Histopathology of Fusarium wilt of staghorn sumac (Rhus typhina) caused by Fusarium oxysporum f. sp. callistephi race 3. II. Characteristics of opaque matter associated with extensive host cell and cell wall alterations

Light and transmission electron microscopy observations of staghorn sumac plants inoculated or naturally infected with Fusarium oxysporum f. sp. callistephi are reported. One aspect of infection was the presence of large intercellular masses of opaque matter (OM) in middle lamellae between ray cells and/or fibres, often bypassing several intercellular areas; similar OM confluent with the intercellular OM also occurred in secondary walls and in the periphery of numerous cells. A gradual increase in the abundance of the OM in host tissues vertically from the inoculation point and then radially was noted over infection time and was related to host wall and cell alterations. In the region of recently deposited tissue, the OM was associated with pronounced cell hyperplasia and hypertrophy. The OM was delimited by thin, compact bands, and when it was less compact, displayed opaque particles and other fine structures. No indications were obtained that it contained or had contained intact or altered organelles. The DNA probe bound to OM in middle lamellae and in cell periplasmic areas, and to material of a similar texture lining vessel walls. Samples from Fusarium-infected plants, incubated on an agar medium before fixing to determine from which elements the pathogens could develop, displayed bodies as the sole elements present in mature xylem cells and in intercellular areas. These bodies were delimited by membranous structures and profiles of a wall layer and contained opaque particles and areas of fine structures. Certain inter- or intracellular fungal cells in the same tissue frequently had similar content. In the light of these observations it is proposed that the OM is primarily of a pathogen rather than of a host origin.On rapporte des observations en microscopie (photonique et électronique à transmission) de l’infection de plants de vinaigrier inoculés ou naturellement infectés par le Fusarium oxysporum f. sp. callistephi. L’un des aspects étudiés concerne la présence de matière opaque (MO) s’étant infiltrée dans les lamelles mitoyennes divisant les cellules de rayons et des fibres ou entre celles-ci, y longeant plusieurs espaces intercellulaires. Des liens ont été observés entre la MO intercellulaire et celle présente à l’occasion dans les parois secondaires et les espaces périplasmiques des cellules hôtes. Il y a eu augmentation graduelle de la MO vers l’écorce comme vers le sommet de la tige, et des altérations pariétales et cellulaires reliées à cette matière en fonction du temps après l’inoculation. On a noté dans la zone externe du xylème, en présence de la MO, l’hypertrophie et l’hyperplasie des cellules. La MO était encadrée par des lamelles minces et compactes, et, lorsque moins dense, elle est révélée contenir des particules opaques et autres fines structures; aucun indice de la présence antérieure ou actuelle d’organites intacts ou altérés dans la MO n’a été relevé. Cette MO, comme celle d’apparence semblable accolée aux parois vasculaires, a capté l’anticorps monoclonal contre l'ADN complexée à l’or colloïdal. Dans les plants atteints de la fusariose, placés sur un milieu de culture gélosé avant d’être fixés pour y déceler les formes particulières de l’agent pathogène présentes, seuls des corps bien définis se trouvaient dans les cellules du xylème rendu à maturité et dans les espaces intercellulaires. Ces corps étaient entourés de structures membranaires ou d’amorces de parois et pourvus de particules opaques et d’îlots de fines structures. Certaines cellules du champignon présentes dans ou entre les cellules dans le même tissu, montraient le même genre de contenu. C0 la faveur de ces observations, nous postulons que la matière en question provient d’abord de l’agent pathogène et non de l’hôte

Histopathology of Fusarium wilt of staghorn sumac (Rhus typhina) caused by Fusarium oxysporum f. sp. callistephi race 3. III. Host cell and tissue reactions

