, National Early Detection Surveys in Forests Phytophthora ramorum
advertisement
National Phytophthora ramorum Early Detection Surveys in Forests Steve Oak1, Jaesoon Hwang2, Anthony Elledge1, Jill Baker1, Ed Yockey1, and Borys Tkacz3 1USDA USDA Forest Service, Southern Region FHP, Asheville, NC; 2Clemson University, Clemson, SC; 3USDA Forest Service Washington Office FHM, Washington, D.C. Number of Survey Locations by State and Type Ñ $ Ñ Ñ $ $ NP = Nursery Perimeter GF = General Forest Ñ Ñ $ $Ñ Ñ Ñ State ABSTRACT Phytophthora ramorum diseases in US forest landscapes have been limited to the west coast since the first detections in the midmid-1990’s. However, a risk map generated from the integration of climatic variables, host abundance, and potential pathways of pathogen introduction illustrated the vulnerability of other ecosystems outside outside the west coast. Annual riskrisk-based terrestrial surveys of general forest areas and forested perimeters perimeters of woody ornamental nurseries began in 2003 in 7 states. Symptomatic Symptomatic host genera were collected from 44-100 meter transects of variable width at each location. Surveys were greatly expanded in 2004 after the accidental distribution of the the pathogen across the country on infected woody ornamentals originating from west coast coast nurseries. Field and laboratory protocols were modified only slightly from year to year, year, with the largest change being the expansion of the target host list in 2004. More More than 20 labs nationally have provided P. ramorum molecular diagnostic services to the forest survey. Total AL AR CA CT DE FL GA IA IL IN KS KY LA MA MD ME MI MN MO MS NC NH NJ NV NY OH OK OR PA RI SC TN TX UT VA VT WA WI WV Grand Total Cooperators in 39 states surveyed 2526 locations from 2003 through through 2005. 