Xylella fastidiosaen almendro y frutas de hueso - Dr. Juan A. Navas-Cortés Instituto de Agricultura Sostenible (IAS)
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Xylella fastidiosa en almendro y frutas de hueso Dr. Juan A. Navas-Cortés Instituto de Agricultura Sostenible (IAS) Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC), Córdoba, España
Xylella fastidiosa, una amenaza real para Europa Blanca B. Landa M. Montes-Borrego Juan A. Navas-Cortés blanca.landa@csic.es mmontes@ias.csic.es j.navas@csic.es Instituto de Agricutura Sostenible Córdoba, España Consejo Superior de Investigaciones Científicas
Proyectos de financiación internacional (H2020): • POnTE ‘Organismos nocivos que amenazan Europa’ • XF-ACTORS ‘Contención de Xylella fastidiosa mediante una estrategia de investigación orientada y multidisciplinar’ • CURE –XF ‘Creación de capacidad y despertar la conciencia en Europa y países terceros para hacer frente X. fastidiosa’ •Acción COST ‘Xanthomonas y Xylella fastidiosa’ • EUPHRESCO ‘Armonización de métodos de detección’
Enfermedades causadas por la bacteria Xylella fastidiosa 1. Biología, diversidad y enfermedades que causa 2. Distribución geográfica y condiciones climáticas 3. Enfermedades en almendro y frutas de hueso 4. Ciclo de patogénesis (Planta e insecto) 5. Control y Marco regulatorio 6. Situación en España: Islas Baleares y Comunidad Valenciana
Xylella fastidiosa: características bacterianas, biología y ecología de la bacteria Nombre (1987): Xy.lella. Gr. n. xylon madera; M.L. dim. terminación -ella; M.L. fem.n. Xylella madera pequeña. fastidiosa Crecimiento ‘difícil’ • Crecimiento ‘fastidioso’: Requerimientos nutritivos muy específicos a veces subespecie/cepa dependiente) U.C. Berkeley Meng et al. 2005. J. Bacteriol. 187:5560-5567 Bacteria Gram negativa con pared celular, Xantomonadaceae Bacteria con estilo de vida dual: Confinada en el xilema Se transmite por insectos que se alimentan de savia (chupadores del xilema) CICADOMORPHA
Xylella fastidiosa: características bacterianas, biología y ecología de la bacteria •Existen varias subespecies pero solo tres ‘oficiales’: Subsp. Posible origen Principales plantas huésped fastidiosa Centro América vid, almendro, alfalfa multiplex Sur de Norteamérica almendro, melocotonero, albaricoquero, ciruelo, roble, olmo pauca Sudamérica Cafeto, cítricos, olivo Subsp. Posible origen Principales plantas huésped sandyi Sur de EE.UU. Adelfa, Jacaranda spp., magnolia tashke Arizona, Nuevo México Chitalpa tashkentensis morus Este de EE.UU. Morera, Nandina domestica X. taiwanensis Taiwán Peral ¡ Riesgo de aparición de variantes de la bacteria más virulentos o que sean patógenos sobre cultivos que antes no lo eran !
Gama de huéspedes de Xylella fastidiosa Gama de huéspedes de subespecies ‘oficiales’ Subspecies familia género especies fastidiosa* fastidiosa 42 138 164 multiplex 28 69 84 pauca 16 30 36 Total (2015) 63 193 309 Total (2016) 75 204 359 (46) • Monocotiledóneas (6 familias)/Dicotiledóneas (68 familias) • Gimnospermas (1 familia) • 70% de las 46 nuevas especies se han descrito en Europa (IT, FR) ➢ No todas las especies son susceptibles (desarrollan enfermedad). Infecciones asintomáticas: 23% de citas de Xf son asintomáticas ➢ No todas las especies de plantas se asocian con todas las subespecies de X. fastidiosa (especificidad) 7 Fuente: EFSA, 2015. EFSA Journal 13 (1): 3989; EFSA, 2016. EFSA Journal 14(2): 4378
Enfermedades causadas por Xylella fastidiosa Enfermedad de Pierce (Vid) Clorosis variegada (Cítricos) Enanismo (Alfalfa) Adelfa Olivo Enanismo (Melocotonero) Almendro Chamuscado foliar Roble Plátano sombra Olmo Cerezo Arándano Fuente: Agrios, APS, Hopkins, Purcell, Boscia, Landa, Navas-Cortés, de la Fuente, etc.