Various cell reactions occurred in staghorn sumac plants inoculated with Fusarium oxysporum f. sp. callistephi. Light and transmission electron microscopy observations and results of cytochemical tests showed: 1) increased laticifers and latex production in the phloem; 2) tylosis formation; 3) host cell wall modifications, including appositions or other cell wall thickenings; and 4) unusual cross wall formation in some cells, and cell hypertrophy and hyperplasia. Tylosis walls labelled for pectin and cellulose and many displayed inner suberin-like layers. These layers were also noted in cells of the medullary sheath and in many cells with dense content and thickened walls in the barrier zones that had formed. These zones also contained fibres with newly-formed gelatinous-like layers. In the vicinity of these cells, host cell walls were frequently altered, associated with opaque matter. Many small particles present in chains also occurred in some of these cells, which contained only remnants of host cytoplasm. Light microscopy observations showed that pronounced tissue proliferation and aberrant cells occurred in the outer xylem in the infected plants. Unusual neoplasmic tissue also formed from cells surrounding the pith and medullary sheath, and it spanned directly across the pre-existing xylem tissue and burst as large mounds on the stems.Diverses réactions cellulaires ont été observées chez des plants de vinaigrier inoculés par le Fusarium oxysporum f. sp. callistephi. Ces effets ont été notés au moyen de la microscopie photonique et électronique à transmission et par des tests cytochimiques. Ainsi, on a observé la formation de nombreux canaux de latex dans le liber et de thylles dans les éléments de vaisseaux, des épaississements ou autres modifications des parois cellulaires, des cloisons adventives dans certaines cellules et de l’hyperplasie et de l’hypertrophie cellulaires dans certains tissus. Les parois des thylles se sont marquées pour la pectine et la cellulose, sauf les couches lucides apparemment subérisées présentes dans plusieurs de ces thylles. Ces couches étaient également présentes dans les cellules de la couche médullaire ainsi que dans plusieurs cellules de parenchyme et même des fibres. Des barrières de protection se sont formées et elles étaient composées de cellules de parenchyme avec des parois épaissies et à contenu de forte densité et de fibres avec des parois additionnelles dites gélatineuses. Des altérations pariétales prononcées, reliées à de la matière opaque, se trouvaient dans ces cellules ou dans les parois avoisinantes. Plusieurs particules interreliées occupaient certaines cellules infectées pourvues de seulement quelques traces de cytoplasme altéré. Tel qu’observée en microscopie photonique, une zone de prolifération de cellules plus ou moins bien différenciées était visible à la marge extérieure du xylème. Du côté de la moelle et de la couche médullaire, une multiplication accrue de cellules provenant de ces tissus a également été notée. Ces masses tissulaires inusitées avaient découpé le xylème, formant avec celui-ci un genre de muraille et émergeant en monticules sur la tige

Histopathology of Fusarium wilt of staghorn sumac (Rhus typhina) caused by Fusarium oxysporum f. sp. callistephi race 3. I. Modes of tissue colonization and pathogen peculiarities