8683 samples from 39 different host genera were submitted for molecular diagnosis diagnosis of P. ramorum infection. The pathogen was detected in only 2 samples during these these surveys (both Umbellularia californica from San Francisco County, CA during 2004). Stream sampling methods were field tested on a limited basis in 2005 using rhododendron leaves as Phytophthora bait. Favorable results led to a 2006 pilot survey in 11 states conducted concurrently with terrestrial surveys. Efficacy Efficacy of the methods was demonstrated by the detection of Phytophthora spp. in 92 of 94 streams surveyed and the repeated detection of P. ramorum in known positive streams in CA and OR. Further, P. ramorum was detected for the first time in a WA stream that traversed a nursery where infected plants had been detected earlier. Terrestrial and stream stream survey results from 2006 will be reported in detail at the SOD Science Symposium III in March, March, 2007, but preliminary analyses ensure that riskrisk-based stream sampling will replace terrestrial forest surveys in 2007. 2005 Stream Baiting Methods Development 63 56 65 42 84 22 11 9 20 13 14 14 73 59 43 21 40 21 37 21 14 5 30 6 16 11 20 18 97 86 16 13 59 14 63 50 60 30 42 36 129 87 15 8 20 11 61 0 53 29 41 31 10 4 89 50 76 44 10 9 192 91 106 49 170 170 118 15 135 86 32 22 111 73 61 29 230 159 2526 1514 7 23 62 2 7 0 14 22 19 16 9 24 5 2 11 3 45 13 30 6 42 7 9 61 24 10 6 39 32 1 101 57 0 30 49 10 18 32 71 919 $ Ñ Ñ $ $ ÑÑ NP GF Ñ $ $$ Ñ Ñ$ $ Ñ$ $ Ñ$ $ $ Ñ $ $ Ñ Ñ Ñ Ñ$ $Ñ Ñ $ $ $ Ñ $ $ $$ Ñ$$$$ $ $ $$$$ $ Ñ$ Ñ$ Ñ Ñ$ $$ $ $ $ $$ $$ $$ $$ $ $ Ñ $ $ ÑÑ $$ $ $ $ Ñ $ $ Ñ Ñ $ Ñ $ $ $$ $ $ $ $ $$$ $ $ $$ $ $ $$ $$ $ $$ $$ $$ $$$ Ñ Ñ Ñ $ Ñ $ $ $ Ñ Ñ Nursery Perimeter General Forest $ Ñ Ñ Ñ $ $ $ Ñ $ Ñ Ñ Ñ Ñ Ñ $ Ñ $ Ñ Ñ Ñ Ñ Ñ Ñ Ñ ÑÑ $ Forest Survey Site Locations 20032003-2005 Ñ $ $ Ñ $ Ñ Ñ$ $ $ $ $$ $ $ $ Ñ $ Ñ Ñ $ $ $ $ Ñ $$ $ Ñ $Ñ $ $ $ Ñ$ $ $ States shaded yellow confirmed P. ramorum in 2004 Ñ Ñ Ñ Ñ $Ñ Ñ Ñ Ñ ÑÑ ÑÑ $ ÑÑ $ ÑÑ Ñ ÑÑ $ Ñ Ñ Ñ $Ñ ÑÑ Ñ Ñ Ñ $ Ñ Ñ Ñ $Ñ Ñ ÑÑ $ ÑÑ ÑÑ Ñ Ñ $ Ñ $$ $ Ñ Ñ ÑÑ Ñ Ñ ÑÑ ÑÑ Ñ ÑÑÑ Ñ Ñ Ñ $ $ÑÑÑ Ñ Ñ Ñ Ñ ÑÑÑ $ Ñ Ñ Ñ ÑÑ Ñ Ñ Ñ Ñ Ñ ÑÑ ÑÑ Ñ Ñ Ñ Ñ Ñ Ñ Ñ Ñ Ñ Ñ Ñ Ñ $ $ $ $ $$ Ñ Ñ Ñ Ñ ÑÑ Ñ ÑÑ Ñ Ñ Ñ ÑÑ Ñ Ñ Ñ Ñ Ñ Ñ Ñ $ $ Ñ $ Ñ Ñ $$ Ñ $ $Ñ Ñ $ $ Ñ Ñ$ ÑÑ Ñ $ Ñ Ñ $ Ñ Ñ Ñ $ Ñ Ñ $ $$ Ñ Ñ Ñ Ñ Ñ $Ñ Ñ $$ $ $ Ñ Ñ Ñ Ñ Ñ Ñ Ñ Ñ Ñ Ñ Ñ Ñ Ñ ÑÑ ÑÑ Ñ Ñ $ $ Ñ Ñ Ñ Ñ Ñ Ñ Ñ Ñ $ ÑÑ ÑÑ ÑÑ Ñ ÑÑ Ñ Ñ $ $ $ $$ $ $ $ Ñ ÑÑ Ñ Ñ Ñ Ñ $ $ $ Ñ $$ $ Ñ $ $ Ñ$ $ $ $$ $$$ $ $$ $ $$ $$ $$ $ $$$ $ $$ $$ $$ $$$ $ $ Ñ $ Ñ$$ Ñ $ $ $ $ $ $ $ $ Ñ $ $ Ñ $ $$$ $ $ Ñ $ $ $ $ $ $ $ $ $ $ $ $ Relative Host Type Frequency (percent of host type entries) HOST TYPE 2003 No Host Type Recorded No Host Type Present Some/Mostly Oak or Tanoak Umbellularia Rhododendron Other Understory Host $ $ 24.6 46.3 2005 TISSUE TYPE OVERALL 2003 2004 2005 8057 454 172 8683 973 90 29 1092 $ $$ $$$ $$ $$ $ $$ $$ $$$ $$ $$$$ $ $ $$ $$ Ñ $ $$ $ $ $ Ñ Ñ $ $ $ Ñ $ $ $ $ $ $ Ñ Ñ $$ $ Ñ Ñ $ Ñ $ $ $ $$ $ Ñ $ $ Ñ Ñ Ñ $ Ñ ÑÑ Ñ $ $ $$ $ Ñ $ $ $$ $ $ $ $ $ Ñ $$ $ $ Ñ $ $ $ $Ñ $ $ Ñ $ Ñ Ñ $ $ Ñ Ñ $ $ $$ $ $ $$ $ $ Ñ $ $ $ $ $ $ Ñ $ Ñ Ñ $ $ 4038 167 58 4263 3046 197 85 3328 $ $ 0.3 2.6 39.8 0.3 6.9 50 Number of Samples Collected by Tissue Type and Year Leaf Bark Twig GRAND TOTAL $ $ $$ $ $$$$ $ $$$ $ $$ $ $$$$$ $$ $ $ $ Ñ$$$ $$ $$ $$ $ $ 4.3 0.7 35.7 0.2 5 54.1 29.1 $ Ñ $ Ñ Ñ Ñ Ñ $$ Ñ $ Ñ ÑÑ ÑÑ Ñ Ñ Ñ Ñ $$ Ñ $ ÑÑ Ñ Ñ$ Ñ $ $ Ñ $ Ñ $$$ $ $ $$ $ Ñ $ $ $ $ $ Ñ Ñ $ $ $ 2004 31.4 $ $ ÑÑ Ñ Ñ $ $ $ $ Ñ Ñ Ñ $ $$ $$ ÑÑ Ñ Ñ$ $ Ñ Ñ $ $ Ñ Ñ $ $ ÑÑ $ Ñ$ Ñ Ñ ÑÑ Ñ $ Ñ $ $ $ $ $ $ Ñ Ñ Ñ Ñ $Ñ Ñ Ñ Ñ $ Ñ Ñ $ $ Ñ $ $ $ Ñ $ $Ñ Ñ $ $ $ Ñ Ñ Ñ Ñ Ñ Ñ Ñ Ñ Ñ ÑÑ Ñ ÑÑ Ñ Ñ Ñ Ñ $ Ñ$ Ñ Ñ $ Ñ Ñ Ñ Ñ Ñ Ñ ÑÑ $ Ñ Ñ Ñ Ñ Ñ $ $ $ $ Ñ$ $ $ Ñ $$ $$ Ñ $ $ Ñ Ñ $ Ñ $$$$ $ $ $ $$ Ñ $ $ $$Ñ $ $$ $ $ $ $ Ñ Ñ $ Ñ Ñ Ñ $ Ñ$ Ñ$ $ Ñ Ñ $ $ $ Ñ Ñ $ $$ $ $ Ñ $$ $ $$ Ñ $$ $$ Ñ $ Ñ Ñ $$ Ñ$ Ñ $$ $ $ $ $ Ñ $ $$$ $Ñ Ñ $ $ $$ Ñ $ $ $ $$ $ ÑÑ $ $ $$ $ Ñ $Ñ $ $ $$ $$ $ $ Ñ $ $Ñ $ $ $ $$$$ $ $ $$ $ Ñ $ Ñ $$ $ $ $$$ $ $$ $$ Ñ Ñ Ñ$ Ñ Ñ Ñ $ $ $ $$$$$ $ $$ $ $ $Ñ $$ $$ $Ñ $ $$ Ñ $ $ $ $$Ñ $ $$ $ Ñ Ñ $$ $$ Ñ $$ $$ $$ $ Ñ Ñ $ Ñ $ $ $ $$$$$ $ Ñ$$ $ ÑÑ ÑÑ ÑÑ Ñ Ñ$Ñ $ Ñ $$ $ $Ñ $ Ñ Ñ $ ÑÑ $ Ñ Ñ Ñ $ $ Ñ Ñ $ $$ $ $ $Ñ $ $$$ Ñ Ñ $ ÑÑ $ $ Ñ ÑÑ Ñ $ Ñ Ñ Ñ $ $ Ñ $ Ñ Ñ Ñ Ñ $$ Ñ ÑÑÑ $ Ñ Ñ $ Ñ Ñ Ñ Ñ Ñ $ ÑÑ Ñ Ñ $ $ $$ $ Ñ Ñ $ $ Ñ Ñ ÑÑ $ Ñ$ $ $ $ $ $$$ $ $ $ Ñ $$ Ñ ÑÑ $ $$ $ $ $$ $ $$ Ñ $ $ Ñ Ñ Ñ $ $ $ Ñ $ $ $ Ñ $ Ñ$Ñ $ Ñ Ñ Ñ $ $$ Ñ Ñ Ñ ÑÑ $ $$ $ Ñ $ $ $ Ñ $$ $$ ÑÑ $ Ñ $ $ $ $$$ $Ñ Ñ Ñ Ñ $Ñ Ñ $ Ñ Ñ $$$ $Ñ $$ Ñ Ñ $ÑÑ $ $$ $ Ñ $$ Ñ $$ $ Ñ Ñ Ñ Ñ Ñ Ñ Ñ $ Ñ Ñ Ñ $ Ñ $ $$ Ñ ÑÑ ÑÑ Ñ Ñ Ñ Ñ Ñ $Ñ Ñ Ñ $ $ Ñ Ñ Ñ Ñ Ñ Ñ $ $ $$$ ÑÑÑ Ñ Ñ $ ÑÑ Ñ Ñ Ñ Ñ Ñ Ñ Ñ Ñ $ $ $ Ñ $ $ Ñ Ñ $ $ $ Ñ $$ $$ Ñ $ Ñ Ñ Ñ $$ $$ $ $$ $ $ $ Ñ $ $$ Ñ Ñ Ñ $ Ñ $ Ñ $ Ñ Ñ$$$$$ Ñ $ $ Ñ Ñ $ Ñ Ñ Ñ $ $ Ñ $ $$ Ñ $ Ñ Ñ $ Ñ $ Ñ $ ÑÑ $ $ $ $ $ $ Ñ Ñ Ñ $ Ñ $ $ $ $ Ñ $ $$ Ñ $ $ Ñ $$ $$ $ Ñ $ Ñ $ ÑÑ Ñ Ñ $$ $ $ Ñ Ñ $ $Ñ$ $ Ñ $$$ $ $ $ $ ÑÑ Ñ ÑÑ Ñ $ $ $ $ $ $ Ñ Ñ Ñ $ $ $ $$ Ñ Ñ $ Ñ Ñ $ Ñ $ Ñ Ñ Ñ Ñ $$ Ñ Ñ$ $ Ñ $ Ñ $ $$ $ Ñ $$ $ $ Ñ $ ÑÑÑÑ $ $ Ñ Ñ ÑÑ Ñ $ Ñ Ñ Ñ $ ÑÑ ÑÑ$ $ ÑÑ$ $ Ñ Ñ Ñ $ Ñ $ $ Ñ Ñ Ñ $ $$ $ $$ ÑÑÑÑ $ Ñ ÑÑÑ Ñ $$$ $Ñ Ñ $$ $ $ $ ÑÑÑ Ñ Ñ Ñ $ Ñ Ñ Ñ $ ÑÑ $$ Ñ ÑÑÑ Ñ$ $ Ñ $ Ñ $ Ñ Ñ Ñ$Ñ $ Ñ $Ñ Ñ Ñ$$Ñ $ Ñ $ Ñ $$ Ñ $ $ Ñ Ñ $ $ Ñ Ñ Ñ$ $ $ $ $ Ñ $ Ñ $ $ Ñ $ $$ Ñ $ $ $Ñ $$ $ $ Ñ Ñ $ $ $ $ Ñ $ $ $ Ñ Ñ $ $ $ $ $ $$ $ $ $ $$ $ $ $$$ $ $ $ $ $ $ $ $ Ñ $ $$ $ $ $ Ñ $ $ $ $$ $ Ñ $ $ $ $ $ $$ $ $ $ $ $ Ñ $ $ $ $$$$ $$ $ $ $ $ $ $ Ñ $ $ $ Ñ Ñ $ $ $ $ $$ $ $ $$ Ñ Ñ $ $ $ $ $ $ $$$ $ $ $ $ $ $ $ $ $ $ $ $ Ñ $ $ $ $ $ $ $ $ $ $$ $ $ $ $ $$ $ $ $ $ $ $ $ $ $ $$ $ $ $$ Ñ $Ñ Ñ Ñ Ñ Ñ Ñ Ñ $ Ñ $ Ñ$ $ $$ Ñ Ñ $ Ñ $ $$$$ $$$ $$ $ $Ñ Ñ $ $ $ $ $ $ $ $ $ $ $$ Ñ Ñ $ $ $ $ Ñ$ Ñ $ Ñ Ñ ÑÑ Ñ ÑÑ Ñ Ñ Ñ $ $ Ñ$ ÑÑ$ $Ñ $ Ñ ÑÑ Ñ$ $ Ñ Ñ Ñ $Ñ Ñ $ Ñ Ñ ÑÑ Ñ Ñ$ Ñ Ñ $ $ $ Ñ $$ $ Ñ $ Ñ $ $ $ $ $ $ Ñ Ñ Ñ Ñ $ ÑÑ $ Ñ Ñ Ñ $ $ Ñ $ Ñ Ñ$ Ñ $ $ $ $$ Number of Samples Collected by Genus and Year Top 10 Genera Shown for Each Year of Survey GENUS Acer Lonicera Unidentified Kalmia Quercus Rhododendron Vaccinium