Enfermedades causadas por Xylella fastidiosa Enfermedad de Desecamiento Clorosis Chamuscado del Pierce, Vid rápido del olivo variegada de los almendro (EE.UU.) (Puglia, Italia) cítricos (Brasil) (California, España) Imagen: University of California Foto: Juan A. Navas Imagen: Fundecitrus Foto: Juan A. Navas Foto: Juan A. Navas Foto: Juan A. Navas Imagen: Fundecitrus Foto: Juan A. Navas Foto: Juan A. Navas Imagen: University of California Foto: Juan A. Navas Imagen: Fundecitrus Foto: Juan A. Navas
Enfermedades causadas por la bacteria Xylella fastidiosa 1. Biología, diversidad y enfermedades que causa 2. Distribución geográfica y condiciones climáticas 3. Enfermedades en almendro y frutas de hueso 4. Ciclo de patogénesis (Planta e insecto) 5. Control y Marco regulatorio 6. Situación en España: Islas Baleares y Comunidad Valenciana
Distribución geográfica de Xylella fastidiosa multiplex fastidiosa pauca Xf subsp. fastidiosa Xf subsp. multiplex Xf subsp. pauca Xf subsp. sandyi Xf subsp. unidentified-not confirmed X taiwanensis Adaptado de EFSA, 2015. EFSA Journal 13 (1): 3989
Xylella fastidiosa : Crecimiento vs. temperatura ➢ Bacteria mesófila Crecimiento óptimo a 25-28ºC (32ºC) Sensible a bajas temperaturas (
Distribución geográfica de Xylella fastidiosa ➢ Se desarrolla en un amplio rango de tipos de clima Zonas climáticas Köppen- Geiger con indicación de aquellas en que se ha descrito Xf Zonas climática en las que predomina: Tropical húmedo (Aw) Tropical Subtropical sin estación seca (Cfa) Oceánico (Cfb) Templado Mediterráneo (Csa y Csb) Continental sin estación seca (Dfa, Dfb) Templado frio Xf Semiárido frio (BSk) Semiárido Navas-Cortés, J.A., Elaboración propia; datos Köppen-Geiger: https://www.climond.org/
Potencial para el establecimiento de Xylella fastidiosa en España en base a los tipos de clima: Köppen-Geiger Zonas climáticas Köppen-Geiger con indicación de aquellas en que se ha descrito Xf X.fastidiosa Zonas climáticas prevalentes en España: Oceánico (Cfb) Templado Mediterráneo (Csa) Oceánico Mediterráneo (Csb) Semiárido Semiárido frio (BSk) Navas-Cortés, J.A., Elaboración propia; datos Köppen-Geiger: https://www.climond.org/
Idoneidad Climática para Xylella fastidiosa Idoneidad climática 1 0
Idoneidad Climática para Xylella fastidiosa Xf subsp. multiplex Xf subsp. fastidiosa Xf subsp. pauca
Enfermedades causadas por la bacteria Xylella fastidiosa 1. Biología, diversidad y enfermedades que causa 2. Distribución geográfica y condiciones climáticas 3. Enfermedades en almendro y frutas de hueso 4. Ciclo de patogénesis (Planta e insecto) 5. Control y Marco regulatorio 6. Situación en España: Islas Baleares y Comunidad Valenciana
Distribución geográfica de Xylella fastidiosa y sus subespecies identificadas en Prunus spp. Xf subsp. fastidiosa Xf subsp. multiplex Xf subsp. pauca Xf subsp. No identificada –no confirmada Adaptado: Appendix A: Xf host plant database: EFSA, 2016. EFSA Journal 14(2): 4378
