selecciÓn de progenies de encina - extremadura
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SELECCIÓN DE PROGENIES DE ENCINA (Quercus ilex L. spp ballota) Y
ALCORNOQUE (Q. suber L.) TOLERANTES
Departamento de Ciencias AgroforestalesEscuela Técnica Superior de Ingeniería
(Quercus ilex L. spp ballota) Y ALCORNOQUE (Q. suber L.) TOLERANTES
AL PATÓGENO Phytophthora cinnamomiRands
INTRODUCCIÓN
Control
No es fácil establecer un método de control ante P. cinnamomi. ¿por qué?
- Amplia gama de huéspedes a los que afecta
- Longevidad de estructuras de
EL DECAIMIENTO DE LOS QUERCUS.
- Longevidad de estructuras de resistencia
- Facilidad de propagación
Métodos químicos:
- Aplicación de fungicidas sistémicos( García et al., 1993)
- Aplicación de fertilizaciones de fósforo ( Fernández-Escobar et al., 1999; 2002)
2
¿Alternativas de lucha contra el decaimiento?
INTRODUCCIÓN
Estudios de variabilidad genética.
Ante el ataque de patógenos las plantas actúan mediante diferentes mecanismos (Larcher 1995):
EL DECAIMIENTO DE LOS QUERCUS.
mecanismos (Larcher 1995):- Mecanismos evitadores: respuestas que tienden a evitar o prevenir el estrés.
- Mecanismos tolerantes: adaptaciones que permiten soportar o resistir el estrés.
Resistencia de progenies y líneas clonales a P.cinnamomi en árboles de:
• Eucaliptus spp (Stuckely et al., 1994; Hüberli et al., 1997)
• Castanea spp (Marçais et al., 1996)
• Quercus spp
3
OBJETIVOSOBJETIVO PRINCIPAL:
- Selección de progenies de Q.ilex spp ballota y Q.suber con alto grado de tolerancia a P.cinnamomi.
- Selección de genotipos
FINANCIACIÓN Y PARTICIPANTES• Programa Interreg III 2004-2006
4
• Programa Interreg III 2004-2006
• Consejería de innovación, Ciencia y empresa, Junta de Andalucía (2008-2012)
• Universidad do Algarbe, INIA Oeiras, UHU.
Metodología. 1/2
Material vegetal:
- 2 especies (encina y alcornoque).
- 7 procedencias
- 20 familias por procedencia.
- Plantas de 1 savia procedentes de semilla.
Preparación del inóculo:
- Tres tipos de sustratos (N, P, A):- Tres tipos de sustratos (N, P, A):
- N: Tierra natural cogida de un foco de infección.
- P: El sustrato N pero parcialmente pasteurizado.
- A: El sustrato P pero infectado artificialmente.
Cultivo
- Pregerminación en laboratorio
- Trasferencia a envase forestal de 300cc
-Cultivo en invernadero con riego abundante
-- Dos sitios de ensayo Huelva y Oeiras
Ribatejo
Tras os
Montes
Algarve
Huelva Málaga
Baixo Alentejo
Ribatejo
Estremadura
Alto Alentejo
Metodología. 2/2
Diseño del experimento:
- 2 especies (encina y alcornoque).
- Tres niveles de infección de P. cinnamomi (N, P, A):
- N: Tierra natural cogida de un foco de infección.
- P: El sustrato N pero parcialmente pasteurizado.
- A: El sustrato P pero infectado artificialmente
- 7 procedencias de cada especie.- 7 procedencias de cada especie.
- 20 familias por procedencia.
- 10 plantas por familia y tipo de sustrato en 10 bloques completos.
-Ensayos en La Rábida y en Oeiras (Portugal)
Parámetros medidos:
- Supervivencia y crecimiento (H, D, Peso).
- Síntomas de la infección.
Análisis de datos:
- UNIANOVA con SPSS v12
- Factores: procedencia, familia, sustratos y bloque.
Resultados 1/8
Alcornoques Encinas
-Se aprecia un mayor susceptibilidad a la enfermedad en las encinas, apreciable desde el momento de la germinación de las semillas.
l
20
30
40
50
60
70
80
90
100
supe
rviv
enci
a (%
)
Q. ilex
Q. suber
Resultados 2/8
• Supervivencia de encinas y alcornoques en los tres niveles de infección del sustrato con P. cinnamomi. A: artificialmente infestado, P: parcialmente pasteurizado, N: Naturalmente infestado. (Todos: promedio general del ensayo).
