Montilon, V., De Stradis, A., Saponari, M., Abou Kubaa, R., Giampetruzzi, A., D’Attoma, G., & Saldarelli, P. (2023). Xylella fastidiosa subsp. pauca ST53 exploits pit membranes of susceptible olive cultivars to spread systemically in the xylem. Plant Pathology, 72(1), 144-153.. https://doi.org/10.1111/ppa.13646
Abstract In English
Xylella fastidiosa subspecies pauca strain De Donno (XfDD) ST53 is the causal agent of
olive quick decline syndrome, a severe disease first described in Apulia, Italy. Although
the two local cultivars Cellina di Nardò and Ogliarola Salentina showed high susceptibility, traits of resistance to the bacterium were found in the cultivar Leccino. Previous
studies in field-grown olives suggested that vascular occlusions and anatomophysiological properties of the different cultivars played a role in the olive response to XfDD.
The present investigation reports observations at the early stage of the infection on artificially inoculated olives. Electron microscope studies showed that XfDD exploits the
pit membranes (PMs) of the susceptible cultivar Cellina di Nardò to spread systemically.
In this cultivar, PMs were degraded upon XfDD infection, suggesting activity of bacterial cell wall-degrading enzymes. Moreover, occluded vessels contained an amorphous
electrondense matrix resembling gum. Conversely, in Leccino, occluded vessels were
mainly filled by callose-like granules that tightly entrapped XfDD cells. In addition, PMs
from Leccino had a compact undegraded structure that was not permeable to XfDD.
Our study suggests that exploitation of PMs is a key event in the infection process of X.
fastidiosa subsp. pauca ST53 in susceptible olive cultivars.
KEYWORDS microscopy, olive, pit membranes, Xylella
Résumé
La souche De Donno (XfDD) ST53 de Xylella fastidiosa est l’agent causal du syndrome de déclin rapide de l’olive, une maladie grave décrite pour la première fois dans les Pouilles, en Italie. Bien que les deux cultivars locaux Cellina di Nardò et Ogliarola Salentina aient montré une sensibilité élevée, des caractères de résistance à la bactérie ont été trouvés dans le cultivar Leccino. Des études antérieures sur des olives cultivées en plein champ ont suggéré que les occlusions vasculaires et les propriétés anatomophysiologiques des différents cultivars jouaient un rôle dans la réponse de l’olive à XfDD. La présente enquête fait état d’observations au stade précoce de l’infection sur des olives inoculées artificiellement. Des études au microscope électronique ont montré que XfDD exploite les membranes de fosse (PM) du cultivar sensible Cellina di Nardò pour se propager de manière systémique. Dans ce cultivar, les particules ont été dégradées lors de l’infection XfDD, suggérant une activité d’enzymes dégradant la paroi cellulaire bactérienne. De plus, les vaisseaux obstrués contenaient une matrice électrondense amorphe ressemblant à de la gomme. Inversement, chez Leccino, les vaisseaux obstrués étaient principalement remplis par des granules ressemblant à des calleux qui piégeaient étroitement les cellules XfDD. De plus, les PM de Leccino avaient une structure compacte non dégradée qui n’était pas perméable à XfDD. Notre étude suggère que l’exploitation des particules est un événement clé dans le processus d’infection de X. fastidiosa subsp. pauca ST53 chez les cultivars d’oliviers sensibles.
