Genotype, environment and their interaction on olive

Resumen del trabajo presentado en la 6th International Conference on the Olive Tree and Olive Products, celebrada en Sevilla (España) del 15 al 19 de octubre de 2018.The wide olive genetic patrimony has revealed high variability for most of the agronomic and oil quality traits of interest in olive growing. Few studies, however, have addressed the interaction of this variability with the environment, a subject of particular interest considering the natural high instability of the Mediterranean climate and the challenge of the predicted climate change. The current work presents results on the interaction between genotype and environment from multi-environment trials of olive cultivars and breeding selections, planted in different edaphoclimatic conditions of Andalusia, Southern Peninsular Spain and Canary Islands. For most of the agronomic and oil quality characters evaluated (flowering phenology, flower quality, pattern of oil accumulation, fatty acid composition and phenol content and composition), significant genotype and environment effects have been observed. For example, olive cultivars grown in Tenerife under much milder winter temperatures than in the Iberian Peninsula showed substantially earlierflowering and oil accumulation. Only in the case of flowering phenology was no significant genotype effect found. Furthermore, a strong genotype x environment effect was highly consistent in all characters considered. Regarding resistance to disease, such as Verticillium wilt, the variability of results from both natural and artificial inoculations also tends to indicate a considerable environmental effect and the need for careful testing of disease evolution. All this information strongly suggests the necessity of comparative trials of olive cultivars for both adequate choice of cultivar and final selection in breeding programs

Influencia de las cubiertas vegetales y de los restos de poda sobre las enfermedades del olivar causadas por patógenos de suelo

Trabajo presentado en las Jornadas de Investigación y Transferencia de Tecnología al Sector Oleícola, celebradas en Córdoba el 20 y 21 de noviembre de 2002.Peer reviewe

Differentiation of cotton-defoliating and nondefoliating pathotypes of Verticillium dahliae by RAPD and specific PCR analyses

Abstract Severe Verticillium wilt of cotton in southern Spain is associated with the spread of a highly virulent, defoliating (D) pathotype of Verticillium dahliae. Eleven of the D and 15 of a mildly virulent, nondefoliating (ND) pathotype were analyzed by random amplified polymorphic DNA (RAPD) using the polymerase chain reaction (PCR). Six of 21 primers tested generated pathotype-associated RAPD bands. Another 21 V. dahliae isolates were compared in blind trials both by RAPD-PCR using the six selected primers and pathogenicity tests on cotton cultivars. There was a 100% correlation between pathotype characterization by each method. Unweighted paired group method with arithmetic averages cluster analysis was used to divide the 47 V. dahliae isolates into two clusters that correlated with the D or ND pathotypes. There was more diversity among ND isolates than among D isolates, these latter isolates being almost identical. ND-and D-associated RAPD bands of 2.0 and 1.0 kb, respectively, were cloned, sequenced, and used to design specific primers for the D and ND pathotypes. These pathotype-associated RAPD bands were present only in the genome of the pathotype from which they were amplified, as shown by Southern hybridization. The specific primers amplified only one DNA band of the expected size, and in the correct pathotype, when used for PCR with high annealing temperature. These specific primers successfully characterized V. dahliae cotton isolates from China and California as to D or ND pathotypes, thus demonstrating the validity and wide applicability of the results

Variabilidad cualitativa y cuantitativa del contenido en glucosinolatos en especies de Crucíferas de interés para la biofumigación del olivar

Ponencia presentada en el XVI Simposium de EXPOLIVA, celebrado en Jaén del 8 al 11 de mayo de 2013.Se ha estudiado el contenido total e individual de glucosinolatos en las partes verdes de diferentes especies y genotipos de Cruciferas que se encuentran adaptadas a las condiciones edafoclimáticas mediterráneas: Diplotaxis erucoides, Diplotaxis virgata, Eruca vesicaria, Sinapis arvensis, Sinapis flexuosa, Sinapis alba, Brassica carinata, Brassica juncea, Brassica napus, Brassica rapa y Brassica villosa. También se ha estudiado la evolución del contenido en glucosinolatos en las partes verdes en función del estado fenológico de diferentes genotipos de Brassica napus, Brassica carinata y Brassica juncea. Se han encontrado especies que contienen solamente un glucosinolato mayoritario en sus partes verdes, como es el caso de D. erucoides y B. carinata (sinigrina), D. virgata (gluconapina), S. flexuosa (sinalina y otras especies en las que el contenido total se reparte entre varios glucosinolatos diferentes: E. vesicaria, S. arvensis, B. villosa. En función del estado fenológico se ha visto que en B. juncea y B. carinata el contenido total en glucosinolatos en mayor prefloración que en floración plena, siendo el contenido en floración superior al contenido en maduración. En B. napus el contenido no se reduce sino que aumenta ligeramente a lo largo del ciclo de la planta.Peer Reviewe