0
10
A N PNiveles de infección
40
50
60
70
80
90
100
A
Results 3/8
40
50
60
70
80
90
100
surv
ival
(%
)
A
N
P
0
10
20
30
40
Marzo Abril Mayo Junio Agosto
P
N
todos
evolution de la superviencia de alconoque y encina en los tres niveles deinfección del sustrato con P. cinnamomi. A: artificialmente infestado,P: parcialmente pasteurizado, N: Naturalmente infestado. (Todos:promedio general del ensayo).
0
10
20
30
40
march april may june augustdate
surv
ival
(%
)
P
total
Q. suberQ. ilex
20
30
40
50
60
70
80
90
100
AlgarbeBadajozBaixo AlentejoMálagaHuelva
N
70
80
90
100
P
Resultados 4/8
Q. ilex
• Figura 3. Evolución de los porcentajes de supervivencia de las 7 regiones deprocedencia de Quercus ilex en los tres niveles de infección: N (naturalmenteinfestado), P (parcialmente pasteurizado) y A (Artificialmente infestado).
0
10
Marzo Abril Mayo Junio Agosto
HuelvaGranadaLa Rioja
0
10
20
30
40
50
60
70
Marzo Abril Mayo Junio Agosto
AlgarbeBadajozBaixo AlentejoMálagaHuelvaGranadaLa Rioja
Algarbe
A
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
A
P
N
global
0
0.05
0.1
0.15
0.2
0.25
0.3
0.35
Q. ilex
Results 7/8
0,05
0,10
0,15
0,20
0,25
0,30
0,35
freq
uecy
(%)
A
N
P
total
Q. suber
0
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100Supervivencia (%)
0
0 2 4 6 8 10 12 14Altura (cm )
0,00
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100
Survival (%)
Distribución de la supervivencia de progenies de encinas y alcornoques en los tres niveles de infección del sustrato con P. cinnamomi. A: artificialmente infestado, P: parcialmente pasteurizado, N: Naturalmente infestado. (Todos: promedio general del ensayo).
0,05
0,10
0,15
0,20
0,25
0,30
0,35
Fre
qu
en
cyLa Rábida
Oeiras
Total
Q. suber
0,00
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100
Survival (%)
Distribución de la supervivencia de progenies de alcornoques en los dos sitios de ensayo
30
40
50
60
70
80
90S
urvi
val (
%)
La Rabida
Oeiras
0
10
20
Algarve Alto Alen Baixo Ale Estremadu Huelva Malaga Ribatejo Tras os Mprovenance
supervivencia de procedencias de alcornoques en los dos sitios deensayo
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
A
P
N
global
0
0.05
0.1
0.15
0.2
0.25
0.3
0.35
Q. ilex
0,10
0,20
0,30
0,40
0,50
0,60
%
A
P
N
Total
Q. suber
0
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100Supervivencia (%)
0
0 2 4 6 8 10 12 14Altura (cm )
0,00
0 10 20 30 40 50 60 70Height (cm)
Distribución de la altura media de progenies de encinas y alcornoques en los tres niveles de infección del sustrato con P. cinnamomi. A: artificialmente infestado, P: parcialmente pasteurizado, N: Naturalmente infestado. (Todos: promedio general del ensayo).
Evaluación de la influencia sobre el sistema radical de la dosis de
inóculo, especie hospedadora y procedencia de las semillas en la infección de inóculo, especie hospedadora y procedencia de las semillas en la infección de
P.cinnamomi a Q. ilex y Q. suber.
16
Material y métodos
• Material vegetal: semillas de encina y alcornoque recogidas durante los meses de octubre y noviembre de 2008 de dos regiones de procedencia diferentes.
• Siembra y plantación: febrero 2009 durante 1 año.2009 durante 1 año.
• Inóculo: cepas P45, P37 y P203 de P.cinnamomi cultivadas en V8.
• Infección: 10 ml de inóculo infectivo inyectado a lo largo del cepellón.
• Trasplante: 25 plantas en caja de poliestireno expandido de 45 litros con sustrato perlita.