Enfermedades causadas por Xylella fastidiosa en Prunus spp. Especie Nombre común Zona geográfica Subespecie P. armeniaca albaricoquero EE.UU.: California, GA multiplex P. avium cerezo EE.UU.: California fastidiosa Italia: Apulia pauca España: Baleares, Mallorca fastidiosa P. domestica ciruelo EE.UU.: California, GA multiplex Brasil multiplex/pauca España: Baleares, Mallorca ND P. dulcis almendro EE.UU.: California, Columbia multiplex/fastidiosa Italia: Apulia pauca Francia: Córcega multiplex España: Baleares, Mallorca fastidiosa España: C.Valenciana, Alicante multiplex P. persica melocotonero EE.UU.: California, GA, Florida multiplex Especie Nombre común Zona geográfica Subespecie P. cerasifera ciruelo rojo EE.UU.: California, GA multiplex Francia: Córcega multiplex P. salicina ciruelo japonés EE.UU.: California multiplex Argentina, Brasil, Paraguay ND P. webbii almendro silv. EE.UU.: California multiplex/fastidiosa Elaboración propia: Appendix A: Xf host plant database: EFSA, 2016. EFSA Journal 14 (2): 4378
Enfermedades causadas por Xylella fastidiosa en Prunus spp. Especie Nombre común Zona geográfica Subespecie P. armeniaca albaricoquero EE.UU.: California, GA multiplex P. avium cerezo EE.UU.: California fastidiosa Italia: Apulia pauca España: Baleares, Mallorca fastidiosa P. domestica ciruelo EE.UU.: California, GA multiplex Brasil multiplex/pauca España: Baleares, Mallorca ND P. dulcis almendro EE.UU.: California, Columbia multiplex/fastidiosa Italia: Apulia pauca Francia: Córcega multiplex España: Baleares, Mallorca fastidiosa España: C.Valenciana, Alicante multiplex P. persica melocotonero EE.UU.: California, GA, Florida multiplex Especie Nombre común Zona geográfica Subespecie P. cerasifera ciruelo rojo EE.UU.: California, GA multiplex Francia: Córcega multiplex P. salicina ciruelo japonés EE.UU.: California multiplex Argentina, Brasil, Paraguay ND P. webbii almendro silv. EE.UU.: California multiplex/fastidiosa Elaboración propia: Appendix A: Xf host plant database: EFSA, 2016. EFSA Journal 14 (2): 4378
Subespecies y Tipos genéticos (ST) en Almendro Subsp. multiplex EE.UU.: ST6 / ST7 Alicante: ST6 Subsp. pauca Subsp. morus Subsp. sandyi Italia: ST53 EE.UU.: ST1 España EE.UU. Italia Baleares: ST1 Subsp. fastidiosa
Enfermedades causadas por Xylella fastidiosa en Almendro ➢1974: Se describe la enfermedad por 1ª vez en California (Incidencia de hasta 50%) ➢2012-2014: Diferentes estudios indican distinta susceptibilidad varietal: ❖ Incidencia de árboles por parcela es baja (0.5%) pero muchas parcelas afectadas ❖ Pérdida media global del rendimiento de 20-40% de la cosecha ❖ Los árboles infectados pueden morir después de 3 a 8 años (muy variable) ➢2016: El problema persiste actualmente en California con baja incidencia (1-17%) Foto: J.A. Navas-Cortés Foto: Andreu Juan Foto: APS ➢ Quemado o chamuscado foliar Foto: Andreu Juan ➢ Inicio Julio a finales de verano Fuente: Moller et al.: 1974; Krugner y Ledbetter 2016; Sisterson et al., 2012
Enfermedades causadas por la bacteria Xylella fastidiosa 1. Biología, diversidad y enfermedades que causa 2. Distribución geográfica y condiciones climáticas 3. Enfermedades en almendro y frutas de hueso 4. Ciclo de patogénesis (Planta e insecto) 5. Control y Marco regulatorio 6. Situación en España: Islas Baleares y Comunidad Valenciana
Dos estilos de vida: Insecto vs. Planta Vasos del xilema Planta afectada Insecto vector infectado E Insecto alimentándose Newman et al., 2004
Xylella fastidiosa en el xilema Movimiento por degradación de la estructura en punteadura del xilema por producción de poligalacturonasas Movimiento Movimiento Twitching con el flujo xilemático Fuente: Chatterjee et al., 2008. Ann. Rev. Phytopathol.
