Control biológico de "Phaeoacremonium minimum" mediante el uso de "Trichoderma" spp. en plantas de vid

• Autores: Guzmán Carro Huerga
• Directores de la Tesis: Pedro Antonio Casquero Luelmo (dir. tes.), Santiago Gutiérrez (dir. tes.)
• Lectura: En la Universidad de León ( España ) en 2022
• Idioma: español
• Número de páginas: 148
• Títulos paralelos:
  • Biological control of "Phaeoacremonium minimum" using "Trichoderma" spp. in grapevine plants
• Tribunal Calificador de la Tesis: José Alberto Cardoso Pereira (presid.), Alicia Lorenzana de la Varga (secret.), Horacio J. Peláez Rivera (voc.)
• Programa de doctorado: Programa de Doctorado en Ingeniería de Biosistemas por la Universidad de León
• Materias:
  • Ciencias agrarias
    • Fitopatología
      • Control biológico de enfermedades
• Enlaces
  • Tesis en acceso abierto en: BULERIA
• Resumen
  • español

    La presente tesis doctoral evalúa la posibilidad de utilizar agentes de control biológico autóctonos para combatir las enfermedades de la madera de la vid. En concreto, el uso de hongos del género "Trichoderma" frente a "Phaeoacremonium minimum", uno de los hongos pioneros de la enfermedad de la yesca y de la enfermedad de Petri.

    El principal problema a día de hoy es la falta de productos eficaces para combatir estas enfermedades. Esto es debido a la retirada de productos químicos del registro de productos fitosanitarios autorizados para combatir las plagas y enfermedades, motivado por una mayor preocupación por la salud del medio ambiente, del consumidor y de los productores. Las políticas europeas buscan el uso de soluciones ecológicas, sostenibles, adaptadas al cambio climático y respetuosas con la salud animal, humana y del medio ambiente. Sin embargo, hay una falta de consistencia de productos biológicos comerciales y un limitado número de productos químicos que, además, pueden provocar el desarrollo de resistencias en los patógenos. Por tanto, el principal objetivo de esta tesis es buscar soluciones basadas en el agente de biocontrol autóctono "Trichoderma" spp. adaptado a las condiciones de viñedos de la región de Castilla y León.

    En esta tesis se muestra que el aislado "Trichoderma" sp. T154 fue seleccionado y caracterizado como un agente de biocontrol que está adaptado a las condiciones de esta región y con capacidad de biocontrol frente a "Phaeoacremonium minimum". Además, este microorganismo fue capaz de colonizar las heridas de poda en condiciones de cambio climático y su aplicación fue optimizada con respecto al criterio de salud "One health".

    Inicialmente, se realizó una prospección de viñedos de Castilla y León. Se utilizó un nuevo método para aislar cepas de "Trichoderma" spp. a partir de corteza de la planta de vid. Se confirmó cómo un menor número de tratamientos fungicidas por campaña y una mayor edad de las plantas de vid favorecen las poblaciones naturales de "Trichoderma", obteniéndose 25 aislamientos de "Trichoderma" de las 10 parcelas muestreadas. Se evaluó la capacidad antagonista de los citados aislamientos mediante ensayos de confrontación dual "in vitro" frente a "Phaeoacremonim minimum" Y038-05-3a, y se seleccionaron los aislados T75, T79, T84 y T154 por su alta capacidad de biocontrol. Seguidamente, el aislado T154 fue utilizado para evaluar los mecanismos de biocontrol que era capaz de utilizar frente al aislado de "Phaeoacremonium minimum" CBS 100398. Este "Trichoderma" autóctono fue transformado mediante la técnica de protoplastos con el fin de expresar la proteína roja tdTom, lo que pertimitió determinar que el micoparasitismo en condiciones "in vitro" y la exclusión de nicho en heridas de planta de vid de la variedad tempranillo fueron los principales mecanismos de biocontrol. Finalmente, la cepa T154 fue evaluada junto con otros aislados autóctonos de "Trichoderma" en distintas condiciones de temperatura, así como se cuantificó su persistencia sobre heridas de poda. Se comprobó que esta cepa era capaz de producir gran cantidad de esporas a 25ºC en condiciones "in vitro", se verificó que era capaz de colonizar las heridas de poda de plantas de vid de tempranillo en condiciones de semicampo durante el invierno, permanecer al menos 12 semanas viable protegiendo la planta, estar adaptado a condiciones simuladas de cambio climático y ser inoculado con criterios de respeto a la salud "One health".

    Por tanto, las implicaciones en un futuro inmediato de esta tesis son la aplicación de la cepa autóctona de "Trichoderma" sp. T154 en condiciones de campo estudiando su interacción con el resto de la microbiota natural y sus efectos sobre la producción.

  • English

    This doctoral thesis evaluates the possibility of using autochthonous biological control agents to face grapevine trunk diseases. In particular, the use of fungi from the genus "Trichoderma" against "Phaeoacremonium minimum", which is considered a pioneer fungus of esca and Petri diseases.

    Nowadays, the main problem is the lack of effective products against these diseases. This is due to the withdrawal of chemical products to reduce the pernicious effects of pests and diseases and it is motivated by a greater concern about environment, and health of consumers and farmers. European policies look for ecological and sustainable solutions, adapted to climate change and respectful to animal, human and environmental health. However, there is a lack of consistency of commercial biological products and a limited number of chemical ones that, in addition, can induce resistance to pathogens. Therefore, the main objective of this thesis is based on looking for solutions based on the use autochthonous biocontrol "Trichoderma" spp. agents adapted to the ecological niche of the vineyards from Castilla y León region.

    Here we show that the isolate "Trichoderma" sp. T154, selected and characterized as a biological control agent adapted to the ecological conditions of this region, which acts efficiently against "Phaeoacremonium minimum", being also able to colonize pruning wounds under climate change conditions.

    First, a survey of vineyards was carried out in Castilla y León. A new method was used to isolate "Trichoderma" strains from bark of grapevine plants. It was confirmed that the older grapevine plants are, the higher is the diversity of "Trichoderma" spp. isolates and also, a negative correlation was identified between the number of fungicides sprayed per campaign and the diversity of "Trichoderma" spp. isolates. Moreover, 25 isolates of "Trichoderma" were identified from the 10 sampled plots. The antagonistic capacity of these isolates was evaluated using "in vitro" confrontation dual assays against "Phaeoacremonium minimum" Y038-05-3a. The isolates T75, T79, T84 and T154 were selected by their high biocontrol activity. Subsequently, the isolate T154 was used for evaluating biocontrol mechanisms against the isolate "Phaeoacremonium minimum" CBS 100398. This autochthonous "Trichoderma" isolate was transformed using the protoplast procedure in order to express the red protein tdTom. Thus, mycoparasitism under "in vitro" conditions and niche exclusion in wounds of Vitis vinifera cv. Tempranillo were identified as main mechanisms of biocontrol performed by this biological control agent. Finally, "Trichoderma" strain T154 among others indigenous "Trichoderma" strains were evaluated at different temperature conditions and also were inoculated in pruning wounds to evaluate their capacity of colonization. This strain demonstrated a great production of spores at 25ºC under "in vitro" conditions. Moreover, "Trichoderma" strain T154 was able to significantly colonize pruning wounds of Vitis vinifera cv. Tempranillo under semi-field conditions during winter. Besides, this strain was able to remain at least 12 weeks pos inoculation in plant, adapted to simulated climate change conditions and inoculated based on One health approach.

    Future implications derived from this thesis should be the spraying of this autochthonous strain, "Trichoderma" sp. T154, under field conditions to study its interaction with the rest of microbiota and its effects on wine production.