La amenaza de enfermedades emergentes: situación actual y avances científicos en HLB

La enfermedad denominada Huanglongbing (HLB), también conocida como “greening”, que fue observada por primera vez en Asia hace más de un siglo, está considerada hoy en día como la más destructiva de los cítricos, debido a su complejidad, su capacidad de devastación y su resistencia a ser controlada, ya que la mayoría de las especies y cultivares comerciales de cítricos son susceptibles a la misma. Los cítricos constituyen uno de los frutales más importantes del mundo, tanto en cuanto a su mercado de producción y transformación como a su comercio global (Liu et al., 2012). China es el mayor productor mundial, seguida de Brasil, la India, Estados Unidos, México y España (FAO, 2017a, b). De estos seis países, solo España está libre, hoy por hoy, de HLB, enfermedad que ha llegado a erigirse en el mayor desafío que tienen los productores de cítricos, ya que reduce el rendimiento y la calidad de la fruta y debilita mucho el árbol (Qureshi y Stansly, 2009)

Consideraciones sobre la situación de Xylella fastidiosa en la Unión Europea y en España. Conclusiones y perspectivas

La primera reflexión que surge es que, desgraciadamente, se ha cumplido la premonición que A. H. Purcell escribió hace ahora veinte años (Purcell, 1997). El mayor experto norteamericano en X. fastidiosa y sus vectores argumentaba que, aunque esta bacteria solo se había encontrado en países americanos y en Taiwán, el hecho de que se hubiera detectado en la década de 1990 en cítricos y en adelfa, causando nuevas enfermedades que se extendían con gran rapidez, sugería que fuera de América se debían mantener medidas de vigilancia fitosanitaria, para evitar su introdución: Previously unrecorded plant diseases in citrus and oleander caused by Xylella fastidiosa have rapidly spread, suggesting that vigilant phytosanitary measures outside America, should be maintained against its introduction. Y él se hacía las preguntas clave: ¿es esta bacteria una amenaza potencial para otros continentes? ¿Es un problema regional o una amenaza global? Ahora es fácil responder, tras las detecciones europeas en Italia, Alemania, Francia y España: se trata de una amenaza global, por tratarse de una bacteria con mucha más capacidad de afectar a múltiples especies vegetales y que está causando muchas más pérdidas, al menos en Italia, de lo que se podía sospechar en 1997. La advertencia de Purcell no tuvo suficiente eco, ya que los países de la UE parecían más interesados en aprovechar las ventajas del comercio global que en protegerse de las graves enfermedades y de las plagas que podían ser introducidas con los productos importados. Así debió introducirse X. fastidiosa en la UE, siendo transportada en avión o en barco con plantas ornamentales u otros tipos de material vegetal infectado, procedente de países del continente americano

