Kayın kabuğu hastalık kabuğu mantar giriş noktaları oluşturmak kayın ölçek böceğin faaliyetlerini besleme tarafından başlatılır. Ölçek böceğe karşı dirençli olan ağaçlar aynı zamanda hastalık dirençli bulunmaktadır. Burada biz kayın ölçekli direnci için bireysel kayın ağaçları ekrana geliştirilen protokol mevcut.
Bu içeriği görüntülemek için JoVE aboneliğiniz gereklidir. Giriş yapın veya ücretsiz denemenizi bugün başlatın.
Yöntem makalesi
Kayın Ölçek Böcek Direnç Amerikan kayını (Screen A Tekniği
Bu makalede
Özet
Özet
Büyük ölçüde zayıflamış ve deforme olan ağaçların kurtulan geride bırakarak Kayın kabuğu hastalık başlangıç mortalite yüksek düzeyde (BBD) sonuçları. Hastalık mantar Neonectria türlerin biri ile enfeksiyon için giriş noktalarını oluşturur istilacı kayın ölçek böcek, Cryptococcus fagisuga, faaliyetleri besleme ile başlatılır. Ölçek istilası olmadan, mantar enfeksiyonu için çok az fırsat var. Yapay ağır BBD etkiledi tribünlerde sağlıklı ağaçları istila ölçekli yumurta kullanılarak bu ağaçlar hastalık kompleksinin 1 ölçek böcek kısmına dirençli olduğunu gösterdi. Burada biz alanında ve daha küçük saksı fide ve greft ölçekli dayanıklı ağaçların taranması için kullanılabilir Houston 2 ile yapay istila tekniğe göre, gelişmiş bir protokol mevcut. Ölçek dirençli ağaçların belirlenmesi ağacında BBD yönetiminin önemli bir bileşenidiriyileştirme programları ve silvikültürel manipülasyon.
Giriş
Kayın kabuğu hastalığı (BBD) 1890'ların sonlarına 3 Nova Scotia Kanada ilinde invaziv kayın ölçek böcek Cryptoccus fagisuga, tanıtımı beri Kuzey Amerika'da Amerikan kayın üzerinde zararlı bir etkisi oldu. Kayın ölçek böcek mantar (Neonectria ditissima veya Neonectria faginata) ait Neonectria türlerinin biri tarafından enfeksiyonu için entryway sağlayan küçük çatlaklar oluşturarak kabuk içine besleme Stileyi ekler Bu böcek-hastalık kompleksi başlatılır. Mantar Miseller büyüdükçe, doku geniş alanlar sonunda tamamen ağaç girdling, ölebilir. Hastalık hasar yüksek rüzgarlar 4 yakalamaya eğilimli hale ağacı zayıflatır. Hastalığın ilk dalgasında ölüm seviyeleri% 50 5 gibi yüksek olduğu bildirilmiştir. Kanser, ahşap ürün olarak ağacın değerini azaltarak oluşturacak olarak hayatta ağaçları genellikle ciddi deforme edilir.0, ağaçlar, kuran standı 6'nın ekonomik ve ekolojik değerini azaltarak daha çok istenen türlerin önlemek "kayın çalılıkları" oluşmasına yol açan kök filizlenmesi için bir eğilime sahip bulunmaktadırlar. Kayın kabuğu hastalık Amerikan kayın tükenmeye neden olası değildir rağmen, yaban hayatı 7,8 için gıda ve yaşam azalmasına yol açan bileşimi ve sağlık standı değiştirir.
Uzun yıllar BBD etkilenen standlar olarak, hastalık semptomlarının herhangi bir serbest kalır ağaçlar bildirilmiştir. Yapay aşılama denemeleri bu ağaçların ölçek böcek 2 dirençli olduğunu göstermiştir. Ölçek istilası olmadan, Neonectria enfeksiyon için küçük bir fırsat mantarın etkisini en aza indirmek vardır. Önce ölçek istila yokluğunda Neonectria enfeksiyon nedeniyle Amerikan kayın büyük ölçekli ölüm olmamıştırapor, bu yüzden edilmiştir BBD direnç olarak kayın ölçek böcek sonuçlarına direnç.
