Tesis por compendio / Xanthomonas arboricola pv. pruni is the causal agent of the bacterial spot disease of stone fruits, almond and ornamental species of Prunus. This pathogen constitutes one of the major threats to this group of species due to the economic losses it generates, and it is therefore considered as a quarantine organism in the European Union (EU). Recently, several outbreaks of the disease have been described in EU countries including Spain, where this pathogen has been detected in seven regions. Given the importance of this emerging disease and the lack of information about it, several aspects related to its diagnosis and epidemiology have been addressed in this work. Additionally, taxonomic characterization of three atypical Xanthomonas strains isolated from nectarines, causing similar symptoms to those produced by X. arboricola pv. pruni, have also been performed. First, a prototype of lateral flow immunoassay has been designed for the diagnosis of bacterial spot disease. It was developed by producing two polyclonal antibodies which were then combined with carbon nanoparticles and assembled on nitrocellulose strips. The specificity of the immunoassay was tested, obtaining a positive result with all the strains of X. arboricola pv. pruni analyzed. The limit of detection observed was 104 CFU/ml, which is sufficient for the detection of this pathogen in symptomatic samples. To demonstrate the accuracy and the reliability of the immunoassay, the prototype developed was used in the analysis of naturally infected field samples and healthy samples. Results were compared to those obtained by plate isolation and real time PCR, and a high correlation among techniques was observed. In a second step, as X. arboricola pv. pruni was first detected in Spain in 2002, and in subsequent years several outbreaks have occurred in 11 provinces, it was considered of interest to study the relationships between a collection of 239 Spanish strains of this pathogen originated from nurseries, orchards and interceptions with the technique of the Multilocus Variable Number of Tandem Repeat Analysis (MLVA). This method confirmed its high discriminatory power and the strains were grouped in 18 genetic clusters. The results obtained suggest multiple introductions of X. arboricola pv. pruni in Spain, and the leading role of the nurseries in the introduction and dissemination of this pathogen through the commercialization of contaminated plant propagation material. Finally, three strains isolated from nectarines in Murcia showing similar symptoms to those produced by X. arboricola pv. pruni, were analyzed using both phenotypic and molecular methods. The first results of biochemical tests and PCR were negative for this pathogen. Therefore, these isolates have been subjected to a taxonomic characterization through a polyphasic approach, comparing them with reference strains of other Xanthomonas species. Additionally, inoculations on peach plants demonstrated the pathogenicity of the three strains. The results obtained confirmed that these strains constitute a new species of the genus Xanthomonas, for which the name Xanthomonas prunicola has been proposed, and its main differential characteristics from the other species of this genus have been defined. Overall, the studies collected in this thesis provide a rapid method for on-site diagnosis of the bacterial spot disease, a deeper knowledge of the genetic diversity of the Spanish strains of X. arboricola pv. pruni and the development of a new methodology for its evaluation, as well as the description of a new Xanthomonas species that affects nectarine. / Xanthomonas arboricola pv. pruni es el agente causal de la mancha bacteriana de los frutales de hueso, el almendro y especies ornamentales del género Prunus. Este patógeno constituye una de las mayores amenazas para estas especies debido a las pérdidas económicas que genera, por lo que está considerado como un organismo de cuarentena en la Unión Europea (UE). Se han descrito numerosos brotes en países miembros de la UE en los últimos años y entre ellos en España, donde ha sido detectada la bacteria en siete Comunidades Autónomas. Ante la importancia de esta enfermedad emergente y la carencia de información sobre la misma, en este trabajo se han abordado aspectos relacionados con su diagnóstico y epidemiología que permitirán ampliar nuestro conocimiento sobre ella. Además, también se ha realizado la caracterización taxonómica de tres cepas atípicas de Xanthomonas aisladas de nectarino, que causan síntomas similares a los producidos por X. arboricola pv. pruni. En primer lugar, se ha desarrollado un prototipo de tiras inmunológicas de flujo lateral para el diagnóstico de la mancha bacteriana. Para su diseño, se partió de dos anticuerpos policlonales que se combinaron con nanopartículas de carbono y se ensamblaron en membranas de nitrocelulosa. Se analizó la especificidad de las tiras, obteniendo resultado positivo con todas las cepas de X. arboricola pv. pruni ensayadas. El límite de detección obtenido con las tiras