Since the 1980s, serious decline phenomena affecting oak forests have been observed in all Mediterranean countries. Diagnostic investigations have allowed us to identify the various factors that contribute to the aetiology of these phenomena. Among these, a key role has been played by Diplodia corticola, an ascomycete fungus that causes cankers and dieback. This pathogen, initially described on Mediterranean oaks in 2004, was subsequently reported in North America on several oak species. Diplodia corticola is an invasive pathogen that is progressively expanding its geographic range towards central Europe, probably favoured by climate change. This migration towards temperate areas of Europe has allowed D. corticola to infect other susceptible plant species such as beech, hornbeam and laurel. Given the invasive nature of this primary pathogen and the limited information on its genetic variability, a research on the genetic diversity of a large population of the pathogen isolated in Italy and Slovenia was conducted. To this end, 41 isolates of D. corticola and 2 isolates of D. quercivora obtained from 11 plant species (forestry and ornamental) in 8 Italian regions and Slovenia were analysed. Specifically, a phylogenetic analysis was conducted on the sequences of a portion of the gene region encoding the proteins of the translation elongation factor 1-alpha (TEF-1α) and the presence of the two idiomorphs associated with the genes for sexual reproduction called MAT1-1-1 and MAT1-2-1 was evaluated. The results of the molecular investigations highlighted the presence of 2 haplotypes of the pathogen at national level and in Slovenia, one of which named B is more widespread in Northern Italy and Slovenia while the other named A is in Central-Southern Italy and Sardinia. The presence of both idiomorphs of D. corticola was confirmed throughout the country and in Slovenia although with an “unbalanced” distribution. The data obtained suggest that the migration of the pathogen to new areas is gradual with multiple genetically different introductions.

A partire dagli anni ‘80 del secolo scorso sono stati osservati, in tutti i paesi del bacino del Mediterraneo, gravi forme di deperimento nelle formazioni a Quercus spp. Le indagini diagnostiche hanno permesso di identificare i vari fattori che concorrono nell’eziologia di questi fenomeni. Tra questi riveste un ruolo chiave la Diplodia corticola un fungo ascomicete agente di cancri e disseccamenti. Questo patogeno, inizialmente descritto su querce Mediterranee nel 2004 è stato successivamente riportato anche in Nord America su numerose specie quercine. Diplodia corticola è un patogeno invasivo che progressivamente sta espandendo il suo areale geografico verso il centro Europa probabilmente favorito dai cambiamenti climatici. Questa migrazione verso le aree temperate dell’Europa ha consentito a D. corticola di infettare anche altre specie vegetali suscettibili quali il faggio, il carpino e l’alloro. Vista la natura invasiva di questo patogeno primario e le poche informazioni circa la sua variabilità genetica, è stata condotta una ricerca sulla diversità genetica di un’ampia popolazione del patogeno isolata in Italia e Slovenia. A tal fine, sono stati analizzati 41 isolati di D. corticola e 2 isolati di D. quercivora ottenuti da 11 specie vegetali (forestali e ornamentali) in 8 regioni italiane e in Slovenia. Nello specifico è stata condotta una analisi filogenetica sulle sequenze di una porzione della regione genica che codifica per le proteine del fattore di allungamento della traduzione 1-alfa (TEF-1α) e valutata la presenza dei due idiomorfi associati ai geni per la riproduzione sessuale denominati MAT1-1-1 e MAT1-2-1. I risultati delle indagini molecolari hanno evidenziato la presenza di 2 aplotipi del patogeno a livello nazionale e in Slovenia di cui uno denominato B maggiormente diffuso nel Nord Italia e in Slovenia mentre l’atro denominato A nel Centro-Sud Italia e in Sardegna. La presenza di entrambi gli idiomorfi di D. corticola è stata confermata su tutto il territorio nazionale e in Slovenia sebbene con una distribuzione “sbilanciata”. I dati ottenuti suggeriscono che la migrazione del patogeno verso nuovi areali è graduale con introduzioni multiple geneticamente differenti.

