In vitro interactions in artificial and wood‐based media between fungi colonizing stumps of Sitka spruce

Summary Interspecific interactions between fungi that colonize stumps of Picea sitchensis in Scotland were tested in dual cultures on Norkrans agar, spruce sawdust and in autoclaved blocks cut from roots. Isolates were ranked according to competitive ability on the different media, based on their ability to overgrow competitors or to form deadlock interactions. On the defined medium, Phaeolus schweinitzii was the species most able to overgrow competitors, followed by Stereum sanguinolentum and Heterobasidion annosum; Resinicium bicolor was the least able to overgrow competitors on this medium. By contrast, R. bicolor was the most competitive on spruce sawdust medium. Deadlocking interactions were formed most often in dual cultures on Norkrans agar. Observation of hyphal interactions on Norkrans agar under the microscope identified several different response types including growth of thin hyphae compared to control cultures, hyphal coiling, vacuolation of hyphae, hyphal lysis of one competitor and deposition of crystals in the agar. Hymenomycetes caused varying amounts of decay in autoclaved root blocks. Resinicium bicolor was able to replace other species in most co-inoculations. Stereum sanguinolentum appeared to be the least competitive species in root block inoculations, being replaced by Melanotus proteus and R. bicolor, although interactions with H. annosum varied widely. These results indicate that substrate has a marked effect on interspecific fungal interactions, with wood-based, particularly intact woody tissues closely matching competitive behaviour displayed in the field. Resume Les interactions interspecifiques entre champignons colonisateurs des souches d'Epicea de Sitka en Ecosse ont eteetudiees en cultures mixtes sur agar de Norkrans, sciure d'Epicea et morceaux de racines autoclaves. Les isolats ont ete classes pour leur capacite competitive sur les differents milieux, basee sur leur aptitude a envahir leurs competiteurs ou a former des interactions bloquees (« deadlock »). Sur le milieu synthetique, Phaeolus schweinitzii est l'espece la plus apte a surpasser ses competiteurs, suivie par Stereum sanguinolentum et Heterobasidion annosum; Resinicium bicolor est l'espece la moins competitive sur ce milieu. Par contre, R. bicolor est le meilleur competiteur sur milieu a base de sciure. Les interactions bloquees sont le plus souvent observees en cultures mixtes sur milieu agar de Norkrans. L'observation au microscope des interactions entre hyphes sur milieu de Norkrans revele differents types de reponses incluant la formation d'hyphes plus fins que dans des cultures temoins, l'enroulement, la vacuolisation ou la lyse des hyphes d'un competiteur, et le depot de cristaux dans l'agar. Les Hymenomycetes ont cause differents niveaux d'alteration dans les morceaux de racines autoclaves. Resinicium bicolor s'est montre capable de remplacer les autres especes dans la plupart des co-inoculations. Stereum sanguinolentum s'est averee l'espece la moins competitive en inoculation de morceaux de racines, etant remplacee par Melanotus proteus et R. bicolor; les interactions avec H. annosum ont montre beaucoup de variabilite. Ces resultats montrent l'effet important du substrat sur les interactions interspecifiques de champignons, les milieux a base de bois, en particulier les tissus ligneux intacts, fournissant des resultats d'aptitude competitive en bon accord avec le comportement au champ. Zusammenfassung Die Interaktionen zwischen verschiedenen Pilzen, welche Stumpfe von Picea sitchensis in Schottland besiedeln, wurden in Dualkulturen auf Norkrans-Agar, Fichten-Sagemehl und autoklavierten Holzblocken aus Wurzeln untersucht. Die Isolate wurden anhand ihrer Konkurrenzfahigkeit auf den verschiedenen Medien (Fahigkeit, den anderen Pilz zu uberwachsen oder sich abzugrenzen) vergleichend beurteilt. Auf dem kunstlichen Medium war Phaeolus schweinitzii am konkurrenzkraftigsten, gefolgt von Stereum sanguinolentum und Heterobasidion annosum. Im Gegensatz dazu war Resinicium bicolor auf dem Sagemehlmedium der konkurrenzkraftigste Pilz. Ein Wachstumsstop bei Beruhrung der Myzelien kam am haufigsten auf Norkrans-Agar vor. Die lichtmikroskopische Untersuchung der Interaktionen auf dem Norkrans-Agar ergab verschiedene Reaktionstypen wie die Bildung dunnerer Hyphen, gegenseitige Umschlingung von Hyphen, Vakuolisierung, Lyse der Hyphen eines Konkurrenten und Deposition von Kristallen im Agar. In autoklavierten Wurzelholzblocken verursachten die Hymenomyceten eine unterschiedlich starke Faule. Resinicium bicoloruberwuchs hier die anderen Arten in den meisten Fallen. Stereum sanguinolentum war auf Holz am konkurrenzschwachsten und wurde von Melanotus proteus und R. bicoloruberwachsen, die Interaktion mit H. annosum war jedoch sehr variabel. Diese Ergebnisse zeigen, dass das Substrat die interspezifischen Interaktionen zwischen Pilzmyzelien deutlich beeinflusst, wobei auf Medien mit Holzkomponenten, insbesondere intakten Holzgeweben, das Konkurrenzverhalten demjenigen unter Feldbedingungen sehr nahe kommt.