de flujo lateral fue de 104 UFC/ml, que es suficiente para la detección de esta bacteria en muestras sintomáticas. Para comprobar su fiabilidad y precisión, el prototipo desarrollado se utilizó en el análisis de muestras de campo naturalmente infectadas y muestras sanas, y los resultados se compararon con los obtenidos en el aislamiento en medio de cultivo y los de PCR en tiempo real, observándose una elevada correlación entre las tres técnicas. En segundo lugar, como X. arboricola pv. pruni se detectó por primera vez en España en 2002, y desde entonces se han producido brotes de la enfermedad en 11 provincias, se consideró de interés estudiar las relaciones existentes entre una colección de 239 cepas españolas de esta bacteria procedentes de viveros, plantaciones e intercepciones, con la técnica del "Multilocus Variable Number of Tandem Repeat Analysis" (MLVA). Se demostró su gran poder de resolución ya que permitió clasificar las cepas en 18 grupos genéticos. Los resultados obtenidos sugieren que en España se han producido múltiples introducciones de la bacteria, y que los viveros han jugado un papel importante en la introducción y diseminación del patógeno a través de la comercialización de material vegetal contaminado. Por último, se analizaron fenotípica y molecularmente tres cepas aisladas en nectarinos de la provincia de Murcia, que mostraban síntomas similares a los causados por X. arboricola pv. pruni. Los primeros análisis basados en test bioquímicos y PCR resultaron negativos para este patógeno. Por tanto, se ha llevado a cabo la caracterización taxonómica de dichos aislados a través de un estudio polifásico, comparándolos con cepas de referencia de otras especies de Xanthomonas. Además, se realizaron inoculaciones que confirmaron la patogenicidad de las cepas. Los resultados obtenidos han permitido clasificar estas cepas como una nueva especie del género Xanthomonas, para la que se ha propuesto el nombre de Xanthomonas prunicola y para la que se han definido sus características diferenciales de las otras especies de este género. Los trabajos presentados en esta memoria han aportado un nuevo método rápido de diagnóstico in situ de la mancha bacteriana, el desarrollo una nueva metodología para la evaluación de la diversidad genética de una selección de cepas españolas de X. arboricola pv. pruni, así como la descripción de una nueva especie de Xanthomonas que afecta a nectarino. / Xanthomonas arboricola pv. pruni és l'agent causal de la taca bacteriana dels fruiters d'os, l'ametler i espècies ornamentals del gènere Prunus. Aquest patogen constitueix una de les majors amenaces per a aquestes espècies a causa de les pèrdues econòmiques que genera, per la qual cosa està considerat com un organisme de quarantena en la Unió Europea (UE). S'han descrit nombrosos brots en països membres de la UE en els últims anys i entre ells a Espanya, on ha sigut detectat el bacteri en set Comunitats Autònomes. Davant la importància d'aquesta malaltia emergent i la manca d'informació sobre aquest tema, en aquest treball s¿han abordat aspectos relacionats amb el seu diagnòstic i epidemiologia que permetran ampliar el nostre coneixement sobre ella. A més, també s'ha realitzat la caracterització taxonòmica de tres ceps atípics de Xanthomonas aïllats de nectariner, que causen símptomes similars als produïts per X. arboricola pv. pruni. En primer lloc, s'ha desenvolupat un prototip de tires immunològiques de flux lateral per al diagnòstic de la taca bacteriana. Per al seu disseny, es va partir de dos anticossos policlonals que es van combinar amb nanopartícules de carboni i es van assemblar en membranes de nitrocel¿lulosa. Es va analitzar l'especificitat de les tires obtenint resultat positiu amb tots els ceps de X. arboricola pv. pruni assajats. El límit de detecció obtingut amb les tires de flux lateral va ser de 104 UFC/ml, que és suficient per a la detecció d'aquest bacteri en mostres amb símptomes de la malaltia. Per a comprovar la seua fiabilitat i precisió, el prototip desenvolupat es va utilitzar en l'anàlisi de mostres de camp naturalment infectades i mostres sanes, i els resultats es van comparar amb els obtinguts en l'aïllament en medi de cultiu i els de PCR en temps real, observant-se una elevada correlació entre les tres tècniques. En segon lloc, com que X. arboricola pv. pruni es va detectar per primera vegada a Espanya en 2002, i des de llavors s¿han produït brots de la malaltia en 11 províncies, es va considerar d'interès estudiar les relacions existents entre una col¿lecció de 239 ceps espanyols d'aquest bacteri procedents de vivers, plantacions i intercepcions amb la tècnica del "Multilocus Variable Number of Tandem Repeat Analysis" (MLVA). Es va demostrar el seu gran poder de resolució ja que va permetre classificar els ceps en 18 grups genètics. Els resultats obtinguts suggereixen que a Espanya s'han produït múltiples introduccions del bacteri, i que els vivers han jugat un paper important en la introducció i disseminació del patogen a través de material vegetal contaminat. Finalment, es