Diversity and potential sources of introduction of the beech leaf nematode (Litylenchus crenatae mccannii) to Ontario, Canada

Abstract

Litylenchus crenatae mccannii is a foliar nematode that causes severe damage to beech, known as beech leaf disease (BLD). Previous studies have characterized and identified L. crenataein Japan and a subspecies L. crenatae mccannii in the USA. Litylenchus crenatae mccannii has been found to cause BLD in native and non-native beech hosts in North America. As little is known about the distribution and diversity of the nematode in Ontario, Canada, beech foliage was sampled throughout southcentral Ontario. Incidence and severity maps show that BLD spread from its first detections in 2017, in Elgin and Norfolk counties, to the west and northeast. A gradient in severity and incidence was observed with the highest ratings at the locations where it was originally found. The extent of the nematode’s distribution is much broader than BLD, occurring throughout much of the range of American beech. Sequences of two barcoding loci for the L. crenatae mccannii isolates from 11 locations in Ontario showed 100% similarity within and among these locations. The genotype of L. crenatae mccannii found in Ontario is the same as that identified in the USA. This finding is consistent with the fact that 92% of beech imported into Canada is from the USA and suggests that the USA could be the origin of L. crenatae mccannii nematodes in Ontario or that both countries have imported beech trees from the same source country of BLD. This research provides motivation for further studies to clarify the sources of L. crenatae mccannii.

Litylenchus crenatae mccannii est un nématode foliaire qui provoque de graves dégâts sur le hêtre, connus sous le nom de maladie de la feuille de hêtre (BLD). Des études antérieures ont caractérisé et identifié L. crenatae au Japon et une sous-espèce L. crenatae mccannii aux Etats-Unis. Litylenchus crenatae mccannii a été trouvé responsable de la BLD sur des hôtes indigènes et non-indigènes du hêtre en Amérique du Nord. La distribution et la diversité du nématode en Ontario (Canada) étant peu connues, des échantillons de feuillage de hêtre ont été prélevés dans tout le centre-sud de l’Ontario. Les cartes d’incidence et de gravité montrent que la BLD s’est propagée à partir de ses premières détections en 2017, dans les comtés d’Elgin et de Norfolk, vers l’ouest et le nord-est. Un gradient de gravité et d’incidence a été observé, les notes les plus élevées se trouvant aux endroits où il a été trouvé à l’origine. L’étendue de la distribution du nématode est beaucoup plus large que celle de la BLD, puisqu’il est présent dans une grande partie de l’aire de répartition du hêtre américain. Les séquences de deux loci de codage à barres pour les isolats de L. crenatae mccannii provenant de 11 localités de l’Ontario ont montré une similarité de 100 % à l’intérieur de ces localités et entre elles. Le génotype de L. crenatae mccannii trouvé en Ontario est le même que celui identifié aux Etats-Unis. Cette découverte est cohérente avec le fait que 92% des hêtres importés au Canada proviennent des Etats-Unis et suggère que les Etats-Unis pourraient être l’origine des nématodes L. crenatae mccannii en Ontario ou que les deux pays ont importé des hêtres du même pays source de BLD. Cette recherche motive des études supplémentaires pour clarifier les sources de L. crenatae mccannii.