Colonization and histopathology of susceptible and resistant carnation cultivars infected with Fusarium oxysporum f. sp. dianthi

Stems of the susceptible Early Sam and resistant Novada carnations were inoculated with a conidial suspension ofFusarium oxysporum f. sp.dianthi. Stem segments of either cultivar were sampled regularly and used for determination of fungal growth and for microscopical investigation.Early Sam showed typicalFusarium wilt symptoms and its stems were colonized intensively. The observed vascular browning appeared to be caused by discolouration of primary walls of infected vessels and surrounding cells. Vessels were rarely occluded with gel. Cell wall degradation led to the formation of stem cavities. Hyperplasia of xylem parenchyma was not seen.In Novada, fungal colonization remained low throughout the experiment. Macroscopic symptoms were absent except for longitudinal bursts in the stem, which appeared to be caused by hyperplasia of xylem parenchyma bordering infection. Vascular gelation occurred in the infected tissues, causing some vascular browning also. Xylem vessel regeneration was observed in the hyperplastic layer. Cavities were not formed, and wall discolouration was rare. Vascular gelation is considered part of theFusarium wilt resistance mechanism. It is followed by xylem vessel regeneration, which expresses a general plant response to vascular dysfunction rather than being part of the resistance mechanism.Although of different origin, vascular browning as such occurs in both susceptible and resistant interactions. In breeding for resistance, care should hence be taken with the current use of browning as an indication of disease.Samenvatting Anjers van de vatbare cultivar Early Sam en de resistente cultivar Novada werden geïnoculeerd met een conidiënsuspensie vanFusarium oxysporum f. sp.dianthi. Van beide cultivars werden regelmatig stengeldelen geoogst om deze microscopisch te onderzoeken en om de schimmelgroei te bepalen.Early Sam vertoonde de voor deze verwelkingsziekte kenmerkende symptomen en werd intensief gekoloniseerd. Aan het vaatweefsel waargenomen bruinkleuring bleek veroorzaakt te worden door verkleuring van de primaire wanden van geïnfecteerde vaten en de hen omringende cellen. Zelden trad er in de vaten gomvorming op. Celwandafbraak veroorzaakte de vorming van holten in de stengel. Hyperplasie van het houtparenchym werd niet waargenomen.In Novada bleef de schimmelgroei gedurende het hele experiment beperkt. Macroscopisch waren er enkel lengtescheuren in de stengel te zien, die veroorzaakt bleken te worden door hyperplasie van aan de infectie grenzend houtparenchym. In het geïnfecteerde vaatweefsel optredende gomvorming veroorzaakte ook enige bruinkleuring. In het hyperplastische weefsel werd regeneratie van houtvaten waargenomen. In de stengel werden geen holten gevormd, en verkleuring van de celwanden kwam weinig voor. De vorming van gommen in de houtvaten maakt waarschijnlijk deel uit van het resistentiemechanisme. De daarop volgende houtvatregeneratie is eerder een algemene reactie van de plant op vaatverstopping dan een deel van het resistentiemechanisme.Vaatverbruining, zij het van verschillende oorsprong, komt voor in zowel vatbare als resistente interacties. Om die reden moet men in de resistentieveredeling bij de anjer voorzichtig zijn met het gebruik van bruinkleuring als ziekteïndicatie.