van analitzar fenotípicament i molecularment tres ceps aïllats en nectariners de la província de Múrcia, que mostraven símptomes similars als causats per X. arboricola pv. pruni. Les primeres anàlisis basades en test bioquímics i PCR van resultar negatius per a aquest patogen. Per tant, s'ha dut a terme la caracterització taxonòmica de dits aïllats a través d'un estudi polifàsic, comparant aquests amb ceps de referència d'altres espècies de Xanthomonas. A més, es van realitzar inoculacions que van confirmar la patogenicitat dels ceps. Els resultats obtinguts han permés classificar aquests ceps com una nova espècie del gènere Xanthomonas, per a la qual s'ha proposat el nom de Xanthomonas prunicola, i per a la que s'han definit les seues característiques diferencials de les altres espècies d'aquest génere. Els treballs presentats en aquesta memoria han aportat un nou mètode ràpid de diagnòstic in situ de la taca bacteriana, el desenvolupament d'una nova metodologia per a l'avaluació de la diversitat genètica d'una selecció de ceps espanyols de X. arboricola pv. pruni, així com la descripció d'una nova espècie de Xanthomonas que afecta al nectariner. / López Soriano, P. (2017). Especies de Xanthomonas causantes de enfermedades en frutales de hueso y almendro: diagnóstico, diversidad genética y taxonomía [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/86200 / Compendio

El principal objectiu d'aquest treball ha estat estudiar la producció de metabòlits amb activitat antibiòtica per soques de l'espècie Pseudomonas fluorescens de la col·lecció EPS, i també avaluar la seva potencialitat com a agents de biocontrol. Es va disposar també de diverses soques de P. fluorescens, cedides per altres investigadors, que van utilitzar-se com a referència perquè algunes són actives en control biològic i produeixen metabòlits secundaris d'interès en el biocontrol de malalties de plantes.La present memòria s'estructura en cinc capítols, que són, introducció al control biològic, descripció de l'etapa de selecció de soques i cerca dels metabòlits produïts, estudi de la producció d'HCN per la soca EPS288, estudi de la producció de l'antibiòtic 2,4-diacetilfloroglucinol (DAPG), i finalment, el darrer capítol, on s'ha estudiat la producció de DAPG sobre material vegetal i la capacitat de colonitzar arrels per diverses soques d'interès.En l'etapa de prospecció, va demostrar-se que un 37% del total de les soques de la col·lecció EPS produïen HCN, totes de l'espècie P. fluorescens, i un 90% d'aquestes provenien de les arrels de plantes. Es va confirmar la producció dels metabòlits secundaris 2,4-diacetilfloroglucinol, àcid fenazina-1-carboxílic, i pirrolnitrina, per diverses soques de la col·lecció EPS seleccionades mitjançant tècniques moleculars. Així, de la col·lecció EPS, les soques EPS317 i EPS808 produeixen DAPG, la EPS263 àcid fenazina-1-carboxílic i pirrolnitrina i, EPS894, EPS895, EPS945 produeixen àcid fenazina-1-carboxílic. La producció d'HCN es va estudiar més exhaustivament en la soca EPS288, seleccionada per la seva activitat antifúngica i candidata a agent de biocontrol contra Stemphylium vesicarium, causant de la estemfiliosi de la perera, i contra Penicillium expansum, causant de la podridura blava en conservació de fruita a postcollita. Per aquest estudi, es va dissenyar i validar un sistema per recollir l'HCN a partir de cultius en medi líquid. S'ha demostrat que la temperatura d'incubació, la concentració cel·lular de sembra i la composició del medi de cultiu afectaven a la producció d'HCN. Els medis complexos i la glicina n'afavorien la síntesi i la font de carboni no afectava. La soca EPS288 va produir més HCN que P. fluorescens CHA0, soca de referència productora d'HCN i descrita com a activa en processos de biocontrol de fongs fitopatògens. En l'estudi de la producció de DAPG, les soques de la col·lecció EPS i de referència, es van comparar en diversos medis de cultiu estudiant l'efecte de la complexitat i consistència del medi, i l'addició de ferro o de glucosa. Va demostrar-se que la producció de DAPG depèn principalment de la soca i de les característiques del medi de cultiu. La glucosa estimula la producció, mentre que el ferro pràcticament no afecta, i en general, el medi sòlid i complex estimula la producció de DAPG. Tanmateix, aquests efectes varien en alguna de les soques assajades donant lloc a comportaments singulars. En el seguiment del creixement amb un sistema automàtic es va comprovar que la velocitat específica de creixement i la concentració cel·lular assolida al final del cultiu, estaven condicionades per la composició del medi de cultiu. En les proves d'antagonisme vers fitopatògens que foren seleccionats com a indicadors, va observar-se que tant l'antagonisme in vitro com la inhibició d'infeccions sobre material vegetal estaven parcialment relacionades amb la producció dels metabòlits secundaris estudiats. La promoció del creixement de portaempelts per aquestes soques depenia de la soca i de l'hoste, però no es pogué establir una relació causa-efecte amb el metabòlits