Descripción de
la actividad investigadora de PROVESOS

Líneas de investigación y actuaciones concretas desarrolladas

A. Caracterización, conservación y mejora de los recursos fitogenéticos

Mejora genética

A.1. Conservación, caracterización y gestión de germoplasma de especies hortícolas

Se detallan aquí algunas cifras indicativas de las actividades de multiplicación, caracterización y gestión de recursos fitogenéticos llevadas a cabo durante 2015 en el Banco de Germoplasma de Especies Hortícolas (BGHZ) en el marco de su actividad permanente:

  • Actividades de conservación de los Recursos Fitogenéticos del BGHZ para su mantenimiento a largo plazo.
  • Actualización de la información del Inventario Nacional (IN) y de la base de datos del BGHZ.
  • Envío de duplicados a la colección base del Centro de Recursos Fitogenéticos (CRF).
  • Estudio de la viabilidad de las muestras conservadas. Pruebas de germinación de 124 entradas pertenecientes a 9 especies (entre 24 y 28 años de conservación).
  • Regeneración con éxito de 177 entradas (139 en el CITA, 10 en la EPSH y 18 por Rijz Zwaan, empresa de semillas con la que se estableció un convenio de colaboración). Estas entradas han pasado a formar parte de la colección activa del BGHZ, quedando disponibles para los usuarios, y una sub-muestra se ha enviado a la colección base del CRF. Además, de la mayor parte de estas entradas se han obtenido datos de caracterización primaria y fotografías, que proporcionan un valor añadido a la colección y facilitan su uso. Además, se han clasificado taxonómicamente aquellas entradas de las que se desconocía la especie.
  • Las 177 muestras regeneradas incluyen más de 25 especies hortícolas (cebolla, puerro, acelga, borraja, col, pepino, calabaza, calabacín, cardo, zanahoria, lechuga, judía, guisante, bisalto, rábano, tomate, berenjena, espinaca, haba, pimiento, sandía, melón, etc.), así como, en menor medida, especies silvestres (Taraxacum officinale, Silene vulgaris, etc.).
  • Incorporación a la colección activa del BGHZ de 81 entradas nuevas. Estas muestras han sido recolectadas y regeneradas por el Centro de Recursos Fitogenéticos del INIA (CRF).
  • Atención de peticiones de semillas al BGHZ a usuarios interesados (investigadores, mejoradores, agricultores, etc.): durante el periodo 2014 – 2015 (hasta junio), se han realizado un total de 71 envíos, en los que se han enviado 895 muestras. Por especies destacan: el tomate (108 entradas enviadas), la cebolla (82), las calabazas (77) y el pimiento (64). Todas estas peticiones se han atendido a través de la firma de un acuerdo de transferencia de material.
  • Mantenimiento y mejora de la aplicación WEB con información sobre el BGHZ, con opción de petición de semillas on line: http://sites.cita-aragon.es/BGHZ/introduccion/

A.2. Caracterización, regeneración y revalorización de variedades hortícolas tradicionales y variedades mejoradas cultivadas en Aragón.

Las siguientes actividades se realizan principalmente en el marco de proyectos de transferencia (convenios, contratos y proyectos de demostración), que se han centrado en las siguientes especies y variedades:

  • Tomate Rosa de Barbastro. Con el fin de evaluar el comportamiento de las selecciones realizadas, se han realizado los correspondientes ensayos demostrativos durante la campaña 2015. Los resultados confirman el buen comportamiento de las dos líneas seleccionadas y se han iniciado contactos con el sector para la transferencia de la semilla obtenida. La caracterización del material vegetal del Tomate Rosa de Barbastro ha permitido su inscripción como variedad de conservación en el Catálogo Nacional y Comunitario, siendo la fecha de inscripción definitiva el 19/02/2015.
  • Cebolla Fuentes de Ebro. Se han realizado ensayos demostrativos con agricultores para el estudio del comportamiento de la línea seleccionada Cebolla Fuentes de Ebro, evaluando aspectos productivos y de calidad, incluido el picor. Considerando los resultados obtenidos, en la próxima campaña se pretende cultivar la semilla seleccionada en parcelas de agricultores a gran escala.
  • Judía “Caparrona de Monzón”. Se han realizado ensayos en campo, en la parcela experimental del CITA y en Monzón, que han permitido caracterizar de material vegetal de judía “Caparrona de Monzón”. Los datos obtenidos han permitido definir a la judía “Caparrona de Monzón” según parámetros morfológicos, fenológicos y de interés agronómico; obtener semilla de calidad en cantidad suficiente para que el sector pueda abordar su producción y comercialización y conservar semilla en el Banco de Germoplasma para garantizar su mantenimiento a largo plazo.
  • Técnicas de cultivo en cebolla. Se está poniendo a punto una nueva técnica de cultivo de Cebolla Fuentes de Ebro, en colaboración con una empresa del sector.
  • Variedades locales. Se está colaborando con el proyecto “Sobrarbe emprende”, desarrollado por la Comarca del Sobrarbe, mediante el asesoramiento técnico y el suministro de material vegetal de variedades hortícolas locales para el establecimiento de fincas piloto.
  • Zanahoria. Se está desarrollando la caracterización fenotípica de cultivares locales de zanahoria, procedentes del BGHZ, que difieren en su coloración (naranja, blanca, amarilla, morada).

