En teknik til Screen amerikanske Bøg til Resistance til bøg Scale Insect (<em> Cryptococcus fagisuga</em> Lind.)
Summary
Bøg bark sygdom initieres ved at fodre aktiviteter i bøg skala insekt, der skaber svampe indgangssteder i barken. Træer, der er resistente over for skalaen insekt er også sygdomsresistente. Her præsenterer vi den protokol, vi har udviklet til at screene individuelle bøgetræer for bøg skala modstand.
Abstract
Bøg bark sygdom (BBD) resulterer i høje niveauer af initial dødelighed, efterlader overlevende træer, der er stærkt svækket og deforme. Sygdommen er indledt ved at fodre aktiviteter invasiv bøg skala insekt, Cryptococcus fagisuga, hvilket skaber indgangspunkter for infektion med en af de Neonectria arter af svampe. Uden skala angreb, der er ringe mulighed for svampeinfektion. Brug skala æg kunstigt angribe sunde træer i stærkt BBD belastede stande viste, at disse træer var resistente over for omfanget insekt del af den komplekse sygdom 1.. Her præsenterer vi en protokol, som vi har udviklet, er baseret på den kunstige angreb teknik ved Houston 2, som kan bruges til at screene for skala-resistente træer i området og i de mindre potteplanter kimplanter og podninger. Identifikation af skala-resistente træer er en vigtig del af forvaltningen af BBD gennem træetforbedringsprogrammer og skovdrift manipulation.
Introduction
Bøg bark sygdom (BBD) har haft en skadelig indvirkning på amerikansk bøg i Nordamerika siden indførelsen af den invasive bøg skala insekt, Cryptococcus fagisuga, i den canadiske provins Nova Scotia i slutningen af 1890'erne 3. Dette kompleks insekt-sygdom påbegyndes, når bøgen skala insekt indsætter sin fodring stilet ind i barken skabe små sprækker, der giver indgangsparti for infektion af en af Neonectria arter af svamp (Neonectria ditissima eller Neonectria faginata). Som svampemycelier vokse, kan store områder af væv dø, i sidste ende fuldstændig girdling træet. Skaden af sygdommen svækker træet, hvilket gør den sårbar over for snapper i kraftig vind 4. Dødeligheden niveauer i den første bølge af sygdommen er blevet rapporteret til at være så høj som 50% 5. Overlevende træer er ofte stærkt deformeret som cankers danner reducerer værdien af træet som et træ produkt.0. Sådanne træer har en tilbøjelighed til root-spiring, der fører til dannelsen af "bøg krat" som forhindrer andre mere ønskværdige arter fra at etablere, lette den økonomiske og økologiske værdi af stativet 6.. Selv bøg bark sygdom er ikke forventes at føre til udslettelse af den amerikanske bøg, det ændrer stå sammensætning og sundhed fører til et fald i fødevare-og levested for vilde dyr 7,8.
I bevoksninger, der berøres af BBD i mange år, har træer, der forbliver fri for symptomer på sygdommen blevet rapporteret. Kunstige podning forsøg har vist, at disse træer er resistente over for skalaen insekt 2. Uden skala angreb, der er ringe mulighed for Neonectria infektion, minimere virkningen af svampen. Storstilet dødelighed i amerikansk bøg grundet Neonectria infektion i fravær af forudgående skala angreb har aldrigblevet rapporteret, så modstand mod de bøg skala insekt resultater i modstand til BBD.
Nyere forskning om ledelse BBD har fokuseret på identifikation, formering, avl, og fastholdelse af amerikanske bøgetræer med resistens til bøg skala insekt. Genetiske undersøgelser har vist, at resistens over for skalaen insekt er arvelig og omhyggelig udvælgelse og avl af resistente træer kan resultere i en betydelig forbedring i en enkelt generation 9. Dette fund har givet næring indsats fra statslige og nationale skov ledere i USA til at etablere regionale frøplantager af resistente amerikansk bøg til at give en kilde til genetisk forskelligartet BBD-resistente frø til restaurering beplantninger 10,11. Forskning har også vist, at skovbrugets manipulation af stand genetik ved fjernelse af modtagelige træer og fastholdelse af resistente træer kan resultere i stand forbedring 9,12. </ P>
Forvaltning af BBD gennem træet forbedring aktiviteter eller gennem udførelse skovbrugsområder recepter kræver evnen til at vælge for og skelne mellem bøg skala-resistent og modtagelig træer. De metoder, der præsenteres her, er blevet tilpasset fra en metode først introduceret af Dave Houston kunstigt pode kimplanter med bøg skala æg 1. Metoden kan anvendes som et screeningsværktøj til at identificere quantitative trait loci (QTL) associeret med resistens eller at skelne mellem resistente og modtagelige potteplanter kimplanter eller podet rameter i genetiske undersøgelser. Alternativt kan det anvendes til screening af modne træer i området for at identificere resistente træer for frøplantage udvikling eller fastholdelse i marken. Modtagelige træer kan identificeres og fjernes for at minimere virkningerne sygdom.
Protocol
Representative Results
Discussion
De kritiske trin, der kræves for succes i denne analyse omfatter udførelse af en levedygtighed test på æggene og brugen af modtagelige kontrol ved hver testet websted, og med pottede materialer. Det er også vigtigt at bruge mere end én test pad per træ eller frøplante. Vi har fundet, at både i marken og i mere kontrollerede test på potteplanter, kan en hyppig fejlkilde være pad fiasko. For eksempel i området, selv med vores modifikation dække testpuden med hus wrap at forhindre overskydende fugt, vand…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Forfatterne takker finansiering fra US Forest Service Forest Sundhedsbeskyttelse Evaluation Overvågning og Special Technology Development programmer, der har støttet udviklingen, ændring og anvendelse af protokollen beskrevet her til at identificere træer, der er resistente og modtagelige for bøg skala insekt. Vi er også taknemmelige for Holden Arboretum, Kirtland, OH, for deres fortsatte partnerskab og støtte vores amerikanske bøg modstand screeningsprogram.
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 |
References
- Houston, D. R. A technique to artificially infest beech bark with the scale, Cryptococcus fagisuga (Lindinger). U.S. Forest Service. , (1982).
- Houston, D. R. American beech resistance to Cryptococcus fagisuga. Proceeding, IUFRO beech bark disease working party conference. , 38-42 (1983).
- Ehrlich, J. The beech bark disease: a nectria disease of Fagus, following Cryptococcus fagi. 10, 593-692 (1934).
- 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).
- 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).
- Houston, D. R. Beech bark disease: The aftermath forests are structured for a new outbreak. J. For. 73, 660-663 (1975).
- 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).
- 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).
- 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).
- Koch, J. L. Beech bark disease: The oldest “new” threat to American beech in the United States. Outlooks Pest Manag. 21, 64-68 (2010).
- 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).
- 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).
- 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).
- 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).
- 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).
