Assessing host specialization among aecial and telial hosts of the white pine blister rust fungus, Cronartium ribicola

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Abstract

The white-pine blister rust fungus, Cronartium ribicola Fisch. in Rabenh., continues to spread in North America, utilizing various aecial (primary) and telial (alternate) hosts, some of which have only recently been discovered. This introduced pathogen has been characterized as having low genetic diversity in North America, yet it has demonstrated a capacity to invade diverse environments. The recent discovery of this rust fungus on the telial host Pedicularis racemosa Dougl. ex Benth., raises questions of whether this host association represents a recent acquisition by C. ribicola or a long-standing host association that was overlooked. Here we explore two questions: (i) is host specialization detectable at a local scale and (ii) is the capacity to infect Pedicularis racemosa local or widespread? Genetic analysis of C. ribicola isolates from different aecial and telial hosts provided no evidence for genetic differentiation and showed similar levels of expected heterozygosity within a geographic population. An inoculation test showed that diverse C. ribicola sources from across North America had the capacity to infect Pedicularis racemosa. These results support a hypothesis that ability to infect Pedicularis racemosa is common in C. ribicola from North America. Utilization of Pedicularis racemosa by C. ribicola may be dependent on the co-occurrence of this host, inoculum, and favorable environments.

Le champignon de la rouille vésiculeuse du pin blanc, Cronartium ribicola Fisch. in Rabenh., continue de s'étendre en Amérique du Nord, en utilisant divers hôtes aéciens (primaire) et téliens (hôtes) dont certains n'ont été que récemment découverts. On a caractérisé ce champignon pathogène introduit, comme ayant une faible diversité génétique en Amérique du Nord, mais il a cependant démontré sa capacité à envahir divers environnements. La récente découverte de cette rouille pathogène sur l'hôte télien Pedicularis racemosa Dougl. ex Benth., soulève la question à savoir s'il s'agit d'une acquisition récente du C. ribicola ou s'il s'agit d'un hôte associé méconnu, présent depuis longtemps. Les auteurs explorent deux questions:(i) peut-on détecter une spécialisation de l'hôte à l'échelle locale; (ii) la capacité d'infection sur le Pedicularis racemosa est-elle locale ou étendue. L'analyse génétique d'isolats du C. ribicola provenant de divers hôtes aéciens et téliens, n'apporte aucune preuve de différenciation génétique, et montre les degrés similaires d'hétérozygosité attendus pour une population géographique. Un essai d'inoculation montre que diverses sources du C. ribicola provenant de l'ensemble de l'Amérique du Nord sont capables d'infecter le Pedicularis racemosa. Ces résultats supportent l'hypothèse que la capacité d'infecter le Pedicularis racemosa est courante chez le C. ribicola, en Amérique du Nord. L'utilisation du Pedicularis racemosa par le C. ribicola pourrait dépendre de la co-occurrence de cet hôte, d'inoculum, et d'un environnement favorable.

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