Evaluación de la eficacia de enmiendas basadas en especies crucíferas implantadas como cubiertas vegetales para el control de la verticilosis del olivo en condiciones de campo

Comunicación presentada en el XVI Simposium de EXPOLIVA, celebrado en Jaén del 8 al 11 de mayo de 2013.En el presente trabajo se ha investigado durante dos campañas consecutivas el efecto de la aplicación de enmiendas basadas en las especies crucíferas Brassica carinata y Sinapis alba implantadas como cubiertas vegetales en un campo de olivar infestado naturalmente por el patotipo defoliante altamente virulento de Verticillium dahliae, sobre la densidad de inóculo (DI) del patógeno en el suelo y el desarrollo de la Verticilosis. La DI inicial en las parcelas experimentales varió entre 0,53 y 0,64 propágulos por gramo de suelo. En las parcelas testigo, la DI aumentó progresivamente en el tiempo hasta alcanzar valores finales próximos al 640% de la DI inicial. Por el contrario, en las parcelas en las que se sembraron cubiertas de B. carinata y S. alba y estas especies se añadieron como enmiendas al suelo al final de su ciclo de cultivo, la DI se mantuvo durante los dos años del estudio en valores similares o inferiores a la DI inicial y los valores finales observados significaron el 52-58% de los niveles iniciales. Los valores de las distinta s variables descriptivas del progreso de la incidencia y severidad de la enfermedad estimados en las evaluaciones realizadas a lo largo del experimento fueron superiores en las parcelas testigo y en las parcelas tratadas con B. carinata que en las parcelas tratadas con Sinapis alba. .Estas investigaciones han sido subvencionadas por los proyectos PP.TRA.TRA2010.10 y PP.PEI.PEI2011.1 del IFAPA, ambos parcialmente financiados con fondos procedentes del Fondo Europeo de Desarrollo Regional, dentro del Programa Operativo FEDER de Andalucía 2007-2013.Peer Reviewe

Influencia de la aplicación de enmiendas basadas en cubiertas vegetales de crucíferas sobre la Verticilosis del olivo en condiciones de campo

Trabajo presentado en el XVII Congreso de la Sociedad Española de Fitopatología, celebrado en Lleida del 7 al 10 de octubre de 2014.El control de la Verticilosis del olivo (VO), causada por Verticillium dahliae, es particularmente difícil de conseguir debido a la amplia dispersión en Andalucía de aislados del patógeno altamente virulentos (patotipo defoliante) y a la prolongada supervivencia de los esclerocios del hongo en el suelo. El objetivo del presente trabajo fue evaluar en condiciones de campo el efecto de la aplicación de enmiendas de las especies crucíferas Brassica carinata (línea IAS-C1) y Sinapis alba subsp. mairei sobre la densidad de inóculo (DI) de V. dahliae en el suelo y el desarrollo de la VO. El estudio se realizó en una plantación del cv. Arbequina de olivo infestada naturalmente por V. dahliae. Se establecieron parcelas experimentales en las que durante dos campañas consecutivas B. carinata y S. alba fueron implantadas como cubiertas vegetales y aplicadas como enmiendas al suelo o se mantuvieron libres de vegetación (controles). La virulencia de una colección de aislados monoconídicos de V. dahliae obtenidos de olivos sintomáticos fue caracterizada en un experimento de inoculación artificial en condiciones controladas del cv. Acala SJ-2 de algodonero. Periódicamente se evaluaron la DI de V. dahliae en el suelo y la incidencia y severidad de los síntomas de VO observados. Todos los aislados de V. dahliae caracterizados fueron clasificados como pertenecientes al patotipo defoliante altamente virulento. La DI del hongo en las parcelas enmendadas con B. carinata o con S. alba permaneció en niveles similares o significativamente inferiores a los estimados al inicio del experimento. Por el contrario, en las parcelas sin enmienda el inóculo de V. dahliae incrementó significativamente hasta alcanzar valores finales más de 6 veces superiores a los iniciales. Los valores de las variables de enfermedad estimadas fueron inferiores en las parcelas enmendadas con S. alba que en aquellas no enmendadas o enmendadas con B. carinata.Investigaciones financiadas por los proyectos PP.PEI.PEI2011.1 y PP.TRA.TRA2010.10 del IFAPA, ambos parcialmente financiados con fondos FEDER. J. Jurado Bello es beneficiario de una ayuda del Subprograma FPI-INIA.N

Vegetative compatibility of cotton-defoliating Verticillium dahliae in Israel and its pathogenicity to various crop plants