produïts. També es va comprovar que algunes de les soques podien sobreviure en ferides de pomes i de peres, on produïren DAPG.Mutants resistents a rifampicina de diverses soques de la col·lecció EPS i de referència es van inocular en llavors de pomera i de tomatera que es van sembrar i incubar en condicions controlades. Es va fer el seguiment de la població bacteriana total i resistent a rifampicina present a les arrels durant 72 dies. Totes les soques van colonitzar les arrels de les plantes, mantenint una elevada població durant 37 dies, cap d'elles va estimular el creixement ni mostrar efectes fitotòxics, no afectant tampoc signicativament a la població bacteriana espontània de les arrels. La soca EPS808, una de les seleccionades pel treball, va aconseguir uns nivells de producció de DAPG, una velocitat de creixement i una supervivència relativa a les arrels similar a altres soques de referència descrites com a bons agents de biocontrol. En conseqüència, se la considera una candidata a agent de biocontrol que hauria de ser objecte de futurs estudis d'eficàcia. / El principal objetivo de este trabajo ha sido estudiar la producción de metabolitos con actividad antibiótica por cepas de la especie Pseudomonas fluorescens de la colección EPS, y también evaluar su potencialidad como agentes de biocontrol. Se dispuso de varias cepas de P. fluorescens, cedidas por otros investigadores, que se utilizaron como referencia ya que algunas de estas son activas en el control biológico, y producen metabolitos secundarios de interés para el biocontrol de enfermedades de plantas.La presente memoria se estructura en cinco capítulos, revisión bibliográfica del control biológico, descripción de la etapa de selección de cepas y de los metabolitos producidos, estudio de la producción de HCN por la cepa EPS288, estudio de la producción de 2,4-diacetilfloroglucinol(DAPG), y finalmente, el último capítulo, donde se ha estudiado la producción de DAPG sobre material vegetal y la capacidad de colonizar las raíces de diversas plantas. En la etapa de prospección se demostró que el 37% del total de las cepas de la colección EPS producían HCN, todas ellas de la especie P. fluorescens, de las cuales el 90% había sido aislada de las raíces de plantas. Se confirmó la producción de los metabolitos secundarios 2,4-diacetilfloroglucinol, ácido fenazina-1-carboxílico y pirrolnitrina, por diversas cepas de la colección EPS seleccionadas mediante técnicas moleculares. De la colección EPS las cepas EPS317 y EPS808 producen DAPG, la EPS263 ácido fenazina-1-carboxílico y pirrolnitrina y las cepas EPS894, EPS895 y EPS945 producen ácido fenazina-1-carboxílico. La producción de HCN se estudió en detalle por la cepa EPS288, esta había sido seleccionada por su actividad antifúngica y es candidata a agente de biocontrol contra Stemphylium vesicarium, causante de la estemfiliosis del peral, y contra Penicillium expansum, causante de la enfermedad del moho azul en la conservación de la fruta en poscosecha. Para este estudio se diseñó y se validó un sistema para la recogida del HCN que se desprende de cultivos en medio líquido. La temperatura de incubación, la concentración en la siembra y la composición del medio de cultivo afectaban a la producción de HCN. Los medios de cultivo complejos y la glicina estimulaban su síntesis, mientras que la fuente de carbono no afectaba. La cepa EPS288 produjo más HCN que la P. fluorescens CHA0, cepa de referencia productora de HCN y descrita como activa en procesos de control biológico de hongos fitopatógenos.En el estudio de la producción de DAPG, las cepas de la colección EPS y de referencia, se compararon en diferentes medios de cultivo estudiando el efecto de la complejidad y la consistencia del medio de cultivo, y de la adición de hierro o de glucosa. Se demostró que la producción de DAPG depende principalmente de la cepa y de la composición del medio de cultivo. La glucosa estimula la producción, mientras que el hierro casi no tiene efecto. Sin embargo, estos efectos varían en alguna de las cepas ensayadas dando lugar a comportamientos singulares.El seguimiento del crecimiento mediante un sistema automático permitió verificar que la velocidad específica de crecimiento y la concentración celular en la fase estacionaria estaban condicionadas por la composición del medio de cultivo. En las pruebas de antagonismo frente a hongos fitopatógenos seleccionados como indicadores, se observó que el antagonismo in vitro y la inhibición de infecciones sobre material vegetal correlacionaban parcialmente con la producción de los metabolitos secundarios estudiados. La promoción del crecimiento de portainjertos con esas cepas era función del huésped y de la cepa. Se comprobó que algunas de las cepas sobrevivían en heridas de manzanas y de peras dónde sintetizaban DAPG. Mutantes resistentes a rifampicina de diversas cepas de la colección EPS y de referencia se inocularon en semillas de manzano y de tomate las cuales se sembraron e incubaron en ambiente controlado. La población bacteriana en las raíces de las plantas se