Development of genetic markers for risk assessment of biological control agents

Abstract

Prior to the release of any organism for use as a biological control agent, it is necessary to assess the possible effects of deploying a single isolate over a wide geographic area. There is a distinct possibility that a rare virulence gene or allele could be introduced into a local population of the pathogen following release. Factors such as the isolation of populations by distance or natural barriers to dispersal can allow evolutionary forces such as selection, mutation, and genetic drift to affect gene frequencies in local populations. Analysis of the genetic structure of a species can reveal information about its population structure and permit risk analysis. We have developed a series of molecular markers to assess the impact of releasing selected isolates of the biological control fungus Chondrostereum purpureum. These markers were used to analyze gene flow between populations and to assess the risk of the deployment of C. purpureum as an agent for the biological control of forest weeds in Canada.

Avant d'autoriser un nouvel organisme comme agent de lutte biologique, il est nécessaire d'évaluer les conséquences éventuelles du relâchement d'un seul isolat sur une grande région géographique. La possibilité existe qu'un gène ou un allèle de virulence peu fréquent puisse être introduit dans une population locale de l'agent pathogène à la suite d'un relâchement. Des facteurs tels que l'isolement des populations par la distance ou par des barrières naturelles qui gênent la dispersion peuvent permettre aux forces de l'évolution telles que la sélection, la mutation et la dérive génétique d'affecter la fréquence des gènes dans les populations locales. L'analyse de la structure génétique d'une espèce peut informer sur la structure de sa population et permettre l'analyse du risque. Nous avons développé une série de marqueurs moléculaires afin d'évaluer l'impact de la dissémination d'isolats sélectionnés du champignon de lutte biologique Chondrostereum purpureum. Ces marqueurs furent utilisés pour analyser le flux de gènes entre populations et pour évaluer le risque du relâchement du C. purpureum comme agent de lutte biologique contre les mauvaises herbes forestières au Canada.

Keywords:

• Chondrostereum
• biological control
• fungi
• forest weeds