Un proyecto científico multidisciplinar para abordar de forma coordinada la prevención y el control de Xylella fastidiosa en España

Xylella fastidiosa (Xf) es una bacteria fitopatógena, originaria del continente americano, que está descrita en centenares de especies vegetales y causa varias enfermedades con efectos graves en numerosas plantas de interés agrícola y forestal.

La primera detección en España se declaró en noviembre de 2016 en Mallorca. En la actualidad han sido declaradas también muestras positivas en Ibiza y Menorca y en las provincias de Alicante, Madrid y Almería. 

El riesgo de diseminación de este patógeno en España es muy alto y los impactos económico, social y ambiental de su potencial dispersión, inasumibles. Por ello, es necesario invertir el mayor esfuerzo posible en su prevención y control, siendo en este punto donde la ciencia juega un papel fundamental.

Con tal fin, en 2018 se inició un proyecto de investigación para desarrollar estrategias de erradicación, contención y control de Xf en España. En concreto, este proyecto pretende conocer mejor la variabilidad genética de la bacteria, así como sus vectores potenciales en España. También se quiere contribuir al conocimiento de los métodos de dispersión de la bacteria, la gama de plantas huéspedes que pueden verse afectadas por las distintas variantes de la bacteria, así como identificar variedades con alto nivel de resistencia dentro de los principales cultivos afectados.

El proyecto está financiado por la Agencia Estatal de Investigación, a través del INIA, y por la Organización Interprofesional del Aceite de Oliva Español. 

Cuenta con la participación de investigadores especialistas en distintas disciplinas relacionadas con la lucha contra esta bacteria. Dichos investigadores pertenecen a tres centros del CSIC, IVIA, IFAPA, IRTA, NEIKER-Tecnalia, INAGEA, CITA-Universidad de Zaragoza y las Universidades de Valencia (UV), Girona (UG) y las Islas Baleares (UIB). Participa además personal del Servicio de Sanidad Vegetal de la Generalitat Valenciana y del Laboratorio de Sanidad Vegetal (SEMILLA) del Govern Balear. También cuenta con colaboradores de tres instituciones de EEUU, Italia y Reino Unido.

 El proyecto se estructura en 6 objetivos, cuyos avances hasta la fecha se relacionan a continuación.

Desarrollo de análisis de riesgos regionalizados y guías para optimizar los programas de control de Xf y sus vectores

En el marco del proyecto se han elaborado mapas de riesgo basados en condiciones climáticas para las subespecies de Xf presentes en España. Los resultados de los modelos indican diferentes grados de favorabilidad climática para Xf en función principalmente de la temperatura, siendo mayor el riesgo en las zonas más cálidas.

Se ha realizado también un estudio epidemiológico en la zona demarcada por Xf en Alicante, donde está presente Xf subsp. multiplex, afectando principalmente al almendro. El modelo epidemiológico obtenido para esta zona vino determinado casi exclusivamente por el efecto de proximidad a las plantas infectadas por Xf. Se ha desarrollado también una nueva estrategia de tipo secuencial y adaptiva que permite reducir sustancialmente el número de inspecciones y de muestras analizadas y, por tanto, el coste de los programas de vigilancia fitosanitaria en las zonas afectadas por Xf.

Diagnóstico, estructura genética y gama de huéspedes de las poblaciones de Xf presentes en los focos epidémicos de España

En el IVIA, UV y el IAS-CSIC se han validado las diferentes metodologías de diagnóstico oficiales y se han desarrollado nuevas herramientas basadas en la secuenciación masiva y otras tecnologías para diagnosticar y determinar las subespecies y grupos genéticos de Xf. 

En el IAS-CSIC y SEMILLA se ha utilizado un protocolo de nested-MLST basado en PCR anidada y una qPCR múltiple para inferir el año de posible introducción de Xf en Mallorca, mediante una aproximación dendrocronológica en la que se han analizado molecularmente anillos de crecimiento de árboles de almendro infectados por la bacteria. Los resultados han proporcionado una evidencia de una introducción de esta bacteria a mediados de los noventa.

A través de esfuerzo conjunto del IAS-CSIC, IVIA, UIB y SEMILLA se han secuenciado más de 70 genomas de Xf con los que se han realizado estudios comparativos de cepas españolas de Xf pertenecientes a la subespecie multiplex de Alicante y Baleares y de la subespecie fastidiosa de Mallorca con todos los genomas disponibles a nivel mundial. Se ha determinado que la introducción de Xf subsp. fastidiosa y subsp. multiplex en Mallorca tuvo lugar probablemente en los 90, con los ancestros más cercanos en las poblaciones de Xf de California, en EEUU de vides y almendros.

Patogenicidad de aislados tipo de Xf presentes en España sobre los principales cultivos afectados

Se han elaborado planes de bioseguridad y biocontención para poder realizar estudios con Xf en las instalaciones de bioseguridad de los distintos centros participantes, para garantizar la contención biológica. 

Actualmente todos los grupos implicados en dicha investigación disponen de la autorización oficial de actividades de acuerdo con la legislación vigente. Los planes de bioseguridad tienen en cuenta aspectos como la evaluación del riesgo biológico de Xf, elaboración de normas de bioseguridad considerando las particularidades de cada instalación, impartición de cursos de bioseguridad y supervisión periódica de las instalaciones por parte de las autoridades competentes.

