Cryphonectria parasitica (MUff.) Barr. (Syn. Endothia parasitica (MUff.) And, & And.), the causal agent of chestnut blight, is a fungal pathogen of Castanea and Quercus species. After its introduction at the beginning of this century. C. parasitica virtually eliminated C. dentata Borlch. as an important forest tree species in the eastern United States. A similar result was anticipated when chestnut blight was found in Europe, but the unexpected appearance of trans­ missible hypovirulence-a unique natural biocontrol phenomenon-prevented the European chestnut (c. sativa Mill.) from succumbing to the blight (for reviews see 5,51, 69,92, 101, 103, 130). Castanea sativa was introduced by the Romans from Minor Asia (79). This tree species was formerly of major economic importance in the mountainous areas of Southern Europe, in the southern foothills of the Alps from Italy into Hungary, and along the Black Sea. It provided timber, firewood, tannin, and litter bed on marginal land, and produced nuts for human consumption and animal forage. Chestnuts are traditionally grown as coppices with a rotation period of 15 to 30 years, as coppices with standards, in high forests, and in orchards. The latter are often formed of old-growth giant trees (100 years is not uncommon), grafted with the local varieties (Figure 1). Socioeconomic changes and the introduction of the devastating chestnut blight (c. parasitica) caused a rapid decline in chestnut cultivation in many regions after the second world war (54, 76).

Summary An analysis of incidence of Phytophthora spp. in 732 European nurseries producing forest transplants, larger specimen trees, landscape plants and ornamentals, plus 2525 areas in which trees and shrubs were planted, is presented based on work conducted by 38 research groups in 23 European countries between 1972 and 2013. Forty‐nine Phytophthora taxa were recorded in 670 nurseries (91.5%); within these nurseries, 1614 of 1992 nursery stands (81.0%) were infested, although most affected plants appeared healthy. In forest and landscape plantings, 56 Phytophthora taxa were recovered from 1667 of 2525 tested sites (66.0%). Affected plants frequently showed symptoms such as crown thinning, chlorosis and dieback caused by extensive fine root losses and/or collar rot. Many well‐known highly damaging host– Phytophthora combinations were frequently detected but 297 and 407 new Phytophthora –host associations were also observed in nurseries and plantings, respectively. On average, 1.3 Phytophthora species/taxa per infested nursery stand and planting site were isolated. At least 47 of the 68 Phytophthora species/taxa detected in nurseries and plantings were exotic species several of which are considered well established in both nurseries and plantings in Europe. Seven known Phytophthora species/taxa were found for the first time in Europe, while 10 taxa had not been previously recorded from nurseries or plantings; in addition, 5 taxa were first detections on woody plant species. Seven Phytophthora taxa were previously unknown to science. The reasons for these failures of plant biosecurity in Europe, implications for forest and semi‐natural ecosystems and possible ways to improve biosecurity are discussed.

Abstract Members of the fungal genus Armillaria are necrotrophic pathogens with efficient plant biomass-degrading strategies. The genus includes some of the largest terrestrial organisms on Earth, spreading underground and causing tremendous losses in diverse ecosystems. Despite their global importance, the mechanism by which Armillaria evolved pathogenicity in a clade of dominantly non-pathogenic wood-degraders (Agaricales) remains elusive. Here, using new genomic data, we show that Armillaria species, in addition to widespread gene duplications and de novo gene origins, appear to have at least 775 genes that were acquired via 101 horizontal gene transfer (HGT) events, primarily from Ascomycota. Functional and expression data suggest that HGT might have affected plant biomass-degrading and virulence abilities of Armillaria , two pivotal traits in their lifestyle. We further assayed gene expression during root and cambium colonization, and report putative virulence factors, extensive regulation of horizontally acquired and wood-decay related genes as well as novel pathogenicity-induced small secreted proteins (PiSSPs). Two PiSSPs induced necrosis in live plants, suggesting they are potential virulence effectors conserved across Armillaria . Overall, this study details how evolution knitted together horizontally and vertically inherited genes in complex adaptive traits, such as plant biomass degradation and pathogenicity, paving the way for development of infection models for one of the most influential pathogens of temperate forest ecosystems.

