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Identifican variaciones en genes del olivo asociadas a la resistencia a un hongo que provoca su seca

Científicos andaluces estudian las diferencias genéticas relacionadas con diferentes mecanismos de respuesta a verticilosis, una enfermedad provocada por un microorganismo del suelo que ataca al árbol marchitándolo. Este hallazgo contribuye al desarrollo de nuevas variedades resistentes a este patógeno.


Córdoba |
09 de diciembre de 2020

Investigadores del Instituto de Investigación y Formación Agraria y Pesquera de Andalucía (IFAPA) Alameda del Obispo, en Córdoba, han encontrado variaciones genéticas relacionadas con la resistencia a la verticilosis en distintas variedades de olivo. Esta enfermedad, también conocida como ´la Seca´, está causada por el hongo de suelo Verticillium dahliae que penetra en la planta a través de las raíces y tapona su sistema vascular marchitándolo.

Grupo de Investigacion. De izquierda a derecha: Dra. Angjelina Belaj, Dra. Dolores Rodríguez-Jurado, Dr. Raúl de la Rosa, Dra. Belén Román, Dr. Lorenzo León y Alicia Serrano Gómez (doctoranda).

Hasta el momento no se han encontrado tratamientos eficaces y rápidos para combatir su infección, por lo que identificar los genes que están implicados en la resistencia a la verticilosis ayuda en la creación de marcadores que faciliten el proceso de selección e identificación de nuevas variedades.

En el trabajo, titulado ‘Nucleotide diversity analysis of candidate genes for Verticillium wilt resistance on olive’ y publicado en la revista Scientia Horticulturae, los investigadores observaron que hay múltiples genes implicados en la respuesta a la infección por V. dahliae e incluso diferentes mecanismos de respuesta. Por lo que no se puede hablar solo de un gen que se encuentre en el olivo, sino de todo un conjunto de genes que se encargan de construir distintas barreras protectoras y que puede variar entre los distintos genotipos.

Para su análisis los expertos compararon 77 genotipos (plantas genéticamente diferentes) procedentes del  Banco de Germoplasma Mundial de Olivo (BGMO), localizado en el Centro IFAPA Alameda del Obispo, selecciones del programa de mejora para resistencia a Verticilosis e individuos de las subespecies guanchica (endémica de las Islas Canarias) y cerasiformis (procedente de la Isla de Madeira). De esta manera, los investigadores han reunido un conjunto de genotipos representativos de la variabilidad genética de la especie (O. europaea).

La mayoría de estos genotipos habían sido previamente evaluados para su respuesta a la Verticilosis mediante inoculaciones artificiales en cámaras de cultivo y clasificados en función de su resistencia al hongo en diferentes categorías (extremadamente susceptible, susceptible, moderadamente susceptible, resistente y altamente resistente).

Olivo.

Los expertos analizaron las diferencias genéticas en 7 regiones de genes implicados en los mecanismos de defensa de las plantas contra V. dahliae. Tras las pruebas, los expertos señalan que los genes TLP1 y PFN2 han mostrado variaciones genéticas propicias para usarlas en futuros trabajos de selección. El primero, por su utilidad para diferenciar otras subespecies y el segundo, por estar potencialmente relacionado con la resistencia a la enfermedad. ´´Estos hallazgos revelan la necesidad de crear una colección amplia de genotipos, de diferente procedencia y con respuesta a la verticilosis bien caracterizada, con la que validar la utilidad de dichas variaciones genéticas, con la que validar la utilidad de dichas variaciones genéticas´´, explica a la Fundación Descubre la investigadora de IFAPA y autora del estudio, Alicia Serrano Gómez.

Algunas de estas respuestas pueden ser barreras físicas, como la lignina, una sustancia que se encuentra en las paredes celulares y evita que el hongo penetre en la planta. Asimismo, se pueden aplicar barreras bioquímicas, que inhiben el crecimiento de este patógeno, como los fenoles, compuestos bioactivos también presentes en los aceites de oliva vírgenes.

Aun así, los investigadores inciden en la importancia de realizar trabajos de evaluación en distintas condiciones antes de seguir profundizando en los estudios genéticos. ´´En otro trabajo que hemos publicado recientemente hemos observado cómo algunas variedades resistentes que se habían evaluado en cámaras de cultivo, resultaron ser susceptibles a la enfermedad en condiciones naturales´´, comenta Alicia Serrano.

Verticilosis, el enemigo silencioso

La verticilosis del olivo es una enfermedad vascular causada por el hongo de suelo Verticillium dahliae. Este patógeno penetra por las raíces e invade los tejidos encargados de transportar los nutrientes (vasos xilemáticos) impidiendo el flujo de savia. Esto puede llegar a provocar la muerte de planta. ´´La elevada persistencia de este hongo en el suelo y el reducido número de variedades resistentes hacen necesario el desarrollo de nuevas variedades que reúnan las características de respuesta y productividad deseables para la sostenibilidad del cultivo´´, explica Alicia Serrano.

Este hongo constituye una de las principales limitaciones para el cultivo del olivo y está presente de forma generalizada en la mayoría de las zonas productoras del mundo. Su facilidad para propagarse a través del agua de riego o de restos de cultivo hacen de este un problema difícil de solucionar. “De ahí la importancia desde el punto de vista medioambiental y económico de desarrollar variedades resistentes´´, comenta Alicia Serrano.

Campo de olivos.

Desde IFAPA, fruto de los diferentes trabajos realizados durante varios años en el programa de mejora genética de olivo, ya se encuentran en fase de registro tres selecciones resistentes a la Verticilosis, muy productivas y con características diferenciadas de sus aceites.

Este estudio se enmarca dentro del proyecto de Investigación e innovación en mejora genética de olivo (INMEGEO) financiado por el Instituto Nacional de Investigaciones Agrarias (INIA) y por el Instituto de Investigación y Formación Agraria y Pesquera (IFAPA), cofinanciados al 80% por el Fondo Europeo de Desarrollo Regional, dentro de los Programas Operativos FEDER de Andalucía 2014-2020.

Referencias

Alicia Serrano, Lorenzo León, Angjelina Belaj, Belén Román. ‘Nucleotide diversity analysis of candidate genes for Verticillium wilt resistance on olive’. Scientia Horticulturae. 2020.

Más información:

#CienciaDirecta, agencia de noticias de ciencia andaluza, financiada por la Consejería de Transformación Económica, Industria, Conocimiento y Universidades de la Junta de Andalucía.

Teléfono: 954 232 349

E-mail: comunicacion@fundaciondescubre.es



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