15 pages, 6 figures, 4 tables.-- et al.Verticillium dahliae isolates recovered from a new focus of severe Verticillium wilt of cotton in the northeast of Israel were tested for vegetative compatibility using nitrate non-utilizing (nit) mutants and identified as VCG1, which is a new record in Israel. Other cotton isolates of V. dahliae from the northern and southern parts of the country were assigned to VCG2B and VCG4B, respectively. VCG1 isolates induced severe leaf symptoms, stunting and defoliation of cotton cv. Acala SJ-2, and thus were characterized as the cotton-defoliating (D) pathotype, whereas isolates of VCG2B and VCG4B were confirmed as the earlier described defoliating-like (DL) and non-defoliating (ND) pathotypes, respectively. This is the first record of the D-pathotype in Israel. The host range of representative isolates of each VCG-associated pathotype was investigated using a number of cultivated plants. Overall, the D isolates were more virulent than DL isolates on all tested host plants, but the order of hosts (from highly susceptible to resistant) was the same: okra (Hibiscus esculentus local cultivar), cotton (Gossypium hirsutum cv. Acala SJ2), watermelon (Citrullus lanatus cv. Crimson Sweet), safflower (Carthamus tinctorius cv. PI 251264), sunflower (Helianthus annuum cv. 2053), eggplant (Solanum melongena cv. Black Beauty), and tomato (Lycopersicon esculentum cv. Rehovot 13). The pattern of virulence of ND isolates differed from that of D and DL isolates, so that the former were highly virulent on eggplant but mildly virulent on cotton. Tomato was resistant to all cotton V. dahliae isolates tested. RAPD and specific PCR assays confirmed that the D isolates from Israel were similar to those originating from other countries.The Israel Ministry of Immigration; the USA–Israel Binational Agricultural Research and Development Fund (BARD Project US-2659-95); by the research fund of the Chief Scientist of Israel Ministry of Agriculture; and by the Israel Cotton Production and Marketing BoardPeer reviewe

Mejora de la sanidad y de la calidad en la propagación viverística del olivo

En: III Jornadas Técnicas del Aceite de Oliva, Madrid. Ed. INIA, Pp: 121-128.[ES] El uso de suelo y material de plantación libres de patógenos durante la propagación del olivo son medidas de lucha clave para prevenir las enfermedades causadas por patógenos de suelo transmisibles en material infectado y prevenir la dispersión de dichos patógenos. Por tanto, en este proyecto se ha investigado la detección molecular in planta de los patotipos defoliante y no defoliante de V. dahliae y se han estudiado diversas estrategias de desinfestación de sustratos viverísticos de olivo incluyendo la solarización de pilas cónicas de sustrato, enmiendas del sustrato con compost o la biofumigación con paja de sorgo. Además, se ha evaluado la eficacia de la termoterapia de plantones de olivo para controlar infecciones por nematodos fitoparásitos en el sistema radical de los cvs. Arbequina y Picual. Finalmente, también fue evaluado el efecto protector de las micorrizas arbusculares (Glomus intraradices, G. mossae, G. viscosum) contra infecciones por Meloidogyne spp. en plantones de olivo cvs. Arbequina y Picual. Se ha desarrollado un procedimiento basado en la nested-PCR para la detección in planta de los patotipos defoliante y no-defoliante de V. dahliae en plantones de olivo. Mediante el uso combinado de los iniciadores específicos de cada patotipo y diferentes protocolos de nested-PCR utilizando como molde ADN genómico total extraído de plantones de olivo, ha sido posible la detección consistente de ambos patotipos, tanto en raíces como en tallo de plantones infectados. La solarización durante 3 semanas de sustrato viverístico apilado (con una altura máxima de 40 cm) en Andalucía es apropiada para optimizar la producción de plantones de olivo libres de nematodos fitoparásitos. La enmienda del sustrato viverístico con residuos agroindustriales (p. ej. compost de corcho en proporción al 50%) puede ser una estrategia viable para minimizar las infestaciones de Meloidogyne spp. La biofumigación de sustratos conteniendo paja de sorgo (2% y 4% p/p) determinó una reducción significativa de la viabilidad e infectividad del inóculo de Meloidogyne incognita, independientemente de la concentración de sorgo y la cubierta con plástico. Los tratamientos de termoterapia (35-55º C) redujeron significativamente el crecimiento de los plantones en los cvs. Arbequina y Picual, independientemente de la edad de la planta (6-8 o 16-18 meses), y por tanto no son aconsejables para controlar infecciones de raíz por nematodos lesionadores. La inoculación de plantones con micorrizas arbusculares protegió a los plantones de olivo cvs. Arbequina y Picual de la patogénesis causada por Meloidogyne ssp. Este efecto de protección determinó un mayor crecimiento de las plantas micorrizadas e infectadas por el nematodo comparado con el de las plantas infectadas por el nematodo y no micorrizadas.[EN] The use of pathogen-free planting material and soil during olive plant propagation is essential for minimizing the effects of single or concomitant infections by soilborne pathogens during the early years of olive cultivation and for preventing pathogen spread. Consequently, in this project we have investigated the molecular in planta detection of defoliating and non-defoliating pathotypes of V. dahliae. Similarly, the potential of several soil disinfestation strategies as soil solarization of piled soil, amending of soil with compost or biofumigation with sorghum straw was studied. Similarly, the effectiveness of thermotherapy of olive planting stocks to control infections by plant-parasitic nematodes in root systems of cvs. Arbequina and Picual was also evaluated. Finally, the protective effect of arbuscular mycorrhizae (Glomus intraradices, G. mossae, G. viscosum) was also tested against infections of olive planting stocks by Meloidogyne spp. A PCR-based procedure has been developed for the early and consistent detection of defoliating and non-defoliating pathotypes of V. dahliae in infected olive planting stocks. By the combined use of specific external and internal primers and different nested-PCR protocols it was possible the detection of each of the two pathotypes of V. dahliae both in root and stem tissues of infected olive planting stocks. Solarization of piled soil (at a maximum depth of 40 cm) in nurseries in Andalucia is appropriate for optimizing production of plant-parasitic nematode-free olive plants. Amending olive soil nurseries with composted agro-industrial wastes (i.e. dry cork compost) may be a viable approach for minimizing soil infestations by Meloidogyne spp. Biofumigation of substrates used in nursery production by means of sorghum straw (2 % and 4 % w/w) as amendment determined a significant reduction of inoculum viability and infectivity of Meloidogyne incognita, and V. dahliae irrespective of straw concentration and plastic tarping. Hot-water treatments (35-55 ºC) significantly reduced plant growth in both olive cultivars Arbequina and Picual, irrespective of plant age (6-8 or 16-18 months), and therefore are not suitable for the control of root infections of olive planting stocks by root-lesion or root-knot nematodes. Inoculation of olive planting stocks with arbuscular mycorrhizal fungi protects ‘Picual’ and ‘Arbequina’ olives from pathogenesis caused by Meloidogyne spp. This protection effect determined higher growth rates in infected mycorrhized, plants compared with non mycorrhized infected controls.Peer reviewe