Material y métodos
Clase Porcentaje de afección Sintomatología radicular Sintomatología aérea
0 0-10%
Necrosis radicular Defoliación y/o marchitez foliar1 10-25%2 26-75%3 76-90%4 91-100%
Material y métodosEfecto de la dosis del inóculo infectivo
100 plantas de un año de edad de cada especie; 3 dosis + testigo; 25 plantas por tratamiento.Duración del ensayo: 1 mesParámetros medidos: Ψ, PRN, LRN, PRS, PRP, VR, PTP, LTP, NHJ y VA.Análisis de datos: ANOVA � modelo lineal general (GLM). Test Tukey-b. Correlación de Pearson.Dosis Composición del inóculo infectivo
D1 Contenido de micelio de 1,5 placa Petri de 15 cm de diámetro en medio V8(½ de cada cepa) de P. cinnamomi + 300 ml agua destilada para 30 plantas.
D3 Contenido de micelio de 6 placa Petri de 15 cm de diámetro en medio V8 (2 de cada cepa) de P. cinnamomi + 300 ml agua destilada para 30 plantas.
D5 Contenido de micelio de 24 placa Petri de 15 cm de diámetro en medio V8 (8 de cada cepa) de P. cinnamomi + 300 ml agua destilada para 30 plantas.
Correlación de Pearson.
Material y métodosDiferencias entre especies
380 plantas de un año de edad de cada especie.Duración del ensayo: 4 meses.Parámetros medidos: VA, VR.Análisis de datos: ANOVA � modelo lineal general (GLM).
20
Resultados
C
D1
D3 D5
1
1,5
2
2,5
ΨΨ ΨΨ(M
pa)
Q. ilex
Dosis Q. ilex
0,04
0,06
0,08
0,10
0,12
0,14PRN (g)
Isabel María León Sánchez Universidad de Huelva
21
C
0
0,5
1- ΨΨ ΨΨ
0,00
0,02
C D1 D3 D5
0
5
10
15
20
25
C D1 D3 D5
LRN (cm)PRN LRN PRS PRP LRP PTP LTP NHJ VR
LRN 0,785** 1
PRS 0,191 0,234 1
PRP 0,139 0,223 0,367** 1
LRP 0,025 0,183 -0,174 0,314* 1
PTP 0,054 0,109 0,430** 0,620** -0,088 1
LTP 0,088 0,116 0,424** 0,438** -0,144 0,816** 1
NHJ 0,146 0,171 0,228 0,249 -0,031 0,464** 0,551** 1
VR -0,129 -0,260* -0,426** -0,338** -0,042 -0,396** -0,323* -0,087 1
VA 0,118 0,101 -0,15 -0,206 0,065 -0,042 0,05 -0,034 0,042
ResultadosDosis Q. suber
0,002
0,004
0,006
0,008
0,01
0,012
0,014
0,016
0,018P/L
1,9
2,1
2,3
2,5
2,7
2,9
- ΨΨ ΨΨ(M
Pa
)
Q. suber
Isabel María León Sánchez Universidad de Huelva
22
0
0,002
C D1 D3 D5
0,0
0,5
1,0
1,5
2,0
2,5
3,0
C D1 D3 D5
VR
0
10
20
30
40
50
C D1 D3 D5
R
1,5
1,7
1,9
C D1 D3 D5
ResultadosDiferencias entre especies
1
1,5
2
2,5
3
3,5
VA
Control
Inoculada
1
1,5
2
2,5
3
VR C
I
Isabel María León Sánchez Universidad de Huelva
23
0
0,5
1
Encina Alcornoque 0
0,5
1
Encina Alcornoque
0,0
0,5
1,0
1,5
2,0
2,5
3,0
0 1 2 3 4 5
- ΨΨ ΨΨ(M
pa
)
Qi
Qs
Evaluación de la tolerancia/susceptibilidad de distintas
progenies de Q.ilex spp ballota y Q. suber al patógeno P.
cinnamomi Rands.
24
Material y métodosTemporada otoñal 2009/2010
200 semillas por árbol:
98 progenies de Q.ilex y 69 progenies de Q.suber.
Villanueva de los Castillejos (HR)Puebla de Guzmán (PG)
Selección de progenies
Puebla de Guzmán (PG)Las Herrerías (HE)Paymogo (PAY)Castaño del Robledo (CR)Zalamea la Real (ZR)Campofrío (CP)Cortes de la Frontera (CO)Los Barrios (BA)Bajo Alentejo (ABA)Alto Alentejo (AA)Algarve (ALG)
25
Material y métodos
26
Material y métodos
1. Duración: 6 meses.2. Parámetros evaluados: PRN, LRN, DIRP, P, R, F y VR.3. Total de plantas evaluadas:
Evaluación de tolerancia de progenies de Q.ilex y Q.suber a P.cinnamomi .
