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Rodent dispersal of fungal spores promotes seedling establishment away from mycorrhizal networks on Quercus garryana

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Abstract:

With global warming and the possible decline of conifers, more habitat may be available to oaks, particularly at higher elevations and more northerly latitudes. Whether oaks expand into new habitats will depend on their ability to disperse and establish at the margins of existing woodlands. Because oaks have a symbiotic relationship with ectomycorrhizal fungi, range expansion requires dispersal of both symbionts: the acorns and the mycorrhizal inoculum. Little is known of this dual dispersal. Here we assess the availability of ectomycorrhizal inoculum as a function of the distance from mature oaks. We examined soil cores for ectomycorrhizal roots and rodent fecal pellets for fungal spores along transects away from mature trees of Quercus garryana Dougl. ex Hook., and planted acorns as bioprobes. We identified spores by microscopy, and mycorrhizas by DNA sequences of the ITS region. Mycorrhizas were present in soil cores 5m from parent trees, but not beyond. Spores of hypogeous fungi were found in rodent fecal pellets at distances up to 35m from mature trees. Hypogeous fungi formed ectomycorrhizas with first-year seedlings within the root zone of mature trees and with second-year seedlings beyond the root zone. These data indicate that for seedlings near mature trees, the source of fungal inoculum was the mycorrhizal network of mature trees, and for seedlings beyond that, rodents dispersed the inoculum. We conclude that rodent dispersal of fungal spores promotes seedling establishment away from mycorrhizal networks in Q.garryana.

Avec le réchauffement global et de déclin possible des forêts conifériennes, on pourrait observer une augmentation des habitats disponibles pour les chênes, particulièrement à haute altitude et aux latitudes plus nordiques. L'expansion possible des chênes dans de nouveaux habitats dépendra de leur capacité à se disperser et à s'établir à la marge des forêts existantes. Parce que les chênes forment des ectomycorhizes, l'expansion de l'aire de distribution nécessite une dispersion des deux symbiotes, soit les glands et les inoculums mycorhiziens. On sait peu de choses sur cette double dispersion; les auteurs ont donc évalué la disponibilité des inoculums mycorhiziens en fonction de la distance des chênes matures. Le long de transects s'éloignant de tiges du Quercus garryana Dougl. ex Hook., les auteurs ont examiné des carottes de sol pour y chercher des racines ectomycorrhizées et des féces afin d'y déceler des spores fongiques, et ils ont planté des glands comme sondes biologiques. Ils ont identifié les spores par microscopie et à l'aide des séquences ADN de la région ITS. Ils ont retrouvé des mycorhizes dans les carottes de sols récoltées à 5 m des arbres parents, mais pas au-delà. Ils ont également trouvé les spores de champignons hypogés dans les féces à des distances atteignant 35 m d'arbres matures. Les champignons hypogés ont formé des mycorhizes avec les plantules de première année dans la zone racinaire d'arbres matures et au cours de la deuxième année seulement au-delà de la zone racinaire. Ces données indiquent que chez les plantules près des arbres matures, la source d'inoculum était constituée par le réseau mycorhizien des arbres matures et pour les plantules au-delà de cette zone, les rongeurs y ont dispersé les inoculums. Les auteurs concluent que la dispersion des spores fongiques par les rongeurs favorise l'établissement des plantules au-delà du réseau ectomycorhizien du Q. garryana.

Document Type: Research Article

Publication date: 2009-09-01

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  • Published since 1929, this monthly journal features comprehensive research articles and notes in all segments of plant sciences, including cell and molecular biology, ecology, mycology and plant-microbe interactions, phycology, physiology and biochemistry, structure and development, genetics, systematics, and phytogeography. It also publishes commentary and review articles on topics of current interest, contributed by internationally recognized scientists.

    Previously published as the Canadian Journal of Botany
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