Se están llevando a cabo varios ensayos de patogenicidad en olivo bajo condiciones controladas de contención en las instalaciones de bioseguridad del CIDSAV de la UG, el IAS-CSIC y el IVIA. 

Los resultados obtenidos hasta la fecha demuestran que cuando las diferentes subespecies y cepas de Xf son inoculadas artificialmente en variedades de olivo, pueden multiplicarse y diseminarse por la planta, si bien el potencial de causar síntomas de la enfermedad puede variar sustancialmente en función de la variedad, la edad de la planta, el método de inoculación de esta, y la cantidad de inóculo incorporada.

Estos experimentos necesitan ser repetidos y confirmados mediante inoculaciones que simulen el proceso que lleva a cabo el insecto de forma natural, y ser contrastados con los resultados de experimentos de campo, ya que tienen unas implicaciones importantes tanto a nivel epidemiológico como de manejo de este patógeno de cuarentena en la UE.

Caracterizar el proceso de infección y la respuesta genotipo/fenotipo de variedades de los principales cultivos afectados presentado respuesta diferencial a Xf en infecciones naturales de campo

En este objetivo se ha evaluado la dinámica estacional de la infección por Xf en condiciones de campo en plantaciones comerciales de vid, almendro y olivo, así como en bancos de germoplasma de estos cultivos situados en Baleares.

 También incluye ensayos de patogenicidad en condiciones de umbráculo en las Islas mediante inoculación artificial de Xf en variedades de olivo, almendro y vid seleccionadas en el IFAPA, IRTA y NEIKER. La parte final de este objetivo incluye el estudio de los factores agronómicos y fisiológicos de los cultivos y plantas inoculadas artificialmente, que puedan ser indicativos de la infección por Xf.

Para ello se están estudiando diversos parámetros fisiológicos de índices de vegetación obtenidos con sensores proximales al comparar plantas inoculadas con diferentes aislados de Xf con plantas no inoculadas. Los resultados podrán servir para caracterizar los cambios fisiológicos en la planta como consecuencia de la infección por Xf aun en ausencia de síntomas.

Biología y ecología de vectores potenciales de Xf y su papel en la epidemiología y el control de la enfermedad

Los resultados obtenidos hasta la fecha por los equipos del CITA, IVIA, UIB, IFAPA e IRTA, indican que la especie de insecto vector más abundante y ubicua es Philaenus spumarius, seguida de Neophilaenus campestris y Lepyronia colepotrata, todas ellas afrofóridos. Sus ciclos vitales y dinámicas poblacionales son a grandes rasgos similares, desarrollándose las ninfas en primavera sobre vegetación herbácea y emigrando, cuando esta se seca, hacia la vegetación leñosa en verano.

En otoño, retornan a la vegetación herbácea donde ponen los huevos y se establecerán las ninfas en la primavera siguiente. Con insectos tan móviles y polífagos, los principales factores que condicionan la efectividad de los tratamientos son el momento de aplicación, el huésped vegetal tratado y el ciclo vital de los vectores. 

En cuanto al control biológico, se ha determinado a redúvidos y arañas como buenos depredadores tanto de ninfas como de adultos de afrofóridos y una cierta eficacia de hongos entomopatógenos en el control de ninfas de P. spumarius. También se ha detectado la presencia de huevos de afrofórido con parasitismo.

Establecer las bases científicas para desarrollar acciones de transferencia y comunicación sobre las enfermedades causadas por Xf

Una de las actividades de difusión más destacadas del proyecto ha sido el XLIX Foro INIA de Colaboración Público-Privada “Xylella fastidiosa en el contexto del cambio climático”, celebrado en el MAPA y organizado por el INIA dentro de las actividades de la Cumbre del Clima (COP25). 

En dicho foro se presentaron los resultados del proyecto, participando además representantes de los proyectos europeos XF-ACTORS, CURE-XF, Life Resilience, Euroxanth, Euphresco y EFSA, la red iberoamericana sobre Xf CYTED IBER-XYFAS, la plataforma temática interdisciplinar del CSIC sobre Xf (PTI-SolXyl) así como varios proyectos financiados por el Ministerio de Ciencia e Innovación y el Govern Balear.

Al final de la jornada tuvo lugar una mesa redonda con el título “Los retos de la agricultura y del sector viverista ante Xylella fastidiosa y el cambio climático”, donde participaron varios investigadores del proyecto junto con representantes de los servicios oficiales de Sanidad Vegetal, la Organización Interprofesional del Aceite de Oliva Español, ASAJA y el sector viverista.

Además, los resultados del proyecto tuvieron una presencia destacada en la Segunda Conferencia Europea sobre Xylella fastidiosa, organizada por la EFSA. Se han publicado artículos científicos en revistas con índice de impacto y otros de divulgación en varias revistas del sector. La difusión más inmediata en las redes sociales se viene realizado a través de la cuenta de Twitter (@controlxf).

En definitiva, con este proyecto se pretende generar y difundir el conocimiento sobre este patógeno que puede afectar a un considerable número de cultivos de interés socioeconómico en España, y utilizar dicho conocimiento para mejorar la prevención y control de Xf.