Genetic and virulence diversity in Verticillium dahliae populations infecting artichoke in Eastern-Central Spain

11 pages, 5 tablesSevere Verticillium dahliae attacks have occurred in artichoke crops in the Comunidad Valenciana region of eastern-central Spain since the late 1990s. Knowledge of genetic and virulence diversity in the pathogen population is a key factor for the management of the disease through disease risk assessment as well as development and use of resistant cultivars. V. dahliae isolates from artichoke (109 isolates) and cotton (three isolates) in that region were characterized by vegetative compatibility grouping (VCG), and specific polymerase chain reaction assays using three sets of primer pairs that differentiate the cotton-defoliating (D) and -nondefoliating (ND) V. dahliae pathotypes. In all, 35 and 39 V. dahliae isolates representative of the identified VCGs and geographic origins were tested for virulence to artichoke cvs. Nun 6374 and Nun 9444, and cotton cv. Acala SJ-2, respectively. Four VCGs were identified among 107 artichoke isolates, and 2 isolates were heterokaryon self-incompatible: VCG1A (one isolate), VCG2A (31 isolates), VCG2B (72 isolates), and VCG4B (three isolates). The three cotton isolates were VCG1A. Isolates in VCG2B were distributed across the region and were the most prevalent isolates in the northern part. Conversely, 83.9% of isolates in VCG2A were recovered from the southern part of the region. Two subgroups of isolates were identified in VCG2B based on heterokaryon compatibility with either international or local tester isolates, which further showed diversity in the amplification of 334- and 824-bp DNA fragments which are markers of the D and ND pathotypes, respectively. Virulence of isolates to artichoke and cotton correlated with VCG but the pattern of correlation varied with the host. VCG1A isolates from artichoke and cotton induced defoliation in cotton but not in artichoke. Collectively, isolates of VCG2B and VCG4B were the most virulent and isolates of VCG1A or HSI were the least virulent to artichoke; but isolates of VCG1A were more virulent to cotton than those of any other VCG. Also, molecular subgrouping in VCG2B determined by amplification of the 334- and 824-bp markers correlated with virulence of isolates to the two hosts tested.Grants AGL 2000-1444 from Comisión Interministerial de Ciencia y Tecnología (CICYT) and Grant GV-CAPA00-12 from Consellería de Agricultura, Pesca y Alimentación de Generalitat Valenciana. SpainPeer reviewe