Epidemiología de la enfermedad: Vectores Vectores potenciales de Xylella fastidiosa Xylella fastidiosa es transmitida exclusivamente por insectos que se alimentan de savia de xilema Orden: Hemiptera Suborden Auchenorrhyncha: CICADOMORPHA Familias: Cicadellidae Cercopidae Aphrophoridae Cicadidae Cualquier especie que se alimente de xilema podría ser vector potencial Transmisión: Características entre Semi-persistente y Persistente (en vectores americanos de enfermedad de Pierce) Periodos de adquisición e inoculación de 1 h sin periodo de latencia Pierde su capacidad de transmitir tras la muda: debe re-infectarse La bacteria se propaga en el estomodeo del vector, en la región precibarial: no hay infección No hay transmisión trans-ovarica pero el adulto permanece virulifero toda su vida
Epidemiología de la enfermedad: Vectores Vectores potenciales de Xylella fastidiosa Xylella fastidiosa es transmitida exclusivamente por insectos que se alimentan de savia de xilema Orden: Hemiptera Suborden Auchenorrhyncha: CICADOMORPHA Familias: Cicadellidae Cercopidae Aphrophoridae Cicadidae Philaenus spumarius (Aphrophoridae) Única especie que se ha demostrado su capacidad de transmitir Xylella fastidiosa en olivo en Italia Imágenes: http://www.americaninsects.net/h/philaenus-spumarius.html
Epidemiología de la enfermedad: Vectores Vectores potenciales de Xylella fastidiosa Xylella fastidiosa es transmitida exclusivamente por insectos que se alimentan de savia de xilema Orden: Hemiptera Suborden Auchenorrhyncha: CICADOMORPHA Familias: Cicadellidae Cercopidae Aphrophoridae Cicadidae Neophilaenus campestris & Philaenus italosignus Otras especies para las que se ha demostrado capacidad de transmitir Xylella fastidiosa en olivo en Italia
Epidemiología de la enfermedad: Vectores Vectores potenciales de Xylella fastidiosa Xylella fastidiosa es transmitida exclusivamente por insectos que se alimentan de savia de xilema Orden: Hemiptera Suborden Auchenorrhyncha: CICADOMORPHA Familias: Cicadellidae Cercopidae Aphrophoridae Cicadidae Comunidad Valenciana: Identificación de vectores positivos a Xylella fastidiosa en la zona afectada en Alicante Philaenus spumarius: 20 individuos de 77 (26%) analizados Neophilaenus campestris: 3 individuos de 248 (1,2%) analizados Capturados en parcelas afectadas infectadas o sus alrededores de seis municipios diferentes
Epidemiología de la enfermedad: Vectores Vectores potenciales de Xylella fastidiosa Ciclo biológico de Philaenus spumarius
Enfermedades causadas por la bacteria Xylella fastidiosa 1. Biología, diversidad y enfermedades que causa 2. Distribución geográfica y condiciones climáticas 3. Enfermedades en almendro y frutas de hueso 4. Ciclo de patogénesis (Planta e insecto) 5. Control y Marco regulatorio 6. Situación en España: Islas Baleares y Comunidad Valenciana
Implementación de los principios de control de enfermedades en relación con el ciclo de patogénesis de X. fastidiosa Colonización Incubación TERAPIA RESISTENCIA Desarrollo Vasos del Infección de síntomas xilema Penetración Multiplicación ESCAPE PROTECCIÓN Ciclos 2º Inoculación Dispersión Producción y dispersión del inóculo Supervivencia entre estaciones de cultivo Fuentes de inóculo 1º : Fuentes de inóculo 1º : Planta infectada EXCLUSIÓN Planta infectada (no anual) ERRADICACIÓN Vectores, malas hierbas
