Detection of Delphinella shoot blight in plantations of balsam fir (Abies balsamea) Christmas trees in Quebec, Canada

Abstract

Christmas trees produced in Quebec, Canada, mostly include balsam fir (Abies balsamea), which is a species susceptible to Delphinella shoot blight. Over the past decade, the Canadian forests and Christmas tree industry have encountered an increase in Delphinella shoot blight, and only a few studies have assessed and quantified the damage caused by this disease. The different developmental stages of the disease were studied and the presumed causal pathogenic agent was isolated from infected needles in this work. Delphinella balsameae was isolated less frequently than its phylogenetically closely related pathogen Sydowia polyspora. Furthermore, species-specific PCR protocols to detect both D. balsameae and S. polyspora were developed and the occurrence of these species in infected and symptomless needles sampled in Christmas tree plantations was evaluated. While D. balsameae was detected only in diseased needles, S. polyspora was frequently found in both asymptomatic needles and in needles displaying shoot blight. Experiments showed that D. balsameae is the more prevalent agent associated with fir tree shoot blight in Quebec.

Résumé

La majorité des sapins de Noël produits au Québec, Canada, sont des sapins baumiers (Abies balsamea), une espèce sensible à l’infection par Delphinella. Durant la dernière décennie, il y a eu une augmentation de la maladie de la brûlure des pousses dans les forêts canadiennes et les plantations d’arbres de Noël; toutefois, peu d’études ont évalué et quantifié les dommages causés par cette maladie. Cette étude présente les différents stades de développement de la maladie, et l’agent pathogène supposé la causer a été isolé d’aiguilles infectées. Le Delphinella balsameae était moins fréquemment isolé d’aiguilles montrant des symptômes que le Sydowia polyspora, un agent pathogène qui lui est phylogénétiquement apparenté. De plus, des protocoles de PCR spécifiques à l’espèce pour détecter le D. balsameae et le S. polyspora ont été développés, et l’occurrence de ces derniers dans des aiguilles infectées et saines d’apparence échantillonnées dans des plantations d’arbres de Noël a été évaluée. Alors que le D. balsameae a été détecté seulement dans les aiguilles malades, le S. polyspora était fréquemment trouvé dans les aiguilles asymptomatiques ainsi que dans les aiguilles infectées par la brûlure des pousses. Les expériences réalisées ont démontré que le D. balsameae est l’agent le plus souvent associé à la brûlure des pousses de sapin au Québec.

Keywords:

• Abies balsamea
• Delphinella balsameae
• needle disease
• shoot blight
• Sydowia polyspora
• TD PCR

Mots clés:

• Abies balsamea
• brûlures des pousses
• Delphinella balsameae
• maladie des aiguilles
• Sydowia polyspora
• TD PCR

Acknowledgements

JFG gratefully acknowledges the receipt of a Mitacs acceleration scholarship. We would like to thank Dominique Choquette from the Ministère de l’agriculture, des pêcheries et de l’alimentation du Québec for her support to this project, Sylvain Lerat for reviewing the article and two anonymous reviewers who greatly contributed to improve the manuscript.

Additional information

Funding

This work was supported by the Association des producteurs d’arbres de Noël du Québec and the Natural Sciences and Engineering Research Council of Canada (Engage grant).