Screening wild cherry (Prunus avium) for resistance to bacterial canker by laboratory and field tests

Summary Currently, bacterial canker caused by Pseudomonas syringae is a major cause of dieback and tree death in wild cherry (Prunus avium) plantations. The evaluation of breeding collections is needed to produce less susceptible clones or cultivars. Resistance tests were performed using excised shoots (1 and 2 years old) from 79 clones in the laboratory. A subset of 10 clones was also tested in the field. The clones were inoculated with four to seven isolates of a set of 15 isolates of P. s. pv. morsprunorum, P. s. pv. syringae, P. s. pv. persicae, P. syringae pv. avii and P. fluorescens. In the laboratory tests, older and larger shoots were more susceptible. In the field test, size and age of the shoots were not related to girdling by the bacterial canker. Two-year-old shoots were best for clonal discrimination. Correlations between 1 and 2-year-old shoots were significant but not high. The isolates varied a lot between experiments, but as the clone × isolate interactions were always low, breeding could thus be facilitated. The ranking of clones was conserved quite well between two laboratory tests, but not between two others. Good agreement was found for the best clones in the laboratory tests and in the field test. However, the two worst clones in the latter were among the best in one laboratory test. At least two independent tests in the laboratory are needed to evaluate resistance/susceptibility of clones. Broad sense heritability for resistance varied from 0.27 to 0.51. Although moderate, such heritability clearly encourages a breeding approach to reduce the problem of bacterial canker. Resume Le chancre bacterien (Pseudomonas syringae) est une cause majeure de deperissement dans les plantations de merisier du nord de la France. Nous devons evaluer les collections pour produire des varietes moins sensibles. Des branches coupees de un ou deux ans de 79 clones ont ete testees au laboratoire. Dix de ces clones ont egalement ete testes dans un test en exterieur. Les clones ont ete inocules avec un total de 15 isolats de P. s. pv. morsprunorum, P. s. pv. syringae, P. s. pv. persicae, P. s. pv. avii et P. fluorescens. Les plus fortes infections, mesurees par la longueur du chancre, ont ete observees sur les branches les plus âgees et les plus epaisses, mais la taille et l’âge des branches n'ont eu aucune influence sur la note de ceinturation du test au champ. Les branches de deux ans se sont revelees meilleures pour discriminer les clones. Les correlations entre moyennes de clones avec les branches de un et deux ans etaient significatives mais pas tres elevees. Les isolats variaient beaucoup entre experiences, mais comme les interactions clone × bacterie etaient toujours faibles, la selection clonale en devrait etre facilitee. Le classement des clones etait bien conserve entre deux tests de laboratoire, mais pas entre deux autres. Le classement entre tests au laboratoire et au champ se trouvait conserve, mais les deux plus mauvais clones dans ce dernier ont ete bien classes dans un test de laboratoire, ce qui signifie qu'un seul test a laboratoire est insuffisant pour l’evaluation des clones. Les heritabilites au sens large variaient de 0.27 a 0.51. Bien que moderees, de telles heritabilites encouragent clairement a selectionner des genotypes moins sensibles pour solutionner le probleme du chancre bacterien. Zusammenfassung Der durch Pseudomonas syringae verursachte Bakterienkrebs ist eine der haufigsten Ursachen fur das Absterben von Susskirschen (Prunus avium) in Pflanzungen. Die Prufung von Zuchtformen auf Resistenz ist notig, um weniger anfallige Klone und Sorten zu fordern. Die Resistenz von 79 Klonen wurde im Labor an abgeschnittenen ein- und zweijahrigen Trieben getestet. Zehn Klone wurden auch im Feld getestet. Die Klone wurden mit je vier bis sieben von insgesamt 15 Isolaten von P. s. pv. morsprunorum, P. s. pv. syringae, P. s. pv. persicae, P. s. pv. avii und P. fluorescens inokuliert. In den Labortests waren die alteren, dickeren Triebe anfalliger, wahrenddem in den Feldversuchen weder Alter noch Dicke der Triebe eine Rolle spielten. Zweijahrige Triebe eigneten sich zur Differenzierung der Klone hinsichtlich ihrer Resistenz besser. Korrelationen zwischen ein- und zweijahrigen Trieben waren signifikant aber nicht hoch. Die Reaktionen auf die Isolate variierten stark zwischen den Experimenten, aber die statistisch nachgewiesenen Wechselwirkungen zwischen Klonen und Isolaten waren stets schwach, was die Zuchtung neuer Klone erleichtern durfte. In zwei Labortests erzielten die Klone analoge Bewertungen, wahrenddem sie in zwei anderen Labortests unterschiedlich reagierten. Die Resultate aus Labor- und Feldversuchen stimmten fur die resistentesten Klone gut uberein, die anfalligsten Klone im Feldversuch waren jedoch unter den resistentesten in den Laborversuchen. Es sind also mindestens zwei unabhangige Labortests notig, um den Grad der Resistenz eines Klones zu bestimmen. Der Vererbarkeit der Resistenz variierte zwischen 0.27 und 0.51. Obschon diese Werte moderat sind, sollen sie dazu ermuntern, mittels Zuchtung auf eine Reduktion von durch den Bakterienkrebs bedingten Ausfallen hinzuarbeiten.