BBD yönetimiyle ilgili son araştırma belirlenmesi, yayılma, üreme ve kayın ölçek böcek direnç Amerikan kayın ağaçlarının tutma odaklanmıştır. Genetik çalışmalar ölçek böcek direnç kalıtsaldır ve dayanıklı ağaçlar dikkatli seçimi ve üreme tek bir nesil 9 belirgin bir iyileşme neden olabilir göstermiştir. Bu bulgu restorasyon dikimleri 10,11 için genetik olarak farklı BBD dayanıklı tohum kaynağı sağlamak için dayanıklı Amerikan kayın bölgesel tohum ve meyve bahçesi kurmak ABD'de eyalet ve ulusal orman yöneticileri tarafından çabalarını artırdı. Araştırmalar ayrıca duyarlı ağaçları ve dirençli ağaçların tutma kaldırılması ile Stand genetik silvikültürel manipülasyon standı iyileştirme 9,12 neden olduğunu belirtti.
Ağaç iyileştirme faaliyetleri aracılığıyla veya silvikültürel reçete yürüten yoluyla BBD yönetimi seçmek ve kayın ölçek dayanıklı ve duyarlı ağaçları arasında ayrım yeteneği gerektirir. Burada sunulan yöntemleri ilk yapay kayın ölçekli yumurta 1 ile fidan aşılamak için Dave Houston tarafından tanıtılan bir yönteme adapte edilmiştir. Yöntem, direnç ya da genetik çalışmalarda dirençli ve duyarlı saksı fide ya da aşılanmış ramets ayırt etmek için ilişkili nicel özellik lokus (QTL) tanımlamak için bir tarama aracı olarak kullanılabilir. Alternatif olarak, bu alanda gelişme tohum bahçesi ya da saklama için dirençli ağaçları belirlemek için bu alanda olgun ağaçların taranması için kullanılabilir. Duyarlı ağaçlar belirlenmiştir ve hastalığın etkilerini en aza indirmek için çıkarılabilir.
Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.
Protokol
1 Bitki Malzeme:. Olgun Alan Ağaçlar, Saksı Fideler, veya Saksı Greftler
- Alan testi için, olası direnç testleri için ölçekli istilası veya hastalık belirtisi gösteriyor olgun sağlıklı Amerikan kayın ağaçları seçin. Gözle görülür duyarlı ağaç ayrıca, bir kontrol (Şekil 1) olarak kullanılmak üzere tespit edilmesi gerekir.
- Saksı fidan veya greft test için, toplamak ve Koch ve Carey, 2004 veya Carey ve ark, 2013 anlatıldığı gibi greft anaç anlatıldığı gibi beechnuts çimlenir.
- 47 gr mikro besinler, 477 gr yavaş salınımlı gübre 15N-3.9P-9.9K, 700 g kaba perlit ve 2.8 cu başına 75 g alüminyum sülfat ile değiştirilmiştir toprak karışımı saksı fidan veya greft büyür. ft çanta. Büyüme sezonunda daha sonra gerekirse, 200 ppm azot çözünür 17N-1.3P-14.1K haftalık bitkileri döllemek.
- Büyüme sezonunda, bir gölge evde bitkileri korumak. Bitkiler önce onları hareketli sonbaharda dışında uykuda gitmek için izinkontrollü bir sıcaklık depolama tesisi için (~ 4 ° C) Nisan ile Kasım.
Kayın Ölçek Yumurta 2. Koleksiyonu
- Bir BBD musallat standında, ortasından Ağustos ortasına Temmuz tipik bol yumurta, varlığını doğrulamak için bir el büyüteç ile (kolayca "badanalı" görünümü, Şekil 1A ile tanımlanır) musallat ağır ağaçları incelemek.
- Nazikçe bir plastik yapışmalı bir galon toplama torbası (Şekil 1B) içine, yetişkin ölçek böcekler, yumurta ve diğer enkaz beyaz mumsu kümeleri fırça bir fırça kullanın. En az 12 m ayrı üç farklı ağaç minimum toplayın.
- Gerekirse, 4 ° C 'de en fazla iki hafta boyunca mühürlü toplama torbası içinde yumurta depolamak Teyp kurumasını yumurta önlemek için torbanın içine nemlendirilmiş polietilen köpük küçük bir parça (2.5 cm kare).
- Yetişkinler (0.60 mm) ve Debri gelen ölçek yumurta (0.15 x 0.25 mm) ayırmak içins, 2 'PVC boru kısa bir parça ve 250 mikron naylon mesh bir kare parça (Şekil 2) desteklemek için bir birleştirme kullanılarak bir elek inşa.
