Caracterización y epidemiología de xanthomonas arborícola pv. juglandis en nogal europeo (Juglans regia) en la Región Centro de la República Argentina

• Autores: Seta, Silvana Andrea
• Año de publicación: 2020
• Idioma: español castellano
• Tipo de recurso: tesis doctoral
• Colaborador/a o director/a de tesis: González, Mirian del Pilar
• Materia: Nogales; Nueces; Xanthomonas arboricola pv juglandis; Bacteriosis; Juglans regia; Argentina; Tizones
• Institución: Universidad Nacional de Rosario

La producción de nueces en Argentina se desarrolló en zonas tradicionales como Catamarca, Mendoza y La Rioja, sumando actualmente nuevas plantaciones en Río Negro, San Juan, Salta, Córdoba, San Luis, Entre Ríos y Santa Fe, como alternativa de diversificación productiva. Siendo el sur de la provincia de Santa Fe una zona con alta humedad relativa, el Tizón Bacteriano o Bacteriosis del nogal es una enfermedad de gran impacto. Su agente causal es Xanthomonas arboricola pv juglandis. Prácticamente todos los órganos aéreos de la planta pueden ser afectados por la bacteriosis, y su control, de carácter preventivo, consiste en la aplicación de bactericidas. Todas las variedades comerciales son susceptibles, pero aquellas de brotación tardía pueden evitar la enfermedad en climas mediterráneos. El estudio epidemiológico es una herramienta para la prevención de la enfermedad, sin el uso abusivo de productos químicos. En nuestro país no se ha desarrollado aún ningún modelo para el manejo de la misma, realizándose aplicaciones sin considerar el patosistema específico Xanthomonas-Juglans. El conocimiento de la epidemiología de esta enfermedad, el desarrollo de la misma en el tiempo, su relación con las condiciones climáticas y la variabilidad de las cepas existentes permitirían el establecimiento de pautas generales para su manejo efectivo. El objetivo general de este estudio fue caracterizar el comportamiento de X. arboricola pv. juglandis en nogal (Juglans regia) en la región centro de la República Argentina, y desarrollar un modelo epidemiológico para su manejo. Como objetivos específicos se fijaron: 1. Corroborar la identidad de X. arboricola pv. juglandis en nogal europeo. 2. Determinar variabilidad molecular de aislamientos de X. arboricola.pv. juglandis procedentes de diferentes localidades de la región húmeda de Argentina. 3. Evaluar la severidad de la bacteriosis a través del tiempo en las variedades Franquette, Chandler, Tulare y Davis. 4. Relacionar la severidad de la bacteriosis con los factores climáticos para desarrollar un modelo epidemiológico que tenga en cuenta las condiciones ambientales de la zona en estudio. 5. Analizar las estrategias de hibernación y dispersión del patógeno en yemas productivas y granos de polen. Para lograr estos objetivos se trabajó en el Campo Experimental José Villarino perteneciente a la Facultad de Ciencias Agrarias de la UNR (Zavalla, Santa Fe) sobre una colección de nogales compuesta por las variedades Franquette, Chandler, Tulare y Davis (6 a 11 plantas por variedad) y en el Laboratorio de la misma institución. Las plantas presentaban síntomas de manchas necróticas en hojas y en frutos, con diferentes niveles de severidad. Teniendo como diagnóstico presuntivo la presencia de X. arboricola pv juglandis y con el fin de corroborar dicho diagnóstico se recogieron trozos de hojas y se sembraron en cajas de Petri conteniendo medio BS (Brilliant Cresyl Blue Starch). También se recolectó material foliar en las localidades de Inriville, Corral de Bustos y Oliveros. Los aislamientos se realizaron en medio BS y se repicaron a medio agar tripteina de soja, a partir de ellos se realizó la extracción del ADN y fueron genotipificados aplicando dos reacciones de PCRs diferentes utilizando los cebadores que hibridan con elementos repetitivos presentes en algunos genomas bacterianos (REP-PCR y ERIC-PCR). Durante las campañas 2010-2011, 2011-2012 y 2012-2013 se tomaron datos de severidad en hojas (área foliar afectada /área total evaluada X 100) a partir del mes de noviembre (inicio de expansión foliar) y hasta febrero (caída de hojas). Las mediciones se realizaron semanalmente en cada ejemplar promediándose los datos para cada variedad. Con los datos se construyeron curvas de progreso de la enfermedad para cada variedad, con valores para cada año y comparando las 3 campañas. Utilizando las mediciones climáticas obtenidas durante el experimento y considerando la severidad de las variedades, se desarrolló un modelo predictivo. Durante