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The effects of Phytophthora ramorum infection on hydraulic conductivity and tylosis formation in tanoak sapwood

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Abstract:

Tanoak (Lithocarpus densiflorus (Hook. and Arn.) Rehder) is highly susceptible to sudden oak death, a disease caused by the oomycete Phytophthora ramorum Werres, De Cock & Man in’t Veld. Symptoms include a dying crown, bleeding cankers, and, eventually, death of infected trees. The cause of mortality is not well understood, but recent research indicates that water transport is reduced in infected trees. One possible mechanism causing the reduction in hydraulic conductivity is the presence of tyloses in xylem vessels. The development of tyloses was studied in relation to hydraulic conductivity in P. ramorum-infected sapwood. Inoculated logs showed a greater abundance of tyloses than noninoculated logs after 4 weeks. Inoculated trees with xylem infections had significantly more tyloses than noninoculated trees. In addition, the increase in number of tyloses was associated with a decrease in specific conductivity, suggesting that tyloses induced by infection with P. ramorum may interfere with stem sap flow. Over time, tylosis development increased in tissues farther from the inoculation site, in advance of the vertical spread of infection. The results suggest that infected sapwood contains numerous tyloses, which could significantly impede stem water transport.

Le lithocarpe de Californie (Lithocarpus densiflorus (Hook. & Arn.) Rehder) est très sensible à l’encre des chênes rouges, une maladie causée par Phytophtora ramorum Werres, De Cock & Man in’t Veld. Les symptômes incluent le dépérissement de la cime, la présence de chancres suintants et, éventuellement, la mort des arbres infectés. La cause de la mortalité n’est pas bien comprise mais les études récentes indiquent que le transport de l’eau est perturbé chez les arbres infectés. Un des mécanismes qui pourraient réduire la conductivité hydraulique est la présence de thylles dans les vaisseaux du xylème. Dans cette étude, la formation des thylles a été étudiée en relation avec la conductivité hydraulique du bois d’aubier infecté par P. ramorum. Après 4 semaines, il y avait plus de thylles dans les billes inoculées que dans les billes non inoculées. Les arbres inoculés dont le xylème était infecté contenaient significativement plus de thylles que les arbres non inoculés. De plus, l’augmentation du nombre de thylles était associée à une diminution de la conductivité spécifique, ce qui laisse croire que les thylles produites en lien avec l’infection de P. ramorum pourraient perturber le mouvement de la sève dans la tige. Avec le temps, la formation des thylles a augmenté dans les tissus distants du point d’inoculation, devançant la progression verticale de l’infection. Les résultats indiquent que le bois d’aubier infecté contient une grande quantité de thylles qui pourraient sérieusement nuire au transport de l’eau dans la tige.

Document Type: Research Article

Publication date: September 1, 2009

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