Caracterización morfológica y molecular de las poblaciones de Cryphonectria parasitica (Murrill) M.E. Barr en castaños de Galicia y su implicación en el control biológico del cancro

Zusammenfassung

Título: Estudio de las poblaciones de Cryphonectria parasitica en el noroeste de España: Caracterización morfológica y molecular. El castaño incluido en el género Castanea sativa Miller, forma parte de la familia Fagaceae. De las trece especies de castaños que existen en el mundo, cinco se hallan en Asia Oriental (C. henryi, C. mollisima, C. crenata, C. seguini y C david), siete en América del Norte (C. dentata, C. ozarkensis, C. pumilla, C. floridiana, C. paucispina, C. alnifolia y C. ashei) y una en Europa (Castanea sativa) que es el castaño común o castaño europeo (Vieitez et al., 1996). En España el área del castaño se encuentra en Galicia en la zona baja litoral cantábrica y los valles altos y más templados de las vertientes Norte y Sur de la cordillera Galaica, Astúrica, Cantábrica y Pirineos occidentales. En el sur se encuentra salpicado por pequeños rodales por las provincias de Málaga y Granada. En la parte occidental de España el castaño se extiende aisladamente desde la provincia de La Coruña hasta la de Huelva. En el centro de España el castaño está situado en las provincias de Cáceres, Salamanca y Ávila hasta la Sierra de Gredos (Vieitez et al., 1996). La superficie dedicada al castaño en España ha variado a lo largo de los años. Así Elorrieta (1949) indica que los castaños ocupaban 112.115 hectáreas y estimaba que había un promedio de 250 pies maderables, 80 árboles de fruto ó 900 árboles de cepa. En 1977 Ortuño y Cevallos comunicaron que la superficie de los castañares españoles se acercaba a las 90.000 hectáreas. Sin embargo Molina, en 1984, publica que la extensión ocupada por el castaño en España en masas puras es de 127.000 ha, siendo la región más poblada Asturias con 48.000 ha, seguida de Galicia con 29.000 ha, Andalucía con 14.000 ha, y Castilla y Cataluña con 12.000 ha cada una. En Galicia, el castaño adquiere singular importancia dentro de la diversidad forestal de esta región por su significado ecológico, social, cultural y económico. La madera clasificada como noble, sus frutos de los que la comunidad gallega es el primer productor de España superando el 50% del total, la producción de hongos comestibles, la mejora de la fertilidad del suelo y su impacto en la fauna silvestre son aspectos que apoyan la importancia del castaño y la necesidad de potenciarlo como elemento mejorado del contexto ecológico. Sin embargo, en los últimos años, el área ocupada por el castaño ha sufrido una importante regresión debido, entre otros motivos, a la aparición de la enfermedad de la tinta que devastó grandes áreas de castaño. La presencia de una nueva enfermedad, denominada cancro o cáncer, no ha hecho sino agravar la situación (Álvarez et al., 2000). Cryphonectria (Endothia) parasitica (Murrill) Barr (Barr, 1978), identificado en 1906 como Diaporthe parasitica (Murrill), es el ascomiceto responsable de esta enfermedad. De origen asiático, fue la responsable de la práctica destrucción del castaño americano Castanea dentata ocurrida en la primera mitad del siglo XX y dio lugar a la mayor catástrofe ecológica de todos los tiempos ya que en menos de medio siglo dejó sin vida millones de castaños. Este hongo se detectó por primera vez en Europa cerca de Génova (Italia) en 1938 (Biraghi,1946) sobre castaños europeos (Castanea sativa) desde donde se extendió rapidamente. En 1967 la mayoría de las zonas europeas dedicadas al castaño estaban afectadas por este patógeno (Alleman et al., 1999). En 1947, se cita por vez primera la presencia de Endothia parasitica en España, concretamente en Vizcaya (Elorrieta, 1949). Actualmente se puede decir que este hongo ataca seriamente a los castañares del norte peninsular (Valdezate et al., 2001; Homs et al., 2002) y en Galicia la enfermedad prácticamente se encuentra extendida por todos los sotos apareciendo con mayor o menor intensidad (Mansilla et al., 2000) aunque apenas existen estudios de localización y distribución. Cryphonectria parasitica es un hongo muy agresivo que invade muy rápido al huésped. Como consecuencia del ataque del hongo se produce un anillamiento que impide la circulación de la savia dando lugar a la muerte de las ramas o brotes situados por encima de la lesión. El síntoma más característico de la enfermedad consiste en la aparición de lesiones sobre el tronco, ramas y renuevos. Al principio del ataque se observa un enrojecimiento y ligero hinchamiento de la corteza originando grietas y hendiduras en sentido longitudinal. Finalmente la corteza adquiere un aspecto laminado apareciendo bajo la superficie peritecas y picnidios del hongo. Bajo la corteza y entre las láminas se observa un micelio muy característico en forma de abanico. El chancro del castaño está encuadrado en la lista A2 de la EPPO (European Plant