Differences in needle morphology between blister rust resistant and susceptible western white pine stocks

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Abstract:

Needle traits were evaluated on three groups of western white pine (Pinus monticola Dougl.) seedlings: four open-pollinated families that ranked high for the "reduced needle lesion frequency" type of resistance to blister rust; four blister rust susceptible families; and two bulk lots from a seed orchard selected for blister rust resistance. No statistically significant differences were found for most traits in pairwise comparisons among the three groups. However, needles of susceptible families had significantly wider and larger stomata (greater area) than did those of resistant families and seed orchard lots; their stomata were also rounder (smaller ratio of stomatal length to width) than those of the seed orchard lots. Needles of the resistant stocks were significantly shorter than those from seed orchard bulks. Contact angles of water droplets on adaxial needle surfaces were also significantly larger on resistant families compared with the other genetic stocks. Results suggest the possibility of some threshold stomatal size and (or) critical stomatal shape related to infection by the blister rust fungus, Cronartium ribicola J.C. Fisch. ex Rabenh., and possible differences among the groups in wax chemistry and (or) surface textures, both of which may alter behavior of blister rust germ tubes and (or) be altered by blister rust infection.

Les caractères foliaires ont été évalués chez trois groupes de semis de pin blanc de l'Ouest (Pinus monticola Dougl.) : quatre familles à pollinisation libre classées élevées pour le type de résistance à la rouille vésiculeuse qui est caractérisée par une fréquence réduite des lésions sur les aiguilles, quatre familles sensibles à la rouille vésiculeuse et deux lots représentatifs sélectionnés dans un verger à graines pour leur résistance à la rouille vésiculeuse. Aucune différence statistiquement significative n'a été observée entre les trois groupes pour la plupart des caractères dans les comparaisons par paires. Cependant, les aiguilles des familles sensibles avaient des stomates significativement plus larges et plus grands (plus grande surface) que ceux des familles résistantes ou des lots provenant du verger à graines; leurs stomates étaient également plus ronds (plus petit ratio de la longueur sur la largeur des stomates) que ceux des lots provenant du verger à graines. Les aiguilles des semis résistants étaient significativement plus courtes que celles des lots provenant du verger à graines. L'angle de contact des gouttelettes d'eau sur la surface adaxiale des aiguilles était également significativement plus grand chez les familles résistantes comparativement aux autres groupes génétiques. Les résultats semblent indiquer qu'une certaine dimension seuil ou forme critique des stomates serait reliée à l'infection par le champignon, Cronartium ribicola J.C. Fisch. ex Rabenh., qui est responsable de la rouille vésiculeuse, et possiblement à des différences entre les groupes dans la composition chimique de la cire ou dans la texture de la surface qui peuvent toutes deux modifier le comportement du tube germinatif du pathogène ou être modifiées suite à l'infection par la rouille vésiculeuse.[Traduit par la Rédaction]

Document Type: Research Article

Publication date: November 1, 2001

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