Light and transmission electron microscope studies of naturally infected or inoculated staghorn sumac plants by Fusarium oxysporum f. sp. callistephi race 3 are reported. Diverse extrinsic material (including latex in some instances) or elements occurred in vessel lumina. Some of this material labelled for pectin, often in association with tyloses, as did other opaque matter in paratracheal cells, related to alterations of their protective layer. Pronounced alterations of pit membranes of bordered pits occurred, with their outer portions disrupted into bodies of opaque matter, strongly labelled for cellulose, and their middle portions as unlabelled shreds. Similarly labelled opaque bodies occasionally occurred on vessel walls and lumina. Direct penetration of host cell secondary walls by the pathogen occurred, but these were degraded to any extent only following intramural invasion. Vessel walls, at all stages of infection, were lined with variously structured matter: in their thinnest forms, by single or paired, equidistant or widely spaced opaque bands, and in their thickest forms as alternating opaque and less opaque layers. Other thin elements, often enclosing opaque material, vesicular structures, or occasionally particles of ribosomal appearance were also delineated by similar but frequently infolded bands. These elements were sometimes observed to be confluent with fungal cells and to label for chitin. Many fungal elements were bound by only a thin or defective lucent wall layer, practically unlabelled for chitin, or by a locally thickened, labelled one; labelling for this substrate was also frequently associated with the fungal cell outer opaque wall layer or with some outer extracellular matter. Fine filamentous structures, connected to fungal cells, to the vessel lining matter, and to these other elements, extended into host walls. The lining itself generally did not label for cellulose or chitin. These observations are discussed in comparison with similar observations made regarding other wilt diseases that we have studied.Nous rapportons des observations microscopiques et ultrastructurales de l’infection par le F. oxysporum f. sp. callistephi race 3 de plants de vinaigrier inoculés ou infectés naturellement. Des structures ou du matériel étrangers aux éléments vasculaires ont été illustrés. Ce matériel ainsi que la matière liée à l’altération de la couche dite protectrice des cellules de parenchyme se sont marqués pour la pectine. Des corps opaques apposés aux parois des vaisseaux, présents dans leur lumière ou dans les cellules de parenchyme voisines, ont réagi pour la cellulose. La partie mitoyenne des membranes de ponctuation aréolées était altérée en lambeaux non marqués pour la cellulose et leur partie externe en corps opaques marqués. La pénétration des parois secondaires des cellules hôtes par le champignon a eu lieu, mais ces parois étaient fortement altérées seulement une fois colonisées de façon intralamellaire. Les parois vasculaires, à tous les stades de la maladie, étaient recouvertes de matière étrangère : dans les cas les plus prononcés, de couches de diverses épaisseurs, formées de strates d’opacité différente, et, dans leur plus simple expression, de lamelles opaques, simples ou jumelées mais souvent divergentes; des éléments, encadrés de lamelles semblables et souvent incurvées, et contenant de la matière opaque, des structures vésiculaires ou occasionnellement des particules semblables à des ribosomes garnissaient également les parois vasculaires. Ces éléments, inégalement marqués pour la chitine, étaient à l’occasion liés à des cellules du champignon. La couche translucide de ces cellules était souvent mince ou absente, pratiquement non marquée pour ce substrat, ou localement épaissie et alors fortement marquée, comme aussi occasionnellement leur couche pariétale externe et la matière extracellulaire semblable. Des structures filamenteuses rattachées aux cellules du champignon, comme au recouvrement des parois vasculaires et aux autres éléments, piquaient les parois cellulaires de l’hôte. Ces recouvrements ne se sont généralement pas marqués pour la cellulose ou la chitine. Ces observations se comparent avantageusement à celles concernant les autres maladies à flétrissement que nous avons étudiées

Measurement of the Integrated Faraday Rotations of BL Lac Objects

We present the results of multi-frequency polarization VLA observations of radio sources from the complete sample of northern, radio-bright BL Lac objects compiled by H. Kuhr and G. Schmidt. These were used to determine the integrated rotation measures of 18 objects, 15 of which had never been measured previously, which hindered analysis of the intrinsic polarization properties of objects in the complete sample. These measurements make it possible to correct the observed orientations of the linear polarizations of these sources for the effect of Faraday rotation. The most probable origin for Faraday rotation in these objects is the Galactic interstellar medium. The results presented complete measurements of the integrated rotation measures for all 34 sources in the complete sample of BL Lac objects.Comment: 9 pages, 7 figure

A Search for Nitrogen Enriched Quasars in the Sloan Digital Sky Survey Early Data Release

A search for nitrogen-rich quasars in the Sloan Digital Sky Survey Early Data Release (SDSS EDR) catalog has yielded 16 candidates, including five with very prominent emission, but no cases with nitrogen emission as strong as in Q0353-383. The quasar Q0353-383 has long been known to have extremely strong nitrogen intercombination lines at lambda 1486 and lambda 1750 Angstroms, implying an anomalously high nitrogen abundance of about 15 times solar. It is still the only one of its kind known. A preliminary search through the EDR using the observed property of the weak C IV emission seen in Q0353-383 resulted in a sample of 23 objects with unusual emission or absorption-line properties, including one very luminous redshift 2.5 star-forming galaxy. We present descriptions, preliminary emission-line measurements, and spectra for all the objects discussed here.Comment: 20 pages, 5 figures, submitted to AJ; final refereed versio