monitorizó durante un periodo de 72 días. Todas las cepas colonizaron las raíces de las plantas manteniendo una elevada población durante, al menos, 37 días. Ninguna de la cepas estimuló el crecimiento ni mostró fitotoxicidad, y no afectaron significativamente a la población bacteriana espontánea de las raíces.La cepa EPS808, una de las seleccionadas para el presente trabajo, demostró una producción de DAPG, velocidad específica de crecimiento y una supervivencia relativa en las raíces, similares a otras cepas de referencia descritas como buenos agentes de biocontrol. Por lo tanto, se considera a esta cepa como una candidata a agente de biocontrol, que tendría que ser objeto de futuros estudios de eficacia. / The main objective of this work is to study the production of biologically active secondary metabolites produced by Pseudomonas fluorescens strains from EPS collection. Moreover, their potential as biocontrol agents was also evaluated. We used P. fluorescens strains, provided by foreign scientists, that were utilised as a reference because these strains are active as biocontrol agents and produce secondary metabolites involved in biological control. The present work is divided into five chapters which deal with an introduction to biological control, the selection of strains, the detection and identification of metabolites produced by these bacteria, the study of HCN production by EPS288 strain, the study of 2,4-diacetylphloroglucinol (DAPG) production, and finally, the DAPG production based on fruits and plants, and root colonisation by selected strains.It was shown that 37% of isolates in EPS collection produced cyanide, all were P. fluorescens, and 90% of them were isolated at roots of different plants. The secondary metabolites 2,4-diacetilphloroglucinol (DAPG), phenazine-1-carboxilic acid (PCA) and pyrrolnitrin were identified and its production by some EPS collection strains, selected with molecular techniques, was demonstrated. The strains EPS317 and EPS808 produce DAPG, EPS263 produces phenazine-1-carboxilic acid and pyrrolnitrin, and the strains EPS894, EPS895, EPS945 produce phenazine-1-carboxilic acid.The production of cyanide acid by P. fluorescens EPS288 was studied more exhaustively. This strain was selected as a biocontrol agent due to its antifungal activity against Stemphylium vesicarium, that causes brown spot on pear, and Penicillium expansum, that causes the blue mould of fruits during postharvest. A device to collect cyanide produced by bacteria from broth cultures was set up and validated. The incubation temperature, the initial cell density and the composition of growth media clearly affected HCN production by EPS288 strain. Complex media and glycine stimulated HCN production, however, it was not affected by carbon source in defined growth media. The EPS288 strain produced more cyanide in Castric growth media than P. fluorescens CHA0, a reference strain employed in biological control of fungal pathogens. The reference strains and those from EPS collection which produced DAPG were compared considering the factors complexity and consistence of growth media. The effect of iron and glucose addition were also evaluated. The strain and growth media characteristics were the predominant factors in the DAPG production. Glucose increased DAPG production, while iron addition had no considerable effect, and as general rule, solid and complex media stimulated DAPG production. However these effects are variable depending on the strain. The monitoring of bacterial growth and DAPG production with an automated absorbance reader showed that the growth rate and cellular yield were affected by growth media.In antagonism tests against selected fungal pathogens, the in vitro inhibition and inhibition of infections over organic material were, in part, correlated with secondary metabolite production. The rootstock growth promotion caused by some of these strains was dependent on the strain and the host, but a cause-effect relationship with antibiotics produced could not be clearly established. Some strains were able to colonise and produce DAPG in wounds on apples and pears. Rifampicine resistant spontaneous mutants of the reference and of EPS collection strains were isolated and inoculated on apple and tomato seeds, which were sown and grown under a controlled conditions. The evolution of inoculated strains and the whole bacterial population at the roots were monitored during 72 days. All selected strains efficiently colonised plant roots at high levels for at least 37 days, and nor phytotoxic either plant growth promotion was observed by any strain. Moreover, they did not significantly affected the spontaneous bacterial population at roots.The EPS808 strain exhibited a 2,4-diacetilphloroglucinol production level, a specific growth rate and a relative root population as high as the reference strains that are referenced to be good biocontrol agents. Thus we conclude that this strain can be considered as a candidate for biological control agent, but further efficacy studies are required.

