Persistence of Cryphonectria hypoviruses after their release for biological control of chestnut blight in West Virginia forests

Summary Although Cryphonectria hypoviruses have been relatively successful as biological control agents of chestnut blight in Europe, their success in North America has been limited. Experimental releases of hypoviruses were made in 1978–82 at two sites in West Virginia forests with high densities of regenerating chestnut trees. Cryphonectria hypovirus 1 (CHV-1) from Europe, as well as American isolates of Cryphonectria parasitica containing CHV-3, were used for these releases. Although most trees died during the 5-year release period, it was not known if the hypoviruses persisted in the C. parasitica population at the two sites. When the experimental plots were revisited in 1994, few chestnut trees were found. The exception was one plot containing coppice sprouts that had grown from the root collars of the original trees. The authors intensively sampled C. parasitica from experimental plots and screened recovered isolates for double-stranded RNA (dsRNA). None of the isolates contained CHV-1; only six isolates contained CHV-3, all from the plots with the coppice sprouts. CHV-4, which occurs naturally in West Virginia forests and in two released isolates, hybridized to dsRNA from the isolates containing CHV-3, indicating mixed infections. CHV-4 also hybridized to dsRNA from other isolates sampled inside and outside the treated plots. In contrast to CHV-1 and CHV-3, however, CHV-4 has little effect on the growth or phenotype of C. parasitica. The limited persistence of CHV-1 and CHV-3 may have resulted when the C. parasitica population was reduced in size due to the failure of chestnut trees to resprout because of competition from other hardwood species. Resume Bien que les hypovirus de Cryphonectria aient remporte un reel succes comme agents de lutte biologique contre le chancre du châtaignier en Europe, leur succes en Amerique du nord a ete limite. Des applications d'hypovirus ont ete faites en 1978–1982 en Virginie de l'ouest dans deux sites forestiers a fortes densites de regenerations de châtaigniers. Le CHV-1 originaire d'Europe ainsi que des isolats americains contenant le CHV-3 ont ete utilises dans ces essais. Bien que la plupart des arbres soient morts pendant les cinq ans de l'application, on ne sait pas si les hypovirus ont persiste dans la population de Cryphonectria parasitica. Quand les parcelles experimentales ont ete revisitees en 1994, peu de châtaigniers ont ete trouves. Un site faisait exception qui etait un taillis de rejets issu de racines de souches. Nous avons echantillonne intensivement le C. parasitica dans les placettes et le dsRNA a ete examine dans les isolats obtenus. Parmi tous les isolats provenant des placettes de taillis, aucun ne contenait CHV-1 et seulement six contenaient CHV-3. CHV-4 qui existe naturellement dans les forets en Virginie de l'ouest et dans deux des isolats appliques, s'hybridait avec le dsRNA d'autres isolats contenant CHV-3, ce qui indique des infections mixtes. CHV-4 s'hybridait aussi avec le dsRNA d'autres isolats recueillis dans ou au dehors des placettes traitees. Contrairement a CHV1 et a CHV-3, CHV-4 a cependant peu d'effet sur la croissance et le phenotype de C. parasitica. La persistance limitee de CHV-1 et de CHV-3 peut avoir resulte de la reduction de la population de C. parasitica par un manque de rejets de châtaigniers dua la competition avec les autres especes de feuillus. Zusammenfassung Wahrenddem der Einsatz von Cryphonectria Hypoviren zur biologischen Bekampfung des Kastanienrindenkrebses in Europa relativ erfolgreich war, stimmt dies in Nordamerika nur begrenzt. In West-Virginia wurden in den Jahren 1978–82 Hypoviren in Experimenten an zwei Waldstandorten mit hoher Dichte regenerierender Edelkastanien freigesetzt. Cryphonectria hypovirus 1 (CHV-1) von Europa und amerikanische Isolate von Cryphonectria parasitica, die CHV-3 enthielten, wurden fur diese Freisetzungsversuche verwendet. Obschon die meisten Baume wahrend der funfjahrigen Freisetzungsperiode abstarben, war unklar, ob die Hypoviren in der C. parasitica Population uberlebten. Als die Versuchsflachen im Jahre 1994 erneut aufgesucht wurden, konnten nur noch wenige Edelkastanien gefunden werden mit Ausnahme einer Flache, auf der die Wurzelanlaufe ursprunglicher Baume Stockausschlage trugen. Zahlreiche C. parasitica Stamme wurden von den Versuchsflachen gewonnen und auf Besiedlung mit dsRNA untersucht. Keines der Isolate enthielt CHV-1; nur sechs Isolate, welche alle von der Flache mit den Stockausschlagen stammten, enthielten CHV-3. CHV-4, das naturlich in den Waldern West-Viriginias vorkommt und in zwei der freigesetzten Isolate vorhanden war, hybridisierte mit dsRNA aus den Isolaten, die CHV-3 enthielten, was auf eine Mischinfektion hindeutet. CHV-4 hybridisierte auch mit dsRNA aus anderen Isolaten, die innerhalb und ausserhalb der behandelten Versuchsflachen gesammelt wurden. Im Gegensatz zu CHV-1 und CHV-3 war der Einfluss von CHV-4 auf den Phanotyp von C. parasitica gering. Die begrenzte Persistenz von CHV-1 und CHV-3 wird moglicherweise durch die Abnahme der C. parasitica Population als Folge des Ausbleibens der Regeneration der Edelkastanie bedingt. Erschwerend fur die Edelkastanien durfte sich zudem die Konkurrenz mit anderen Laubholzern auswirken.