First Report of Neousicoccum luteum as the Causal Agent of Canker and Die-Back of Cupressus sempervirens

Primeiro Relato de Neofusicoccum luteum como Agente Causal de Cancro e Declínio de Cupressus sempervirens

Premier Rapport de Neofusicoccum luteum comme Agent Causal du Chancre et du Dépérissement de Cupressus sempervirens

¹ Fitolab- Laboratory for Phytopathology, Instituto Pedro Nunes, COIMBRA
² Centre for Functional Ecology - Science for People & the Planet, Life Sciences Department, University of Coimbra, COIMBRA
³ Instituto Nacional de Investigação Agrária e Veterinária (INIAV), Quinta do Marquês, OEIRAS
⁴ GREEN-IT Bioresources for Sustainability, ITQB NOVA, Av. da República, 2780-157 OEIRAS

^* Corresponding authors: Luis Fernandes and Diana Paiva (these authors share equal first authorship). E-mail: luis.dsfernandes@hotmail.com and dpaiva@student.uc.pt

Abstract

The Mediterranean cypress (Cupressus sempervirens) is a species native to the eastern Mediterranean region, with many uses and properties. The Botryosphaeriaceae fungal family and in particular Neofusicoccum luteum are known for being both primary pathogens and opportunists, mainly on woody hosts such as conifers. This species was first reported in Portugal in 2012 on several coniferous hosts, including C. sempervirens. However, no report of N. luteum causing disease in this host has been reported either in Portugal or in any other country. In an attempt to understand the underlying causes of dieback of one C. sempervirens tree in the municipality of Aveiro (Portugal), we conducted a multi analytical study based on fungal isolation and identification. Fungal isolations were made from unhealthy plant material, resulting in the N. luteum identification. Moreover, Koch's postulates were carried out, leading to the development of lesions at the inoculation spots in the tested plants. Further re-isolation attempts from lesion areas lead to the confirmation of the presence of N. luteum. Our results point that N. luteum was the causal agent of disease on the sampled tree, marking this as the first report of N. luteum causing dieback in C. sempervirens. These results can be important in future diagnosis of this disease in this host, as well as be the kick-start for prevention regarding the aforementioned fungus.

Resumo

O cipreste mediterrâneo (Cupressus sempervirens) é uma espécie originária da região mediterrânea oriental, com múltiplas propriedades e fins de utilização. A família de fungos Botryosphaeriaceae e em particular o fungo Neofusicoccum luteum são conhecidos tanto como patógenos primários como oportunistas, principalmente em hospedeiros lenhosos como coníferas. Esta espécie foi reportada pela primeira vez em Portugal em 2012 em várias coníferas, incluindo C. sempervirens. Contudo, até à data não houve qualquer relato de N. luteum causar doença neste hospedeiro, seja em Portugal ou qualquer outro país. Numa tentativa de entender as causas do declínio de uma árvore de C. sempervirens no município de Aveiro (Portugal), levámos a cabo um estudo multi- analítico com base em isolamento e identificação fúngica. Isolamentos fúngicos foram feitos a partir de material vegetal que apresentava sinais de doença, resultando na identificação de N. luteum. Foram verificados os postulados de Koch, uma vez que após inoculação do fungo nas plantas se verificou desenvolvimento de lesões nos locais de inoculação, obtendo-se posteriormente o re-isolamento de N. luteum a partir das lesões. Os nossos resultados indicam que N. luteum era o agente causal de doença da árvore amostrada, fazendo deste o primeiro relato de N. luteum como agente causal de declínio em C. sempervirens. Estes resultados poderão ser importantes em diagnósticos futuros de doença neste hospedeiro, bem como ser impulsionadores para prevenção no que toca ao fungo em causa.

Résumé

Le cyprès méditerranéen (Cupressus sempervirens) est une espèce originaire de la région méditerranéenne orientale, aux multiples usages et propriétés. Les champignons de la famille des Botryosphaeriaceae et en particulier Neofusicoccum luteum sont connus pour être à la fois des pathogènes primaires et des opportunistes, principalement sur des hôtes ligneux tels que les conifères. Cette espèce a été signalée pour la première fois au Portugal en 2012 sur plusieurs hôtes conifères, dont C. sempervirens. Cependant, aucun signalement de N. luteum provoquant une maladie sur cet hôte n'a été signalé au Portugal ou dans un autre pays. Dans une tentative de comprendre les causes sous-jacentes du déclin d'un arbre C. sempervirens dans la municipalité d'Aveiro (Portugal), nous avons mené une étude multi-analytique basée sur l'isolement et l'identification des champignons. Des isolations de champignons ont été réalisées à partir de matériel végétal insalubre, ce qui a permis l'identification de N. luteum. En outre, les postulats de Koch ont été réalisés, ce qui a conduit au développement de lésions aux sites d'inoculation dans les plantes testées. D'autres tentatives de ré-isolation à partir des zones de lésions ont permis de confirmer la présence de N. luteum. Nos résultats indiquent que N. luteum était l'agent causal de la maladie sur l'arbre échantillonné. Il s'agit du premier signalement de N. luteum provoquant le dépérissement de C. sempervirens. Ces résultats peuvent être importants pour le diagnostic futur de cette maladie chez cet hôte, ainsi que pour la prévention de la maladie.