Caracterización funcional de una colección de germoplasma de olivo silvestre para la mejora del olivar

Autor: Díaz Rueda, Pablo
Přispěvatelé: Colmenero Flores, José M., Capote, Nieves, Díaz-Rueda, P., Colmenero Flores, José Manuel, Universidad de Sevilla. Departamento de Biología Vegetal y Ecología
Jazyk: angličtina
Rok vydání: 2022
Popis: 357 páginas.- Memoria de Tesis presentada para la obtención del Título de Doctor por la Universidad de Sevilla. .- Tutora de la tesis: María Rosario Álvarez Morales (Universidad de Sevilla)
[EN]: This PhD Thesis addresses the creation of a collection of wild olive germplasm belonging to all subspecies of Olea europaea, as well as the subsequent genetic, morphological and physiological characterization of the different genotypes, mainly focused on their future use in olive breeding and cultivation. First, we collected the plant material (seeds obtained from mother trees) in different regions of the Mediterranean Basin, as well as seeds from different world germplasm banks. Then, the in-vitro culture process was finetuned, including the seedling establishment, micropropagation, elongation and rooting of the wild genotypes and olive cultivars, giving rise to the SILVOLIVE collection. Optimization of the illumination procedure using LED lamps and comparison with traditional phluorescent lamps was carried out (Chapter 1). Once the collection was established and a suitable number of explants was obtained, plants were rooted and acclimatized ex-vitro for further genotypic and phenotypic characterization (Chapter 2). The collection of wild olive genotypes exhibited high genetic and morphologic variability. When used as rootstocks of the cultivar ‘Picual’ some cultivars transmited features such as reduced vigor to the grafted scion, suggesting their potential use to improve high-density olive cultivation. Water consumption of the wild olive genotypes was studied under optimal (field capacity) and deficit (60% of field capacity) irrigation, showing the occurrence of genotypes with lower water consumption and higher resistance to water deficit (Annex I). These results were the starting point for a subsequent study that was conducted in collaboration with the Group of Dr. Antonio Díaz-Espejo from IRNAS-CSIC and published by Hernández-Santana et al., (2019). Next, the potential use of wild olive genotypes as rootstocks to improve the agronomic quality of grafted cultivars (‘Picual’ and ‘Arbequina’) was assessed under controlled (greenhouse) and field (high-density cultivation) conditions. In addition, ungrafted wild genotypes were also grown in the field under a super-intensive plantation system where a vigor study was carried out between 2015 and 2018. As a result, in 2020 we selected low vigor genotypes, which were grafted with ‘Arbequina’ cultivar in the field under a super-intensive plantation system, identifying dwarfing rootstocks that can transmit low vigor to the grafted cultivars (Chapter 3). Regarding the potential use of wild genotypes as rootstocks to control olive Verticillium wilt, the susceptibility to the defoliating Abstract 23 pathotype of Verticillium dahliae was evaluated. Genotypes of very low susceptibility to V. dahliae were identified which exhibited no symptoms of the disease and reduced the density of the pathogen in the plant by means of two different defense strategies: avoidance/resistance and tolerance (Chapter 4). Finally, the susceptible cultivar ‘Picual’ was grafted onto wild olive geneotypes of very low susceptibility to determine the ability of the rootstock to transfer the resistance to the grafted cultivar. Our results confirmed that avoidant/resistant rootstocks are more effective than tolerant rootstocks in reducing the susceptibility of the grafted plant to V dahliae. (Chapter 5).
[ES]: En esta tesis doctoral se ha llevado a cabo la obtención y caracterización morfológica, fisiológica y molecular de una colección de germoplasma de variedades silvestres de olivo pertenecientes a las distintas subespecies de Olea europaea. Se realizaron prospecciones directas del material vegetal de partida (semillas procedentes de árboles madre) en distintas regiones de la cuenca mediterránea y también se recolectaron semillas en diferentes bancos mundiales de germoplasmas de olivo. A continuación, se puso a punto el proceso de conservación del germoplasma in-vitro, incluyedo el establecimiento, multiplicación, crecimiento y conservación de estos genotipos silvestres, así como de diferentes cultivares maduros, generándose así la colección SILVOLIVE. Se llevó a cabo el estudio de las características lumínicas óptimas para el cultivo in-vitro del olivo mediante el empleo de luces LEDs (Capítulo 1). Una vez establecida la colección y obtenido el número adecuado de individuos de cada genotipo silvestre, los microtallos se enraizaron y aclimataron ex-vitro. Una vez crecidas las plantas durante al menos un año, los genotipos silvestres se caracterizaron genotípica y fenotípicamente (Capítulo 2). Se constató una alta variabilidad genética y morfológica en la colección. Al comprobar que algunos genotipos eran capaces de transmitir caracteres de vigor reducido a la variedad ‘Picual’ injertada sobre ellos, se planteó su potencial uso como portainjertos para sistemas de cultivo intensivo y superintensivo. Además, se estudió el consumo hídrico de los distintos genotipos silvestres bajo condiciones de irrigación óptima (capacidad de campo) y bajo riego deficitario o déficit hídrico moderado (60% de capacidad de campo), demostrando la existencia de genotipos diferenciados por el consumo hídrico y la tolerancia al déficit hídrico (Anexo I). Estos resultados fueron la base para la caracterización fisiológica de la colección SILVOLIVE llevada a cabo en colaboración con el grupo del Dr. Antonio Díaz Espejo del IRNAS-CSIC y publicada por Hernández-Santana et al., (2019). Posteriormente se evaluó el uso potencial de los genotipos silvestres como portainjertos capaces de reducir el vigor de la variedad injertada en condiciones controladas de invernadero y en condiciones de campo en cultivo de alta densidad. Por un lado, se injertaron los cultivares ‘Picual’ y ‘Arbequina’ sobre los genotipos silvestres en maceta, y posteriormente se traspasaron a campo. Paralelamente, los genotipos silvestres sin injertar se plantaron bajo un marco de plantación super-intensivo y se realizó un estudio de vigor entre 2015 y 2018. Ello permitió seleccionar en 2020 los genotipos de bajo vigor que se injertaron con el cultivar ‘Arbequina’ en campo, en condiciones de alta densidad de plantación, identificándose portainjertos enanizantes capaces de transmitir vigor reducido a los cultivares injertados (Capítulo 3). En relación al uso potencial de los genotipos silvestres como portainjertos para el control de la Verticilosis, se evaluó su susceptibilidad al patotipo defoliante de V. dahliae, lo que permitió identificar genotipos resistentes al hongo que no presentaban síntomas de la enfermedad, o los síntomas eran reducidos, y limitaban el desarrollo del hongo mediante dos estrategias (resistencia o prevención de la proliferación del hongo frente a tolerancia al hongo; Capítulo 4). Por último, el cultivar susceptible ‘Picual’ se injertó sobre genotipos silvestres clasificados previamente como de susceptibilidad muy reducida a V. dahliae para determinar la capacidad de los genotipos de transferir la resistencia al cultivar injertado. Se observó que los portainjertos resistentes, pero no los tolerantes, controlaban la aparición de síntomas de Verticilosis en el cultivar ‘Picual’ (Capítulo 5).
Databáze: OpenAIRE
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