Ayer tuvo lugar la exposición y defensa de la Tesis Doctoral de Miguel Román Écija en el Instituto de Agricultura Sostenible del CSIC en Córdoba. Su Tesis Doctoral titulada “Biology, ecology, and epidemiology of Xylella fastidiosa in Spain” ha sido desarrollada bajo la supervisión de los Dres. Juan A. Navas Cortés y Blanca B. Landa del Castillo del Instituto de Agricultura Sostenible.
Resumen:
Xylella fastidiosa (Xf) es una bacteria fitopatógena que habita el xilema y el intestino anterior de sus insectos vectores. Tiene un amplio rango de plantas huésped, capaz de infectar a más de 700 especies. El desarrollo de síntomas se produce por la obstrucción de los vasos del xilema, los mecanismos de virulencia bacteriana y la respuesta de la planta huésped, provocando quemadura de hojas, marchitamiento, y decaimiento general. Sin embargo, la infección por Xf puede no provocar síntomas visibles, aunque las plantas asintomáticas pueden presentar cambios fisiológicos. Desde su emergencia en Italia en 2013, causando la muerte masiva de olivos, Xf representa una gran amenaza fitosanitaria para la agricultura y ecosistemas forestales en Europa. El objetivo general de esta Tesis Doctoral ha sido profundizar en la comprensión de la biología y ecología, los mecanismos de virulencia de los nuevos genotipos europeos de la bacteria y su patogenicidad potencial en cultivos clave.
Se realizó una caracterización fenotípica y genómica en dos cepas españolas (IVIA5901 y ESVL) que comparten > 99% de la información cromosómica, pero difieren en la presencia de dos plásmidos en la cepa ESVL. Ambas cepas mostraron una menor formación de biopelículas, agregación celular y virulencia en tabaco, comparado con tres cepas de referencia de EEUU. Además, las cepas españolas se diferenciaron en la capacidad de movimiento, agregación celular y adhesión a las paredes usando cámaras de microfluidos, que se asoció a secuencias codificantes únicas de los plásmidos y el cromosoma, y a mutaciones deletéreas en genes específicos. Las inoculaciones artificiales de varias cepas europeas de Xf en arándano y olivo mostró una respuesta diferencial a la infección. Cuatro de seis cepas europeas indujeron síntomas en arándano, aunque sólo una cepa mostró síntomas comparables a la cepa virulenta de EEUU. En cambio, no se observó desarrollo de síntomas visibles en tres cultivares de olivo inoculados (Arbequina, Hojiblanca y Picual), aunque la infección bacteriana se confirmó molecularmente. En ambos patosistemas, hubo diferencias significativas en la colonización del xilema entre cepas de distintas subespecies. La infección asintomática en olivos se estudió con sensores proximales. Los resultados mostraron que varios índices de vegetación relacionados con pigmentos (carotenoides, flavonoides y xantofilas) discriminaron con precisión entre plantas inoculadas y sanas, alcanzando precisiones de clasificación superiores el 90%.
La respuesta de crecimiento y formación de biopelículas de 37 cepas de Xf en un rango de temperaturas (4 a 40°C) identificó un rango de temperatura óptima entre 19.9 a 30.4°C para el crecimiento y 14.7 a 29.8°C para formación de biopelículas, aunque existieron diferencias entre subespecies. Además, ninguna cepa creció por debajo de 10°C o por encima de 36°C. Sin embargo, las cepas incubadas por debajo de 10°C recuperaron su capacidad de crecimiento y formación de biopelícula a temperaturas favorables. En cambio, la incubación por encima de 36°C durante 168 horas resultó letal para todas las cepas. Adicionalmente, se estudió la dinámica térmica en los vasos de xilema y la interfaz suelo-raíz. El efecto de amortiguación térmica en el xilema del tronco, particularmente en los periodos de calor extremo, y en la interfaz suelo-raíz en otoño e invierno, indica que el entorno del xilema pueden proporcionar un entorno más favorable para la supervivencia de Xf.
Esta Tesis Doctoral ha proporcionado información valiosa sobre los mecanismos de virulencia, la patogenicidad diferencial, la respuesta fisiológica de las plantas infectadas y la ecología de Xf. Este conocimiento contribuirá al desarrollo de modelos de riesgos para el establecimiento de Xf más precisos y de prácticas de manejo más eficaces para prevenir el establecimiento y propagación de la bacteria en el entorno mediterráneo.
Enlaces a los artículos publicados:
https://doi.org/10.1094/PDIS-11-24-2327-RE
https://doi.org/10.1094/PHYTO-06-22-0234-R
https://doi.org/10.1094/PDIS-12-23-2640-SC
¡Magnífico trabajo!
¡Enhorabuena al nuevo Dr. Román!
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