Además, se ha trabajado en la preparación y redacción del proyecto titulado “Biofortificación de lechuga (Lactuca sativa L.) empleando variedades locales y especies silvestres relacionadas como fuente de variabilidad y herramientas clásicas, genómicas y biotecnológicas”, que ha sido presentado en la convocatoria RTA2015 del INIA y, en relación con esta línea, prevé abordar la caracterización fenotípica de germoplasma de lechuga: variedades comerciales, variedades tradicionales y especies silvestres relacionadas, con las siguientes actuaciones concretas:

  • Cuantificación del contenido en vitamina C en variedades locales de lechuga con potencial interés comercial.
  • Cuantificación del contenido en antocianinas en variedades comerciales y en variedades tradicionales de lechuga con potencial interés comercial, así como en formas silvestres del mismo género emparentadas.
  • Cuantificación de antocianinas en variedades locales y accesiones silvestres bajo condiciones de estrés hídrico.

A.3. Análisis de la biodiversidad, identificación de genes de interés y mejora genética de especies hortícolas

Durante 2015 se han realizado actuaciones concretas en el marco de las investigaciones que se indican:

  • Estudio molecular de los mecanismos implicados a la resistencia a la raza 1.2 de Fusarium oxisporum f. sp. melonis en el melón: se ha continuado los trabajos de optimización para la detección mediante RT-PCR de este hongo, que provoca la fusariosis en este cultivo y la muerte de la planta, en plantas infectadas de melón.
  • Búsqueda de fuentes de resistencia a la fusariosis en sandia: se ha comenzado la puesta a punto de un protocolo para la inoculación artificial de Fusarium oxisporum f. sp.niveum en sandía.
  • Aplicación de metodologías analíticas que permiten un fenotipado preciso, asociado a la presencia de compuestos nutraceúticos en las especies Capsicum y Allium: se ha aplicado el método analítico de HPLC-MS/MS para la detección de capsiatos, compuestos nutraceúticos únicamente presentes en los frutos del género Capsicum, en diferentes cultivares de Capsicum. Esta metodología está siendo muy útil para identificar estos compuestos y observar la variabilidad de los materiales de estudio.
  • Estudio de genes o secuencias génicas implicadas en la biosíntesis de capsinoides: se ha comenzado a estudiar la variabilidad alélica de pAMT, una de las enzimas implicada en la ruta de biosíntesis de la capsiatos. Este estudio está permitiendo la identificación de los alelos de pAMT en cultivares y especies hasta ahora no estudiadas y su evaluar su relación con la síntesis de estos compuestos.
  • Desarrollo y aplicación de marcadores moleculares en la mejora genética de hortícolas: se están aplicando marcadores moleculares desarrollados en cebolla para el estudio de la androesterilidad en poblaciones de este cultivo.
  • En la cartacterización fenotípica de cultivares locales de zanahoria, procedentes del BGHZ, se ha comenzado el estudio de metabolitos con una fuerte actividad antioxidante, como los ?-carotenos y las antocianinas, en distintas accesiones de zanahoria (Daucus carota L.), que incluye tanto variedades comerciales (naranja y morada), como variedades locales (con una variabilidad en color que se extiende desde el blanco hasta el morado, pasando por el amarillo y el naranja). Se prevé llevar a cabo el genotipado de dichas accesiones mediante el empleo de marcadores moleculares, así como el análisis de la expresión de genes involucrados en la síntesis de los metabolitos de interés, tanto en distintos tejidos, como en muestras procedentes de campos de ensayo con distinta ubicación (estudio del efecto ambiental).
  • Dentro del proyecto AGL2012-40130-C02-02 del MINECO, en el que se trabaja en colaboración con el grupo de Genómica en Mejora Vegetal (Dr. A. J. Monforte) del Instituto de Biología Molecular y Celular de Plantas (IBMCP), que finaliza en el presente año 2015, se han llevado a cabo ensayos de validación en campo de líneas de introgresión (ILs) de melón. Para ello, se han evaluado los frutos procedentes de aproximadamente 200 plantas pertenecientes a 13 familias distintas, junto con el parental recurrente (‘Piel de Sapo’), para caracteres de interés en mejora, tales como, la forma, el peso, el contenido en azúcares, etc.