los períodos otoño -invernales de 2010, 2011 y 2012 se extrajeron 60 yemas de cada variedad, y en cada año de experimento. Se sembraron en medio BS, registrándose a las 72 hs, la incidencia como número de yemas que desarrollaron colonias/ total de yemas sembradas x 100. Durante el primer año de evaluación se recolectó polen de 50 amentos de cada variedad, mediante bolsas de papel colocadas sobre los mismos, sujetas a las plantas. El mismo se llevó al Laboratorio y se suspendió en 2 ml de agua destilada estéril. Dicha suspensión se sembró por medio de un hansa en cajas de Petri conteniendo medio BS. A las 72 hs se realizó la observación, y el conteo de las colonias desarrolladas. Los trozos de hojas desarrollaron colonias de color amarillento, de consistencia mucosa. El análisis de PCR mostró que los aislamientos de cada localidad fueron similares entre si y diferentes a los de las otras localidades. En cuanto a severidad, se presentaron diferencias entre años, entre variedades e interacción año x variedad. La variedad de menor severidad en los 3 años fue Franquette (19,51%), las restantes variaron año a año. La campaña que presentó menores valores promedio fue 2011/12 (17.43%) y la más severa 2012/13 (79.58%). Mediante el procedimiento Proc Logistic del SAS se seleccionó el modelo con mejor ajuste (Ec1=– 2,189+1,024*DPr>9+0,609*DMojro+1,7147*sus) que incluye, además de dos variables meteorológicas, una variable discreta binaria que considera el efecto del comportamiento varietal (sus=1 y sus=0). Los resultados de incidencia en yemas tuvieron valores entre 76% y 96%, sin diferencias significativas entre variedades ni entre años. El alto nivel de infección en yemas permite mantener el inóculo de la enfermedad para el próximo ciclo. Las colonias desarrolladas a partir de granos de polen mostraron 100% de incidencia de la infección.
The purpose of this research was to characterize the performance of Xanthomonas arboricola pv. juglandis in the Argentine central region and to develop an epidemiological model to its management. The specific objectives were: 1. To corroborate the identity of X. arboricola pv. juglandis in Walnut. 2. To determinate molecular variability of X. arborícola pv. juglandis isolations from different locations of Argentine humid region 3.To evaluate the severity of Walnut Blight through time on Franquette, Tulare, Chandler and Davis varieties. 4. To relation to link severity with meterological factors to develop an epidemiological model. 5. To study hibernation strategies and pathogen dispersion through buds and pollen grains. The essay was performed in the Field of FCA UNR (Zavalla, Santa Fe) on Franquette, Chandler, Tulare and Davis varieties (6 11 plants per variety) with injuries on leaves and fruits, and also leaves from Inriville, Corral de Bustos and Oliveros. Leaves pieces were cultivated on Petri dishes with BS medium (Brilliant Cresyl Blue Starch).The bacterial isolations were cultivated on agar tripteina soya médium. Of this culture DNA was extracted. Two reactions of PCRs (REPPCR and ERIC PCR) were used for the DNAs typification . Foliar severity dates was recorded since November to February of 2010-2011, 2011-2012 and 2012-2013,and progress curves were made. With values of severity and the meteorological conditions a predictive model was developed. In Autumn- Winter 2010-2011 and 2012 buds of each variety were collected and cultivated in BS medium and incidence was evaluated. Also pollen grains of 50 catkins of each variety were collected and studied in Laboratory to count number of colonies. Pieces of leaves developed yellowish and mucous colonies on Petri plates. PCR analysis showed similar DNA patterns for each location and different patterns between locations. Franquette variety showed the lower severity values during the 3 years (19,51%). The period with lowest severity value was 2011/12 (17.43%) and the highest severity value was in 2012/13 (79.58%). Proc Logistic of SAS program adjusted the predective model (Ec1=–2,189+1,024*DPr>9+0,609*DMojro+1,7147*sus) that includes two metheorological variables and one discrete binary variable that explains variety performance(sus=1 y sus=0). The bud incidence of disease was between 76% y 96%. High level of infection in buds is the inoculum for the next cycle. Pollen grains showed 100% of bacteral infection.
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Fil: Seta, Silvana Andrea. Universidad Nacional de Rosario. Facultad de Ciencias Agrarias; Argentina