Variabilità genetica di Diplodia corticola in Italia e Slovenia

BORSETTO, GAIA
2023/2024

Abstract

Since the 1980s, serious decline phenomena affecting oak forests have been observed in all Mediterranean countries. Diagnostic investigations have allowed us to identify the various factors that contribute to the aetiology of these phenomena. Among these, a key role has been played by Diplodia corticola, an ascomycete fungus that causes cankers and dieback. This pathogen, initially described on Mediterranean oaks in 2004, was subsequently reported in North America on several oak species. Diplodia corticola is an invasive pathogen that is progressively expanding its geographic range towards central Europe, probably favoured by climate change. This migration towards temperate areas of Europe has allowed D. corticola to infect other susceptible plant species such as beech, hornbeam and laurel. Given the invasive nature of this primary pathogen and the limited information on its genetic variability, a research on the genetic diversity of a large population of the pathogen isolated in Italy and Slovenia was conducted. To this end, 41 isolates of D. corticola and 2 isolates of D. quercivora obtained from 11 plant species (forestry and ornamental) in 8 Italian regions and Slovenia were analysed. Specifically, a phylogenetic analysis was conducted on the sequences of a portion of the gene region encoding the proteins of the translation elongation factor 1-alpha (TEF-1α) and the presence of the two idiomorphs associated with the genes for sexual reproduction called MAT1-1-1 and MAT1-2-1 was evaluated. The results of the molecular investigations highlighted the presence of 2 haplotypes of the pathogen at national level and in Slovenia, one of which named B is more widespread in Northern Italy and Slovenia while the other named A is in Central-Southern Italy and Sardinia. The presence of both idiomorphs of D. corticola was confirmed throughout the country and in Slovenia although with an “unbalanced” distribution. The data obtained suggest that the migration of the pathogen to new areas is gradual with multiple genetically different introductions.
2023
Genetic variability of Diplodia corticola in Italy and Slovenia
A partire dagli anni ‘80 del secolo scorso sono stati osservati, in tutti i paesi del bacino del Mediterraneo, gravi forme di deperimento nelle formazioni a Quercus spp. Le indagini diagnostiche hanno permesso di identificare i vari fattori che concorrono nell’eziologia di questi fenomeni. Tra questi riveste un ruolo chiave la Diplodia corticola un fungo ascomicete agente di cancri e disseccamenti. Questo patogeno, inizialmente descritto su querce Mediterranee nel 2004 è stato successivamente riportato anche in Nord America su numerose specie quercine. Diplodia corticola è un patogeno invasivo che progressivamente sta espandendo il suo areale geografico verso il centro Europa probabilmente favorito dai cambiamenti climatici. Questa migrazione verso le aree temperate dell’Europa ha consentito a D. corticola di infettare anche altre specie vegetali suscettibili quali il faggio, il carpino e l’alloro. Vista la natura invasiva di questo patogeno primario e le poche informazioni circa la sua variabilità genetica, è stata condotta una ricerca sulla diversità genetica di un’ampia popolazione del patogeno isolata in Italia e Slovenia. A tal fine, sono stati analizzati 41 isolati di D. corticola e 2 isolati di D. quercivora ottenuti da 11 specie vegetali (forestali e ornamentali) in 8 regioni italiane e in Slovenia. Nello specifico è stata condotta una analisi filogenetica sulle sequenze di una porzione della regione genica che codifica per le proteine del fattore di allungamento della traduzione 1-alfa (TEF-1α) e valutata la presenza dei due idiomorfi associati ai geni per la riproduzione sessuale denominati MAT1-1-1 e MAT1-2-1. I risultati delle indagini molecolari hanno evidenziato la presenza di 2 aplotipi del patogeno a livello nazionale e in Slovenia di cui uno denominato B maggiormente diffuso nel Nord Italia e in Slovenia mentre l’atro denominato A nel Centro-Sud Italia e in Sardegna. La presenza di entrambi gli idiomorfi di D. corticola è stata confermata su tutto il territorio nazionale e in Slovenia sebbene con una distribuzione “sbilanciata”. I dati ottenuti suggeriscono che la migrazione del patogeno verso nuovi areali è graduale con introduzioni multiple geneticamente differenti.
Patogeni invasivi
Popolazione
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Utilizza questo identificativo per citare o creare un link a questo documento: https://hdl.handle.net/20.500.12608/78021