Many thanks to the “Champignoux team” and in particular Jean for this great day !!!

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The Project entitled “Génomique et Adaptation lors des Invasions Biologiques” headed by S. De Mita has been selected by the “Région Lorraine”

Summary

Due to anthropic activities and climate change, the rate of emerging diseases threatening natural ecosystems and cultivated crops is increasing. In this context it is essential to understand the parameters limiting and favoring the introduction and propagation of exotic pathogenic species in native ecosystems. We developed an experimental system based on the poplar leaf rust and its causative agent, the fungus Melampsora larici-populina. Based on a combination of population and ecological genomics approaches, we aim to understand the interplay between selective pressures and demographic factors during the invasion of natural poplar populations by M. larici-populina migrant from a known source. To this end, we will take profit of a natural system at the limit of the area of distribution of M. larici-populina where a recurring invasion takes place annually from a known source and along a predictable path.

The project entiteld “Emerging infectious diseases on alder and ash in riparian ecosystems”  and coordinated by C. Husson has been granted by the Agence de l’Eau Rhin-Meuse et INRA

Maladie émergente sur aulne et frêne en ripisylve

Financement : Agence de l’Eau Rhin-Meuse et INRA

Début du programme : juin 2013

Durée : 3 ans

Les maladies émergentes sont très préoccupantes aujourd’hui pour la société et les professionnels. Une des causes majeures de ces émergences est l’introduction de parasites exotiques favorisée par la multiplication des échanges commerciaux internationaux. Les arbres n’échappent pas à ce phénomène et les ripisylves sont directement concernées. En effet, deux nouvelles maladies létales et invasives sont apparues ces dernières décennies sur l’aulne glutineux et le frêne commun, espèces majeures pour l’écologie des berges de cours d’eau dans le bassin Rhin-Meuse. Elles sont causées par Phytophthora alni et Chalara fraxinea, respectivement. Face à ses maladies émergentes, trois questions importantes se posent : quelle sera leur impact sur les populations hôtes ? Les hôtes disposent-ils de suffisamment de résistance pour lutter contre les agents pathogènes impliqués ? Peut-on prédire l’avenir des aulnes et frênes en milieu naturel et ripicole ?

Ainsi, concernant la chalarose du frêne, nos objectifs sont dans un premier temps de mettre en place des dispositifs de suivis de frênes en Lorraine sur différents cours d’eau, de mesurer la fréquence puis l’incidence de maladie dans cet environnement (évolution) et d’estimer le rôle du cours d’eau dans l’épidémie.

Concernant le dépérissement des aulnes, notre recul est plus important car nous disposons d’un dispositif de 2000 arbres ou cépées le long de la Sarre que nous suivons depuis 2002 (croissance, état sanitaire). Nous savons que la température hivernale moyenne est un facteur de risque de maladie. Pour finaliser un modèle d’évolution de la démographie des aulnes sous la contrainte de P. alni et du climat, nous avons besoin de poursuivre le suivi sanitaire. Par ailleurs, nous souhaitons déterminer quelle pression de sélection le pathogène exerce sur la population hôte et quelle est la résistance disponible chez l’aulne en terme de fréquence et de niveau.

Ce projet permettra de mieux comprendre le fonctionnement de ces deux pathosystèmes, d’estimer l’impact des deux maladies sur la démographie des arbres en ripisylves et de proposer des indications de gestions.

Emerging infectious diseases on alder and ash in riparian ecosystems

This study is funded by the Agence de l’Eau Rhin-Meuse and INRA and started in June 2013 (3 years)

Emerging infectious diseases are economically and ecologically a major concern for managers. One of the major causes of these new diseases is the introduction of exotic pathogens due to the increase of international trade. Forest or riparian trees are infected by introduced pathogens, in particular by fungi. Indeed, two new lethal and invasive diseases have emerged during the last decades in Europe on common alder (Alnus glutinosa) and ash (Fraxinus excelsior), that are both important species for ecology of riverbanks in Lorraine. They are caused by Phytophthora alni and Chalara fraxinea, respectively. These threats have raised important questions: What about their impact on demography of host populations? What about host resistance for disease management? What about the future of alder and ash trees in natural and riparian ecosystems?

Concerning ash dieback, our objectives are to conduct an epidemiological survey along rivers throughout the Lorraine region, to estimate disease prevalence and incidence and to evaluate the role of rivers in the epidemic.

Concerning alder decline, we have conducted an epidemiological survey since 2002 on a plot along the Sarre river containing 2 000 trees. Growth and health status of all alder trees have been recorded each year. Our results showed that mean winter temperatures are linked to disease incidence and recovery of declining trees. To improve a SIR model that we developed to understand and forecast the effect of environmental characteristics and climate on the behavior of annual alder Phytophthora outbreaks, disease monitoring has to be prolonged during few years. In addition, our aim is to determine whether specific pathogen selection pressure is exerted on host population and to determine frequency and level of resistance in host populations by performing susceptibility tests.

This study allows us to better understand the epidemiology of both pathosystems, to estimate their impact on riparian trees demography and to recommend managements for controlling the spread of the diseases.