Xylella fastidiosa y las enfermedades que causa. Un problema global

Xylella fastidiosa está considerada como la bacteria que constituye la principal amenaza hoy día para distintos cultivos de gran importancia estratégica, en todos los países donde aún no está presente. Por ello, es una bacteria de cuarentena en la Unión Europea (UE) desde el año 2000, según la Directiva 2000/29/EC, y también está incluida en la lista A1 de la Organización Europea y Mediterránea de Protección de Plantas (EPPO) (http://www.eppo.org/ QUARANTINE/listA1.htm). Su peligro radica en que es el agente causal de numerosas enfermedades muy graves, que podrían tener enormes repercusiones económicas para distintos cultivos europeos y muy especialmente para la economía española, dado que puede afectar a olivo, vid, cítricos, frutales de hueso, almendro y numerosas especies ornamentales y forestales. Su nombre específico denota dos características de esta bacteria: que habita en el xilema de las plantas hospedadoras (Xylella) y que tiene un crecimiento muy lento en los medios de cultivo microbiológicos (fastidiosa). Es transmitida de forma persistente por distintas especies de insectos chupadores del xilema de los huéspedes a los que afecta (Capítulo 4). De hecho, X. fastidiosa coloniza dos hábitats: el xilema de las plantas hospedadoras y el intestino anterior de los insectos chupadores de savia bruta que son vectores de la bacteria (Almeida y Nunney, 2015). Actualmente, X. fastidiosa es la bacteria de mayor resonancia mediática a nivel internacional, con especial relevancia en la UE, donde ha pasado de ser una bacteria de cuarentena solamente conocida por los fitopatólogos a ser considerada el principal peligro para importantes cultivos. En Europa la alarma se disparó en 2013 con la detección de un importante brote de X. fastidiosa en el sur de Italia (Saponari et al., 2013), donde ha arrasado miles de hectáreas de olivar en Apulia. Sin embargo, como veremos a lo largo de este libro, también supone un grave riesgo para la vid, los frutales de hueso (ciruelo, melocotonero), los cítricos, el almendro y numerosas especies frutales, ornamentales y forestales de los países mediterráneos. No obstante, el impacto real de esta bacteria en los distintos países de la UE dependerá de las circunstancias concretas del lugar de su introducción y de los huéspedes y vectores locales. No puede descartarse que el patógeno esté ya presente en diversos países, en zonas localizadas, y que pase inadvertido debido a la falta de especificidad de los síntomas, la ausencia de vectores eficientes, o a que no se hayan utilizado los procedimientos diagnósticos sensibles y específicos que son estrictamente necesarios para su diagnóstico. En este primer capítulo se resumen algunas características de las enfermedades causadas por esta bacteria en sus principales huéspedes. Pero es necesario señalar que X. fastidiosa se ha convertido en la bacteria más imprevisible de todas las que afectan a las plantas cultivadas, dada la gran diversidad de sus cepas, los numerosos vectores que la transmiten, que pueden ser distintos en cada país, y la larga lista de huéspedes a los que puede afectar y que, además, varía de un país a otro en función de los vectores y las subespecies presentes. Aunque se sabe mucho sobre X. fastidiosa, hay todavía muchas más preguntas por responder que respuestas para ellas, tanto respecto a la biología de las distintas subespecies de esta especie como a su epidemiología en distintos huéspedes. Y, desgraciadamente, hoy por hoy se carece de métodos eficientes y sostenibles para su control integrado

RobHortic: A Field Robot to Detect Pests and Diseases in Horticultural Crops by Proximal Sensing

RobHortic is a remote‐controlled field robot that has been developed for inspecting the presence of pests and diseases in horticultural crops using proximal sensing. The robot is equipped with colour, multispectral, and hyperspectral (400–1000 nm) cameras, located looking at the ground (towards the plants). To prevent the negative influence of direct sunlight, the scene was illuminated by four halogen lamps and protected from natural light using a tarp. A GNSS (Global Navigation Satellite System) was used to geolocate the images of the field. All sensors were connected to an onboard industrial computer. The software developed specifically for this application captured the signal from an encoder, which was connected to the motor, to synchronise the acquisition of the images with the advance of the robot. Upon receiving the signal, the cameras are triggered, and the captured images are stored along with the GNSS data. The robot has been developed and tested over three campaigns in carrot fields for the detection of plants infected with ‘Candidatus Liberibacter solanacearum’. The first two years were spent creating and tuning the robot and sensors, and data capture and geolocation were tested. In the third year, tests were carried out to detect asymptomatic infected plants. As a reference, plants were analysed by molecular analysis using a specific real‐time Polymerase Chain Reaction (PCR), to determine the presence of the target bacterium and compare the results with the data obtained by the robot. Both laboratory and field tests were done. The highest match was obtained using Partial Least Squares‐Discriminant Analysis PLS‐DA, with a 66.4% detection rate for images obtained in the laboratory and 59.8% for images obtained in the field

Real-time on-site detection of the three ‘Candidatus Liberibacter’ species associated with HLB disease: a rapid and validated method

