First report of Sclerotinia subarctica in France detected with a rapid PCR-based test

Abstract

White mould can affect the production of a wide range of economically important crops worldwide. The symptoms may be caused by several species, including Sclerotinia subarctica, a species mostly occurring in northern latitudes in sympatry with S. sclerotiorum. Although the two species are morphologically indistinguishable, S. subarctica was reported to have different climatic requirements for mycelial growth and production of apothecia. These differences may affect the precision of white mould risk prediction models that are based on the production of ascospores by S. sclerotiorum. To assess the presence of S. subarctica in France, we adapted a rapid PCR-based test to distinguish S. subarctica from other commonly found species of Sclerotinia. This test was used to characterize a collection of 969 Sclerotinia sp. isolates originating from various plants (bean, canola, carrot, lettuce, melon and witloof chicory), air and soil samples in different regions of France. One single isolate, collected from witloof chicory in northern France, was identified as S. subarctica. When genotyped with five microsatellite markers designed for S. sclerotiorum, this isolate had a haplotypic profile that was clearly distinct from the other isolates. The ITS sequence of this isolate was identical to those of isolates collected in northern Europe and Alaska. Koch’s postulates were verified. When inoculated on witloof chicory, the isolate identified as S. subarctica induced white mould symptoms. This study is the first to report the presence of S. subarctica south of the 51st parallel north and on witloof chicory.

Résumé

La pourriture blanche affecte la production d’un vaste panel de cultures économiquement importantes partout dans le monde. Les symptômes peuvent être causés par plusieurs espèces, dont S. subarctica, une espèce principalement présente sous les latitudes septentrionales en sympatrie avec S. sclerotiorum. Bien que les deux espèces ne puissent être distinguées sur la base de critères morphologiques, S. subarctica semble avoir besoin de conditions climatiques différentes pour sa croissance mycélienne et sa production d’apothécies. Ces différences peuvent affecter la précision des modèles de prédiction de risque de pourriture blanche qui sont basés sur la production d’ascospores par S. sclerotiorum. Pour évaluer la présence de S. subarctica en France, nous avons adapté un test PCR rapide pour distinguer S. subarctica des autres espèces de Sclerotinia communément rencontrées. Ce test a été utilisé pour caractériser une collection de 969 isolats de Sclerotinia sp. provenant de plantes (haricot, colza, carotte, laitue, melon, endive), d’air et de sol dans différentes régions de France. Un seul isolat, prélevé sur endive au nord de la France, a été identifié comme S. subarctica. Lorsque cet isolat a été genotypé avec 5 marqueurs microsatellites spécifiques de S. sclerotiorum, son profil haplotypique était clairement distinct de celui des autres isolats. La séquence ITS de cet isolat était identique à celle des isolats prélevés en Europe du Nord et en Alaska. Les postulats de Koch ont été vérifiés. L’isolat identifié comme S. subarctica a produit les symptômes de pourriture blanche lorsqu’il a été inoculé sur endive. Cette étude est la première à signaler la présence de S. subarctica au sud du 51^e parallèle nord et sur endive.

Keywords:

• microsatellite markers
• pathogen detection
• vegetables
• white mould
• witloof chicory

Mots clés:

• endive
• détection
• légumes
• marqueurs microsatellites
• pourriture blanche

Acknowledgements

The authors greatly thank Dr John Clarkson (University of Warwick, UK) for providing a reference isolate of S. subarctica. Isolates from canola were kindly provided by Terres Inovia (Grignon, France) and those of S. trifoliorum and S. minor were kindly provided by GEVES (Beaucouzé, France) and INRA research unit IGEPP (Le Rheu, France). We thank all the field experimenters of the technical institutes (CTIFL, ACPEL, APEF, CEFEL, INVENIO, SILEBAN, Terres Inovia UNILET) who collaborated in the project and who collected the isolates used in the present study.

Additional information

Funding

This work was supported in part by funding from the European Union’s Horizon 2020 research and innovation programme under grant agreement No. 633184 (‘EUCLID’ project – http://www.euclidipm.org/) and by a CASDAR grant from the French Ministry of Agriculture together with the Scientific Interest Group ‘GIS PICLég’ (‘ScleroLeg’ project – https://www.picleg.fr/Les-Projets-en-cours/Scleroleg); European Union’s horizon H2020 [633184]; Groupement d’Intérêt Scientifique pour la Production Intégrée des Cultures légumières.