Abstract Invasive fungal diseases represent a major threat to forest ecosystems worldwide. As fungicides are often unfeasible and not a sustainable solution, only a few other control options are available, including biological control. In this context, the use of parasitic mycoviruses as biocontrol agents of fungal pathogens has recently gained particular attention. Since the 1990s, the Asian fungus Hymenoscyphus fraxineus has been causing lethal ash dieback across Europe. In the present study, we investigated the biocontrol potential of the mitovirus Hymenoscyphus fraxineus mitovirus 2 (HfMV2) previously identified in Japanese populations of the pathogen. HfMV2 could be successfully introduced via co-culturing into 16 out of 105 virus-free isolates. A virus infection had contrasting effects on fungal growth in vitro , from cryptic to detrimental or beneficial. Virus-infected H. fraxineus isolates whose growth was reduced by HfMV2 showed a lower virulence on ash ( Fraxinus excelsior ) saplings compared to their isogenic virus-free isolates. The results suggest that mycoviruses exist in the native populations of H. fraxineus in Asia that have the potential for biological control of ash dieback in Europe.

Invasions by non-native pathogens represent a major threat to managed and natural ecosystems worldwide. Although necessary for adopting preventive strategies, the identification of invasive species before they are introduced is particularly difficult. Indeed, most pathogenic species that have become established in the last decades were first described only after they became invasive. To prevent further biological invasions, not only the early identification of potential new invasive plant pathogens is crucial, but also the assessment of their potential host range. In this study, we determined the pathogenicity and the saprotrophic ability of three Cryphonectria species towards three potential hosts in the family Fagaceae. For this, seedlings and dormant stems of European chestnut (Castanea sativa), pedunculate oak (Quercus robur) and European beech (Fagus sylvatica) were inoculated with different genotypes of C. parasitica (Asian species, invasive in Europe), C. naterciae (European species), and C. japonica (Asian species, not present in Europe). Lesion growth was measured and mortality assessed for four months. The highest damage was caused by C. parasitica on European chestnut, while C. japonica and C. naterciae induced significantly smaller lesions on this host species. All three Cryphonectria species did not grow saprophytically on F. sylvatica and Q. robur, but successfully colonized dormant stems of C. sativa. In the context of biological invasions, our study shows that the Asian C. japonica most likely represents a much less severe threat than C. parasitica for the tested European host species. Nonetheless, the ability of C. naterciae and C. japonica to saprotrophically colonize fresh chestnut wood may suggest that they could become established in chestnut forests and eventually infect weakened chestnut trees or other hosts not tested in this study.

Recombination shapes the evolutionary trajectory of populations and plays an important role in the faithful transmission of chromosomes during meiosis. Levels of sexual reproduction and recombination are important properties of host-pathogen interactions because the speed of antagonistic co-evolution depends on the ability of hosts and pathogens to generate genetic variation. However, our understanding of the importance of recombination is limited because large taxonomic groups remain poorly investigated. Here, we analyze recombination rate variation in the basidiomycete fungus Armillaria ostoyae, which is an aggressive pathogen on a broad range of conifers and other trees. We constructed a dense genetic map using 198 single basidiospore progeny from a cross. Progeny were genotyped at a genome-wide set of single nucleotide polymorphism (SNP) markers using double digest restriction site associated DNA sequencing (ddRADseq). Based on a linkage map of on 11,700 SNPs spanning 1007.5 cM, we assembled genomic scaffolds into 11 putative chromosomes of a total genome size of 56.6 Mb. We identified 1984 crossover events among all progeny and found that recombination rates were highly variable along chromosomes. Recombination hotspots tended to be in regions close to the telomeres and were more gene-poor than the genomic background. Genes in proximity to recombination hotspots were encoding on average shorter proteins and were enriched for pectin degrading enzymes. Our analyses enable more powerful population and genome-scale studies of a major tree pathogen.

Armillaria species are both devastating forest pathogens and some of the largest terrestrial organisms on Earth. They forage for hosts and achieve immense colony sizes using rhizomorphs, root-like multicellular structures of clonal dispersal. Here, we sequenced and analyzed genomes of four Armillaria species and performed RNA-Seq and quantitative proteomic analysis on seven invasive and reproductive developmental stages of A. ostoyae. Comparison with 22 related fungi revealed a significant genome expansion in Armillaria, affecting several pathogenicity-related genes, lignocellulose degrading enzymes and lineage-specific genes likely involved in rhizomorph development. Rhizomorphs express an evolutionarily young transcriptome that shares features with the transcriptomes of fruiting bodies and vegetative mycelia. Several genes show concomitant upregulation in rhizomorphs and fruiting bodies and shared cis-regulatory signatures in their promoters, providing genetic and regulatory insights into complex multicellularity in fungi. Our results suggest that the evolution of the unique dispersal and pathogenicity mechanisms of Armillaria might have drawn upon ancestral genetic toolkits for wood-decay, morphogenesis and complex multicellularity.