Fases del marco regulatorio sobre Xylella fastidiosa en la Unión Europea 1er brote 1er brote 1er brote Notificado Notificado Notificado por Italia por Francia por España octubre 2013 Julio 2015 octubre 2017 Medidas Medidas Medidas Actualizaciones preliminares Detalladas Mas severas de la Decisión 789/2015 de la EU (Decisión de la EU (Decisión de la EU (Decisión (17 diciembre 2015 ) 87/2014 13 febrero) 497/2014 23 julio) 789/2015 18 mayo) (12 mayo 2016) 2014 2015 2016 2017 EFSA 26 Noviembre 2013: EFSA 6 Enero 2015: EFSA 9 febrero 2016: EFSA 2 septiembre 2016: Declaración sobre las Declaración Actualización de las Declaración sobre la plantas hospedadoras, vías completa sobre plantas efectividad de la de entrada y dispersión, y Análisis de riesgo hospedadoras termoterapia en el opciones de reducción de material de plantación riesgo de Vid Autoridad Europea para la Seguridad Alimentaria Fuente: Modificado a partir de P. Di Rubbo, 2016. DG Health and Food Safety – Unit Plant Health
Control: 1.Exclusión 1. Exclusión: Decisión UE 2015/789, 18 mayo 2015 Modificaciones: Decisión 2017/2352, 14 diciembre 2017 Intensificación de las inspecciones que se harán de forma más exhaustiva y armonizada en todos los Estados miembros. Cuando se encuentre más de una subespecie (o esté pendiente su identificación) en una zona, esta debe demarcarse con respecto a Xf y todas sus posibles subespecies. Reducir de 10 a 5 km la anchura de la zona tampón que rodea la zona infestada en todos los casos en que la zona demarcada se haya establecido con fines de erradicación. Posibilidad de autorizar la plantación, de algunas o de todas las plantas hospedadoras en las zonas infectadas sujetas a medidas de contención fuera de la zona de 20 km contigua a la zona tampón. Se debe dar preferencia a los vegetales de variedades tolerantes o resistentes. Las especies de Coffea, Lavandula dentata, Nerium oleander, Olea europaea, Polygala myrtifolia y Prunus dulcis solo deben cultivarse en sitios en los que se efectúen inspecciones, muestreos y pruebas anuales oficiales para confirmar la ausencia de Xf.
Planes de contingencia: Nacional y Autonómicos Los Estados miembros deben llevar a cabo inspecciones anuales para detectar la presencia del organismo especificado en sus territorios y deben velar por que los operadores profesionales sean informados acerca de esa posible presencia y de las medidas que hayan de adoptarse.
Enfermedades causadas por la bacteria Xylella fastidiosa 1. Biología, diversidad y enfermedades que causa 2. Distribución geográfica y condiciones climáticas 3. Enfermedades en almendro y frutas de hueso 4. Ciclo de patogénesis (Planta e insecto) 5. Control y Marco regulatorio 6. Situación en España: Islas Baleares y Comunidad Valenciana
Xylella fastidiosa: Organismo de cuarentena en UE Plaga cuarentenaria regulada (Directiva 2000/29/EC) Plaga de importancia económica potencial aun cuando no esté presente Si está presente, no está ampliamente distribuida y se encuentra bajo control oficial ➢ Lista A1 EPPO ITALIA: Presente, distribución restringida FRANCIA (Córcega y Alpes Marítimos): Transitorio, en erradicación ALEMANIA: Erradicado ESPAÑA (Islas Baleares, Alicante): Transitorio, en erradicación RESTO ZONA EPPO: Ausente Fuente: EPPO, 2018
Situación en España (Islas Baleares) ➢ 6 de octubre 2016 primer positivo en invernadero en Porto Cristo-Manacor Síntomas atípicos en cerezo Identificada Xf subsp. fastidiosa ST1 Síntomas típicos en cerezo Fuente: http://www.caib.es/govern/pidip/dadesComunicat.do?lang=es&codi=8952690
Situación en España (Islas Baleares) ➢ Identificación de plantas infectadas por X. fastidiosa 103 (+) 360 (+) 84 (+) Ibiza Mallorca Menorca ST leuA petC malF cysG holC nuoL gltT Subsp 1 1 1 1 1 1 1 1 fastidiosa 6* 3 3 3 3* 3 3 3 multiplex 7 3 3 3 7 3 3 3 multiplex 73* 7 6 8* 27* 10 16 8* pauca 80 7 6 17 31 10 16 15 pauca
