Summary

Eine Technik, um Amerikanische Buche für Widerstand gegen die Buche Schildlaus (Bildschirm<em> Cryptococcus fagisuga</em> Lind.)

Published: May 27, 2014
doi:

Summary

Buchenrinde Krankheit wird durch die Fütterung Aktivitäten der Buche Schildlaus, die Pilz-Einstiegspunkte in der Rinde zu erstellen eingeleitet. Bäume, die resistent gegen die Schildlaus sind, sind auch resistent gegen Krankheiten. Hier präsentieren wir das Protokoll die wir entwickelt haben, um einzelne Buche für Buche Skala Widerstand Bildschirm.

Abstract

Buchenrinde Krankheit (BBD) Ergebnisse in hohe Anfangssterblichkeit, hinterlässt Überlebende, die Bäume sind stark geschwächt und deformiert. Die Krankheit wird durch die Fütterung Aktivitäten der invasiven Buche Schildlaus, Cryptococcus fagisuga, die Ansatzpunkte für die Infektion von einem der Neonectria Pilzarten schafft eingeleitet. Ohne Skala Befall, gibt es wenig Gelegenheit für Pilzinfektion. Mit Skala Eier künstlich befallen gesunde Bäume in stark beeinflusst BBD Ständen gezeigt, dass diese Bäume waren resistent gegen die Schildlaus Teil der Krankheitskomplex ein. Hier stellen wir ein Protokoll, das wir entwickelt haben, auf der Grundlage der Technik, die von künstlichen Befall Houston 2, die verwendet werden können, um für zunderbeständig Bäume auf dem Feld und in kleineren Topfsetzlinge und Transplantaten zu screenen. Die Identifizierung der Skala feste Bäume ist ein wichtiger Bestandteil der Verwaltung von BBD durch BaumVerbesserungsprogramme und forst Manipulation.

Introduction

Buchenrinde Krankheit (BBD) hat einen nachteiligen Einfluss auf die amerikanische Buche in Nordamerika seit der Einführung der invasiven Buche Schildlaus, Cryptococcus fagisuga, in der kanadischen Provinz Nova Scotia in den späten 1890er Jahren 3 hatte. Dieses Insekt-Krankheitskomplex wird eingeleitet, wenn die Buche Schildlaus fügt seine Fütterung Stilett in die Rinde der Erstellung kleine Risse, die für eine Infektion Eingangsbereich bieten von einem der Neonectria Pilzarten (Neonectria ditissima oder Neonectria faginata). Da die Pilzmyzelien wachsen können große Bereiche des Gewebes sterben, schließlich vollständig girdling den Baum. Der Schaden an der Krankheit schwächt den Baum, so dass es anfällig für starke Winde Einrasten 4. Mortalitätsraten in der ersten Welle der Krankheit berichtet worden so hoch wie 50% 5 sein. Surviving Bäume werden häufig stark verformt, wie Krebse bilden Reduzierung Wert der Baum als Holzprodukt.0; Solche Bäume haben eine Neigung für root-Keimen, die zur Bildung von "Buchendickicht", die andere wünschenswerter Arten zu verhindern, Gründung, die Verringerung der wirtschaftlichen und ökologischen Wert der Stand 6 führt. Obwohl Buchenrinde Krankheit ist nicht wahrscheinlich zum Aussterben der amerikanischen Buche führen, verändert sie stehen Zusammensetzung und Gesundheit, die zu einem Rückgang der Nahrung und Lebensraum für die Tierwelt 7,8.

In Ständen von BBD seit vielen Jahren betroffen, Bäume, die frei von Symptomen der Krankheit bleiben berichtet worden. Künstliche Inokulation Studien haben gezeigt, dass diese Bäume sind resistent gegen die Schildlaus 2. Ohne Skala Befall, gibt es wenig Gelegenheit für Neonectria Infektion, die Minimierung der Auswirkungen des Pilzes. Groß angelegte Sterblichkeit in der amerikanischen Buche aufgrund Neonectria Infektion in Abwesenheit der Skala vor Befall hat nieberichtet worden, so dass Widerstand gegen die Buche Schildlaus Ergebnisse im Widerstand gegen BBD.