La tristeza de los cítricos es una de las enfermedades de mayor importancia en el cultivo de los cítricos. Dada la imposibilidad práctica de contener su dispersión y evitar su evolución hacia formas más virulentas, el control de los daños mediante protección cruzada o mediante resistencia mediada por genes del patógeno utilizando plantas transgénicas requiere un conocimiento detallado de las interacciones CTV-cítricos. Para este estudio se inocularon cuatro aislados con distintas características patogénicas en lima Mexicana (LM), Citrus macrophylla (CM), naranjo dulce (ND) y naranjo amargo (NA). La estimación de la carga viral mediante ELISA y RT-PCR cuantitativa a tiempo real en la primera brotación y al cabo de 9 meses, mostró que NA ofrece una resistencia inicial a la invasión por CTV. Asimismo, sugirió que la intensidad de los síntomas inducidos por CTV no era una consecuencia directa de la acumulación viral. El análisis de la actividad replicativa de las distintas combinaciones aislado/huésped reveló una cinética de acumulación viral paralela a la actividad replicativa. Por otro lado, mientras en los huéspedes susceptibles se detectaron siRNAs de CTV en la primera brotación, la activación del silenciamiento en NA fue mucho más tardía indicando que la resistencia inicial a la acumulación viral en este huésped no era consecuencia del silenciamiento. Posteriormente, se analizó en más detalle el tipo de limitaciones que ofrecía NA a la invasión sistémica de CTV observándose que éste presentaba una limitación al movimiento viral. El virus se detectó inicialmente en la raíz y el nivel de acumulación del mismo afectaba la posterior carga viral en la copa, de forma variable según los aislados, así para el aislado T385 la raíz actuaría como reservorio viral. Finalmente, el empleo de la tecnología de las micromatrices de cDNA permitió analizar a nivel transcriptómico la respuesta del NA al inicio de la infección por CTV y confirmar las hipótesis formuladas anteriormente. / Comellas Serra, M. (2009). Estudio de la interacción entre naranjo amargo y el virus de la tristeza de los cítricos [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/7323

Tesis por compendio / [ES] Se desarrolló un ensayo qPCR para la detección y cuantificación de inóculo aéreo de D. amygdali, incluyendo el diseño de un par de cebadores específicos para esta especie. Esta metodología se utilizó para estudiar la dinámica del inóculo de D. amygdali en trampas de esporas colocadas en dos huertos de almendros de diferentes ubicaciones, en dos temporadas de crecimiento. Con los datos climáticos registrados se construyó un modelo Hurdle de dos partes; la primera parte relacionó la presencia o ausencia de ADN de D. amygdali (Bernoulli o cualitativa) y la otra consideró la concentración promedio de ADN del hongo (Gamma o cuantitativa). El efecto de la temperatura estuvo relacionado con la amplitud térmica diaria; los rangos térmicos más amplios redujeron la concentración de ADN, mientras que los rangos térmicos más estrechos aumentaron la detección de ADN. Los días con un promedio de humedad relativa superior al 80% tuvieron un efecto negativo en la concentración de ADN de D. amygdali. Las precipitaciones tuvieron una influencia positiva en ambas partes del modelo, confirmando la contribución de la lluvia en la dispersión del inóculo. Finalmente, la variable velocidad del viento influyó positivamente en ambas partes del modelo, en ambas temporadas de crecimiento. En ensayos de laboratorio, se inocularon ramitas de 25 cultivares de almendro con cuatro aislados de D. amygdali, mientras que las inoculaciones de campo implicaron la inoculación de brotes en crecimiento de cultivares de almendro injertados en el portainjerto 'GF-677', durante cuatro años. En ambos tipos de experimentos, el inóculo consistió en discos de agar con micelio, que se insertaron debajo de la corteza y se midió la longitud de las lesiones causadas por el hongo. Todos los cultivares evaluados mostraron lesiones necróticas en respuesta a D. amygdali, confirmando su susceptibilidad. El análisis de conglomerados clasificó los cultivares como susceptibles o muy susceptibles. Las características agronómicas, como el tiempo de floración y maduración, se vincularon con la susceptibilidad de los cultivares. Los cultivares de floración tardía, muy tardía y de maduración temprana a media, mostraron una alta susceptibilidad. Se realizaron prospecciones entre 2018 y 2020 en seis provincias españolas, para recolectar e identificar oomicetos asociados con síntomas de pudrición de raíz y cuello en almendros. Se obtuvieron un total de 104 aislados de oomicetos procedentes de árboles enfermos, y la secuenciación de la región espaciadora transcrita interna (ITS) identificó especies de diferentes géneros. Phytopythium vexans y Ph. niederhauserii fueron las especies más frecuentes. Las pruebas de patogenicidad en plantas de almendro de un año de edad injertadas en el portainjerto 'Garnem' mostraron síntomas graves, como defoliación, marchitez y muerte regresiva, y algunas plantas murieron cuando se inocularon con Pp. vexans y Ph. niederhauserii. Algunos aislados de Ph. niederhauserii redujeron significativamente el peso seco de las raíces en comparación con el control, pero este efecto no se observó en plantas inoculadas con Pp. vexans. Se