Huanglongbing (HLB) is a devastating disease that affects all commercial citrus species worldwide. The disease is associated with bacteria of three species of the genus ‘Candidatus Liberibacter’ transmitted by psyllid vectors. To date, HLB has no cure, so preventing its introduction into HLB-free areas is the best strategy to control its spread. For that, the use of accurate, sensitive, specific, and reliable detection methods is critical for good integrated management of this serious disease. This study presents a new real-time recombinase polymerase amplification (RPA) protocol able to detect the three ‘Ca. Liberibacter’ species associated with HLB in both plant and insect samples, validated according to European and Mediterranean Plant Protection Organization (EPPO) guidelines and tested on 365 samples from nine different geographic origins. This new protocol does not require nucleic acid purification or specialized equipment, making it ideal to be used under field conditions. It is based on specific primers and probe targeting a region of fusA gene, which shows a specificity of 94%–100%, both in silico and in vitro, for the ‘Ca. Liberibacter’ species associated with HLB. The analytical sensitivity of the new protocol is excellent, with a reliable detection limit in the order of 101 copies per microliter in HLB-infected plant and insect material. The repeatability and reproducibility of the new methods showed consistent results. Diagnostic parameters of the new RPA protocol were calculated and compared with the gold standard technique, a quantitative real-time PCR, in both crude extracts of citrus plants and insect vectors. The agreement between the two techniques was almost perfect according to the estimated Cohen’s kappa index, with a diagnostic sensitivity and specificity of 83.89% and 100%, respectively, and a relative accuracy of 91.59%. Moreover, the results are obtained in less than 35 min. All these results indicate the potential of this new RPA protocol to be implemented as a reliable on-site detection kit for HLB due to its simplicity, speed, and portability

Nueva herramienta de diagnóstico para la detección rápida de las tres especies de Liberibacter asociadas al HLB: RPA-universal-HLB

El Huanglongbing (HLB) es la enfermedad más devastadora de los cítricos que se conoce, y compromete seriamente la supervivencia de la citricultura mundial. Se asocia a tres especies de bacterias fitopatógenas no cultivables: `Candidatus Liberibacter asiaticus´, `Ca. L. africanus´ y `Ca. L. americanus´, que son transmitidas por insectos vectores de la familia Psyllidae. El HLB se encuentra ampliamente distribuido en Asia, América y África, pero hasta el momento no se ha detectado en Europa, aunque sí uno de los vectores

Genetic diversity reflects geographical origin of Ralstonia solanacearum strains isolated from plant and water sources in Spain

The characterization and intraspecific diversity of a collection of 45 Ralstonia solanacearum strains isolated in Spain from different sources and geographical origins is reported. To test the influence of the site and the host on strain diversity, phenotypic and genotypic analysis were performed by a polyphasic approach. Biochemical and metabolic profiles were compared. Serological relationship was evaluated by Indirect-ELISA using polyclonal and monoclonal antibodies. For genotypic analysis, hrpB and egl DNA sequence analysis, repetitive sequences (rep-PCR), amplified fragment length polymorphism (AFLP) profiles and macrorestriction with XbaI followed by pulsed field gel electrophoresis (PFGE) were performed.The biochemical and metabolic characterization, serological tests, rep-PCR typing and phylogenetic analysis showed that all analysed strains belonged to phylotype II sequevar 1 and shared homogeneous profiles. However, interesting differences among strains were found by AFLP and macrorestriction with XbaI followed by PFGE techniques, some profiles being related to the geographical origin of the strains. Diversity results obtained offer new insights into the biogeography of this quarantine organism and its possible sources and reservoirs in Spain and Mediterranean countries.Keywords: Bacterial wilt · potato · soil · PFGE · AFL

Diversidad genética de cepas españolas de Xanthomonas arboricola pv. pruni agente causal de la mancha bacteriana de los frutales de hueso y del almendro

PublishedTrabajo financiado por el Instituto Nacional de Investigación y Tecnología Agraria y Alimentaria, proyecto RTA2011-00140-d03-0