Advances towards integrated management of fungal grapevine trunk diseases

Abstract

As enfermidades da madeira da vide (EMV) atópanse entre as principais ameazas bióticas para a sustentabilidade económica da industria vitivinícola mundial, reducindo o rendemento, produtividade e lonxevidade dos viñedos. Varios factores foron atribuídos ao aumento da súa incidencia nos últimos anos, como son os cambios nas prácticas culturais dos viñedos, a baixa calidade sanitaria do material de propagación de vide, a prohibición das materias activas químicas máis efectivas e a deficiente protección das feridas de poda. Ademais, estas enfermidades son moi complexas, implicando un amplo espectro de fungos non relacionados taxonómicamente, o que fai que o seu control sexa moi difícil. Nesta tese, realizáronse estudos para a posta a punto de novas técnicas moleculares para a mellora na detección e xestión das EMV, así como, a avaliación de alternativas sostibles ao emprego de funxicidas que permitan aumentar a vida útil dos viñedos. En primeiro lugar, avaliouse comparativamente a precisión, a eficiencia e a especificidade das técnicas de PCR dixital (ddPCR) e PCR en tempo real (qPCR) para a detección e cuantificación de Ilyonectria liriodendri en mostras de solo, rizosfera e endorizosfera de viñedos novos e aparentemente sans de La Rioja. Os resultados revelaron unha forte correlación entre ambas as técnicas, sendo a ddPCR máis sensible a concentracións moi baixas do patóxeno. Observouse que as raíces de vides asintomáticas son un nicho microbiano que está habitado por patóxenos asociados á enfermidade do pé negro. A continuación, caracterizouse a dinámica espacial das comunidades fúnxicas destes tres compartimentos mediante a técnica de secuenciación masiva de amplicóns (HTAS), observándose que as comunidades de fungos foron homoxéneas entre viñedos. Tendo en conta que os estudos se realizaron en viñedos con variables climáticas e edáficas similares, estes resultados indican que o microbioma do viñedo de La Rioja consérvase parcialmente na rexión. Porén, o compartimento solo-planta constituíu a principal fonte de diversidade e composición das comunidades fúnxicas, cunha diminución da diversidade na endorizosfera, suxerindo que os tecidos da raíz supoñen unha barreira para a colonización fúnxica. A análise preditiva de funcionalidade mostrou un aumento na abundancia relativa de posibles patóxenos de plantas, endófitos e micorrizas arbusculares, e unha diminución na abundancia relativa de posibles saprótrofos da madeira e/ou do esterco, do solo cara a endorizosfera. Corrobórase así mesmo que os tecidos internos da raíz das vides asintomáticas son un nicho microbiano que está habitado por fungos asociados ás EMV. A HTAS empregouse tamén para determinar o efecto da época de poda na diversidade e composición do microbioma fúnxico que coloniza as feridas de poda de forma natural durante dous períodos de infección (novembro-febreiro e febreiro-maio), en viñedos pertencentes a tres Denominacións de Orixe (D.O.) de Galicia (España). As comunidades fúnxicas que colonizan as feridas de poda da vide víronse afectadas na súa composición e diversidade pola D.O., mentres que a variación espacial dentro de cada rexión foi baixa. Constatouse a existencia dun microbioma fúnxico estable nas feridas de poda, independentemente do período de infección, con abundancias máis altas para a maioría dos xéneros de fungos asociados ás EMV despois da poda de febreiro (inverno) que na de novembro (mediados de outono), o que suxire un efecto estacional nas infeccións das feridas de poda. Ademais, observouse unha correlación positiva entre a chuvia acumulada e a abundancia do microbioma fúnxico total, e do xénero Diaporthe en particular, durante a oitava e a undécima semana despois da poda. Unha das alternativas ao emprego de funxicidas no control das EMV é a utilización de cultivares menos sensibles a estes patóxenos. Neste sentido avaliouse, nun ensaio baixo condicións de invernadoiro, a tolerancia de cultivares de vide comerciais e minoritarios presentes en coleccións de xermoplasma españolas, ante a infección de Phaeomoniella chlamydospora, principal axente causal da enfermidade de Petri e da iesca. Non se observaron síntomas foliares nas plantas, se ben todos os cultivares desenvolveron lesións internas na madeira despois da inoculación artificial co fungo, o que indica que non hai evidencia de que exista resistencia cualitativa a Pa. chlamydospora. Porén, a severidade dos síntomas internos da madeira variou considerablemente entre os cultivares, o que permitiu clasificalos en base a diversos grados de tolerancia parcial á infección fúnxica. Os cultivares ‘Estaldiña’, ‘Albillo Mayor’ e ‘Castañal’ clasificáronse como os máis tolerantes en función das lonxitudes medias de necrose da madeira. En relación coas estratexias de manexo destas enfermidades, avaliouse o efecto de varios axentes de control biolóxico (ACBs), aplicados como tratamentos radiculares en pre- e post-plantación para controlar infeccións naturais causadas por fungos asociados coas enfermidades do pé negro e de Petri, así como, a súa influencia nos parámetros de crecemento da planta. A efectividade do ACB para reducir a incidencia e a severidade de ambas enfermidades variou coa idade e a parte da planta analizada. Baixo escenarios específicos, Streptomyces sp. E1 + R4 reduciu significativamente as infeccións causadas por Dactylonectria torresensis e D. macrodidyma (pé negro), mentres que Pythium oligandrum Po37 e Trichoderma spp. reduciron significativamente as infeccións causadas por Pa. chlamydospora e Phaeoacremonium minimum (enfermidade de Petri). Os tratamentos con ACB reduciron significativamente o peso da raíz con respecto ao control, mentres que non se observou ningún efecto sobre o peso do brote. Finalmente, avaliouse a eficacia de diversas formulacións funxicidas e de ACB, rexistradas en España, como protectores das feridas de poda fronte a infeccións artificiais de Diplodia seriata e Pa. chlamydospora, en dous viñedos da D.O. Valdeorras (Galicia). Os resultados amosaron, nestas condicións de estudo, que os tratamentos baseados en ACBs foron menos efectivos que os funxicidas. A formulación comercial baseada en piraclostrobin + boscalida proporcionou un alto control de ambos os fungos asociados ás EMV, mentres que os tratamentos baseados en Trichoderma mostraron baixa eficacia. O baixo rendemento e implantación dos tratamentos baseados en Trichoderma spp. discútese máis a fondo, valorando entre outros factores, a elevada carga de esporas empregada nas inoculacións artificiais dos fungos asociados coas EMV, o corto período de tempo transcorrido entre a aplicación do ACB e a inoculación artificial dos mesmos, o efecto das condicións ambientais adversas para a implantación de Trichoderma ou a posibilidade dunha baixa afinidade destes fungos polo cultivar ‘Godello’.