Weed hosts and winter survival of Stemphylium vesicarium on onion in Ontario, Canada

Abstract

Stemphylium leaf blight (SLB), caused by the fungal pathogen Stemphylium vesicarium, is an important disease of onion (Allium cepa). This pathogen also causes disease on a wide range of other plant species. SLB on onion is managed primarily through fungicide application. The source of primary inoculum and whether S. vesicarium can overwinter in the region were not known. Inoculation and subsequent re-isolation of the pathogen from common weed species present near onion fields demonstrated that many of these weedy species are hosts of S. vesicarium. Redroot pigweed (Amaranthus retroflexus), yellow nutsedge (Cyperus esculentus), yellow marshcress (Rorippa palustris), perennial sow thistle (Sonchus arvensis) and purslane (Portulaca oleracea) were identified as new hosts of S. vesicarium and bull thistle (Cirsium vulgare) was confirmed as a host. Sporulation on dead weed residue in spring may be a source of primary inoculum for infection of adjacent onion fields. Also, a study of pathogen survival in infected leaf pieces of onion buried in soil or left at the soil surface demonstrated that S. vesicarium can overwinter in infected onion leaf residue and produce pseudothecia and ascospores in early spring. These conclusions support existing management recommendations for the burial or removal of onion debris and managing weeds in and around onion fields.

Résumé

La brûlure stemplylienne de la feuille (BSF), causée par le champignon pathogène Stemphylium vesicarium, est une importante maladie de l’oignon (Allium cepa). Cet agent pathogène s’attaque également à une grande variété d’espèces de plantes. Chez l’oignon, la BSF est principalement maîtrisée par l’application de fongicides. La source d’inoculum primaire et la capacité de survie hivernale de S. vesicarium dans la région n’étaient pas connues. L’inoculation et l’isolation subséquente de l’agent pathogène provenant de plantes adventices communes croissant à proximité des champs d’oignons ont démontré que plusieurs de ces espèces sont des hôtes de S. vesicarium. L’amarante à racine rouge (Amaranthus retroflexus), le chufa (Cyperus esculentus), le rorippe des marais (Rorippa palustris), le laiteron des champs (Sonchus arvensis) et le pourpier gras (Portulaca oleracea) ont été identifiés comme nouveaux hôtes de S. vesicarium, et le chardon vulgaire (Cirsium vulgare) a été confirmé en tant qu’hôte. La sporulation sur des résidus d’adventices mortes au printemps peut être une source d’inoculum primaire qui infecte les champs d’oignons voisins. De plus, une étude sur la survie des agents pathogènes dans des morceaux de feuilles d’oignons infectés enterrés ou laissés sur le sol a démontré que S. vesicarium peut hiverner dans des résidus de feuilles d’oignons infectés et produire des pseudothèces ainsi que des ascospores tôt au printemps. Ces conclusions soutiennent les recommandations de gestion qui préconisent d’enterrer ou d’enlever les débris d’oignons et d’éliminer les adventices qui poussent dans les champs d’oignons et autour.

Keywords:

• Allium cepa
• alternative hosts
• overwinter survival
• primary inoculum
• stemphylium leaf blight
• Stemphylium vesicarium

Mots clés:

• Allium cepa
• brûlure stemplylienne
• hôtes alternatifs
• inoculum primaire
• Stemphylium vesicarium
• survie hivernale

Disclosure statement

No potential conflict of interest was reported by the author(s).

Additional information

Funding

This work was supported by the Bradford Cooperative Storage [071343], Ontario Agri-Food Innovation Alliance [030554], Fresh Vegetable Growers of Ontario [071343].