Variation among Italian and French elm clones in their response to Ophiostoma novo-ulmi inoculation

• Published in: Forest pathology = Journal de pathologie forestière = Zeitschrift für Forstpathologie Vol. 35; no. 3; pp. 183 - 193
• Main Authors: Santini, A, Fagnani, A, Ferrini, F, Ghelardini, L, Mittempergher, L
• Format: Journal Article
• Language: English
• Published: Berlin, Germany Blackwell Verlag GmbH 01.06.2005
• Subjects: clones; disease resistance; experimental infections; forest trees; fungal diseases of plants; genotype; geographical variation; hybrids; Ophiostoma; Ophiostoma novo-ulmi; phenology; plant genetic resources; plant pathogenic fungi; tree diseases; Ulmus; Ulmus glabra; Ulmus laevis; Ulmus minor; Ulmus pumila; France; Italy
• ISSN: 1437-4781; 1439-0329
• DOI: 10.1111/j.1439-0329.2005.00401.x

Summary In 1995 a clone bank of elms from across Italy was created at Antella (Florence, I) under a European Union project. In 1998 an experimental planting of some clones from this source was established in Antella together with material from a similar clone bank in France and two reference clones: Commelin (relatively susceptible) and Lobel (relatively resistant). In May 2001, the elms were inoculated with Ophiostoma novo‐ulmi and disease development was assessed throughout that summer and the next. Significant differences in susceptibility were found between taxonomic groups, with putative natural hybrids between Ulmus minor and Ulmus pumila being the most resistant and Ulmus glabra the most susceptible. Significant differences were also found within U. minor, some clones being as resistant as Lobel. For U. minor, a statistically significant relation was found with latitude, southerly clones showing less disease than more northerly ones. Relationships were also found between disease severity and times to bud burst, these relationships applying both to the different taxonomic groups and within U. minor. Relationships between growth increment and disease severity were inconsistent. These results are discussed in relation to the intrinsic genetically‐controlled differences that exist between elms and to differences in susceptibility that occur as the growing season proceeds and as a consequence of environmental influences. Résumé Une banque de clones d'ormes provenant de toute l'Italie a été constituée à Antella (Florence) en 1995 dans le cadre d'un projet européen. En 1998, une plantation expérimentale d'une partie de ces clones a été installée à Antella, en ajoutant du matériel provenant d'une banque de clones analogue en France et deux clones de référence: Commelin (relativement sensible) et Lobel (relativement résistant). En mai 2001, les ormes ont été inoculés avec Ophiostoma novo‐ulmi et le développement de la maladie a été suivi pendant les deux étés suivants. Des différences significatives de sensibilité ont été mises en évidence entre groupes taxonomiques, les hybrides naturels supposés entre U. minor et U. pumilaétant les plus résistants et U. glabra le plus sensible. Des différences significatives ont également été mises en évidence à l'intérieur de l'espèce U. minor, certains clones étant aussi résistants que Lobel. Pour U. minor, une relation statistiquement significative a été trouvée avec la latitude, les clones méridionaux étant moins affectés que ceux d'origine plus nordique. Des relations ont également été trouvées entre la sévérité de la maladie et la précocité de débourrement, aussi bien entre groupes taxonomiques que chez U. minor. Aucune relation stable n'a pu être mise en évidence entre croissance et sévérité de la maladie. La discussion porte sur les différentes origines des variations de sensibilité, variabilité entre ormes de la sensibilité intrinsèque à base génétique, et variations de sensibilité au cours de la saison de croissance, sous l'effet de facteurs de l'environnement. Zusammenfassung Im Rahmen eines EU‐Projektes wurde 1995 in Antella (Florenz, I) eine Sammlung von Ulmen‐Klonen aus ganz Italien angelegt. Im Jahr 1998 wurde mit einigen dieser Klone sowie mit Material aus einer ähnlichen Klonbank aus Frankreich eine experimentelle Pflanzung in Antella angelegt. Zum Vergleich dienten die Klone ‘‘Commelin’’ (relativ anfällig) und ‘‘Lobel’’ (relativ resistent). Die Pflanzen wurden im Mai 2001 mit O. novo‐ulmi inokuliert und der Krankheitsverlauf wurde während der folgenden zwei Vegetationsperioden registriert. Es wurden signifikante Unterschiede in der Anfälligkeit zwischen verschiedenen taxonomischen Gruppen nachgewiesen: vermutliche natürliche Hybriden zwischen Ulmus minor und U. pumila waren am resistentesten, U. glabra war am anfälligsten. Signifikante Unterschiede traten auch innerhalb von U. minor auf, wo einzelne Klone gleich resistent wie ‘‘Lobel’’ waren. Für U. minor wurde ein signifikanter Zusammenhang mit dem Breitengrad des Herkunftsgebietes nachgewiesen; dabei waren südliche Provenienzen weniger anfällig als nördliche. Es wurden auch Beziehungen zwischen der Symptomausprägung und dem Zeitpunkt des Austriebs festgestellt; dies gilt sowohl für die verschiedenen taxonomischen Gruppen als auch innerhalb von U. minor. Zwischen dem Zuwachs und der Schwere der Krankheit ergab sich keine konsistente Beziehung. Diese Befunde werden im Hinblick auf die genetisch kontrollierten Unterschiede zwischen den Ulmen sowie die Anfälligkeit in Abhängigkeit von der Phänophase und von Umwelteinflüssen diskutiert.