Effects of three fungal pathogens on water relations, chlorophyll fluorescence and growth of Quercus suber L

Luque, Jordi; Cohen, M.; Savè, Robert; Biel, C.; Álvarez, Isabel F.

doi:10.1051/forest:19990103

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“…Both fungal infections provoke bark and vascular cambium alterations that may affect water relations (e.g. reduction of flux to the leaves) as observed in cork oak plants inoculated with vascular pathogens such as Botryosphaeria stevensii or Hypoxylon mediterraneum [24]. In our work, the decrease in stomatal conductance in infected plants might be indicative of water stress and consequent photosynthetic reduction.…”

Section: Discussionsupporting

confidence: 52%

Effect of fungal infection on leaf gas-exchange and chlorophyll fluorescence in Quercus ilex

et al. 2001

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-Experiments were conducted to study the susceptibility to infection by two fungal pathogens, Cryphonectria parasitica or Phomopsis spp. of undisturbed holm oaks (Quercus ilex) and the resprout from the stump of trees after excision of the shoot. Leaf gas-exchange and chlorophyll a fluorescence were recorded on plants growing in natural conditions for two years, as markers of disease progress at the first stages of infection. In infected plants, pathogen-induced stomatal closure limited photosynthesis and increased contribution of energy dissipating processes protecting PSII integrity, as shown by higher non-photochemical quenching (NPQ). Excision treatment reduced susceptibility to infection and favoured water availability in resprouts, which showed higher gasexchange rates.Quercus ilex / Cryphonectria parasitica /Phomopsis spp. / gas-exchange / chlorophyll fluorescence Résumé -Effet de l'infection fongique sur les échanges gazeux et la fluorescence de la chlorophylle chez Quercus ilex. Le but de ce travail est l'étude de la susceptibilité des plants élagués (cas du chêne vert), à l'infection par Cryphonectria parasitica et Phomopsis spp. Pendant deux années, les échanges gazeux et la fluorescence de la chlorophylle d'un groupe de plants croissants dans des conditions environnementales naturelles ont été étudiés. Ces paramètres ont été des marqueurs convenables de l'évolution de la maladie durant les premières étapes de l'infection. Chez les plants infectés, le progrès de la maladie a été mis en évidence par la réduction de l'assimilation de CO 2 et l'augmentation de la participation des processus de dissipation thermique de l'énergie révélée par un NPQ élevé (Non-photochemical quenching). L'élagage induit une diminution de la susceptibilité à l'infection et permet une haute disponibilité hydrique chez les rejets assurant ainsi des taux élevés d'échanges gazeux. Quercus ilex / Cryphonectria parasitica / Phomopsis

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Section: Discussionsupporting

confidence: 52%

Effect of fungal infection on leaf gas-exchange and chlorophyll fluorescence in Quercus ilex

et al. 2001

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“…En el caso del parámetro F v /F m se constató una disminución de la eficiencia del FSII y fotoinhibición de la fotosíntesis, reflejadas en una disminución de este parámetro a partir de las 120 hpi. El efecto negativo sobre la fotosintesis es semejante a lo verificado como consecuencia de infecciones causadas por patógenos foliares como Puccinia psidii G. Winter (Alonso et al 2011, Sebela et al 2012) y de raíz, como Phytophthora cinnamomi Rands (Luque et al 1999) y Fusarium oxysporum Schltdl. (Wagner et al 2006).…”

Section: Discussionunclassified

“…En cuanto al metabolismo primario, el ataque de patógenos resulta en una disminución de la tasa fotosintética (Kocal et al 2008, Luque et al 1999, Wagner et al 2006, Alonso et al 2011, la que puede estimarse mediante la fluorescencia de la clorofila a y los parámetros a través de los cuales se mide (F 0 y F v /F m ) (Maxwell & Johnson 2000).…”

Section: Introductionunclassified

Eventos tempranos en el proceso de infección de Macrophomina phaseolina (Tassi) Goid. en raíces de plántulas de Pinus radiat a D. Don y sus efectos en la eficiencia fotosintética como indicador de estrés biótico

Garrido‐Bigotes¹,

Galindo²,

Delgado³

et al. 2016

Gayana Bot.