evaluó la patogenicidad de 12 especies de oomicetos presentes en el suelo en tres portainjertos híbridos de Prunus utilizados frecuentemente en la cuenca mediterránea. Se realizaron pruebas de patogenicidad con 15 aislados de oomicetos en plantas de portainjertos de 1 año de edad. Noventa días después de la inoculación se evaluaron los síntomas de la enfermedad con una escala de severidad y se calculó el AUDPC y la probabilidad de supervivencia de las plantas inoculadas. Todos los aislados fueron patógenos para las plántulas de los portainjertos y se volvieron a aislar de las lesiones de las raíces. Para cada portainjerto se detectaron grandes diferencias en virulencia entre las diferentes especies de oomicetos y aislados de Ph. niederhauserii. Phytophthora multivora y Pp. helicoides fueron generalmente los más virulentos. / [CA] Es va desenvolupar un assaig qPCR per a la detecció i quantificació d'inòcul aeri de D. amygdali, inclòs el disseny d'un parell d'encebadors específics per a aquesta espècie. Aquesta metodologia es va utilitzar per estudiar la dinàmica de l'inòcul de D. amygdali en trampes d'espores col·locades en dos horts d'ametllers de diferents indrets en dues temporades de creixement. Es va construir un model Hurdle de dues parts amb les dades climàtiques registrades; la primera part relacionava la presència o absència d'ADN de D. amygdali (Bernoulli o qualitatiu) i l'altra considerava la concentració mitjana d'ADN del fong (Gamma o quantitativa). L'efecte de la temperatura estava relacionat amb l'amplitud tèrmica diària; rangs tèrmics més amplis van reduir la concentració d'ADN, mentre que rangs tèrmics més estrets van augmentar la detecció d'ADN. Els dies amb una mitjana d'humitat relativa superior al 80% van tenir un efecte negatiu en la concentració d'ADN de D. amygdali. Les precipitacions van tenir una influència positiva en ambdues parts del model, confirmant la contribució de la pluja en la dispersió de l'inòcul. Finalment, la variable de velocitat del vent va influir positivament en ambdues parts del model, en ambdues temporades de creixement. En proves de laboratori, es van inocular branquetes de 25 cultivars d'ametller amb quatre aïllats de D. amygdali, mentre que les inoculacions de camp van implicar la inoculació de brots en creixement de cultivars d'ametller empeltats al portaempelt 'GF-677' durant quatre anys. En ambdós tipus d'experiments, l'inòcul consistia en discs d'agar amb miceli, que s'introduïen sota l'escorça i es mesuraven les longituds de les lesions provocades pel fong. Tots els cultivars avaluats van mostrar lesions necròtiques en resposta a D. amygdali, confirmant la seva susceptibilitat. L'anàlisi de conglomerats va categoritzar els cultivars com a susceptibles o molt susceptibles. Els trets agronòmics, com ara els temps de floració i maduració, estaven relacionats amb la susceptibilitat del conreu. Els cultivars de floració tardana, molt tardana i de maduració precoç a mitjana van mostrar una alta susceptibilitat. Entre el 2018 i el 2020 s'han realitzat prospeccions a 6 províncies d'Espanya per recollir i identificar oomicets associats a símptomes de podridura de l'arrel i del coll d'ametllers. Es van obtenir un total de 104 aïllats d'oomicets d'arbres malalts i la seqüenciació de la regió de l'espaiador transcrit intern (ITS) va identificar espècies de diferents gèneres. Phytopythium vexans i Ph. niederhauserii eren les espècies més comunes. Les proves de patogenicitat en plàntules d'ametller d'un any empeltades en el portaempelts 'Garnem' van revelar símptomes greus, com ara defoliació, marciment i mort, amb algunes plantes que van morir quan es van inocular amb Pp. vexans i Ph. niederhauserii. Alguns aïllats de Ph. niederhauserii van reduir significativament el pes sec de les arrels en comparació amb el control, però aquest efecte no es va observar en les plàntules inoculades amb Pp. vexans. Es va avaluar la patogenicitat de 12 espècies d'oomicets del sòl en tres portaempelts híbrids de Prunus d'ús habitual a la conca mediterrània. Es van realitzar proves de patogenicitat amb 15 aïllats d'oomicets en plàntules de portaempelt d'un any. Noranta dies després de la inoculació, es van avaluar els símptomes de la malaltia en una escala de gravetat i es va calcular AUDPC i la probabilitat de supervivència de les plàntules inoculades. Tots els aïllats van ser patògens per a les plàntules de portaempelt i es van tornar a aïllar de les lesions de les arrels. Per a cada portaempelt es van detectar grans diferències de virulència entre les diferents espècies d'oomicets i aïllats de Ph. niederhauserii. Phytophthora multivora i Pp. helicoides eren en general els més virulents. / [EN] A qPCR assay for the detection and quantification of aerial inoculum of D. amygdali, including the design of a pair of specific primers for this species, was developed. This methodology was used to study the dynamics of D. amygdali inoculum in spore traps placed at two almond orchards from different locations in two growing seasons. A two-part Hurdle model was built with the recorded climatic data; the first part related the presence or absence of D. amygdali DNA (Bernoulli or qualitative) and the other considered the average concentration of DNA of the fungus (Gamma or quantitative). The temperature effect was related to daily thermal