Estudios ultraestructurales y citoquímicos de huéspedes y patógenos en algunas enfermedades de marchitamiento fúngicas: una retro e introspeción dirigida al mejor entendimiento de DED

This report presents a survey of previous and more recent ultrastructural and cytochemical investigations of disease development in elm, caused by Ophiostoma novo-ulmi, with results of some comparative studies of other wilt diseases caused by f.spp., of Fusarium oxysporum and of Verticillium sp. For cytochemical studies, probes complexed to colloidal gold to detect cellulose, pectin, chitin, and DNA were used. Thus, the formation of tyloses, pit membrane alterations, and the disease effect on parenchyma cells in mature as well as in young tissue were characterized. Vessel lumina in these plants, in diverse situations, contained heterogeneous matter, among which occurred masses of opaque matter and in certain instances pectin fibrils secreted by parenchyma cells and tyloses. Numerous globoid, opaque bodies of regular sizes, which have been mostly overlooked previously, abounded in vessel elements of U. americana and U. glabra, including trees injected with glucose solutions prior to inoculation. Coarser fibrillar material was also noted in vessel lumina, but mostly shortly after inoculation. Other peculiar forms of O. novo-ulmi are also described. The possible role of the components under study is discussed, and a model for DED is proposed in which hindrance to vessel invasion, including downward spread of the pathogen, and reactions of parenchyma cells are complementary and considered to be conducive to defence mechanisms, including compartmentalization of the invaded xylem.En este informe se presenta una revisión de los más recientes estudios sobre la ultraestructura y la citoquímica del desarrollo infectivo causado por Ophiostoma novo-ulmi en el olmo, y su comparación con otras enfermedades vasculares causada por hongos como Fusarium oxysporum y Verticillium sp. En los estudios citoquímicos se usaron inmunolocalizadores de oro coloidal para la detección de celulosa, pectina, quitina y ADN. De esta manera se caracterizó la formación de tilosas, las alteraciones en las punteaduras, y los efectos de la infección en las células parenquimáticas, tanto en tejidos adultos como jóvenes. En estas plantas, el interior de los elementos conductores contiene, en diversas ocasiones, sustancias heterogéneas en las que aparecen masas de sustancias opacas, así como, en ciertas ocasiones, fibrillas de pectina segregadas por células parenquimáticas y por tilosas. Numerosos cuerpos opacos globulares de tamaño medio, que previamente habían pasado en gran medida inadvertidos, eran abundantes en los elementos conductores de U. americana y U. glabra, incluyendo árboles a los que se inyectó soluciones de glucosa antes de la inoculación. También se detectó la presencia, en el interior de los vasos, de material fibrilar de mayor diámetro, sobre todo al poco de la inoculación. También se describen otras formas peculiares de O. novo-ulmi. Se discute el posible papel de los componentes en estudio, y se propone un modelo para la grafiosis en el cual los obstáculos para la invasión del vaso, incluidas la transmisión corriente abajo del patógeno y la reacción de células parenquimáticas, son complementarios, considerándose que son conducentes a la aparición de mecanismos de defensa, incluida la compartimentación del xilema invadido

