Revista Almaceite

Texto:
Carmen Haro, Lucía Alonso-Villar y Blanca B. Landa
Instituto de Agricultura Sostenible IAS-CSIC de Córdoba

La investigación en el sector oleícola avanza hacia el desarrollo y la implementación de soluciones innovadoras y sostenibles para incrementar los rendimientos del cultivo y combatir las plagas, enfermedades y malas hierbas que amenazan su producción. Entre las enfermedades más graves que amenazan a este cultivo se encuentran las vasculares, causadas por Xylella fastidiosa y Verticillium dahliae; microorganismos que invaden y obstruyen los haces vasculares del xilema, que son los tejidos responsables del transporte de agua y nutrientes, impidiendo por tanto su transporte desde las raíces hacia todos los tejidos aéreos de la planta. Como consecuencia, el árbol sufre pérdida de la actividad fotosintética, marchitez, necrosis y, en casos severos, la muerte del árbol.

Xylella fastidiosa es una bacteria transmitida por insectos vectores que puede infectar a más de 720 especies vegetales, incluido el olivo. Esta bacteria se considera la principal plaga prioritaria de cuarentena en la Unión Europea. Originaria de América, su expansión en Italia en la región de Apulia ha causado un grave impacto ecológico y socioeconómico. Por otro lado, Verticillium dahliae, es un hongo del suelo que infecta el olivo a través de la raíz, y que en el caso de su patotipo más virulento y con condiciones ambientales favorables que prevalecen en la cuenca mediterránea puede afectar severamente a la producción y supervivencia de este cultivo.

Medidas preventivas
Actualmente, no existe una cura efectiva para estas enfermedades una vez que el árbol se encuentra infectado, por lo que su control se basa fundamentalmente en medidas preventivas para evitar que estos organismos entren en zonas libres de ellos, tales como el uso de material vegetal libre de estos patógenos, elección de suelos libres de V. dahliae, y la erradicación de plantas infectadas en el caso de X. fastidiosa. En las zonas donde estos patógenos están ya presentes hay que adoptar estrategias de manejo integrado, que combinan diversas medidas entre las que se incluyen aquellas conducentes a frenar la propagación de inóculo tales como el evitar movimiento de suelo o restos vegetales infectados y usar agua infectada en el caso de V. dahliae, el control de insectos vectores y manejo adecuado de la cubierta vegetal donde se desarrollan los estados larvarios de éstos en el caso de X. fastidiosa, además del uso de cultivares resistentes o tolerantes para ambos patógenos, entre otros.

Ante esta situación, en los últimos años la investigación científica en el control de estos patógenos se ha enfocado en explorar nuevas estrategias de control biológico. El microbioma vegetal es un componente fundamental de la salud de las plantas ya que puede estar directamente involucrado en la respuesta de la planta frente a la infección por los patógenos vegetales. Conscientes de esta importancia, en nuestro grupo de investigación ‘Fitopatología de Sistemas Agrícolas Sostenibles’ del Instituto de Agricultura Sostenible del CSIC en Córdoba, nos estamos centrando en el desarrollo de estrategias innovadoras de control de enfermedades basadas en el microbioma vegetal. Para ello, hemos desarrollado una metodología que nos ha permitido describir la comunidad microbiana habitante del xilema del olivo, y del aparato bucal de los insectos vectores de X. fastidiosa utilizando tanto técnicas dependientes como independientes del cultivo, y que nos ha permitido ‘diseccionar’ y aislar componentes específicos de este microbioma. Con este propósito, hemos aislado y caracterizado varios centenares de cepas bacterianas, pertenecientes a más de 50 géneros. A partir de estas bacterias, se han seleccionado cepas específicas mediante aproximaciones de genómica y culturómica funcional con alto potencial de biocontrol y compatibles entre ellas.

Para una selección de cepas bacterianas se ha analizado la asimilación de diferentes fuentes de carbono y su tolerancia a diversos factores de estrés, como la presencia de antibióticos, pH ácido o salinidad. Además, hemos caracterizado su capacidad de inhibir el crecimiento de X. fastidiosa y V. dahliae, su potencial para promover el crecimiento vegetal, la producción de sideróforos, ácido indol-3-acético, fijación de nitrógeno y la producción de metabolitos bioactivos o enzimas antimicrobianas tales como amilasa, quitinasa, y proteasa, entre otras.

Genómica funcional
Paralelamente, se ha llevado a cabo la secuenciación de sus genomas para llevar a cabo estudios de genómica funcional y desarrollo de marcadores moleculares cepa-específicos para su detección y monitorización en la planta y en los vectores. Finalmente, se están llevando a cabo estudios de interacción con estos patógenos y estos aislados bacterianos mediante cámaras de microfluídica que simulan haces del xilema, su capacidad para colonizar sistémicamente plantas de olivo y reducir la infección por estos patógenos en planta.

La investigación desarrollada en esta línea de investigación en su conjunto, nos permitirá en última instancia diseñar consorcios bacterianos que sean altamente funcionales, con alto potencial de biocontrol, compatibles entre ellos y estables, capaces de mejorar la salud del olivo y mitigar los efectos devastadores de ambas enfermedades. Esto permitiría un manejo más eficaz y sostenible de estos patógenos, garantizando la salud y resiliencia del cultivo a largo plazo, lo que, a su vez, favorecerá una producción de aceite de oliva estable y de alta calidad, un producto esencial en nuestra gastronomía y cultura.

Agradecimientos: Esta línea de investigación se encuentra respaldada por tres proyectos científicos: 1) BeXyl ‘Beyond Xylella, Integrated Management Strategies for Mitigating Xylella fastidiosa impact in Europe’ (No. 101060593)  financiado por la Unión Europea, Programa Horizonte Europa ‘Food, Bioeconomy, Natural Resources, Agriculture and Environment’; 2) BIOSTOP-XF ‘Novel biological tools to reduce the ecological impact and restore the natural and agricultural ecosystems threatened by the quarantine plant pathogen Xylella fastidiosa’ (TED2021-130110B-C41) financiado por Ministerio de Ciencia, Innovación y Universidades / Agencia Estatal de Investigación/10.13039/501100011033 y por la Unión Europea NextGenerationEU/ Plan de Recuperación, Transformación y Resilencia; y 3) SynXylComs: Deciphering, modeling and culturing the xylem core microbiome to enhance resilience of olive trees to vascular diseases (PID2020-114917RB) financiado por Ministerio de Ciencia, Innovación y Universidades / Agencia Estatal de Investigación /10.13039/501100011033.