3. Total de plantas evaluadas:- 5 inoculadas y 2 control en Q.i de 80 progenies
diferentes.- 5 inoculadas y 2 control en Q.s de 64 progenies
diferentes.4. Análisis estadístico: GLM Univariante con los factores fijos tratamiento (T) y progenie (Pr).
Material y métodos
28
ResultadosEvaluación de la tolerancia de progenies de Q.ilex a P. cinnamomi
PRN LRN DIRP P R F VR
p T <0,001 <0,001 0,935 <0,001 <0,001 <0,001 <0,001p Pr <0,001 <0,001 <0,001 <0,001 <0,001 <0,001 0,653
p Pr*T <0,001 <0,001 0,868 0,002 <0,001 <0,001 1
0,2
0,25
PRN (g)35
40R
0
0,05
0,1
0,15
0,2
PGE6
CPE10
HRE8
HRE10
PRN LRN DIRP P R F VR
C 0,185±0,014 37,542±2,179 4,078±0,091 5,013±0,325 32,320±2,182 10,807±0,523 1,022±0,044
I 0,047±0,003 11,078±0,600 4,061±0,055 1,661±0,097 10,352±0,760 3,254±0,164 2,247±0,050
0
5
10
15
20
25
30
COE22
CPE10
HRE4
PGE7
ResultadosIR= PRN+LRN+P+R+F
FAMILIA IR GT FAMILIA IR GT FAMILIA IR GT FAMILIA IR GT
CPE10 7,336 HT HEE10 1,121 Tl HEE3 -0,269 S HRE2 -1,441 S
PGE6 5,302 HT CPE4 1,079 Tl ZRE6 -0,290 S ZRE7 -1,469 S
PAYE7 4,798 HT ZRE9 0,907 MT HRE13 -0,327 S HRE4 -1,588 S
ZRE8 3,564 HT HEE8 0,893 MT COE8 -0,357 S COE14 -1,608 S
PGE15 3,551 HT HEE5 0,725 MT ZRE11 -0,365 S HRE11 -1,700 S
COE22 3,397 HT COE7 0,691 MT ZRE12 -0,499 S HEE7 -1,766 S
Evaluación de la tolerancia de progenies de Q.ilex a P. cinnamomi
Nyassé et al., 1995
30
COE22 3,397 HT COE7 0,691 MT ZRE12 -0,499 S HEE7 -1,766 S
PAYE10 2,998 HT CPE3 0,564 MT COE24 -0,501 S PAYE8 -1,842 S
PGE4 2,626 HT PGE13 0,559 MT HEE9 -0,711 S PGE11 -1,954 S
COE31 2,621 HT COE1 0,529 MT CPE5 -0,730 S ZRE4 -2,117 HS
CPE8 2,376 HT CR3 0,472 MT HEE12 -0,771 S PAYE2 -2,583 HS
COE23 2,231 HT COE6 0,463 MT COE9 -0,848 S HRE3 -2,626 HS
CPE1 1,994 Tl HEE14 0,434 MT PAYE4 -0,883 S HRE9 -2,639 HS
COE15 1,937 Tl PAYE9 0,383 MT COE25 -0,969 S PAYE5 -2,680 HS
CR2 1,650 Tl CPE7 0,324 MT PGE7 -1,035 S ABA110 -2,692 HS
CPE6 1,626 Tl HRE16 0,214 MT HRE14 -1,043 S COE26 -2,954 HS
PAYE11 1,565 Tl CPE2 0,191 MT HEE15 -1,162 S HRE7 -3,013 HS
PGE10 1,520 Tl HEE11 -0,069 S HEE4 -1,178 S PAYE3 -3,231 HS
COE30 1,435 Tl COE29 -0,074 S PGE9 -1,211 S PAYE1 -3,321 HS
ZRE1 1,294 Tl HEE1 -0,213 S HEE2 -1,264 S HRE10 -3,652 HS
HRE15 1,143 Tl PGE8 -0,251 S CPE9 -1,299 S HRE8 -3,926 HS
PRN LRN DIRP P R F VRp T <0,001 <0,001 0,583 <0,001 <0,001 <0,001 <0,001p Pr <0,001 <0,001 1 0,009 <0,001 0,20 0,960
p Pr*T <0,001 0,001 1 0,065 <0,001 0,608 0,948
160
180
200R
Evaluación de la tolerancia de progenies de Q.suber a P. cinnamomi
0,6
0,7
PRN (g)
31
0
20
40
60
80
100
120
140
160
HEE6
SAA359
COA49
SAA360