- Elek üzerine yetişkin, mum, yumurta ve toplama torbasından enkaz karışımı boşaltın ve hafifçe altında cam bir Petri kabı içine örgü geçmesine yumurta teşvik etmek için, küçük bir boya fırçası kullanın. Onlar zor yumurta taşımak için yapım, daha statik elektrik tutun çünkü plastik petri kaçınılmalıdır. Yumurta önce ve elekten geçirme işlemlerinden sonra, Şekil 3 'de gösterilmiştir.
- Saflaştırılmış yumurta en az bir hafta boyunca 4 ° C'de Petri kabındaki saklanabilir. Kurumasını yumurta önlemek için, kapağın bir köpük nemli parça bant ve Parafilm ile mühür.
3.. Yumurta Canlılık Tahliller
- Yumurta uygulanabilirliğini değerlendirmek için, 60 mm bir cam Petri kabı alt çevresi (Şekil 4A yaklaşık vazelin ince bir halka uygulamak için bir 10 cc şırınga kullanın
- , Halkanın merkezine yaklaşık 100 yumurta transferi Petri tabağına yerleştirin ve kapağı Parafilm ile sağlanır. Yumurta önce tahlil başlamadan 4 ° C'de saklandı halinde kapatılmış Petri çanağı 2 hafta, ya da 3 hafta boyunca oda sıcaklığında rahatça durmasına izin verin.
- Yumurtadan periler vazelin sıkışmış olacak ve kolaylıkla sayılabilir ve boş yumurta kolayca renk ve parlaklık (Şekil 4B) tarafından çıkmamış yumurta ayırt edilir. Boş yumurta artı kalan tam yumurta toplamı perileri sayısına bölünmesiyle canlılığı hesaplayın. İyi yaşayabilirliği% 75 ile% 90 arası yumurtadan yumurta aralığında olmalıdır.
Alanında Büyük Olgun Kayın Ağaçları 4.. Ölçek Direnç Eleme
- Kantitatif bir test için, yavaşça polietilen köpük predampened, açık hücreli 10 x 15 x 1.3 cm dikdörtgenin merkezinin serpin bir mikroskop kullanarak ve küçük bir spatula ile 500 yumurta saymak. Karşı, köpük kırmak mümkün olduğunca suyunu sıkın sonra ıslak. Nitel bir test için, 500 yumurta üzerinden sayılabilir ve küçük bir cam şişe yaklaşık 500 yumurta ilave toplu ölçmek için kullanılabilecek çizilen bir "dolgu" doğrultusunda yerleştirilir.
- Kabuğu karşı karşıya yumurta tarafı testi ağacın üzerine köpük yastık yerleştirin. Halat, ip, sicim, ya da plastik kaplı donanım tel ile yer pedi tutun. Plastik veya metal tabanlı malzeme çok daha kolay bir şekilde vahşi ile atma doğal fiber malzemelerden daha kullanılmalıdır.
- Hat üst ve asetat bazlı silikon yapıştırıcı ile buhar geçirgen, su geçirmez ev şal önceden kesilmiş bir 23 x 30 cm parçasının kenarları ve köpük test pedi üzerine yerleştirin. Su geçirmez bir mühür oluşturmak için ağaç evin şal kenarlarını bastırın. Iken yapışkan setleri (Şekil 5) bir yerde tutmak için, ağaç ve evin etrafında wrap naylon sicim veya plastik kaplamalı donanım tel yerleştirin.
- Iki, en az yerleştirintercihen dalının ters tarafta her test ağaç testi yastıkları. Her sitede, bir kontrol olarak (belirgin doğal ölçek istilası ile) en az 2 duyarlı ağaçlarda testi pedler koyun. Önce kontrol ağaçlar üzerinde deney yastıkları yerleştirerek, bir firma kıllı fırça kullanarak herhangi bir doğal olarak meydana gelen ölçek böcekler veya yumurta kaldırmak.
Not: yumurta ile köpük pedler de istila seviyesi düşük olduğu bölgelerde özellikle yararlı olabilir yetiştirme ölçekli yumurta, amacıyla ağaçların üzerine yerleştirilebilir.
Saksı Fide veya Greft 5. Ölçek Direnç Eleme
- Testleri için, üzerlerine yerleştirilen en az 2 ayrı test pedleri için yeterince uzun olan 1 cm (5 cm toprak hattı üzerinde kumpas) minimum çapı saksı ağaçları seçin. Gerektiğinde Test pedleri yer açmak için küçük yan dalları budamak.
