Resistencia de pinus pinaster ait. Al marchitamiento del pino causado por bursaphelenchus xylophilus (steiner & burher), nickle

Resumen

El nematodo de la madera del pino (NMP, PWN en inglés) Bursaphelenchus xylophilus, nativo de América del Norte, es el agente causal de la enfermedad del marchitamiento del pino (EMP, PWD en inglés). Este patógeno ha causado graves pérdidas medioambientales y económicas en Portugal y en los países del este asiático; constituyendo actualmente, una de las mayores amenazas para los bosques del pino en todo el mundo. En España, NMP fue detectado por primera vez en 2008; en la actualidad, la enfermedad se limita a cuatro focos, todos ellos situados próximos a la frontera con Portugal. Tanto en España como en Portugal, la principal especie hospedante de NMP es Pinus pinaster Ait.; si bien, también B. xylophilus ha sido detectado en árboles de P. radiata D. Don y P. nigra Arnold. Con el propósito de determinar el grado en el que las especies de pino podrían verse afectadas en España por NMP, se estudió la variación interespecífica en susceptibilidad al NMP de siete especies de pinos de especial importancia en España: P. canariensis Chr. Sm. ex DC., P. halepensis Mill. , P. pinaster, P. pinea L., P. sylvestris L., P. radiata y P. taeda L. Para ello, se inocularon artificialmente con B. xylophilus plántulas de 2 años de edad y la evolución de los daños se registró semanalmente hasta el final del ensayo. Además, se realizaron mediciones del potencial hídrico, conteo del número de nematodos en raíz y tallo, y se analizaron diferentes compuestos químicos constitutivos en el xilema; todo ello, para cada una de las especies y en diferentes fechas de medición. Pinus sylvestris fue la especie más susceptible y su potencial hídrico comenzó a disminuir antes de que aparecieran los primeros síntomas externos; P. pinaster y P. radiata también se mostraron susceptibles, si bien en menor grado que P. sylvestris, mientras que P. canariensis, al igual que el resto de las especies, no mostró ningún síntoma. Además, cabe destacar que en las siete especies se produjo una migración de nematodos hacia las raíces, si bien se recuperó un mayor número en las especies moderadamente susceptibles (P. pinaster y P. radiata) o muy susceptibles (P. sylvestris). Respecto a los compuestos químicos constitutivos en el xilema, el nitrógeno, los polifenoles totales y marginalmente el fósforo se correlacionaron negativamente con la mortalidad causada por NMP. La especie más susceptible, P. sylvestris, presentó altos niveles de sustancias liposolubles y bajos niveles de manganeso, indicando una posible relación entre estos componentes y la susceptibilidad a NMP. Los resultados de este ensayo sugieren que las masas de P. sylvestris, P. pinaster y P. radiata en España podrían resultar gravemente dañadas por NMP y también destacan el posible papel de ciertos compuestos químicos constitutivos como el nitrógeno en los mecanismos de resistencia contra NMP. Dada la susceptibilidad de P. pinaster a NMP y la gran importancia de esta especie en España, y particularmente en Galicia, estudiamos las diferencias de susceptibilidad entre varias procedencias de P. pinaster de la península ibérica y Francia, así como su relación con varios caracteres de historia vital. En este estudio, se realizaron tres ensayos de inoculación en plántulas de tres a cuatro años de edad, en los que se evaluaron diferentes caracteres de historia vital y variables fisiológicas en determinadas fechas específicas. Al igual que en el ensayo de especies, se cuantificó el número de nematodos en raíz y tallo. Los resultados de estos ensayos mostraron diferencias significativas entre las procedencias para casi todos los rasgos de historia de vital, daños, mortalidad y fluorimetría; detectándose además, una interacción significativa procedencia × ambiente. Las procedencias atlánticas Noroeste-Litoral y Leiria fueron las que experimentaron una mayor susceptibilidad a NMP, siendo las únicas en las que la susceptibilidad se mantuvo estable en los distintos experimentos. Otra de las conclusiones es que los cambios de susceptibilidad a B. xylophilus entre experimentos se vieron influidos por la temperatura y el estado de crecimiento de la plántula. Asimismo, la precipitación de otoño y la temperatura media máxima de verano en la zona de origen de las procedencias parecen estar relacionadas con su susceptibilidad a NMP. Este estudio también enfatiza la necesidad de nuevas investigaciones sobre cómo influye la etapa de crecimiento de los árboles en su susceptibilidad; así como la posibilidad de realizar cruzamientos controlados entre procedencias. La enfermedad del marchitamiento del pino resulta de una interacción compleja entre tres organismos principales (árbol huésped, nematodo e insecto