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RESUMENLos eventos tempranos que ocurren luego de inocular raíces de plántulas de Pinus radiata con el hongo patógeno Macrophomina phaseolina son desconocidos. Los objetivos de este estudio fueron conocer el proceso de germinación de los microesclerocios y la penetración de las hifas de M. phaseolina en raíces de plántulas de P. radiata, y establecer posibles efectos en la eficiencia fotosintética durante las primeras horas de la infección del patógeno. Para ello se inocularon raíces de plántulas de 25 días de edad con microesclerocios de M. phaseolina bajo condiciones in vitro. Las primeras horas del ciclo de enfermedad, seguido a la inoculación de las raíces, fueron estudiadas mediante microscopía electrónica de barrido y la eficiencia del fotosistema II mediante la fluorescencia de la clorofila a. La penetración del patógeno al interior de la raíz ocurrió 48 h post-inoculación (hpi), y la colonización de la superficie de la raíz se hizo evidente por la presencia de numerosas hifas una vez transcurridas 72 hpi. Los parámetros de fluorescencia de la clorofila a evidenciaron variaciones una vez ocurrida la colonización y la penetración de las raíces de las plántulas, con una disminución de los valores F v /F m a partir de 120 hpi. La infección de la raíz de P. radiata causada por M. phaseolina provocó un estrés en la planta, evidenciado por una variación de los parámetros de fluorescencia de la clorofila a. PALABRAS CLAVE:Pudrición carbonosa, enfermedades de viveros, patógenos forestales, germinación de microesclerocios, eficiencia máxima del FSII. ABSTRACTEarly events occurring after inoculation of Pinus radiata seedlings with Macrophomina phaseolina, fungal pathogen causing charcoal root rot, are unknown. The objectives of this study were to determine the germination process of microsclerotia and penetration of hyphae of M. phaseolina into roots of P. radiata seedlings and to establish probably effects on photosynthetic efficiency during early hours of infection pathogen. For this, 25-day-old seedling roots were inoculated with M. phaseolina microesclerotia under in vitro conditions. First hours of disease cycle after root inoculation were studied by scanning electron microscopy and efficiency of photosystem II by measuring the fluorescence of chlorophyll a, after inoculating of P. radiata seedling roots with M. phaseolina microesclerotia. The penetration of the pathogen into the root occurred 48 h post inoculation (hpi), and surface colonization was evident by the presence of numerous hyphae after 72 hpi. The parameters of chlorophyll a fluorescence showed variations at once occurred colonization and penetration of seedling roots, with a decrease of Fv/ Fm values from 120 hpi. Infection root of P. radiata with M. phaseolina microesclerotia generated a stress in the plant which resulted in variations in fluorescence parameters of chlorophyll a.

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“…4), gas exchange parameters and secretion of defence substances (e.g. phenols, tannins), allowing to improve the knowledge of the process and the relationships with plant status (Luque et al, 1999;). …”

Section: State Of the Art And Future Objectivesmentioning

confidence: 99%

Perspectives of forest ecophysiological research in the context of Mediterranean Basin

Fernández

Tapias

2005

For. syst.

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The mediterranean-climate regions are linked to the presence of the unusual global conditions of cool rainy winters and warm dry summers. Thus, the common drought periods, frost nights, summer heat and fires and soil erosion disturb plants life. These regions have a global significance by their floristic richness. Nevertheless, these areas have been more heavily impacted by human activities than almost any other ecosystem. The foreseeable global change will most likely influence plant life, and the Mediterranean Basin will be specially affected (e.g. a decrease in spring and winter rainfalls, an increase in mean annual temperature), affecting the delicate equilibrium of these ecosystems. Ecophysiology is a powerful tool to examine the controlling mechanisms behind the functioning, distribution, abundance, and productivity of forest tree species and their response to a changing environment. This science discipline can help to the forest management by physiological approaches of the response of plant processes to the biotic and abiotic constraints imposed by the environment.Key words: Tree research, forest ecosystems, plant physiological ecology. ResumenPerspectivas en la investigación ecofisiológica forestal en el contexto de la cuenca mediterráneaLas regiones de clima mediterráneo se caracterizan por presentar las precipitaciones concentradas en la época fría y veranos secos y calurosos. Ello conduce a la frecuente aparición de períodos de sequía, heladas, altas temperaturas estivales, fuegos forestales y fenómenos de erosión edáfica que afectan la vida de las plantas. Estas regiones poseen una alta riqueza florística de importancia mundial, pero son ecosistemas altamente influenciados por la actividad humana a lo largo de la historia y su delicado equilibrio puede verse afectado aún más si se cumplen las previsiones de cambio climático (aumento de temperaturas, disminución de precipitaciones, oscurecimiento global, etc.). Por tanto, la gestión y manejo de los sistemas forestales precisa de un mayor conocimiento del funcionamiento de las especies y de la respuesta de éstas ante las nuevas condiciones ambientales venideras, así como del resto de factores bióticos y abióticos que limitan el crecimiento de las plantas. Para ello la ecofisiología, a través del mejor conocimiento de los procesos fisiológicos vegetales, permitirá conocer el funcionamiento, distribución, abundancia y productividad de los ecosistemas forestales mediterráneos.Palabras clave: ecofisiología vegetal, investigación forestal, ecosistemas mediterráneos, investigación en especies arbóreas.

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Effects of three fungal pathogens on water relations, chlorophyll fluorescence and growth of Quercus suber L

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Effect of fungal infection on leaf gas-exchange and chlorophyll fluorescence in Quercus ilex

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Perspectives of forest ecophysiological research in the context of Mediterranean Basin

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