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Bordered pit and ray morphology involvement in elm resistance to Ophiostoma novo-ulmi

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Abstract:

The main objective of this study was to identify differential anatomical features between Ulmus pumila L. and Ulmus minor Mill. clones resistant to Dutch elm disease and U. minor clones susceptible to Dutch elm disease, with a focus on the intervascular pits and medullary rays. Resistant elms showed lower mean values than susceptible elms for pit membrane diameter, pit aperture area, pit membrane abundance per vessel-wall area, ray width, and ray tangential area. A principal component analysis of the parameters measured revealed slight differentiation between species but clearly grouped U. minor clones according to their susceptibility group. In comparison with susceptible elms, the pit structure observed in resistant elms may limit passive fungal spread within the sapflow, lower the probability of fungal cells passively reaching pit membranes, and reduce the vulnerability of the xylem to cavitation. Similarly, the ray structure observed in the resistant elms is likely to reduce the amount of easily accessible nutrients available for fungal growth as well as the rate of radial colonization in comparison with susceptible elms. Examination of the principal component loadings suggested that susceptible U. minor clones were mainly characterized by enhanced values of pit membrane abundance per vessel-wall area relative to resistant U. minor trees.

L’objectif principal de cette étude était d’identifier les différences dans les caractéristiques anatomiques entre des clones d’Ulmus pumila L. et d’U. minor Mill. résistants à la maladie hollandaise de l’orme et des clones d’U. minor sensibles à la maladie hollandaise de l’orme en mettant l’accent sur les ponctuations intervasculaires et les rayons médullaires. Le diamètre des membranes de ponctuations, la superficie de l’ouverture des ponctuations et l’abondance des membranes de ponctuations par unité de surface des parois des vaisseaux, de largeur des rayons et de superficie tangentielle des rayons étaient en moyenne plus faibles chez les ormes résistants. Une analyse en composantes principales des paramètres qui ont été mesurés a révélé une légère différentiation entre les espèces mais a clairement regroupé les clones d’U. minor selon leur groupe de sensibilité. Comparativement aux ormes sensibles, la structure des ponctuations observée chez les ormes résistants pourrait limiter la propagation passive du champignon avec le mouvement de la sève, réduire la probabilité que les cellules fongiques atteignent passivement les membranes de ponctuations et diminuer la vulnérabilité du xylème à la cavitation. De la même façon, la structure des rayons observée chez les ormes résistants réduit probablement la quantité de nutriments facilement accessibles et disponibles pour la croissance du champignon ainsi que le taux de colonisation radiale comparativement aux ormes sensibles. L’examen de la saturation des composantes principales indique que les clones sensibles d’U. minor étaient principalement caractérisés par des valeurs plus élevées de l’abondance des membranes de ponctuations par unité de surface des parois des vaisseaux comparativement aux individus résistants chez U. minor.

Document Type: Research Article

Publication date: February 1, 2009

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nrc/cjfr/2009/00000039/00000002/art00016
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