Original article

Influence of rootstock, temperature and incubation duration on bacterial canker severity caused by Pseudomonas syringae pv. syringae in peach

Influence du porte-greffe, de la température et de la durée d'incubation sur la gravité du chancre bactérien provoqué par Pseudomonas syringae pv. syringae chez le pêcher.

Influencia del porta injerto, de la temperatura y de la duración de incubación en la gravedad del chancro bacteriano, provocado por Pseudomonas syringae pv. syringae en el melocotonero.

¹ Dep. Agric. Food Nutr. Sci., Univ. Alberta, Edmonton, AB T6G 2P5, Canada ^*
2 Dep. Plant Sci. Pomol., Univ. Calif., Davis, CA 95616 USA
³ Dep. Plant Pathol., Univ. Calif., Davis, CA 95616 USA
⁴ Univ. Calif. Kearney Agric. Cent., Parlier, CA 93648 USA

^* Correspondence and reprints

Received: 31 January 2012
Accepted: 20 March 2012

Abstract

Introduction. Bacterial canker, caused by Pseudomonas syringae pv. syringae, is a damaging disease of stone fruit worldwide. The effects of rootstock, temperature and incubation duration on bacterial canker in peach were assessed using both field and laboratory inoculation assays. Materials and methods. Both field and laboratory experiments were conducted to study the effects of rootstock, temperature and incubation duration on disease severity in peach. All inoculations were achieved with P. syringae pv. syringae strain B3A. Bacterial inoculations were applied to 1-year-old shoots of peach trees [Prunus persica (L.) Batsch]. After inoculation, the inoculated shoots were allowed to incubate either under field conditions or in a cold room at different temperatures [constantly at 0 °C, constantly at 14.4 °C, and in a fluctuating temperature regime of 12 h at 0 °C (night) and 12 h at 14.4 °C (day)] for excised shoots. The lesions were determined 1 to 6 weeks after inoculation to determine the effect of incubation duration. Results and discussion. The field experiment using peach grafted on three rootstocks (Nemaguard, K119-50 and P30-135) showed that shoots on Nemaguard developed the longest lesions and shoots on K119-50 the shortest among all three rootstocks. Shoots on Nemaguard had significantly lower bark calcium and higher nitrogen concentrations than those on K119-50 and P30-135. A negative correlation was found between lesion length and bark calcium concentration and the [calcium / nitrogen] ratio. Laboratory experiments with excised shoots on Nemaguard, K119-50, P30-135, Lovell and Guardian rootstocks growing in a second orchard showed inconsistent results. Shoots from Nemaguard developed significantly smaller lesions than those on K119-50 and P30-135. Shoots on Guardian and Lovell also developed significantly smaller lesions than those of shoots on K119-50 and P30-135. Temperature fluctuation during incubation (0 °C to 14.4 °C) had no effect on shoot lesion length compared with those incubated constantly at 14.4 °C, but produced significantly longer lesions than shoots incubated constantly at 0 °C. These inconsistent results suggest that, in the absence of major predisposing factors (i.e., ring nematodes or low soil pH), rootstocks may play a minor role in peach susceptibility to bacterial canker even under favorable disease development conditions.