amplitude; wider thermal ranges reduced DNA concentration, while narrower thermal ranges increased DNA detection. The days with average relative humidity higher than 80% had a negative effect on the concentration of D. amygdali DNA. Rainfall had a positive influence on both parts of the model, confirming the contribution of precipitation in the dispersal of inoculum. Finally, wind speed variable positively influenced both parts of the model, in both growing seasons. In laboratory tests, twigs from 25 almond cultivars were inoculated with four isolates of D. amygdali, while field inoculations involved the inoculation of growing shoots of almond cultivars grafted onto 'GF-677' rootstock over four years. In both type of experiments, inoculum consisted of agar plugs with mycelium, which were inserted underneath the bark and the lesion lengths caused by the fungus were measured. All evaluated cultivars showed necrotic lesions in response to D. amygdali, confirming their susceptibility. Cluster analysis categorized cultivars as susceptible or very susceptible. Agronomic traits, such as blooming and ripening times, were linked to cultivar susceptibility. Late blooming, very late blooming, and early to medium ripening cultivars exhibited high susceptibility. Surveys were carried out between 2018 and 2020 in 6 provinces of Spain to collect and identify oomycetes associated with root and crown rot symptoms on almond trees. A total of 104 oomycete isolates were obtained from diseased trees, and sequencing of the internal transcribed spacer (ITS) region identified species from different genera. Phytopythium vexans and Ph. niederhauserii were the most common species. Pathogenicity tests on one-year-old almond seedlings of 'Garnem' rootstock revealed severe symptoms, including defoliation, wilting, and dieback, with some plants dying when inoculated with Pp. vexans and Ph. niederhauserii. Some isolates of Ph. niederhauserii significantly reduced the dry weight of the roots compared with the control, but this effect was not observed in seedlings inoculated with Pp. vexans. Pathogenicity of 12 soil-borne oomycete species on three commonly used Prunus hybrid rootstocks in the Mediterranean Basin was evaluated. Pathogenicity tests with 15 oomycete isolates were conducted on 1-year-old rootstock seedlings. Ninety days after inoculation, disease symptoms were evaluated on a severity scale, and the AUDPC and the survival probability of the inoculated seedlings were calculated. All the isolates were pathogenic to the rootstock seedlings and were re-isolated from root lesions. For each rootstock large differences in virulence were detected among the different oomycete species and isolates of Ph. niederhauserii. Phytophthora multivora and Pp. helicoides were generally the most virulent. / Francisco Beluzán was supported by Agencia Nacional de Investigación y Desarrollo/Subdirección de Capital Humano/Doctorado Becas Chile en el Extranjero/72200145. / Beluzán Flores, FJ. (2024). Study of Diseases Caused by Diaporthe Amygdali and Oomycetes on Almond Crops [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/204445 / Compendio

La comprensión de los mecanismos moleculares que controlan la resistencia de la planta frente a patógenos biotrofos es un campo de investigación complejo y en expansión donde se impone la identificación de nuevos reguladores. Previamente se había descrito en nuestro laboratorio el gen P69C que codifica una proteasa con homología a subtilisinas y cuya expresión se induce en el transcurso de la interacción planta-patógeno. Con el fin de estudiar nuevos componentes de la planta implicados en la señalización de la respuesta defensiva, se procedió al escrutinio de mutantes de Arabidopsis thaliana que de forma constitutiva y sin la existencia de ningún estímulo externo se encontrara activada la expresión del gen GUS dirigida por el promotor P69C. En la presente memoria de tesis se describe ampliamente la identificación y caracterización del mutante, csb3 (constitutive subtilisin3). Las plantas csb3 poseen elevados niveles de ácido salicílico (SA) y además expresan genes dependientes de la ruta de SA tales como PR-1, PR-2 y GST6. Por otra parte, el mutante csb3 exhibe una elevada resistencia al oomiceto patógeno Hyaloperonospora parasitica de naturaleza biotrofa y a la bacteria patógena también biotrofa Pseudomonas syringae pv.tomato DC3000 (Pst) DC3000. Sin embargo, la resistencia a patógenos necrotrofos tales como Botrytis cinerea y Plectosphaerella cucumerina permanece inalterada en las plantas csb3. Para analizar la participación de los distintos componentes de la ruta de señalización dependiente de SA en la manifestación del fenotipo de resistencia de csb3, se procedió al análisis epistático entre csb3 y pad4, sid2, eds5, nahG, npr1, dth9 y cpr1. Estos estudios indican que la elevada resistencia frente a patógenos biotrofos de las plantas csb3 requiere de todos y cada uno de los componentes de la ruta de señalización dependiente del SA estudiados. El gen CSB3 identificado por clonaje posicional codifica la 1-hidroxi-2-metil-2-butenil 4-difosfato (HDS) sin / Gil Morrió, MJ. (2005). Disección genética del mecanismo de resistencia frente a patógenos biotrofos mediado por el gen CSB3 en Arabidopsis thaliana [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/1870