- 150 yumurta dışarı saymak ve bir hazır kesilmiş onları dağıtmak için bir diseksiyon mikroskobu kullanın ve 2.5 x 7.6 x 1.3 cm açık hücreli Polietilen nemlendirilmişlene köpük yastık.
- Plastik kaplı tel kullanılarak, kabuk karşı yumurta tarafı ile fide köpük yastık yapıştırın. Sadece köpüğün üzerinde fide çevresinde ev şal küçük bir kare sarın ve (Şekil 6A) asetat bazlı silikon ile mühür.
- Kontrolleri gibi duyarlı fide aileleri veya greft bilinen içerir.
6.. Veri Toplama
Not: Yaklaşık 52-57 hafta testi ağaçlar köpük pedler ve yumurta yerleştirdikten sonra, veri toplanabilir. Bu yetişkinler çoğaltmak yeteneklerini tespit edilebilir ve böylece yumurta bırakmaya başladı sonrasına kadar yapılmadığı önemlidir. Bazı dirençli ağaçlar üzerinde yetişkinlerin az sayıda kurmaya görmek için alışılmadık bir durum değildir, ancak hiçbir üreme meydana gelen.
- Dikkatle köpük pedi çıkarın ve bir el lens veya büyüteç (10X) kullanarak kabuğu üzerinde kurulmuş yetişkin ölçek böceklerin sayısını.
- Köpük yastık çıkarıldığında, bu u değilköpük ile ağacın çekilmesi gereken bir yetişkin ve çoğu yumurta kümeleri için ncommon (bkz. Şekil 7). Diseksiyon mikroskop kullanarak, yumurta kümeleri ve köpük yastığa bağlı kalmıştır eriflkininde.
Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.
Sonuçlar
Şekil 6, farklı derecelerde duyarlılık sergileyen bir dirençli fide (C) ve iki duyarlı fideleri (D, E) göstermektedir. Yapay istila testi kurulduktan sonra bir duyarlı olgun bir ağaç 57 hafta benzediğini bir örnek Şekil 5B gösterilmiştir. Köpük uzak ağacından soyulur, bu ölçek böcekler için nadir değildir ve Şekil 7 'de gösterildiği gibi devam etme yumurta kümeleri bu ağaç ve köpük pedi iki veri toplamak için gereklidir neden olan, ...
Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.
Tartışma
Bu tahlilin başarı için gerekli kritik adımlar yumurta üzerinde canlılık testi ile, test edilen her yerinde duyarlı kontrollerin kullanımı ve saksı malzeme ile yerine bulunmaktadır. Bu ağaç ya da fide başına birden fazla test pedi kullanmak da önemlidir. Bu alanda ve saksı bitkileri üzerine daha kontrollü testlerde, hem bir hata sık kaynağı ped başarısızlık olabilir bulduk. Örneğin, alanda, su bile kök bir ağacın bir tarafını tercih etmek ve bir test pedi kaybına neden olabilir aşağı akan, aşırı nem önlemek için ev şal ...
Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.
Açıklamalar
Yazarlar, hiçbir rakip mali çıkarlarını olmadığını beyan ederim.
Teşekkürler
Yazarlar minnetle geliştirme, değişiklik ve dirençli ve kayın ölçek böceğe duyarlı ağaçları belirlemek için burada açıklanan protokolün uygulanmasını destekleyen ABD Orman Servisi Orman Sağlık Koruma Değerlendirme İzleme ve Özel Teknoloji Geliştirme Programları fon kabul. Biz de Holden Arboretum, Kirtland'a müteşekkiriz, OH, bizim Amerikan kayın direnç tarama programının süregelen ortaklık ve destek için.
Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.