Viburnum Hamamelis Aesculus Prunus Castanea GRAND TOTAL OVERALL 2003 2004 2005 NO. RANK NO. RANK NO. RANK NO. RANK 1810 1368 1342 1077 886 732 452 241 154 89 84 40 8683 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 15 11 17 284 363 175 231 0 3 0 0 0 8 1092 6 5 2 1 4 3 970 712 850 437 295 257 234 8 108 83 43 64 7 27 4263 1 3 2 4 5 6 7 8 9 11 10 14 829 639 208 277 416 244 218 130 71 46 20 5 3328 1 2 7 4 3 5 6 8 9 10 17 21 # # # # # ## ## # # 2006 Stream Sampling Pilot Survey Locations # ## # ## # # # # ## # # # # # ## ## ## # ## Number of Phytophthora spp. Recovered by Month from Unwounded Rhododendron Leaf Bait # ## # # STREAM Davidson River S. Mills River Big Creek Fletcher Creek Bent Creek SPECIES RECOVERED APR MAY JUNE MONTH JULY 1 3 0 1 2 3 2 0 2 1 0 1 2 0 1 4 2 0 1 1 gonapodyides citricola Group E gonapodyides citricola Group E gonapodyides citricola Group G gonapodyides citricola heveae Group C Group F # # # # ## # # AUG SEPT OCT 1 1 0 1 1 2 0 0 0 1 0 2 0 1 1 citrophthora citricola gonapodyides citricola Group G gonapodyides citricola Group G Prepared for the 2007 National FHM Working Group Meeting, January 29-February 1, 2007 San Diego, CA We gratefully acknowledge the assistance of USFS Regional FHM Coordinators Jim Steinman, Manfred Mielke, Jeri Lyn Harris, Alison Nelson, Patty Bates, and Jim Brown in logistics, project management, and training; University and state department of agriculture laboratories for diagnostic services; and state forest health specialists for survey execution and reporting. ## # # # # # # # # # # ## # ## # # # ## # # # ## # # # # # # # # # # # # # # # STATE NO. STREAMS CA 10 OR 15 WA 12 GA 10 KY 6 MD 9 NC 5 PA 10 TN 5 VA 7 WV 5 TOTAL 94 P. ramorum was detected in 14 known positive streams in CA and OR. P. ramorum was detected for the first time in one WA stream. Phytophthora species were detected in 92 of 94 sampled streams.
