (ITS) ont suggéré l’implication de quatre lignées (espèces putatives) différentes. L’objectif de l’étude était de caractériser la distribution spatiale de ces lignées/espèces et en particulier de tester l’hypothèse d’une différenciation spatiale à plusieurs échelles : régionale (France), altitudinale (transect pyrénéen) et locale (au sein d’une parcelle forestière).

• Des méthodes de détection des quatre types d’ITS ont été développées : (1) analyse SCCP ; (2) amplification par PCR de l’ITS par des amorces spécifiques. La SSCP a permis de détecter facilement les ITS correspondant à E. alphitoides et E. quercicola. Par contre, les ITS plus rares correspondant à E. hypophylla et Phyllactinia guttata (sensu lato) n’ont été détectés que par amplification spécifique.

• L’étude a confirmé la forte prédominance (avec une fréquence supérieure à 80 %) de la séquence d’ITS associée à E. alphitoides. Les isolats présentant la même séquence d’ITS qu’E. quercicola, espèce récemment décrite et encore non mentionnée en Europe, ont également été retrouvés dans toutes les régions françaises à une fréquence importante (15 % en moyenne pour l’échantillonnage national).

• Aucune différenciation spatiale entre les espèces putatives n’a pu être mise en évidence : E. alphitoides a souvent été détectée en association avec des isolats de différents types d’ITS dans la même région, le même arbre, voire la même lésion.