Situación en España (Islas Baleares) ➢ Desde octubre de 2016: 3 subespecies de Xylella fastidiosa y 4 tipos de secuencias (ST) Olivo 8% Acebuche 76% Menorca 103 (+) Olivo 4% Higuera 5% Almendro 7%* 360 (+) Viñedo 13% Mallorca Acebuche 30% Almendro 39% Xf subsp. multiplex ST6* Xf subsp. multiplex ST6* 84 (+) Xf subsp. multiplex ST7 Ibiza Xf subsp. fastidiosa ST1 Xf subsp. pauca ST80 Olivo 33% Total positivos = 547 (Nov 2017) Acebuche 50% Subespecie Almendro 3%* *Subespecie por determinar
Situación en España (Islas Baleares) ➢ Desde mediados de 2017 según Plan de Contingencia: Erradicación de positivos Aproximadamente el 60% de las plantas positivas eliminadas Número de Positivos Isla Positivos eliminados TOTAL eliminados Mallorca 360 171 2.263 Ibiza 103 88 318 Menorca 84 64 98 Formentera 0 0 1 TOTAL 547 323 2680
Enfermedades causadas por Xylella fastidiosa en Almendro Foto: Juan A. Navas Cortés, IAS-CSIC
Enfermedades causadas por Xylella fastidiosa en Almendro Foto: Juan A. Navas Cortés, IAS-CSIC
Enfermedades causadas por Xylella fastidiosa en Almendro Foto: Juan A. Navas Cortés, IAS-CSIC
Enfermedades causadas por Xylella fastidiosa en Almendro Foto: Juan A. Navas Cortés, IAS-CSIC
Situación en España (C. Valenciana, Alicante) ➢ 1st foco: 29 junio 2017, 1 parcela; 2nd foco: 25 julio 2017, 6º febrero 2018 Guadalest ➢ Xylella fastidiosa subsp. multiplex ST6 European Conference on Xylella fastidiosa 2017: finding answers to a global problem 46
➢ Xylella fastidiosa subsp. multiplex ST6 ➢ Desde junio 2016: 35 municipios en zona demarcada (22 en la zona infectada) Fuente: http://www.agroambient.gva.es/web/agricultura/Xylella-fastidiosa
Enfermedades causadas por Xylella fastidiosa en Almendro Foto: Juan A. Navas Cortés, IAS-CSIC
Enfermedades causadas por Xylella fastidiosa en Almendro Foto: Juan A. Navas Cortés, IAS-CSIC
Enfermedades causadas por Xylella fastidiosa en Almendro Foto: Juan A. Navas Cortés, IAS-CSIC
Enfermedades causadas por Xylella fastidiosa en Almendro Foto: Juan A. Navas Cortés, IAS-CSIC
Enfermedades causadas por Xylella fastidiosa en Almendro Foto: Juan A. Navas Cortés, IAS-CSIC
Características de Xylella fastidiosa que dificultan su manejo Confinada en el xilema de las plantas o en insectos vectores (estilo de vida dual) Posee ‘pili’ (movilidad vertical en el xilema y adhesión-biopelículas) pero no flagelos: presente en raíz y parte aérea Amplia gama de plantas huésped (359 especies, 75 familias botánicas) en muchas de ellas como infecciones asintomáticas Capacidad de desarrollo en un amplio rango de condiciones climáticas, aunque las bajas temperaturas limitan su supervivencia Se transmite por insectos que se alimentan del xilema ➢ De difícil manejo una vez se ha establecido en un territorio
Proyectos de financiación internacional (H2020): • POnTE ‘Organismos nocivos que amenazan Europa’ • XF-ACTORS ‘Contención de Xylella fastidiosa mediante una estrategia de investigación orientada y multidisciplinar’ • CURE –XF ‘Creación de capacidad y despertar la conciencia en Europa y países terceros para hacer frente X. fastidiosa’ •Acción COST ‘Xanthomonas y Xylella fastidiosa’ • EUPHRESCO ‘Armonización de métodos de detección’
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NUEVE CAPÍTULOS DE GENERALIDADES
SIETE CAPÍTULOS ESPECÍFICOS
Autores (56) ➢ 9 autores españoles (capítulos generales) ➢ 31 autores españoles (capítulos específicos de Baleares y C. Valenciana) ➢ 1 autor uruguayo, brasileño y costaricense (cap. específico EEUU) ➢ 3 autores brasileños (cap. específico Brasil) ➢ 3 autores italianos (cap. específico Italia) ➢ 9 autores franceses (cap. específico Francia) Figuras, fotos, tablas, bibliografia, …
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