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Fungal pathogens for biological control of crabgrass «Digitaria spp.» in Canada

Crabgrass is a major problem in turf in Canada and infestations can be as high as 30% of a residential lawn. Due to the bans and restrictions on the use of chemical herbicides in several provinces, cities and municipalities across Canada, there are currently no effective solutions for controlling crabgrass. Two species of crabgrass, large (Digitaria sanguinalis) and smooth (Digitaria ischaemum), are commonly found in cropland and turf. Several species of phytopathogenic fungi have been studied in China and USA as possible biocontrol agents of Digitaria spp. From among those tested the most promising for the use in Canada are species in the genus Curvularia (C. intermediate, C. lunata, C. eragrostidis). In the present study, twenty-three fungal cultures associated with Digitaria spp. were isolated from leaves with visual symptoms of diseases. They were identified to a genera or species level. Growth and spore production were evaluated for each isolate and slowly growing and poorly sporulating isolates were eliminated from further experiments. Twenty remaining isolates were tested for pathogenicity on large and smooth crabgrass. Isolates belonging to C. eragrostidis species were the most effective. These isolates did not appreciably harm the majority of turf grasses and cereal crops, but caused major damage on forage grass timothy. Due to the absence of difference in the host range and superiority in spore production, isolate Dip0307 (C. eragrostidis) was chosen for further evaluation. Optimal temperature and dew duration conditions and minimal requirements for successful weed control with isolate Dip0307 were determined and compared with those for QZ-2000, the Chinese strain of C. eragrostidis. It was concluded that C. eragrostidis isolate Dip0307 is a strong candidate for development as a bioherbicide against large and smooth crabgrass in Canada. / La digitaire est un problème majeur dans le gazon au Canada et les infestations peuvent être aussi élevées que 30% dans les pelouses résidentielles. En raison de l'interdiction et des restrictions sur l'utilisation des herbicides chimiques dans plusieurs provinces, villes et municipalités du Canada, il n'existe pas actuellement de solution efficace pour contrôler la digitaire. Deux espèces de digitaire sont couramment trouvées dans les terres cultivées et le gazon soit la digitaire sanguine (Digitaria sanguinalis) et la digitaire astringente (Digitaria ischaemum). Plusieurs espèces de champignons phytopathogènes ont été étudiés en Chine et aux États-Unis comme agents de lutte biologique possibles de Digitaria spp. Parmi les espèces testées, l'espèce la plus prometteuse pour l'utilisation au Canada se trouve dans le genre Curvularia (C. intermédiaire, C. lunata, C. eragrostidis). Dans la présente étude, 23 cultures fongiques associées à Digitaria spp. ont été isolées à partir de feuilles présentant des symptômes visuels de maladies. Elles ont été identifiées à un niveau de genre ou d'espèce. La croissance et la production de spores ont été évaluées pour chaque isolat et les isolats qui démontraient une faible croissance et sporulation ont été éliminés des expériences subséquentes. Les 20 isolats restants ont été testés pour leur pathogénie sur la digitaire sanguine et astringente. Les isolats appartenant à l'espèce C. eragrostidis ont été les plus efficaces. Dans un même temps, ils ne nuisaient pas de façon significative à la majorité des graminées à gazon et des cultures céréalières, mais ont causé des dégâts significatifs sur les graminées fourragères testées. En raison de l'absence de différence dans sa gamme d'hôtes et de sa supériorité pour la production de spores, l'isolat Dip0307 (C. eragrostidis) a été choisi pour une recherche plus approfondie. Il a été soumis à différentes températures et durées d'exposition à la rosée et il a été comparé avec la souche chinoise QZ-2000 de C. eragrostidis. Cette étude nous a permis de conclure que l'isolat Dip0307 de C. eragrostidis est un bon candidat pour le développement d'un bioherbicide contre la digitaire sanguine et astringente au Canada.

Identiferoai:union.ndltd.org:LACETR/oai:collectionscanada.gc.ca:QMM.110609
Date January 2012
CreatorsKrupska, Iuliia
ContributorsAlan K Watson (Internal/Supervisor)
PublisherMcGill University
Source SetsLibrary and Archives Canada ETDs Repository / Centre d'archives des thèses électroniques de Bibliothèque et Archives Canada
LanguageEnglish
Detected LanguageFrench
TypeElectronic Thesis or Dissertation
Formatapplication/pdf
CoverageMaster of Science (Department of Plant Science)
RightsAll items in eScholarship@McGill are protected by copyright with all rights reserved unless otherwise indicated.
RelationElectronically-submitted theses.

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