Neuere Forschungen über die Verwaltung des BBD hat sich auf die Identifizierung, Vermehrung, Zucht und Aufbewahrung der amerikanischen Buche mit einer Resistenz gegen den Buchen Schildlaus konzentriert. Genetische Studien haben gezeigt, dass Widerstand gegen die Schildlaus vererbbar ist und die sorgfältige Auswahl und Züchtung resistenter Bäume können zu einer signifikanten Verbesserung in einer einzigen Generation 9 führen. Diese Feststellung hat die Bemühungen von staatlichen und nationalen Forstverwalter in den Vereinigten Staaten, regionale Samenplantagen von resistenten amerikanischen Buche zu etablieren, um eine Quelle von genetisch unterschiedlichen BBD-resistente Saatgut für die Wiederherstellung Anpflanzungen 10,11 liefern heizt. Die Forschung hat auch gezeigt, dass waldbauliche Manipulation der Stand der Genetik durch die Entfernung der Bäume anfällig und Retention von resistenten Bäume können im Stand 9,12 Verbesserung führen. </ P>

Verwaltung von BBD durch Baumverbesserungsmaßnahmen oder durch die Durchführung waldbaulicher Vorschriften erfordert die Fähigkeit, für die Auswahl und zwischen Buche Scale-resistenten und anfälligen Bäumen. Die hier vorgestellten Methoden wurden von einer Methode zuerst von Dave Houston eingeführt, um künstlich zu impfen Sämlinge mit Buchen Eier Maßstab 1 angepasst. Das Verfahren kann als Screening-Instrument, um quantitative trait loci (QTL) mit Resistenz oder, um zwischen resistenten und anfälligen Topf Sämlinge oder gepfropfte Rameten in genetischen Studien unterscheiden zu identifizieren verwendet werden. Alternativ kann sie für das Screening von altem Baumbestand im Bereich resistente Bäume für Samenplan Entwicklung oder die Retention auf dem Gebiet zu identifizieren. Anfällige Bäume identifiziert und entfernt, um Krankheitsauswirkungen zu minimieren.

Protocol

1 Anlagen Material:. Ältere Bäume Feld, Topf Sämlinge oder Topf Grafts Für Feldprüfungen, wählen reifen gesunden amerikanischen Buche, die keine Anzeichen von Größenbefall oder Krankheit für die Prüfung auf möglichen Widerstand zu zeigen. Sichtlich anfällig Bäume müssen auch identifiziert werden, um als Kontrolle (Abbildung 1) verwendet werden. Für die Prüfung vergossen Sämlinge oder Transplantate, sammeln und Bucheckern keimen wie in Koch & Carey, 2004 oder Tra…

Representative Results

Fig. 6 zeigt eine Widerstands Sämling (C) und zwei anfällig Sämlinge (D, E), die unterschiedliche Empfindlichkeitsgrade. Ein Beispiel, was ein Baum anfällig reifen sieht aus wie 57 Wochen nach der künstlichen Befall Test wurde eingerichtet, ist in 5B gezeigt. Wenn der Schaum vom Baum abgezogen, ist es nicht ungewöhnlich, Schildläuse und deren Eigelege zu bleiben, um den Schaum geklebt, wie in Fig. 7 gezeigt ist, weshalb es unerl?…

Discussion

Die entscheidenden Schritte für den Erfolg dieses Tests erforderlich sind, umfassen Durchführung einer Rentabilitätsprüfung auf die Eier und die Verwendung von empfindlichen Kontrollen an jedem Standort geprüft und mit Topf Materialien. Es ist auch wichtig, um mehr als ein Testfeld pro Baum oder Sämling zu verwenden. Wir haben festgestellt, dass sowohl auf dem Feld und in kontrollierter Tests an Topfpflanzen, eine häufige Fehlerquelle Pad Versagen. Zum Beispiel im Bereich, auch bei unserer Modifikation für den T…

Declarações

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

Die Autoren danken Mittel aus dem US Forest Service Wald Health Protection Monitoring-und Evaluierungssonder Technology Development Programme, die die Entwicklung, Änderung und Anwendung der hier beschriebenen Bäume, die widerstandsfähig und anfällig für die Buche Schildlaus identifizieren Protokoll unterstützt haben, zu bestätigen. Wir sind auch dankbar, dass der Holden Arboretum, Kirtland, OH, für ihre kontinuierliche Partnerschaft und die Unterstützung unserer amerikanischen Buche Widerstand Screening-Programm.

