Caracterización de la población de Teratosphaeria pseudoeucalypti

y evaluación de resistencia genética en germoplasmas de interés

para el sector agroforestal de Uruguay

Autores: Nazaret Ramirez, Sofía Simeto, Gustavo Balmelli, Oscar Bentancur, Michael Wingfield, Carlos A. Pérez

10 de agosto de 2017

Lujan, Argentina

Plantaciones de Eucalipto en Uruguay

4,7 % del área bajo uso

agropecuario

3er lugar en exportación Silvopastoreo Apicultura

Invasiones biológicas en sistemas forestales

Australia

Andjic et al., 2010

Eucalyptus sp.

E. grandis x E. camaldulensis

DAÑO HOSPEDEROSSÍNTOMASESTUDIO MULTIGENÉTICO NUEVO TAXÓN !!

Teratosphaeria pseudoeucalypti

5 haplotipos

Enfermedad: Mancha Amarilla del Eucalipto

T. eucalypti T. destructans?

Mancha Amarilla del Eucalipto

Australia

Andjic et al., 2010

Eucalyptus sp.

E. grandis x E. camaldulensis

Brasil

De Souza et al., 2014

E. globulus,

E. urophylla x E. globulus

E. nitens x E. globulus

Argentina

Ramos et al., 2014

E.camaldulensis x E. grandis

Uruguay

Soria et al., 2014

E. globulus

E. maidenii

Daño de la Mancha Amarilla del Eucalipto

Cortina de eucalipto colorado

E. tereticornis

E. globulus

Síntoma de la Mancha Amarilla del Eucalipto

Hojas de E.camaldulensis

Agente causal Teratosphaeria pseudoeucalypti

Reino: Fungi

Phyla: Ascomycota

Familia: Teratosphaeraceae

Cultivo (1 mes a 20ºC)

9 - 29 mm

Andjic et al.,2010

Conidio

35 µm largo

2,2 µm ancho

0 a 3 septos

Andjic et al.,2010

OBJETIVOS

Objetivo general:

Generar información para asistir a programas de mejoramiento genético por resistencia

Objetivos específicos:

1-Caracterizar la estructura genética y fenotípica de la población del patógeno

2-Caracterizar la resistencia a campo de distintos germoplasmas de Eucalyptus

Objetivo 1 – Caracterización del patógeno

Colección de 217 cepas(Arbuet et al., 2016)

Estudio multigénico

Análisis filogenético

Sub-muestra

Caracterización fenotípica

2 cepas

Secuenciamiento del genoma

Caracterización gen Mating type

Morfología de cepa y

dimensiones de conidio

Caracterización genética

Caracterización fenotípica - colonia

Carta Munsell Soil

Grupos morfológicos de Teratosphaeria pseudoeucalypti

Tricolor Blanca RosadoRosada borde

blancoGris Blanca con borde Negra con borde

Color anverso

(de afuera hacia

dentro)

8/5PB,

10R8/, 8/5PB, 5Y5/18/5PB

2.5YR8

/3

8/5PB, 2.5YR8

/48/5G, 5/5G 8/10B

10YR7

/5, 10YR3

/2

Color reverso

(de afuera hacia

dentro)

5YR8

/3

2.5YR8

/4

2.5YR8

/4

2.5YR8

/3

7.5YR8

/3, 10R7

/4, 7.5YR7

/3

7.5YR8

/2, 10YR5

/1, 7.5YR7

/3

10YR7

/4

Margen Iregular, a veces lobulado

Elevación Umbonada

Desarrollo Pobre

MATERIALES Y METODOSMATERIALES Y METODOS RESULTADO

Medición de conidios en ScopePhoto

Caracterización fenotípica - conidio

MATERIALES Y METODOS

Grupos morfológicos de Teratosphaeria pseudoeucalypti

Media de 100

conidiosTricolor Blanca Rosado

Rosada borde

blancoGris Blanca con borde Negra con borde

Andjic et al.,

2010

Largo (µm) 26,82 32,28 33,05 25,43 37,36 33,8 37,33 31-40

Ancho (µm) 2,71 2,71 2,89 2,64 2,52 2,88 3,08 2-2,5

Nº septos 0-2 0-2 0-2 0-2 0-2 0-2 0-2 0-3

MATERIALES Y METODOS RESULTADO

MATERIALES Y METODOS

0

1

2

3

4

5

6

Ubicación de las cortinas muestreadas con nivel severidad (Arbuet et al., 2016)

Caracterización genética – sub muestra

31

1

1

2

1

2

1

2

2

1

1

2

1

2

1

1

1

2

1

1

1

1

2

1

2

1

1

1

2

1

1

11

11

1

1

1

1

MATERIALES Y METODOS

EF

-1α

Extracción de ADN Amplificación de 4 regiones génicas mediante PCR

βt-2

ITS

-2A

TP

-6

Primers probados por Andjic et al.,2010.

