Fruits

Original article

Influence of mineral nutrients and freezing-thawing on peach susceptibility to bacterial canker caused by Pseudomonas syringae pv. syringae

Influence des éléments nutritifs et de la congélation-décongélation sur la sensibilité du pêcher au chancre bactérien provoqué par Pseudomonas syringae pv. syringae

Influencia de los elementos nutritivos y de la congelación-descongelación en la sensibilidad del melocotonero al chancro bacteriano provocado por Pseudomonas syringae pv. syringae.

Tiesen Caoa1 c1, Bruce C. Kirkpatricka2, Kenneth A. Shackela3 and Theodore M. DeJonga3

a1 Dep. Agric. Food Nutr. Sci., Univ. Alberta, Edmonton, AB T6G 2P5, Canada. tiesen.cao@ualberta.ca

a2 Dep. Plant Pathol., Univ. California, Davis, 95616, USA

a3 Dep. Plant Sci./Pomol., Univ. California, Davis, CA 95616, USA

Abstract

Introduction. Bacterial canker, caused by Pseudomonas syringae pv. syringae, is a devastating disease of stone fruit worldwide. The effects of mineral nutrients and freezing-thawing on bacterial canker susceptibility were evaluated using potted peach trees in an attempt to understand predisposing factors in bacterial canker of stone fruit. Materials and methods. A split-plot experimental design with randomized complete block main plots (i.e., inoculations associated with freezing-thawing or nonfrozen pretreatments) and subplots of trees with the seven treatments (i.e., solutions deficient in N, P, K, Ca, Mg or Fe, respectively, and a full nutrient control) was adopted to study the effect of mineral deficiency and freezing-thawing on peach susceptibility to bacterial canker. Results and discussion. Phosphorus deficiency was the only treatment to significantly decrease lesion length that developed after inoculation with P. syringae pv. syringae, compared with the control trees that received full nutrients. Nitrogen and potassium deficiency treatments significantly decreased bark nitrogen and potassium concentrations accordingly, but had no clear effect on lesion sizes. Inoculation during freezing-thawing cycles significantly increased lesion length. In another independent experiment, nitrogen deficiency significantly increased the number of P. syringae pv. syringae leaf scar infections, but the subsequent infection was limited to a few millimeters. Nitrogen-deficient trees, which had higher [carbon / nitrogen] ratios, developed lesion sizes equivalent to trees provided with full nutrients. Collectively, these data suggest that, in the absence of other major predisposing factors (i.e., low soil pH or ring nematodes), mineral nutrients may play a minor role in the susceptibility of peach to bacterial canker.

Résumé

Introduction. Le chancre bactérien, causé par Pseudomonas syringae pv. syringae, est une maladie dévastatrice des fruits à noyaux dans le monde entier. Les effets des éléments nutritifs et de la congélation-décongélation sur la sensibilité au chancre bactérien ont été évalués en utilisant des pêchers en pot afin d’essayer de comprendre les facteurs de prédisposition des fruits à noyau au chancre bactérien. Matériel et méthodes. Un dispositif expérimental en split-plot en blocs aléatoires complets avec des parcelles principales (inoculations associées à des prétraitements de congélation-décongélation ou sans congélation) et des parcelles secondaires d’arbres soumis à sept traitements (solutions déficientes en N, P, K, Ca, Mg ou Fe, respectivement, et un témoin disposant de tous les éléments nutritifs) a été adopté pour étudier l’effet de la carence en minéraux et de la congélation-décongélation sur la sensibilité du pêcher au chancre bactérien. Résultats et discussion. La carence en phosphore a été le seul traitement qui a diminué significativement la longueur des lésions développées après inoculation avec P. syringae pv. syringae, par rapport aux arbres témoins ayant reçu tous les éléments nutritifs. Les traitements de carence en azote et en potassium ont diminué de façon significative les concentrations en azote et potassium de l’écorce, mais ils n’ont eu aucun effet évident sur la taille des lésions. L’inoculation lors des cycles de congélation-décongélation a provoqué une augmentation considérable de la longueur de la lésion. Dans une autre expérience indépendante, la carence en azote a sensiblement augmenté le nombre de cicatrices foliaires infectées par P. syringae pv. syringae, mais l’infection qui en a résulté a été limitée à quelques millimètres. La carence en azote des arbres qui avaient eu des ratios [carbone / azote] plus élevés a développé des lésions de tailles équivalentes à celles des arbres ayant reçu tous les éléments nutritifs. Collectivement, ces données suggèrent que, en l’absence d’autres grands facteurs prédisposants (par exemple, faible pH du sol ou nématode Criconemella xenoplax), les éléments nutritifs pourraient jouer un rôle mineur vis-à-vis de la sensibilité du pêcher au chancre bactérien.