Materials

Nylon Mesh Sheet, 250 micron Small Parts CMN-0250-D Mesh opening size: 250 microns square, % of open area: 34, thread diameter: 180 micron, width: 24”, Length: 12”, Package quantity: 1
http://www.amazonsupply.com/dp/B000FMWH1S/ref=sp_dp_g2c_asin
Tyvek Home Wrap DuPont D1349991 9 ft x 150 ft roll, can ask for it to be cut in half.
http://www.lowes.com/pd_14582-2020-D13499991_0__
Polyethylene foam, ½” thick  Columbus Foam Products N/A 2 ft x 50 ft roll
http://www.colsfoam.com/apcfp/products.htm
MetroMix 510 Sun Gro  N/A 2.8 cu. ft. bark, peat moss, vermiculite, bark ash, starter nutrient charge (with Gypsum), slow release nitrogen and dolomitic limestone.
Horticulture http://sungro.com/products_displayProduct.php?product_id=118&brand_id=17
Osmocote Plus 15-9-12 Everris E903206 Standard 3-4 month release. 
http://everris.us.com/product/15-9-12
Sight Savers 10 X Bausch & Lomb 813434 10 x magnification illuminated coddington
http://www.amleo.com/Bausch—Lomb-Illuminating-Codington-Magnifier-10x/p/CM10/
Nikon Mini Field Stereoscope Nikon 7314 20 x magnification
http://www.opticsplanet.com/nikon-fieldmicroscope.html
Silicone II clear GE 159538 2.9 oz clear window & door caulk
http://www.midlandhardware.com/159538.html

Referências

  1. Houston, D. R. A technique to artificially infest beech bark with the scale, Cryptococcus fagisuga (Lindinger). U.S. Forest Service. , (1982).
  2. Houston, D. R. American beech resistance to Cryptococcus fagisuga. Proceeding, IUFRO beech bark disease working party conference. , 38-42 (1983).
  3. Ehrlich, J. The beech bark disease: a nectria disease of Fagus, following Cryptococcus fagi. 10, 593-692 (1934).
  4. Papaik, M. J., Canham, C. D., Latty, E. F., Woods, K. D. Effects of an introduced pathogen on resistance to natural disturbance: beech bark disease and withdrow. 35, 1832-1843 (2005).
  5. Miller-Weeks, M. Current status of beech bark disease in New England and New York. Proceeding, IUFRO beech bark disease working party conference. , 21-23 (1983).
  6. Houston, D. R. Beech bark disease: The aftermath forests are structured for a new outbreak. J. For. 73, 660-663 (1975).
  7. Twery, M. J., Patterson, W. A. Variations in beech bark disease and its effects on species composition and structure of northern hardwood stands in central New. 14, 565-574 (1984).
  8. Jakubus, W. J., McLaughlin, C. R., Jensen, P. G., McNulty, S. A., Evans, C. A. Alternate year beechnut production and its influence on bear and marten populations. Beech Bark Disease: Proceedings of the Beech Bark Disease Symposium. , 79-87 (2005).
  9. Koch, J. L., Carey, D. W., Mason, M. E., Nelson, C. D. Assessment of beech scale resistance in full- and half-sib families. Can. J. For. Res. 40, 265-272 (2010).
  10. Koch, J. L. Beech bark disease: The oldest “new” threat to American beech in the United States. Outlooks Pest Manag. 21, 64-68 (2010).
  11. Koch, J. L., Mason, M. E., Carey, D. W., Palmieri, K. Screening for resistance to beech bark disease: improvements and results from seedlings and grafted field selections. Proceedings of the 4th International Workshop on Genetics of Host-Parasite Interactions in Forestry. , (2012).
  12. Leak, W. B. Fifty year impacts of the beech bark disease in the Bartlett Experimental Forest, New Hampshire. Northern J. Appl. For. 23, 141-143 (2006).
  13. Koch, J. L., Carey, D. W., Yaussy, D. A. Controlled cross-pollinations with American beech trees that are resistant to beech bark disease. Proceedings of the 14th Central Hardwood Forest Conference. , 358-364 (2004).
  14. Carey, D. W., Mason, M. E., Bloese, P., Koch, J. L. Hot callusing for propagation of American beech by grafting. HortSci. 48, 620-624 (2013).
  15. Koch, J. L., Carey, W. W., Evans, C. A. The genetics of resistance of American beech to beech bark disease: knowledge through 2004. Beech Bark Disease: Proceedings of the Beech Bark Disease Symposium. , 98-105 (2005).
check_url/pt/51515?article_type=t

Play Video

Citar este artigo
Koch, J. L., Carey, D. W. A Technique to Screen American Beech for Resistance to the Beech Scale Insect (Cryptococcus fagisuga Lind.). J. Vis. Exp. (87), e51515, doi:10.3791/51515 (2014).

View Video