Resumen de El virus del mosaico de la alfalfa (amv) en España: incidencia y efectos en alfalfa y análisis de la diversidad biológica y genética de poblaciones procedentes de distintos huéspedes
La alfalfa (Medicago sativa L.) es un cultivo importante en España y de forma destacada en el Valle del Ebro, donde se produce el 65% de la producción nacional. Este cultivo ha adquirido especial interés por el crecimiento en las últimas décadas del sector industrial de transformación de forrajes y por ser respetuoso con el medio ambiente, por lo que resulta adecuado para el establecimiento de sistemas agrícolas sostenibles. Sin embargo, a pesar de su importancia, se ha prestado escasa atención a las enfermedades que le afectan, en especial las producidas por virus. El virus del mosaico de la alfalfa (AMV) se transmite por semilla en alfalfa, su principal huésped natural, a través del cual se ha dispersado a la mayoría de zonas de producción de alfalfa de todo el mundo. Además se transmite de forma natural por numerosas especies de pulgones a más de 150 huéspedes, entre ellos cultivos hortícolas importantes como tomate y pimiento. La alta capacidad de dispersión del virus y las características agronómicas de la alfalfa, que permanece en campo entre cuatro y seis años, convierten este cultivo en un reservorio potencial de inóculo, con el consiguiente riesgo para otros cultivos susceptibles al virus que coexisten con la alfalfa. Por ello, el estudio de la epidemiología de AMV tiene un notable interés. Existen pocos estudios sobre la epidemiología de este virus, en especial en España, donde no se conoce la importancia real del virus en el cultivo. Por tanto, los objetivos principales de este trabajo de tesis fueron el estudio de la incidencia de AMV en zonas españolas productoras de alfalfa y el análisis de los factores epidemiológicos asociados con su variación. También se estimaron los efectos negativos de AMV sobre el rendimiento productivo y la calidad nutritiva del forraje en los cuatro principales ecotipos españoles de alfalfa, y se abordó el estudio de la diversidad y estructura genética de poblaciones españolas de AMV procedentes de distintos huéspedes.
El estudio de la incidencia de AMV se realizó en dos de las principales zonas españolas de producción de alfalfa que representan áreas agroecológicas diferentes, el Valle del Ebro y el Ampurdán, en parcelas comerciales de distinta edad y diferente tipo de riego, observándose un aumento de la incidencia con la edad en ambas áreas. Se utilizaron modelos de regresión logística para el análisis de los factores epidemiológicos asociados con la variación de la incidencia, que aunque no explicaron la totalidad de la variación observada en campo, sí permitieron conocer su importancia relativa, siendo la edad el factor más importante, seguido de la zona de cultivo y existiendo interacción entre ambos factores. Dicho análisis mostró que la progresión de la incidencia con la edad fue más rápida en el área del Ampurdán que en la del Valle del Ebro, mientras que no se observaron diferencias aparentes en la progresión de la enfermedad entre zonas de cultivo en una misma área agroecológica, lo que indica que los fenómenos asociados con la transmisión horizontal del virus actúan de manera similar en condiciones ecológicas semejantes. Sin embargo, los modelos sí detectaron diferencias de incidencia entre las zonas de cultivo dentro de una misma área agroecológica, sugiriendo que estas diferencias de incidencia vienen determinadas por distintas tasas de infección de AMV en la semilla de alfalfa. El análisis de la tasa de infección por AMV en lotes de semilla comercial de ecotipo Aragón mostró que todos los lotes analizados presentaban infección por AMV, con porcentajes de infección que variaron entre el 0,75% y el 4,96%. Además, el estudio de la progresión de la incidencia en microparcelas sembradas con lotes con distinta tasa de infección y cultivadas en las mismas condiciones ecológicas confirmó que una diferente tasa de infección por AMV en la semilla determina principalmente las diferencias de incidencia en el cultivo.
El análisis de los efectos de la infección de AMV sobre el rendimiento productivo y la calidad nutritiva en el cultivo de alfalfa se llevó a cabo en un ensayo de campo por comparación entre plantas inoculadas con AMV y plantas no inoculadas de los cuatro principales ecotipos de alfalfa españoles: Aragón, Tierra de Campos, Ampurdán y Mediterráneo. Los resultados correspondientes a los tres primeros años de cultivo indicaron que la infección viral tuvo un efecto negativo sobre la producción de materia seca en la parte aérea y en la raíz, que fue variable en función del ecotipo, y que se manifestó principalmente en los primeros cortes del tercer año, cuando el potencial productivo del cultivo fue mayor. Sin embargo, la infección por AMV no produjo ningún efecto claro en el valor nutritivo de la alfalfa como forraje durante los dos primeros años de cultivo.
El estudio de la diversidad genética se abordó a partir de una colección de 60 aislados de AMV procedentes de distintos huéspedes, alfalfa, pimiento, tomate, judía, borraja y malas hierbas, y principalmente de dos zonas, el Valle del Ebro y el Ampurdán. La diversidad genética se analizó en cuatro regiones del genoma comprendidas en los genes P1, P2, MP y CP, indicando una diversidad genética variable en función de la región genómica analizada, que también mostraron estar sometidas a distinto grado de presión selectiva en contra de cambios aminoacídicos. El análisis filogenético indicó un agrupamiento de los aislados en dos grupos, I y II, en las regiones P1, MP y CP, pero no en la región P2. En las regiones de la MP y CP el grupo II se subdividió en dos subgrupos, IIA y IIB. La puesta a punto de un método rápido de tipificación de los aislados mediante RT-PCR y RFLP permitió clasificar los aislados según su haplotipo y reveló la presencia de infecciones mixtas. Se identificaron siete haplotipos distintos, tres de ellos mayoritarios y que se mantienen en las distintas subpoblaciones. Dos de los siete haplotipos se originaron por reordenamiento genómico. El análisis de la estructura genética de la población española de AMV mostró evidencias de una diferenciación geográfica entre las áreas del Valle del Ebro y del Ampurdán. Teniendo en cuenta las secuencias de las regiones de la MP y CP de la colección de 60 aislados españoles junto con las secuencias de aislados extranjeros de AMV disponibles en la base de datos, también se observó la existencia de una estructuración según el origen geográfico a nivel mundial. Los resultados indicaron la existencia en la MP y CP de un subgrupo IIA constituido exclusivamente por aislados españoles. Por último, la caracterización biológica de aislados de AMV según su reacción en especies indicadoras indicó que existe diversidad biológica entre los aislados de AMV, pero que no se correlaciona claramente con el tipo genético de los aislados.
Las diferencias encontradas en la incidencia y en la estructura genética de las poblaciones de AMV en las dos áreas de cultivo estudiadas, el Valle del Ebro y el Ampurdán, sugieren que la tasa de infección por AMV en la semilla y el carácter de la alfalfa como cultivo perenne, unidos a las características agroecológicas de estas áreas, con distintas condiciones ambientales y distinto manejo del cultivo (ecotipo, empleo de semilla de producción propia o certificada, e intercambio de material), son los principales determinantes de la epidemiología de AMV.
