The European S and F intersterility groups of <i>Heterobasidion annosum</i> may represent sympatric protospecies

Abstract

Abstract:In those regions of Europe where they coexist, the F and S intersterility groups (ISGs) of Heterobasidion annosum (Fr.) Bref. are primarily found on Abies spp. and Picea abies (L.) Karst., respectively. Eighty-three isolates of H. annosum were collected from Abies alba Mill. from 19 sites in Italy, including 10 Abies-Picea mixed conifer stands in the eastern Alps. The ISGs of a subsample of 34 isolates were determined by ISG-diagnostic arbitrary-primed (AP) PCR primers. For a subsample of 16 isolates, including two S isolates from Norway and one S isolate from California, nuclear markers generated by AP-PCR analysis, and mitochondrial markers generated by restriction fragment length polymorphisms and sequencing of the ML5-ML6 region of the mitochondrial large ribosomal RNA gene indicated that, in Europe, (i) the F and S ISGs can be found in the same forest stand but they are two genetically distinct units with restricted gene flow between them; (ii) each of the two ISGs is monophyletic and may lack strong genetic substructuring in subpopulations; and (iii) the two ISGs are closely related to each other and their nearest common close relative is the allopatric S ISG from North America. By combining these results with paleobotanical information and results from previous studies, we postulate a recent sympatric divergence of these two groups driven by differential host specificity and mating barriers.Key words: species complex, protospecies, sympatric, mating barriers, host specificity. Résumé: Dans les régions d'Europe où ils co-existent, les groupes interstériles (ISGs) F et S de l'Heterobasidion annosum (Fr.) Bref. se retrouvent surtout sur les Abies spp. et le Picea abies (L.) Karst., respectivement. Les auteurs ont récolté 83 isolats du H. annosum à partir de l'Abies alba Mill., sur 19 sites en Italie, incluant 10 stations conifériennes mixtes Abies-Picea, dans l'est des Alpes. Une détermination sur un sous-échantillon de 34 isolats a été effectuée à l'aide du diagnostique ISG basé sur des amorces PCR, amorcées arbitrairement (AP). Dans un sous-échantillon de 16 isolats incluant deux isolats S provenant de Norvège et un isolat S obtenu en Californie, les marqueurs nucléaires générés par l'analyse AP-PCR, et les marqueurs mitochondriaux générés par les polymorphismes des longueurs de restriction, et le séquençage de la région ML5-ML6 du grand gène ARN mitochondrial ribosomien indiquent qu'en Europe (i) les ISGs F et S peuvent se retrouver dans le même peuplement forestier, mais se comportent comme deux unités génétiquement distinctes avec un flux génétique restreint entre les deux; (ii) chacun des deux ISGs est monophylétique et pourrait ne pas avoir de fortes sous-structures dans les sous-populations; et (iii) les deux ISGs sont étroitement reliés l'un à l'autre et leur parent commun le plus rapproché est le groupe S ISG de l'Amérique du Nord. En réunissant ces résultats aves les données paléobotaniques et les résultats d'études antécédentes, les auteurs proposent qu'il y a eu une divergence sympatriq...

Decline of silver fir (Abies alba Mill.) stands in the Spanish Pyrenees: Role of management, historic dynamics and pathogens

“…In Italy H. annosum shows strong differences in terms of pathogenic activity between northern (Italian Alps) and southern (Apennine mountains) silver fir forests (Garbelotto et al, 1998). H. annosum populations of the Spanish Pyrenees could be closer to those of Italian Alps.…”

Population genetics of ectomycorrhizal fungi: from current knowledge to emerging directions

“…Armillaria spp. (Coetzee et al 2000), H. annosum (Garbelotto et al 1998;Gonthier et al 2001), and Pleurotus eryngii (Zervakis et al 2001).…”

Species of Heterobasidion host a diverse pool of partitiviruses with global distribution and interspecies transmission

“…The presence of dsRNA in the recipient tip isolates was confirmed either by CF11 chromatography (isolates 99020 and 06111) or RT-PCR (isolate 93672). In order to confirm that the tip isolates were identical in genotype with the original recipient isolate, their genotypes were determined using both mitochondrial markers (primer pairs ML1 and ML2; White et al 1990, or Mito5, MLS, and MLF;Garbelotto et al 1998), and multilocus nuclear genotyping with the M13 primer . M13 fingerprinting was also used to control the quality of DNA samples used for the screening of viral genetic material potentially integrated in the host genome.…”