PRN LRN DIRP P R F VRC 1,021±0,070 111,357±5,404 4,613±0,086 6,492±0,438 165,175±10,153 16,365±0,605 0,750±0,038
I 0,151±0,012 21,137±1,259 6,349±2,063 2,602±0,159 22,152±1,442 6,020±0,296 1,870±0,051
0
0,1
0,2
0,3
0,4
0,5
SALG297
SBA326
COA49
BAA13
Resultados
FAMILIA IR GT FAMILIA IR GT FAMILIA IR GT FAMILIA IR GT
HEE6 5,244 HT SAA361 0,791 MT COA47 -0,495 S BAA27 -1,151 S
SALG297 5,050 HT COA2 0,781 MT COA6 -0,527 S COA7 -1,204 S
SBA326 3,734 HT COA10 0,735 MT BAA22 -0,579 S BAA29 -1,220 S
BAA6 3,483 HT COA3 0,709 MT BAA4 -0,607 S COA48 -1,273 S
SAA359 3,463 HT SALG82 0,625 MT BAA7 -0,661 S COA45 -1,470 S
IR= PRN+LRN+P+R+F
Evaluación de la tolerancia de progenies de Q.suber a P. cinnamomi
32
SAA359 3,463 HT SALG82 0,625 MT BAA7 -0,661 S COA45 -1,470 S
BAA26 2,621 HT BAA10 0,421 MT SALG307 -0,662 S BAA15 -1,481 S
COA4 2,459 HT BAA3 0,392 MT BAA8 -0,672 S SALG296 -1,489 S
BAA9 2,189 HT COA5 0,315 MT BAA12 -0,726 S SALG299 -1,559 S
SAA355 1,947 Tl BAA24 0,082 MT ZRA5 -0,735 S COA43 -2,063 HS
SAA370 1,837 Tl BAA18 0,002 MT COA1 -0,746 S SAA356 -2,096 HS
BAA1 1,691 Tl SABA330 -0,047 S BAA25 -0,818 S COA46 -2,181 HS
BAA5 1,629 Tl SALG295 -0,113 S COA41 -0,867 S COA44 -2,309 HS
COA9 1,416 Tl BAA17 -0,118 S BAA20 -0,868 S CRA1 -2,384 HS
BAA11 1,304 Tl BAA28 -0,128 S COA42 -0,986 S BAA14 -2,528 HS
BAA16 1,135 Tl COA8 -0,206 S BAA30 -1,034 S SAA360 -2,885 HS
COA40 1,055 Tl BAA23 -0,369 S BAA13 -1,099 S COA49 -3,747 HS
Resultados
0,1
0,2
0,3
0,4
0,5
0,6PRN
HS C
HS I
HT C
HT I
20
40
60
80
100
120
LRN
HS C
HS I
HT C
HT I
Corroboración de las diferencias de tolerancia de progenies seleccionadas de Q.ilex.
33
0
0,1
0
20
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100R
HS C
HS I
HT C
HT I
Inoculación in vitro
Metodología• Selección de 5 genotipos de alcornoque por la tolerancia de la
familia en los ensayos anteriores• Multiplicación in vitro de segmentos nodales• Enraizadas en MSR4 (1 mes) y vermiculita (15 días)• 3 cepas de P. cinnamomi en V8 líquido durante el período de • 3 cepas de P. cinnamomi en V8 líquido durante el período de
máxima producción de zoosporas a dosis de 3.5x10^6 zoosporas/planta
• Evaluación hasta 30 días• Evaluación
– Tallo: nivel de daño, longitud– Raíces: longitud total y necrosada, diámetros, número.– Tiempo en aparecer los síntomas y de supervivencia.
• Comprobación en medio selectivo V8-NARPH
34
35
36
37
• Resultados
• Se han encontrado diferencias en los tiempos de aparición de síntomas y de supervivencia.
• En la producción de raíces nuevas y la longitud • En la producción de raíces nuevas y la longitud y proporción de las necrosis
• Distinto comportamiento entre clones.
38