Malzemeler
| Ad | Şirket | Katalog numarası | Yorumlar |
|---|---|---|---|
| Naylon File Tabaka, 250 mikron |  Küçük Parçalar | CMN-0250-D | Gözenek açıklığı: 250 mikron kare, açık alan yüzdesi: %34, tel çapı: 180 mikron, genişlik: 24”, Uzunluk: 12”Paket miktarı: 1 |
| Tyvek Ev Sarma Folyosu | DuPont | D1349991 | 9 ft x 150 ft rulo, yarıya bölünmesi talep edilebilir. |
| Polietilen köpük, ½” kalın | Columbus Foam Products | 2 ft x 50 ft rulo | |
| MetroMix 510 | Sun Gro Horticulture | 2,8 kübik fit ağaç kabuğu, torf, vermikülit, ağaç kabuğu külü, başlangıç besin yüklemesi (Alçı ile), yavaş salınımlı azot ve dolomitli kireçtaşı. | |
| Osmocote Plus 15-9-12 | Everris | E903206 | Standart 3-4 aylık salım |
| Sight Savers 10X | Bausch & Lomb | 813434 | 10X büyütmeli aydınlatmalı coddington |
| Nikon Mini Saha Stereoskopu | Nikon | 7314 | 20X büyütme |
| Şeffaf Silikon II | Genetik Mühendisliği | 159538 | 2,9 oz şeffaf pencere & kapı sızdırmazlık dolgusu |
Kaynaklar
- Houston, D. R. A technique to artificially infest beech bark with the scale, Cryptococcus fagisuga (Lindinger). U.S. Forest Service. , Northeastern Forest Experiment Station. Broomhall, PA. (1982).
- Houston, D. R. American beech resistance to Cryptococcus fagisuga. Proceeding, IUFRO beech bark disease working party conference. , U.S. Department of Agriculture, Forest Service, Northeastern Forest Experiment Station. Washington, D.C. 38-42 (1983).
- Ehrlich, J. The beech bark disease: a nectria disease of Fagus, following Cryptococcus fagi. 10, 593-692 (1934).
- Papaik, M. J., Canham, C. D., Latty, E. F., Woods, K. D. Effects of an introduced pathogen on resistance to natural disturbance: beech bark disease and withdrow. 35, 1832-1843 (2005).
- Miller-Weeks, M. Current status of beech bark disease in New England and New York. Proceeding, IUFRO beech bark disease working party conference. , U.S. Department of Agriculture, Forest Service, Northeastern Forest Experiment Station. Washington, D.C. 21-23 (1983).
- Houston, D. R. Beech bark disease: The aftermath forests are structured for a new outbreak. J. For. 73, 660-663 (1975).
- Twery, M. J., Patterson, W. A. Variations in beech bark disease and its effects on species composition and structure of northern hardwood stands in central New. 14, 565-574 (1984).
- Jakubus, W. J., McLaughlin, C. R., Jensen, P. G., McNulty, S. A., et al. Alternate year beechnut production and its influence on bear and marten populations. Beech Bark Disease: Proceedings of the Beech Bark Disease Symposium. Evans, C. A., et al. , U.S. Forest Service, Northern Research Station. Newtown Square, PA. 79-87 (2005).
- Koch, J. L., Carey, D. W., Mason, M. E., Nelson, C. D. Assessment of beech scale resistance in full- and half-sib families. Can. J. For. Res. 40, 265-272 (2010).
- Koch, J. L. Beech bark disease: The oldest “new” threat to American beech in the United States. Outlooks Pest Manag. 21, 64-68 (2010).
- Koch, J. L., Mason, M. E., Carey, D. W., et al. Screening for resistance to beech bark disease: improvements and results from seedlings and grafted field selections. Proceedings of the 4th International Workshop on Genetics of Host-Parasite Interactions in Forestry. Palmieri, K., et al. , U.S. Forest Service, Pacific Southwest Research Station. Albany, CA. (2012).
- Leak, W. B. Fifty year impacts of the beech bark disease in the Bartlett Experimental Forest, New Hampshire. Northern J. Appl. For. 23, 141-143 (2006).
- Koch, J. L., Carey, D. W., et al. Controlled cross-pollinations with American beech trees that are resistant to beech bark disease. Proceedings of the 14th Central Hardwood Forest Conference. Yaussy, D. A., et al. , U.S. Forest Service, Northeastern Research Station. 358-364 (2004).
- Carey, D. W., Mason, M. E., Bloese, P., Koch, J. L. Hot callusing for propagation of American beech by grafting. HortSci. 48, 620-624 (2013).
- Koch, J. L., Carey, W. W., et al. The genetics of resistance of American beech to beech bark disease: knowledge through 2004. Beech Bark Disease: Proceedings of the Beech Bark Disease Symposium. Evans, C. A., et al. , U.S. Forest Service, Northern Research Station. Newtown Square, PA. 98-105 (2005).
Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.
Yeniden basım ve izinler
