Pathogenicity of 14 isolates of Phoma sclerotioides, causing brown root rot of alfalfa

Abstract

Fourteen isolates of Phoma sclerotioides were compared for pathogenicity to alfalfa (Medicago sativa). Thirteen isolates obtained from roots of diseased alfalfa plants collected in Wyoming were compared with one isolate from the American Type Culture Collection (ATCC 56515) previously obtained from a diseased alfalfa root collected in Canada. Barley (Hordeum vulgare) grain inoculum of all 14 isolates was prepared and placed adjacent to the upper taproot of 4- to 6-month-old ‘Multi-plier’ alfalfa plants grown in Tall One Treepots (Stuewe & Sons, Corvallis, Ore.) containing a pasteurized soil-sand mixture. After inoculation, plants were placed outdoors in Laramie, Wyoming, USA, to undergo exposure to winter conditions previously reported to be essential for fungal infection. Bales of straw were placed around potted plants and loose straw was placed on top of plants for additional protection against winter injury. Each spring, plants were returned to the greenhouse and roots were given a disease rating for brown root rot on a scale of 1–5 (1, no disease symptoms, healthy-appearing root; 5, acute root symptoms, plant dead). Plants were maintained in the greenhouse during the summer and, again, placed outside in the early fall for a second winter exposure period. All 14 isolates were pathogenic to alfalfa. Mean disease severity rating and plant mortality of isolates in test 1 were 4.0 and 34.5%, respectively, after the first winter and 4.8 and 56.5%, respectively, (cumulative mortality of 91.0%) after the second winter. Final disease severity ratings and plant mortality for test 2 were 3.9 and 51.6%, respectively, after the first winter and 4.5 and 7.9%, respectively, (cumulative mortality of 59.5%) after the second winter. Although differing somewhat in morphology when maintained in the dark at 10 °C for 3 months on potato dextrose agar, all 14 isolates had beaked pycnidia, had single-celled conidia, and were identified morphologically as P. sclerotioides.

Résumé

Quatorze isolats de Phoma sclerotioides ont été comparés afin d'en évaluer la pathogénicité chez la luzerne (Medicago sativa). Treize isolats obtenus de racines infectées de plants de luzerne collectés au Wyoming ont été comparés avec un isolat issu de l'American Type Culture Collection (ATCC 56515), obtenu précédemment d'une racine infectée provenant du Canada. Un inoculum des 14 isolats, préparé sur grains d'orge (Hordeum vulgare), a été placé près de la partie supérieure de la racine pivotante de plants de luzerne ‘Multi-plier’ vieux de quatre à six mois, et cultivés dans des Tall One Treepots (Stuewe & Sons, Corvallis, Ore.) contenant un mélange pasteurizé de terreau et de sable. Après avoir été inoculés, les plants ont été placés à l'extérieur, à Laramie au Wyoming (USA), afin de les soumettre aux conditions hivernales précédemment considérées comme indispensables à l'éruption de l'infection fongique. Des balles de paille ont été placées autour des plants en pots et ces derniers ont été couverts d'un paillis afin de les protéger encore plus des rigueurs de l'hiver. Chaque printemps, les plants étaient replacés dans la serre et le degré d'infection des racines par la pourriture brune était évalué sur une échelle de 1 à 5 (1, absence de symptômes; 5, symptômes graves, plant mort). Les plants étaient gardés en serre durant tout l'été et de nouveau placés à l'extérieur au début de l'automne, en prévision d'une deuxième période d'exposition aux rigueurs hivernales. Les 14 isolats se sont révélés pathogènes pour la luzerne. Le degré de sévérité moyenne de la maladie et le taux de mortalité des plants dus aux isolats au cours du test 1 étaient de 4,0 et de 34,5 %, respectivement, après le premier hiver, et de 4,8 et 56,5 %, respectivement (taux de mortalité cumulatif de 91,0 %), après le second. Le degré de sévérité finale de la maladie et du taux de mortalité pour le test 2 était de 3,9 et 51,6 %, respectivement, après le premier hiver, et de 4,5 et 7,9 %, respectivement (taux de mortalité cumulatif de 59,5 %), après le second. Bien que différant quelque peu sur le plan morphologique lorsqu'ils étaient gardés dans le noir à 10 °C pendant trois mois sur un substrat de gélose dextrosée à la pomme de terre, les 14 isolats possédaient des pycnides à bec ainsi que des conidies unicellulaires et ont tous été identifiés morphologiquement comme P. sclerotioides.

Key words:

• Plenodomus meliloti
• Leptosphaeria sp. Medicago sativa

Mots-clés:

• Plenodomus melitoti
• Leptosphaeria sp.
• Medicago sativa.