Ecologia ed epidemiologia di Kretzschmaria deusta su piante arboree ornamentali

Kretzschmaria deusta (Hoffman) is a soft rot ascomycete very dangerous for the stability of several hardwoods in central and northern Europe. Since its fruit bodies are inconspicuous and its type of decay is difficult to detect through penetrometers, this fungus can be often overlooked during traditional inspections. Little is known about how on infection of K. deusta occurs. In this study we evaluated the incidence and spread of K. deusta on maples (Acer sp.) of two avenues in the city of Turin and we investigated, through population studies, different aspects of ecology and epidemiology, including the infection biology. The incidence of K. deusta was evaluated on 76 maples located in Corso Ferrucci and Corso San Maurizio. The diagnosis was performed through a multiplex PCR assay that includes taxon-specific primers for K deusta. Although we haven't found any fruit bodies of K. deusta on standing trees, we detected, through multiplex PCR assay, an outbreak of infection of this fungus localized in a restricted area of C.so Ferrucci. The incidence of this ascomycete was high (7%), especially if compared with other well-known and most commonly decay agents, such as Armillaria sp., Inonotus sp., Phellinus sp. and Ganoderma sp. The mode of infection of K. deusta was inferred by an accurate analysis of two maples and a plane tree (Platanus sp.) found to be positive to this ascomycete. Stem sections at different heights, as well as branches and root samples, were taken from each tree. From each section we sampled individual areas between black lines, also called pseudosclerotial plates. These samples were subjected to two different isolation procedures to obtain isolates of K. deusta and any other fungi in pure culture. To assess the presence of inoculum in the soil we collected and analyzed though multiplex PCR soil samples from the areas surrounding the trees. Through vegetative incompatibility tests and Random Amplified Microsatellites (RAMS) assays, we performed genotyping analysis on 66 isolates of K. deusta obtained from the different sections. Vegetative incompatibility tests were difficult to interpret and do not seem suitable for population studies of K. deusta. Conversely, through RAMS assays we identified 53 distinct haplotypes. This result indicates that black lines separated portions of wood occupied by different individuals. Both the surface areas occupied by K. deusta and the number of haplotypes of this fungus was higher in basal sections and decreased progressing upward. These data clearly indicate that infection occurred at the basal part of the tree through spores or mycelia belonging to different individuals, and not through root contacts. Although it is still unclear which types of wound allow infection, lesions at the tree collar seem to be more effective than those at the hypogeous parts. The absence of K. deusta DNA in the soil and in the roots samples supports this hypothesis.

Kretzschmaria deusta (Hoffmann) è un ascomicete agente di carie molle molto pericoloso per la stabilità di numerose specie di latifoglia nel centro e nel nord Europa. Per l'inconsistenza delle fruttificazioni, e per il fatto che la carie non è individuabile con i normali penetrometri, il fungo spesso passa inosservato nel corso dei tradizionali monitoraggi. Poco è noto sulle modalità di infezione di K. deusta. Nel presente studio sono stati valutati l'incidenza e la diffusione di K. deusta in due viali di aceri (Acer sp.) della città di Torino e sono stati approfonditi, mediante studi di popolazione e caratterizzazione molecolare di isolati del fungo, alcuni aspetti di ecologia ed epidemiologia e in particolare le modalità di infezione. L'incidenza di K. deusta è stata valutata su 76 aceri siti in Corso Ferrucci e in Corso San Maurizio nella città di Torino. La diagnosi è stato condotto tramite un test basato su multiplex PCR che include primer specie-specifici anche per K. deusta. Nonostante non siano mai stati rinvenuti corpi fruttiferi del fungo su piante in piedi, in base ai risultati ottenuti con multiplex PCR, a Torino è presente un focolaio di infezione di K. deusta su acero. Sebbene il focolaio sia localizzato in una ristretta area, l'incidenza di questo ascomicete nei due Corsi indagati è piuttosto elevata (7%), soprattutto se la confrontiamo con quella di altri temibili e più comuni agenti cariogeni diagnosticati (Armillaria sp., Innonotus/Phellinus sp., Ganoderma sp.). Le modalità di infezione di K. deusta sono state inferite analizzando accuratamente la dislocazione dei genotipi del fungo in due aceri risultati positivi a questo ascomicete e in un platano sito nel Comune di Ciriè. Da tali piante sono state prelevate sezioni del fusto a diversa altezza, oltre che campioni provenienti da branche e radici. Su ogni sezione sono state poi campionate le singole aree comprese tra black lines, placche pseudoscleroziali. Questi campioni sono stati sottoposti a due differenti procedure di isolamento per ottenere isolati in coltura pura di K. deusta e di eventuali altri funghi. Per valutare l'eventuale presenza di inoculo nel suolo, sono stati prelevati e analizzati con multiplex PCR, campioni di suolo provenienti dalle zone circostanti alle piante. Sui 66 isolati di K. deusta ottenuti dalle diverse sezioni sono state condotte analisi di genotipizzazione: test di incompatibilità vegetativa e analisi Random Amplified Microsatellites (RAMS). I test di incompatibilità vegetativa sono risultati di difficile interpretazione e non sembrano idonei ad essere utilizzati per studi di popolazione di K. deusta. Viceversa, da analisi con RAMS sono stati distinti 53 aplotipi. Tale dato dimostra che le black lines, costituiscono una linea di demarcazione tra porzioni di legno occupati da individui diversi. Sia la superficie delle aree occupate da K. deusta, sia il numero di aplotipi del fungo sono maggiori nelle sezioni basali e si restringono procedendo verso l'alto. Questi dati indicano in modo chiaro che l'infezione è avvenuta nelle parti basali della pianta ad opera di spore o di miceli omocariotici del fungo. Rimane da capire quali tipi di ferita possano permettere le infezioni, anche se sembra probabile che ferite a livello del colletto piuttosto che nelle parti ipogee possano essere efficaci. Il fatto di non aver riscontrato DNA di K. deusta né nel suolo né nei campioni prelevati dalle radici avvalorerebbe questa ipotesi.