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Lodgepole pine provenances differ in chemical defense capacities against foliage and stem diseases

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Abstract:

Maximization of lodgepole pine (Pinus contorta Douglas ex Louden var. latifolia Engelm. ex S. Watson) growth in a future climate with increased pest activity requires an understanding of the natural variability of quantitative resistance to disease. Foliar and bark secondary metabolites from different lodgepole pine provenances (populations) were quantified and correlated with severity of foliar diseases caused by Lophodermella spp. (Lophodermella concolor (Dearn.) Darker or Lophodermella montivaga Petre.) or Elytroderma deformans (Wier) Darker and bark diseases caused by Elytroderma or Endocronartium harknessii (J.P. Moore) Y. Hiratsuka. Greater foliar concentrations of lignin, tannins, and some phenolics were associated with increased resistance to single or multiple foliar pathogens. Bark secondary metabolites levels were generally unassociated with resistance to bark diseases. Provenances appearing to originate in ecosystems where lodgepole pine are not the dominant species generally were more susceptible to foliar diseases and had less foliar defense-associated compounds than trees from areas where pines were the dominant species, yet clear trends proved to be elusive. Regardless, pine provenances with greater foliar levels of identified defense-associated compounds should be preferred seed sources for replanting forests in areas in which foliar disease is expected to be increasingly prevalent.

Il faut connaître la variabilité naturelle de la résistance quantitative aux maladies pour maximiser la croissance du pin tordu latifolié (Pinus contorta Douglas ex Louden var. latifolia Engelm. ex S. Watson) car les conditions climatiques devraient, dans l’avenir, entraîner une augmentation de l’activité des ravageurs. Les métabolites secondaires des feuilles et de l’écorce de différentes provenances (populations) de pin tordu latifolié ont été quantifiés et corrélés avec la sévérité des maladies de feuilles causées par Lophodermella spp. (Lophodermella concolor (Dearn.) Darker ou Lophodermella montivaga Petre.) ou Elytroderma deformans (Wier) Darker et des chancres causés par Elytroderma ou Endocronartium harknessii (J.P. Moore) Y. Hiratsuka. Des concentrations plus élevées de lignine, de tannins et de certains composés phénoliques étaient associés à une plus grande résistance à un ou plusieurs pathogènes foliaires. Le niveau de métabolites secondaires dans l’écorce n’était pas généralement associé à la résistance aux chancres. Il semble que les provenances associées à des écosystèmes où le pin tordu latifolié n’est pas l’espèce dominante étaient généralement plus sensibles aux maladies de feuilles et avaient moins de composés foliaires reliés aux mécanismes de défense que les arbres qui provenaient des zones où les pins étaient l’espèce dominante; mais il n’y avait pas de tendances nettes. Malgré tout, les provenances de pin avec les niveaux les plus élevés de composés connus associés aux mécanismes de défense dans les feuilles devraient être les sources préférées de graines pour replanter les forêts dans les zones où les maladies de feuilles pourraient être de plus en plus répandues.

Document Type: Research Article

Publication date: December 1, 2010

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