Management of gremmeniella abietina by means of biological control agents and host resistance

Resumen

Gremmeniella abietina (Lagerberg) Morelet (anamorfo Brunchorstia pinea (P. Karst) v Höhn) es un hongo patógeno que produce daños severos en bosques y plantaciones de coníferas, causando la muerte de árboles en el centro y norte de Europa, en Norteamérica y en Japón. El patógeno fue detectado por primera vez en España en 1929 en árboles de pino marítimo (Pinus pinaster (Aiton)) y aislado en 1999 de masas de pino carrasco (Pinus halepensis (Mill)) en la provincia de Palencia. A pesar de que aún no se han registrado brotes epidémicos en España, causa problemas serios a los árboles que afecta. Los principales síntomas que produce son acículas secas, defoliación de la copa, distorsión de ramillos terminales y eventualmente la muerte de algunos pies. Las medidas de control en otros países para prevenir o reducir la expansión e incidencia de la enfermedad incluyen prácticas selvícolas como podar ramas o eliminar árboles muertos y la aplicación de fungicidas sintéticos, aunque únicamente como medida de emergencia en viveros. La necesidad de gestión de la enfermedad junto con las recomendaciones europeas de usar métodos que no sean químicos, hacen necesario proveer de alternativas para luchar contra la enfermedad. Por ello, el principal objetivo de la presente tesis fue indagar en el uso de métodos alternativos para el control de las infecciones producidas por G. abietina. Para conseguir este objetivo, llevamos a cabo cuatro experimentos en los que se probó el uso de diferentes agentes de control biológico (hongos endófitos, sus filtrados y aislados infectados con virus) así como el uso de hospedantes resistentes. Los dos primeros experimentos se realizaron con hongos endófitos y sus filtrados, ya que se había comprobado previamente que estos organismos son capaces de reducir o inhibir el crecimiento de diferentes patógenos a través de varios mecanismos. Los endófitos (primer experimento) y sus filtrados (segundo experimento) se aplicaron a plantas de pino carrasco junto con los aislados de G. abietina para producir la infección. Además, para explorar los mecanismos que emplean estos agentes de control biológico para luchar contra el patógeno, se midió la concentración de fenoles totales en las plantas tras la infección, como un indicador de la activación del sistema de defensa de la planta. También se midió el contenido en compuestos de los filtrados para explorar la posible presencia de sustancias antibióticas. Al final del experimento (6 meses después de las inoculaciones) las necrosis producidas por el avance del patógeno se midieron en todas las plantas. Los experimentos se repitieron tres semanas después de la primera inoculación para verificar los resultados. En el tercer experimento, se probó si la presencia de mitovirus (virus del género Mitovirus que están asociados con hongos y cuya presencia a veces se relaciona con una disminución de la patogenicidad del mismo) en los aislados de G. abietina, era capaz de modificar su comportamiento y patogenicidad del hongo tanto en condiciones in vitro como in vivo en plantas de pino carrasco. Por último, en el cuarto experimento, se realizó un ensayo de procedencias con cinco procedencias distintas de pino carrasco para estudiar si alguna de ellas era resistente a la enfermedad. La necrosis producida por el avance del patógeno en la planta fue usada como variable respuesta. Además, las concentraciones de dos flavanonas, se midieron como posibles indicadores de la resistencia en plantas a la enfermedad. La presencia de todos los endófitos usados en nuestros experimentos así como sus extractos redujeron de forma significativa el avance de G. abietina en las plantas aunque dependió en ocasiones del momento de la inoculación. Cuando se usaron los endófitos como agentes de control biológico, el contenido en fenoles totales de la planta no aumentó. Por tanto, los mecanismos responsables de esta reducción pudieron ser la competición, el parasitismo, la producción de compuestos antibióticos o una combinación de ellos. Además, algunos compuestos fenólicos, fueron detectados en varios de los filtrados aunque no en todos, sugiriendo que aunque quizá la antibiosis estuviera implicada en esta reducción, los endófitos probablemente empleen varios mecanismos de acción. Los resultados del experimento de virus mostraron que los aislados infectados con mitovirus presentaron un mayor crecimiento micelial que los no infectados a la temperatura óptima de crecimiento del hongo que son 15ºC. En el experimento del invernadero se observó que las plantas que habían sido inoculadas con aislados con virus, presentaron mayores necrosis, sugiriendo que la presencia de virus en aislados de G. abietina podría estar produciendo una hipervirulencia del patógeno. Por último, las procedencias de pino carrasco evaluadas en el cuarto experimento, mostraron diferencias significativas en su susceptibilidad al patógeno en términos de necrosis y severidad visual. La cantidad de la flavanona naringenina fue diferente entre procedencias, sugiriendo que es un posible indicador de la resistencia de las procedencias.