Control de especies de "Fusarium" productoras de fumonisinasfactores ecofisiológicos y cambio climático"

Resumen

Las especies del género Fusarium están entre los patógenos vegetales más problemáticos del mundo. Colonizan diferentes hospedadores vegetales, siendo especialmente importantes en cereales, ya que reducen la producción y calidad de la cosecha. Además, sus especies son productoras de micotoxinas, una amenaza para la salud vegetal, animal y humana, por lo que su presencia está regulada legalmente en productos alimentarios. Entre sus toxinas más importantes destacan las fumonisinas, causantes de diversas enfermedades en animales y el ser humano. Son producidas principalmente por las especies F. verticillioides, F, proliferatum y F. fujikuroi. El objetivo central de esta tesis fue ampliar la información disponible sobre estas tres especies de sarium, realizando diversos estudios, poniéndolas además en relación con las nuevas condiciones atmosféricas esperadas a consecuencia del cambio climático. En primer lugar se buscaba información sobre la filogenia de poblaciones de F. fujikuroi en arroz, su perfil de producción de fumonisinas y desarrollar un protocolo de RT-PCR a tiempo real para cuantificar la expresión del gen FUM1. La proporción de cepas productoras de fumonisinas (aprox. 50 por ciento) indica que probablemente se subestime su riesgo potencial. Su estudio filogenético reveló un solo grupo con una variabilidad intraespecífica muy baja, mucho menor a la observada en F. proliferatum. Los factores ecofisiológicos se estudiaron considerando las condiciones actuales en España y las previstas por el cambio climático, y en combinación con sustratos de trigo, cebada y maíz en un sistema in vitro, en F. verticillioides y F. proliferatum. El crecimiento de estas dos especies se dio en un amplio rango de condiciones en todos los medios. Crecieron a temperaturas entre 15 y 35ºC y con un estrés hídrico elevado. La tasa de crecimiento de F. verticillioides fue mayor. El medio de cebada reveló la mayor tasa de crecimiento, seguido de maíz y trigo. F. verticillioides presentó expresión relativa del gen FUM1 en todos los sustratos, potenciales hídricos y temperaturas, excepto a 35ºC. En F. oliferatum sólo hubo expresión en cebada y trigo a 25ºC y -2,8 MPa. Los escenarios previstos de cambio climático permitirían la presencia de ambas especies pero tendrían un efecto más limitante sobre su producción de fumonisinas, reduciendo su riesgo potencial a temperaturas menores de 35ºC. Además, se estudió el efecto del fungicida benomilo sobre F. verticillioides. Su efecto se estudió a dos concentraciones (LD50 y LD90, 0,93 y 3,30 ppm respectivamente) sobre el crecimiento de F. verticillioides y la expresión de los genes FUM1 y FUM19, gen de un transportador de fumonisinas. Las dosis aplicadas en las condiciones óptimas del crecimiento de esta especie (25-30ºC y -0,7 MPa) redujeron la tasa de crecimiento de la manera esperada, mientras que en condiciones marginales el efecto del fungicida disminuyó drásticamente. El fungicida redujo la expresión del gen FUM1, pero la dosis de LD50 causó inducción a 20ºC y -0,7 MPa. El patrón del gen FUM19 fue similar al del en FUM1, no observándose efectos relacionados con el fungicida. Por lo tanto, su aplicación debe tener en cuenta las condiciones ambientales y la dosis para optimizar la eficacia del fungicida. Por último, se realizó un análisis de la micobiota en trigo de Córdoba y Lleida, combinando métodos convencionales y moleculares, teniendo en cuenta las variables atmosféricas. La distribución de las especies fúngicas mostró diferencias geográficas, relacionadas con las características climáticas de cada región y los perfiles ecofisiológicos descritos en este y otros trabajos. La especie F. graminearum destacó en Lleida mientras que en Córdoba fueron más importantes F. verticillioides y F. proliferatum. También se encontraron en ambas localidades F. equiseti y, F. langsethiae, además de A. flavus y A. niger.