vector) bajo unas condiciones climáticas específicas. En Galicia (Noroeste de España), el insecto vector Monochamus galloprovincialis está presente; la procedencia de P. pinaster Nororeste-Litoral que ha resultado ser la más susceptible de las estudiadas ocupa una gran extensión; y el patógeno ya se extiende prácticamente por todo Portugal, país adyacente a Galicia. Por lo tanto, existe un claro riesgo de propagación de la enfermedad del marchitamiento desde Portugal o bien también desde los focos dónde actualmente se encuentra localizada la enfermedad en España. En Portugal, a pesar de las estrictas medidas sanitarias que han implementado en los bosques afectados por la enfermedad del marchitamiento del pino, el nematodo sigue causando una mortalidad significativa en los bosques de P. pinaster. Por lo tanto, existe una gran necesidad de establecer nuevas medidas para la contención de la enfermedad. Entre las posibles estrategias se encontraría la inclusión de la resistencia a NMP como un nuevo carácter de selección en el programa de mejora de Pinus pinaster en Galicia. La mejora genética de la resistencia al nematodo es una de las principales estrategias que utilizan los principales países afectados para hacer frente a la enfermedad. Por consiguiente, en este trabajo también se ha evaluado la variación genética de la susceptibilidad de las familias de la población principal del programa de mejora de P. pinaster en Galicia. Se pretende determinar si la resistencia a NMP puede ser incluida como un nuevo carácter de selección del programa de mejora. Con este fin, se realizaron ensayos de inoculación artificial en plántulas de 91 familias de medios hermanos de programa de mejora, evaluando mortalidad, evolución de la enfermedad y las relaciones con determinadas variables fisiológicas medidas en distintas fechas, así como rasgos de historia vital medidos antes de la inoculación. Los resultados mostraron diferencias significativas entre las familias en casi todas las variables estimadas y una heredabilidad familiar razonablemente alta (variando de 0,45 a 0,87) para los rasgos de la historia vital, mortalidad y los síntomas de marchitamiento. Algunas de las familias presentaron alta tolerancia a B. xylophilus, lo que sugiere que la mejora de la resistencia a NMP podría ser una estrategia de control importante para el manejo de la enfermedad del marchitamiento del pino en España. Sin embargo, la mortalidad se correlacionó positivamente con la altura de los árboles y negativamente con el número de ramas, lo que puede indicar que los criterios de selección actuales podrían ir en contra de la mejora de la resistencia a NMP. La fluorimetría y el flujo de oleorresina fueron herramientas útiles para la evaluación de la condición fisiológica de los árboles tras la infección por B. xylophilus. Por otro parte, la selección de árboles candidatos de Pinus resistentes a la infección por NMP es un procedimiento que requiere mucho tiempo. Con el fin de resolver este problema y establecer un método simple para la selección de candidatos, se llevaron a cabo tres experimentos utilizando segmentos de rama de P. taeda y P. thunbergii. Nuestro objetivo fue determinar la cepa de B. xylophilus, la longitud de la sección de rama y la densidad de inóculo más adecuados para el desarrollo de esta metodología. Como era de esperar, hubo una mayor inhibición del paso de nematodos a través de los segmentos de rama de P. taeda que en los de P. thunbergii. Asimismo, los nematodos de la cepa Sc-9 tienden a pasar por los segmentos de ramas más fácilmente que la cepa T-4 y la probabilidad de paso de nematodos a través de segmentos de rama de P. thunbergii de 5 cm es mayor cuando la dosis de inoculación es de 200 nematodos. Cuando se inocularon 200 nematodos de la cepa Sc-9 en segmentos de rama de 5, 10 o 15 cm de árboles de P. taeda y clones de P. thunbergii de diferentes clases de tolerancia, no se encontró una correlación significativa entre las diferentes clases de tolerancia de los clones de P. thunbergii y el número de nematodos que pasaron a través de los segmentos. Sin embargo, este método si permitió diferenciar el clon de P. thunbergii suceptible del tolerante. Por tanto, podría ser útil para seleccionar árboles candidatos tolerantes entre los supervivientes de masas muy afectadas por la enfermedad del marchitamiento del pino; así como para seleccionar de manera rápida los clones más tolerantes dentro de un programa de mejora de resistencia a B. xylophilus. Otra conclusión derivada de estos ensayos es que los cambios estacionales de tolerancia observados sugieren que las condiciones climáticas podrían haber alterado el mecanismo de tolerancia de P. taeda y que la tolerancia puede verse afectada por condiciones abióticas tales como altas temperaturas y sequía.