Resumen

Introducción. El chancro bacteriano, causado por Pseudomonas syringae pv. syringae, es una enfermedad devastadora que afecta los frutos de hueso del mundo entero. Se evaluaron, por medio de melocotoneros en maceta, los efectos que representan los elementos nutritivos y la congelación-descongelación para la sensibilidad al chancro bacteriano, con el fin de intentar entender los factores que hacen que los frutos de hueso estén predispuestos al chancro bacteriano. Material y métodos. Para poder estudiar el efecto que tiene la falta de minerales y la congelación-descongelación en la sensibilidad del melocotonero al chancro bacteriano, se adoptó un dispositivo experimental en parcelas subdivididas en bloques aleatorios completos con parcelas principales (inoculaciones asociadas a pre-tratamientos de congelación-descongelación o sin congelación) y con parcelas secundarias de árboles sometidos a siete tratamientos (soluciones con insuficiente N, P, K, Ca, Mg o Fe, respectivamente, y un testigo que dispusiera de todos los elementos nutritivos). Resultados y discusión. El único tratamiento que disminuyó significativamente la longitud de las lesiones desarrolladas tras inoculación con P. syringae pv. syringae fue el tratamiento que carecía de fósforo, de acuerdo con los árboles testigo que recibieron todos los elementos nutritivos. Los tratamientos faltos de nitrógeno y de potasio hicieron disminuir de modo significativo las concentraciones de nitrógeno y potasio de la corteza, pero no tuvieron ningún efecto evidente en el tamaño de las lesiones. La inoculación en el momento de los ciclos de congelación-descongelación provocó un aumento considerable de la longitud de la lesión. En otro experimento independiente, la falta de nitrógeno hizo que aumentara sensiblemente el número de cicatrices foliares infectadas por P. syringae pv. syringae, pero la infección resultante se limitó a algunos milímetros. La falta de nitrógeno en árboles con ratios [carbono / nitrógeno] más elevados desarrolló lesiones de tamaños equivalentes a los de los árboles que recibieron todos los elementos nutritivos. En conjunto, estos datos sugieren que, en ausencia de otros grandes factores predisponentes (por ejemplo, reducido pH del suelo o nematodo Criconemella xenoplax), los elementos nutritivos podrían desempeñar un papel minoritario, en relación con la sensibilidad del melocotonero al chancro bacteriano.

(Received January 8 2011)

(Accepted March 14 2011)

(Online publication November 03 2011)

Key Words:

  • USA;
  • Prunus persica ;
  • plant diseases;
  • cankers;
  • Pseudomonas syringae ;
  • nutrient deficiencies;
  • lesions

Mots clés:

  • États-Unis;
  • Prunus persica ;
  • maladie des plantes;
  • chancre;
  • Pseudomonas syringae ;
  • carence en substance nutritive;
  • lésion

Palabras claves:

  • EUA;
  • Prunus persica;
  • enfermedades de las plantas;
  • necrosis cancerosa;
  • Pseudomonas syringae;
  • deficiencias nutritivas;
  • lesiones

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