Selection of roosting habitat by male Myotis bats in a boreal forest

Male little brown bats (Myotis lucifugus (Le Conte, 1831)) and northern long-eared bats (Myotis septentrionalis (Trouessart, 1897)) often roost under exfoliating bark, within trunks, and within cavities of trees during summer. Current lack of knowledge about the roosting ecology of these species in boreal forest limits our understanding of how they may be affected by logging. The main objective was to identify tree and forest stand features that were selected by bats for roosting within a balsam fir (Abies balsamea (L.) Mill.) – paper birch (Betula papyrifera Marshall) forest of Quebec, Canada. Over 3 years, we captured and fitted radio transmitters to 22 individual bats to locate their roost trees for 7–14 days following release. We measured tree and forest stand features in the field and using light detection and ranging (LiDAR) technology. Roost trees were compared with random trees using generalized linear mixed models. Male Myotis bats selected larger and taller snags, within stands containing a higher proportion of canopy gaps and a larger number of snags compared with random trees. Vegetation clumps of 0.1 ha containing a minimum of 10 snags with a diameter at breast height (DBH) = 10 cm should be maintained to preserve roosting habitat that is used by male Myotis bats in balsam fir – paper birch forests.Les petites chauves-souris brune (Myotis lucifugus (Le Conte, 1831)) et les chauves-souris nordique (Myotis septentrionalis (Trouessart, 1897)) se perchent souvent sous l’écorce exfoliante, a` l’intérieur des troncs et des cavités d’arbres durant l’été. Le manque actuel de connaissances sur l’écologie de perchage de ces espèces dans la forêt boréale limite notre compréhension sur la façon dont elles peuvent être affectées par l’exploitation forestière. L’objectif principal était d’identifier les caractéristiques des arbres et des peuplements forestiers qui étaient sélectionnés par les chauves-souris pour se percher au sein de la sapinière (Abies balsamea (L.) Mill.) a` boulot blanc (Betula papyrifera Marshall) du Québec (Canada). Durant 3 ans, nous avons capturé et équipé 22 chauves-souris de radio-émetteurs pour localiser leurs arbres-gîtes durant 7 a` 14 jours après relâche. Nous avons mesuré les caractéristiques des arbres et du peuplement sur le terrain et en utilisant la technologie LiDAR (light detection and ranging). Les arbres-gites ont été comparés a` des arbres aléatoires en utilisant des modèles mixtes linéaires généralisés. Les chauves-souris mâles du genre Myotis ont choisi des chicots plus larges et plus hauts au sein de peuplements contenant une plus grande proportion de trouées et un plus grand nombre de chicots, comparativement aux arbres aléatoires. Des parcelles de végétation de 0,1 ha comprenant un minimum de 10 chicots avec un diamètre a` hauteur de poitrine (DHP) = 10 cmdevraient être maintenues afin de préserver les sites de perchages des chauves-souris mâles du genre Myotis au sein des sapinières a` bouleau blanc

Breaking the Disk/Halo Degeneracy with Gravitational Lensing

The degeneracy between the disk and the dark matter contribution to galaxy rotation curves remains an important uncertainty in our understanding of disk galaxies. Here we discuss a new method for breaking this degeneracy using gravitational lensing by spiral galaxies, and apply this method to the spiral lens B1600+434 as an example. The combined image and lens photometry constraints allow models for B1600+434 with either a nearly singular dark matter halo, or a halo with a sizable core. A maximum disk model is ruled out with high confidence. Further information, such as the circular velocity of this galaxy, will help break the degeneracies. Future studies of spiral galaxy lenses will be able to determine the relative contribution of disk, bulge, and halo to the mass in the inner parts of galaxies.Comment: Replaced with minor revisions, a typo fixed, and reference added; 21 pages, 8 figures, ApJ accepte

The Tully-Fisher relation of distant cluster galaxies

We have measured maximum rotation velocities (Vrot) for a sample of 111 emission-line galaxies with 0.1 < z < 1, observed in the fields of 6 clusters. From these data we construct 'matched' samples of 58 field and 22 cluster galaxies, covering similar ranges in redshift (0.25 < z < 1.0) and luminosity (M_B < -19.5 mag), and selected in a homogeneous manner. We find the distributions of M_B, Vrot, and scalelength, to be very similar for the two samples. However, using the Tully-Fisher relation (TFR) we find that cluster galaxies are systematically offset with respect to the field sample by -0.7+-0.2 mag. This offset is significant at 3 sigma and persists when we account for an evolution of the field TFR with redshift. Extensive tests are performed to investigate potential differences between the measured emission lines and derived rotation curves of the cluster and field samples. However, no such differences which could affect the derived Vrot values and account for the offset are found. The most likely explanation for the TFR offset is that giant spiral galaxies in distant clusters are on average brighter, for a given rotation velocity, than those in the field. We discuss the potential mechanisms responsible for this, and consider alternative explanations.Comment: 19 pages, 13 figures, accepted by MNRA