Résumé

Introduction. Le chancre bactérien, causé par Pseudomonas syringae pv. syringae, est une maladie qui provoque des dommages aux fruits à noyau dans le monde entier. L’effet des porte-greffes, de la température et de la durée d’incubation sur le chancre bactérien ont été évalués chez le pêcher en utilisant à la fois des essais d’inoculation sur le terrain et en laboratoire. Matériel et méthodes. Des expériences en verger et en laboratoire ont été réalisées afin d’étudier les effets du porte-greffe, de la température et de la durée d’incubation sur la gravité de la maladie chez le pêcher. Toutes les inoculations ont été effectuées avec la souche B3A de P. syringae pv. syringae. Les inoculations bactériennes ont été appliquées sur des tiges de pêchers [Prunus persica (L.) Batsch] de 1 an. Après inoculation, les plantules inoculées ont été laissées en incubation soit en verger soit en chambre froide à différentes températures [constamment à 0 °C, constamment à 14,4 °C, ou avec une alternance de température de 0 °C pendant 12 h (nuit) et 14,4 °C pendant 12 h (jour)] pour des tiges excisées. Les lésions ont été déterminées 1 à 6 semaines après l’inoculation pour déterminer l’effet de la durée d’incubation. Résultats et discussion. L’expérience en verger utilisant des pêchers greffés sur trois porte-greffes (Nemaguard, K119-50 et P30-135) a montré que, parmi les trois porte-greffes, les tiges sur Nemaguard développaient les lésions les plus longues et les tiges sur K119-50 développaient les lésions les plus courtes. Les tiges greffées sur Nemaguard ont montré des teneurs en calcium de l’écorce significativement plus faibles et des concentrations en azote significativement supérieures à celles des tiges greffées sur K119-50 et P30-135. Une corrélation négative a été observée entre la longueur de la lésion et la teneur en calcium de l’écorce ainsi qu’entre la longueur de la lésion et le rapport [calcium / azote] de l’écorce. Les expérimentations en laboratoire avec des pousses excisées de plants sur porte-greffes Nemaguard, K119-50, P30-135, Lovell et Gardien issus d’un second verger ont donné des résultats contradictoires. Les tiges sur Nemaguard ont développé des lésions nettement plus petites que celles sur K119-50 et P30-135. Les tiges sur Guardian et Lovell ont également développé des lésions significativement plus petites que les pousses sur K119-50 et P30-135. La fluctuation de la température pendant l’incubation (0 °C à 14,4 °C) n’a eu aucun effet sur la longueur des lésions par rapport à celles continuellement incubées à 14,4 °C, mais elle a entrainé des lésions significativement plus longues que celles des pousses incubées continuellement à 0 °C. Ces résultats contradictoires suggèrent que, en l’absence des principaux facteurs prédisposants (par exemple, des nématodes en anneau ou un faible pH du sol), les porte-greffes peuvent jouer un rôle mineur dans la sensibilité du pêcher au chancre bactérien, même dans des conditions favorables au développement de la maladie.

Resumen

Introducción. El chancro bacteriano, causado por Pseudomonas syringae pv. syringae es una enfermedad que provoca daños en los frutos de hueso en el mundo entero. Se evaluó el efecto de los porta injertos, de la temperatura y de la duración de incubación del chancro bacteriano en el melocotonero, empleando a la vez pruebas de inoculación sobre el terreno y en laboratorio. Material y métodos. Se realizaron experimentos en vergel y en laboratorio con el fin de estudiar los efectos del porta injertos, de la temperatura y de la duración de incubación en la gravedad de la enfermedad en el melocotonero. Todas las inoculaciones se llevaron a cabo con la cepa B3A de P. syringae pv. syringae. Las inoculaciones bacterianas se aplicaron en los troncos de los melocotoneros [Prunus persica (L.) Batsch] de 1 año. Tras inoculación, las plántulas inoculadas se dejaron en incubación en vergel o en cámara fría bajo diferentes temperaturas [constantemente a 0 °C, constantemente a 14,4 °C, o con una alternancia de temperatura de 0 °C durante 12 h (noche) y 14,4 °C durante 12 h (día)] para los troncos extirpados. Las lesiones se determinaron entre 1 y 6 semanas tras inoculación de modo a precisar el efecto de la duración de incubación. Resultados y discusión. El experimento en vergel mediante el uso de melocotoneros injertados en tres porta injertos (Nemaguard, K119-50 y P30-135) mostró que, entre los tres porta injertos, los troncos en Nemaguard desarrollaban las lesiones más largas y los troncos en K119-50 desarrollaban las lesiones más cortas. Los troncos injertados en Nemaguard mostraron contenidos de calcio en la corteza significativamente más reducidos y las concentraciones de nitrógeno significativamente superiores a las de los troncos injertados en K119-50 y P30-135. Se observó una correlación negativa entre la longitud de la lesión y el contenido de calcio de la corteza, así como entre la longitud de la lesión y la relación [calcio / nitrógeno] de la corteza. Los experimentos en laboratorio con vástagos extirpados de plantones en porta injertos Nemaguard, K119-50, P30-135, Lovell y Gardien, pertenecientes a un segundo vergel, dieron resultados contradictorios. Los troncos en Nemaguard desarrollaron lesiones bastante más pequeñas que las de K119-50 y P30-135. Los troncos en Guardian y Lovell desarrollaron igualmente lesiones bastante más pequeñas que los vástagos en K119-50 et P30-135. La fluctuación de la temperatura durante la incubación (0 °C a 14,4 °C) no tuvo ningún efecto en la longitud de las lesiones, en relación con aquéllas que se incubaban continuamente a 14,4 °C, pero dio lugar a lesiones significativamente más largas que las de los vástagos incubados continuamente a 0 °C. Dichos resultados contradictorios sugieren que, en ausencia de los principales factores predisponentes (por ejemplo, los nematodos redondos o un reducido pH del suelo), los porta injertos pueden desempeñar un pequeño papel en la sensibilidad del melocotonero frente al chancro bacteriano, incluso en condiciones favorables para el desarrollo de la enfermedad.