500pb

500pb

500pb

500pb

Filograma basado en análisis bayesiano (ITS 2, β tubulin 2, EF1- α)

MATERIALES Y METODOS RESULTADO

Caracterización genética – sub muestra

T.pseudoeucalypti

Protocolo CTAB

T.eucalypti

T.destructans

EF-1α β-tubulin ATP-6 ITS-2

Haplotipo 31 34 52 143 73 91 93 98 201 209 236 236 295 146 193 249

KE8 T C T T C G A G C A T G A T G T

KE9 T C T T C G A A C A T G A T G T

KE10 T C T T C G A G C A T G A C T T

KE11 T C T T C G A G C A T T A T G T

KE12 T C T T C G A G C A T G T T G T

Aislados UY T C T T C G A G C A T G A T G T

Posición de los nucleótidos polimórficos, parsimoniosamente informativos, de las secuencias alineadas de las cuatro

regiones génicas, y la secuencia tipo de los aislados de Uruguay; para los cuatro haplotipos de Teratosphaeria

pseudoeucalypti

Extracción de ADN Identificación y diseño de primers para el gen MAT-1

Βt-

2M

AT-

1

Protocolo CTAB

500pb

500pb

MATERIALES Y METODOS MATERIALES Y METODOS RESULTADO

Caracterización genética – secuenciamiento genoma

Amplificación del MAT-1Secuenciamiento y

edición del genoma

MAT 1 F 5´ ACCTATGGATGGCGATCAGG 3´

MAT 1 R 5´ GGTCGAAGCTGATGTCGAAC 3´

Objetivo 2 – Caracterización de la resistencia a campo

6 especies:

E. camaldulensis

E. tereticornis

E. grandis

E. dunnii

E. globulus

E. maidenii

14 germoplasmas: 9 de semilla

5 clonales

modelo DBCA

4 repeticiones

unidad experimental de 8 árboles

MATERIALES Y METODOS

Objetivo 2 – Caracterización de la resistencia a campo

Experimento Tratamientos Evaluación (6 y 12 meses)

% Incidencia

% Severidad

% Defoliación

Altura

Presencia de otros patógenos

RESULTADOS

17

8

15

9

4

15

11

8

6

4 45

3

4

3 3

E. tereticornisE. camaldulenis E. maideniiE. grandisE. globulus E. dunnii

% IDC

% IDC

0

10

20

30

40

50

60

70

80

IDC= Defoliación + ((1 – Defoliación/100) x (Incidencia de Necrosis x Severidad de Necrosis)/100))

RESULTADOS

17

8

15

9

4

15

11

8

6

4 45

3

4

3 3

E. tereticornisE. camaldulenis E. maideniiE. grandisE. globulus E. dunnii

% IDC

0

10

20

30

40

50

60

70

80% IDC

IDC= Defoliación + ((1 – Defoliación/100) x (Incidencia de Necrosis x Severidad de Necrosis)/100))

RESULTADOS

0

10

20

30

40

50

60

70

80% IDC

17

8

15

9

4

15

11

8

6

4 45

3

4

3 3

E. tereticornisE. camaldulenis E. maideniiE. grandisE. globulus E. dunnii

% IDC

% IDC

IDC= Defoliación + ((1 – Defoliación/100) x (Incidencia de Necrosis x Severidad de Necrosis)/100))

0

5

10

15

20

25

30 TACUAREMBÓPAYSANDÚFLORIDA

E. camaldulensis E. tereticornis E. globulus E. grandis E. dunnii E. maidenii

IDC, por especie, para cada localidad

a

bc

a

b

c

a

b

b

a

b

b

a

bb

a

b

a

% IDC

RESULTADOS

IDC= Defoliación + ((1 – Defoliación/100) x (Incidencia de Necrosis x Severidad de Necrosis)/100))

IDC, para cada germoplasma, por localidad

0

5

10

15

20

25

30

FLORIDA

PAYSANDÚ

TACUAREMBÓ

E. tereticornisE. camaldulenis E. maideniiE. grandisE. globulus E. dunnii

b

a

a

b

a

b

c

a

b

c

a

b

c

a

b

b

a

b

b

a

a

b

a

a

b

aa

a

a

b

c

aa

b

a a

b

a

a

b

aa

b

% IDC

RESULTADOS

IDC= Defoliación + ((1 – Defoliación/100) x (Incidencia de Necrosis x Severidad de Necrosis)/100))

ºC

mm

Distribución de la enfermedad según el nivel de daño de las plantaciones

evaluadas, (construido a partir del programa Surfer) (Arbuet et al., 2016)

0

5

10

15

20

25

30 Tacuarembó

Paysandú

Florida

0

50

100

150

200

250

300Tacuarembó

Paysandú

Florida

Mancha Amarilla del Eucalipto en hojas de especies susceptibles a la enfermedad

E. camaldulensis E. tereticornis E. globulus E. maideniiE. grandis E. dunnii

Escala diagramática de severidad en hojas de E. tereticornis de 12 meses de edad (Software Assess 2.0)

15%5% 25% 35% 55% 65%45% 75% 95%85%

CONCLUSIONES

Población fenotípicamente diversa y genéticamente homogénea, corresponde al haplotipo KE8

Análisis multigénico sugiere que se trata de una población clonal

Presencia del gen MAT-1 en la sub-muestra con una frecuencia de 1, sugiere población heterotálica autoestétil

Ranking de especies susceptibles frente a la Mancha Amarilla del Eucalipto: E. camaldulensis

E. tereticornis

E. globulus

E. grandis

E. maidenii

E. dunnii

Existe resistencia genética frente a éste patógeno, especies e individuos dentro de especies susceptibles

Objetivo 2 – Caracterización de resistencia

Objetivo 1– Caracterización del patógeno

AGRADECIMIENTO

Michael Wingfield Tuan Duong Ginna Granados Catherine Tatham

Sofia Simeto Gustavo BalmelliCarlos A. Pérez

Financiación Proyecto

Innovagro FSA12961

Laboratorios

Fitopatología y Biología Molecular

Financiación pasantía al exterior

Material vegetal

Lugar para ensayos

Cuadrilla de plantación