Mycelial growth and production of oxalic acid by virulent and hypovirulent isolates of Sclerotinia sclerotiorum

Abstract

Hypovirulent dsRNA-containing, and virulent dsRNA-free, isolates of Sclerotinia sclerotiorum were compared for mycelial growth and oxalic acid production in liquid culture. When harvested at 14 days post-inoculation, hypovirulenr isolates 91 and 215 produced less dry mycelium than virulent isolates 191 and 275C in potato-dextrose broth (PDB) and PDB amended with sodium succinate (PDBSS). All isolates produced more oxalic acid per gram dry mycelium When grown in PDBSS than in PDB. In a time course study, hypovirulent isolates 91 and 275 produced less mycelium (0.23 and 0.03 g dry wt.) and oxalic acid (0.22 and 0.01 mg/mL) than virulent isolates 191 and 275C (0.81 and 0.91 g dry wt., and 0.50 and 0.63 mg oxalic acid per millilitre, respectively) at 15 days post-inoculation. The amount of oxalic acid produced per gram dry mycelium reached a maximum for virulent isolates 191 and 275C at 3 and 5 days post-inoculation. Hypovirulent isolate 91 reached a maximum at 9 days post-inoculation, and hypovirulent isolate 275 was still increasing at 15 days post-inoculation. The mycelial dry weight of individual isolates was positively correlated with production of oxalic acid and inversely correlated with pH of culture filtrates at harvest. Three near-isogenic pairs of hypovirulent and virulent isolates were compared for mycelial growth and oxalic acid production in PDB and PDBSS. All hypovirulent isolates produced considerably less dry mycelium and oxalic acid than virulent isolates at 2 weeks post-inoculation. The mycelial growth of hypovirulent isolates was still less than the virulent isolates at 4 weeks post-inoculation, but the production of oxalic acid by two hypovirulent isolates increased to levels comparable to that of the virulent isolates at 2 weeks post-inoculation. The results are consistent with the hypothesis that dsRNA-associated hypovirulence in isolates of S. sclerotiorum was associated with reduced or delayed production of oxalic acid, or both, in comparison to virulent isolates, particularly during the first 3 to 7 days of growth.

Résumé

La croissance myccménne et la production d’acide oxalique d’isolats hypovirulents du Sclerotinia sclerotiorum contenant de I’ ARN double brin et celles d’isolats virulents exempts d’ ARN double brin ont été comparées en milieu de culture Jiquide. Quatorze jours après l’inoculation dans un bouillon glucosé à la pomme de terre (PDB) et le PDB additionné de succinate de sodium (PDBSS), les isolats hypovirulents 91 et 275 avaient produit moins de mycelium sur une base sèche que tes isolats virulents 191 et 275C. Tous les isolats ont produit plus d’acide oxalique par gramme de mycelium sec lorsque cultivés dans le PDBSS que dans le PDB. Dans une étude en fonction du temps, les isolats hypovirulents 91 et 275 ont produit moins de mycélium (0,23 et 0,03 g de matière sèche) et d’acidc oxalique (0,22 et 0,01 mg/mL) que les isolats virulents 191 et 275C (respectivement 0,81 et 0,91 g de matière séche, et 0,50 et 0,63 mglmL d’acide oxalique) 15 jours après I’ inoculation. Pour les isolats virulents 191 et 275C, la quantité d’acide oxalique produite par gramme de mycélium sec a atteint un maximum 3 et 5 jours après l’inoculation. L’isolat hypovirulent 91 a atteint son maximum 9 jours après l’inoculation alors que la quantité croissait encore au quinzième jour pour l’isolat hypovirulent 275. La masse sèche de mycélium des isolats était directement corrélée à la production d’acidc oxalique et inversement corrélée au pH des filtrats des milieux de culture au moment de la récolte. Trois paires quasi isogéniques d’isolats hypovirulents été virulents ont ete comparées en PDB et PDBSS pour la croissance mycélienne et la production d’acide oxalique. Deux semaines apràs l’inoculation, tous Jes isolats hypovirulents ont produit considérablement moins de mycélium, sur une base sèche, et d’acide oxalique que les isolats virulents. Quatre semaines après l’inoculation, la croissance mycélienne des isolats hypovirulents était toujours moindre que celle des isolats virulents, mais la production d’acide oxalique de deux isolats hypovirulents avait rejoint celle des isolats virulents deux semaines après inoculation. Ces résultats concordent avec l’hypothèse voulant que l’hypovirulence liée à I’ ARN double brin des isolats du S. sclerotiorum soit reliée à une production réduite ou retardée d’acide oxalique, ou les deux. par rapport aux isolats virulents, en particulier durant les 3 à 7 premiers jours de croissance.

Key words:

• hypovirulence
• dsRNA
• oxalic acid
• Sclerotinia scleroriorum
• biological control

Mots clés:

• hypovirulence
• ARN double brin
• acide oxalique
• Sclerotinia sclerotiorum
• lutte biologique