Protection Organization) como enfermedad de cuarentena y ante la gravedad de los daños ocasionados por este patógeno se han probado diferentes métodos de control con resultados poco satisfactorios. En los últimos años los estudios van encaminados hacia el control biológico. A partir de 1951 se observó un descenso de la incidencia de la enfermedad del chancro en los castaños europeos (Heiniger y Rigling, 1994). De tal forma que en 1953, Biraghi descubre la existencia, por primera vez en Italia, de cepas no patógenas de C. parasitica que provocan la cicatrización espontánea de los chancros. Grente (1965) prueba que estas cepas, que denomina hipovirulentas, no solo son menos patógenas que las cepas normales virulentas, sino que además pueden transmitir su efecto a las virulentas. Posteriores estudios realizados por diferentes autores evidenciaron la existencia de unos determinantes citoplasmáticos como responsables de la transmisión de la hipovirulencia. Day et al. (1977) identificaron a estos determinantes como moléculas de ARN de doble cadena (dsARN). La hipovirulencia es una atenuación de la virulencia del patógeno provocada por la infección del hongo por un virus de ARN de doble cadena (dsARN) que se transmite por anastomosis hifales (Choi y Nuss, 1992). Los virus responsables del fenómeno de hipovirulencia se incluyen en la familia Hypoviridae, género Hypovirus. En Europa la especie tipo se denomina Cryphonectria hypovirus 1-EP713 (CHV1-EP713). El genoma de esta especie contiene vesículas de dsRNA linear de aproximadamente 12.712 pares de bases (Murphy et al.,1995). La caracterización por Alleman et al. (1999) de 72 aislados de hipovirus europeos de C. parasitica mediante RT-PCR y posterior RFLP determinó la existencia de clusters de variabilidad genética lo que confirma la hipótesis de múltiples introducciones del CHV1 en Europa. Esta variabilidad está relacionada con la capacidad y velocidad de transmisión de la hipovirulencia. Uno de los principales factores que influye en la dispersión natural del hipovirus y en consecuencia en el éxito en el control biológico es el sistema de compatibilidad (Cortesi et al., 1998). En un principio se pensaba que en Europa la compatibilidad vegetativa de C. parasitica estaba controlada por 6 loci de incompatibilidad vegetativa (vic) con dos alelos cada uno. A partir de estos seis loci eran posibles 64 genotipos que daban lugar a los 64 tipos de compatibilidad vegetativa establecidos por Cortesi y Milgroom (1996). La variabilidad poblacional de C. parasitica se ha estudiado de forma extensiva tanto en Norte América (Anagnostakis et al.,1986; Milgroom et al., 1991) como en Europa (Garbelotto et al., 1992; Pennisi et al., 1992; Cortesi et al., 1996; Heiniger et al., 1998; Adamciková y Juhasová, 2003). Sin embargo los resultados obtenidos en dichos estudios mostraron que la diversidad de los tipos de compatibilidad vegetativa (vc) en Europa no podría describirse unicamente con los 64 tipos sino que eran necesarios más ya que detectaron tipos que eran incompatibles con los 64 tipos establecidos. Las teorías indicaban la existencia de otros loci o de algún alelo adicional para describir el determinismo de todos los tipos vc. Por este motivo en la actualidad en la nomenclatura europea el número de grupos de compatibilidad se eleva a 76 y a medida que se van describiendo más poblaciones aparecen nuevos tipos (Robin et al., 2000; Trestic et al.,2001). En España únicamente se han realizado estudios de vc en Cataluña y Navarra mostrando al EU2 como el grupo dominante mientras que los tipos EU12 y EU1 están presentes en más baja porporción (Colinas y Uscuplic, 1999; Homs et al., 2002). Para que se produzca la conversión de la cepa virulenta en hipovirulenta, además de pertenecer al mismo grupo de compatibilidad, el proceso resultará más eficaz si se utilizan cepas hipovirulentas obtenidas espontáneamente en la zona donde se quiere realizar el control (Mansilla et al., 2000). Cuantos menos grupos de compatibilidad existan en una zona, más efectivo será el control basado en el fenómeno de la hipovirulencia, como se ha demostrado en Francia (Grente y Berthelay-Sauret, 1978) y en Italia (Bisiach et al., 1995).La probabilidad de transmisión del hipovirus entre aislados fúngicos está en función del número de genes de incompatibilidad vegetativa diferentes entre los aislados (Liu y Milgroom, 1996). A pesar de todos los estudios que se están realizando en otros países europeos encaminados a minimizar los efectos de C. parasitica, en España los trabajos comparativamente son escasos, concretamente en Galicia hasta el momento no se ha realizado ningún estudio sobre la situación de las poblaciones de C. parasitica, por eso el objetivo de este trabajo es conocer la distribución del chancro en castaños de Galicia, detectar cepas hipovirulentas, determinar los grupos de compatibilidad vegetativa y estudiar la posibilidad de establecer un programa de control biológico.