New insights into the biology, ecology and control of black-foot disease in grapevine
- Autores: Carmen Berlanas Vicente
- Directores de la Tesis: David Gramaje (dir. tes.), Enrique García-Escudero Domínguez (codir. tes.)
- Lectura: En la Universidad de La Rioja ( España ) en 2020
- Idioma: inglés
- Número de páginas: 122
- Tribunal Calificador de la Tesis: Josep Armengol (presid.), Cristina Menéndez Menéndez (secret.), María Cecilia Nines Farinha Rego (voc.)
- Programa de doctorado: Programa de Doctorado en Enología, Viticultura y Sostenibilidad por la Universidad de Castilla-La Mancha; la Universidad de La Rioja; la Universidad de Murcia; la Universidad de Salamanca y la Universidad de Valladolid
- Materias:
- Enlaces
- Tesis en acceso abierto en: Dialnet
- Resumen
- español
Actualmente, las enfermedades fúngicas de la madera de la vid son muy graves y han sido señaladas en muchos foros como una de las principales preocupaciones actuales del sector vitivinícola, si no la mayor. Entre estas enfermedades destaca la enfermedad del pie negro, cuya incidencia es creciente en viveros de vid y en nuevas plantaciones. Esta enfermedad está causada por numerosas especies con formas asexuales del tipo “Cylindrocarpon”. El pie negro ha sido extensamente estudiado en España durante los últimos años. Sin embargo, la constante reclasificación y ampliación taxonómica de las especies asociadas a la enfermedad, la restricción en la aplicación de fungicidas y la emergencia en el uso de técnicas de secuenciación de nueva generación ha hecho necesario una revisión y actualización de los conocimientos obtenidos hasta ahora. En esta tesis se ha estudiado en detalle la biología y ecología de la enfermedad, y se han evaluado diversas estrategias de control.
En primer lugar, se han caracterizado una amplia colección de aislados asociados al pie negro obtenidos de vides asintomáticas. Estos aislados fueron analizados mediante el estudio de sus caracteres fenotípicos y la secuenciación de los genes his3, tef1 y tub2 y la región ITS. Como resultado, se describieron dos nuevas especies asociadas al pie negro de la vid: Dactylonectria riojana e Ilyonectria vivaria, y por primera vez se han aislado de vid Ilyonectria pseudodestructans y Neonectria quercicola, elevando a 17 el total de especies fúngicas asociadas con la enfermedad en España. Además, se ha desarrollado un medio semi-selectivo, basado en un trabajo ya publicado, para identificar y cuantificar propágulos viables de hongos asociados al pie negro en muestras de suelo. El uso de este medio ha permitido confirmar la presencia de inóculo en campos de vivero en rotación y en viñedos adultos. Además, se ha establecido una relación positiva entre Unidades Formadoras de Colonias (UFC) de los patógenos de la enfermedad del pie negro y la concentración de CaCO3 en el suelo. A continuación, se ha caracterizado el microbioma fúngico y bacteriano de la rizosfera de 5 portainjertos en dos viñedos localizados en La Rioja y Navarra mediante secuenciación de amplicones. Los resultados mostraron que el genotipo es determinante en la selección del microbioma residente en la rizosfera en el viñedo adulto (25 años), mientras que este factor no influía en la selección del microbioma en el viñedo joven (7 años). Sin embargo, diversas especies bacterianas y fúngicas se encontraron en ambos viñedos, lo que demuestra la existencia de un microbioma conservado en el viñedo, independientemente de la región geográfica. Además, se ha observado una correlación positiva entre la abundancia relativa de patógenos de la enfermedad del pie negro obtenida mediante secuenciación masiva de amplicones y la obtenida mediante qPCR. También se ha comprobado que la rizosfera de los portainjertos “140 R” y “161-49 C” contiene menor cantidad de estos patógenos que los portainjertos “1103 P”, “110 R” y “41 B”. Por último, en cuanto a medidas de control, se ha comparado la eficacia de la biofumigación con mostaza blanca con el empleo de propamocarb + fosetyl-Al, así como el efecto de la aplicación de Tusal®, un producto comercial basado en las especies Trichoderma atroviride T11 y Trichoderma asperellum T25. Se ha confirmado que la biofumigación con Brassica sp. es una alternativa prometedora al uso de fungicidas químicos para el control de la enfermedad del pie negro, mientras que la aplicación de Trichoderma spp. sobre las raíces antes de la plantación resultó ser inefectiva para el manejo de la enfermedad.
- English
Grapevine trunk diseases (GTDs) are a growing concern in the wine sector worldwide. Among them, black-foot disease (BFD) has increased its incidence in grapevine nurseries and newly established vineyards. BFD is caused by numerous Cylindrocarpon-like asexual morphs species. This disease has been widely studied in Spain in recent years. However, the constant reclassification and taxonomic expansion of the species associated with BFD, the restriction in the application of fungicides, and the emergence in the use of high-throughput sequencing techniques has made necessary a review and an update of the knowledge obtained so far. In this Ph.D. thesis, the biology and ecology of the disease was studied in detail. The evaluation of different control strategies to improve disease management was also investigated.
Firstly, a wide collection of isolates associated to BFD, which were obtained from asymptomatic vines, were characterized. These isolates were studied with morphological and cultural characteristics as well as phylogenetic analyses of combined DNA sequences of the his3, tef1 and tub2 genes, and the ITS region. Two new species associated with the disease were described: Dactylonectria riojana and Ilyonectria vivaria. Ilyonectria pseudodestructans and Neonectria quercicola were isolated for the first time from grapevine in Spain, raising the total number of fungal species associated to BFD in our country to 17. The development of a semi-selective medium based on previous research allowed the identification and quantification of viable propagules of fungi associated with BFD from soil samples. The presence of BFD inoculum in rotating nursery fields and in mature vineyards was confirmed. Moreover, a positive correlation was established between Colony Forming Units (CFU) of BFD pathogens and the CaCO3 concentration in soil. On the other hand, the fungal and bacterial microbiome of the rhizosphere of 5 rootstocks in two vineyards located in La Rioja and Navarra has been characterized by high-throughput amplicon sequencing (HTAS). The results showed that grapevine rootstock genotype was the most important factor in shaping the microbiome in a mature vineyard (25-year-old), but not in a young vineyard (7-year-old). However, several bacterial and fungal species were found in both vineyards, demonstrating the existence of a “core” microbiome conserved in the vineyard, regardless of the geographic region. In addition, a positive correlation has been observed between the relative abundance of BFD pathogens obtained by HTAS and by qPCR. Moreover, the rhizosphere compartment of the "140 R" and "161-49 C" rootstocks harboured lower number of these pathogens than the "1103 P", "110 R" and "41 B" rootstocks. Finally, regarding control measures, the efficacy of white mustard biofumigation was compared with the use of propamocarb + fosetyl-Al, as well as the effect of Tusal® (Trichoderma atroviride T11 + Trichoderma asperellum T25) application. Biofumigation with Brassica sp. is a promising alternative to the use of chemical fungicides for BFD control, while the application of commercial products based on Trichoderma sp. on the roots before planting resulted ineffective for disease management.
- español