En relación con el proyecto de biofortificación de lechuga, presentado en la convocatoria RTA2015 del INIA, se prevee abordar, en relación con esta línea de investigación:

  • La identificación de genes responsables de la producción incrementada de antocianinas en lechuga:
    • Identificación de genes que participan en la ruta de biosíntesis de antocianinas que se expresan de forma diferencial en varias accesiones y en distintos órganos de una misma planta
    • Identificación de genes que participan en la ruta de biosíntesis de antocianinas que se expresan de forma diferencial en condiciones control y bajo estrés hídrico
    • Búsqueda de polimorfismos en los genes con expresión diferencial y en sus regiones reguladoras que expliquen el contendido incrementado de antocianinas
  • La Introducción de los alelos responsables de un alto contenido en antocianinas en variedades locales ricas en vitamina C mediante cisgénesis

B) Estrategias eficaces y sostenibles en protección vegetal

B.1. Diseño y optimización de métodos de diagnóstico de enfermedades rápidos y fiables

  • Puesta a punto de un nuevo protocolo para la detección de Xanthomonas arboricola pv. pruni mediante inmunocaptura magnética y PCR en tiempo real
  • Realización de un ring-test internacional para la evaluación de dos protocolos de detección de Xanthomonas arboricola pv. pruni recientemente desarrollados (PCR en tiempo real y LAMP)
  • Puesta a punto de la técnica de PCR en tiempo real para la detección de la bacteria de cuarentena Xylella fastidiosa (patógeno de cuarentena en la UE) recientemente detectada en Europa y grave amenaza para numerosos cultivos de interés en Aragón.
  • Puesta a punto de un protocolo para la detección de Lonsdalea quercina subsp. populi (subsp. nov.) en chopo.
  • Se ha continuado los trabajos dirigidos a obtener un método de diagnóstico mediante RT-PCR anidada de rhabdovirus causantes del síndrome de excrecencias en alfalfa, que además provocan reducción del crecimiento de las plantas y de la persistencia del cultivo.

B.2. Identificación, taxonomía, evaluación y caracterización de plagas, enfermedades y malas hierbas

Plagas
  • Estudio de plagas potenciales con densidades poblacionales altas (Orthoptera, Acridoidea)
  • Identificación y evaluación de las plagas de insectos y la fauna auxiliar (parasitoides y depredadores) más importante en los olivares de Aragón
  • Se ha iniciado una colaboración para contribuir al estudio de la taxonomía de insectos plaga del órden Coleoptera. Para ello se ha firmado durante 2015 un convenio de colaboración con la Universidad de Agricultura de Shenyang (China) que va a permitir que el estudiante predoctoral Chuan Bu Gao, del Insect Taxonomy Laboratory del Plant Protection College de dicha universidad, realice una estancia de dos años en el laboratorio de entomología del CITA para completar su tesis doctoral bajo la codirección de la Dra. Milagros Coca. Este convenio podrá dar lugar en el futuro a nuevos intercambios de personal científico entre ambas instituciones.
Enfermedades
  • Estudios de la biología y epidemiología de la bacteria de cuarentena Xanthomonas arboricola pv. pruni en Prunus spp., y seguimiento del estado fitosanitario de Prunus sp., en el Campus de Aula Dei.
  • Evaluación de pérdidas debidas a Xanthomonas arboricola pv. pruni en plantaciones comerciales de almendro en Aragón
  • Secuenciación del genoma completo de una cepa patógena de Xanthomonas arboricola aislada del patrón de ciruelo Prunus mahaleb en Aragón
  • Estudios sobre la sensibilidad varietal de ciruelo y almendro a Xanthomonas arboricola pv. pruni en parcelas comerciales en Aragón
  • Posibles primeras identificaciones en España de las bacteria Londsdalea quercina subsp. populi (subsp. nov.) y Brenneria populi (sp. nov.), agentes causales de chancros en chopo. Prospecciones en Aragón para estudiar la incidencia de estas enfermedades en Aragón.
  • Seguimiento y análisis de la incidencia y epidemiología del virus del mosaico de la alfalfa (AMV) y de virus causantes de excrecencias en alfalfares del Valle del Ebro.
  • Identificación en muestras de alfalfa de la provincia de Zaragoza de un virus causante de excrecencias perteneciente al género Capulavirus, nuevo género propuesto dentro de la familia Geminiviridae de virus en muestras de alfalfa. Este nuevo género podría incluir las primeros virus de esta familia transmisibles por pulgones.
  • Caracterización de aislados de rhabdovirus causantes de excrecencias en alfalfa mediante la obtención de secuencias parciales del gen L de la replicasa viral.
Flora arvense
  • Seguimiento y control de rodales de la mala hierba invasora Solanum eleagnifolium, localizados en bordes de carreteras y diversas zonas sin cultivar de Zaragoza, Caspe y Quinto de Ebro desde 2005.
  • Evaluación de la problemática causada por la aparición teosinte en cultivos de maíz en Aragón. El teosinte Zea mays es una nueva mala hierba que afecta a los maizales del valle del Ebro. Aunque los Servicios Oficiales han tenido conocimiento de su existencia a final del verano de 2014, se sabe que las primeras infestaciones aparecieron aproximadamente ya en el año 2009. En 2015 se han llevado a cabo prospecciones de las áreas afectadas ya conocidas y la realización de charlas informativas en diferentes partes de Aragón, en coordinación con el Servicio de Sanidad Vegetal de Cataluña, para divulgar el conocimiento de esta mala hierba y prevenir nuevas infestaciones.
  • En relación al punto anterior, se ha realizado 41 encuestas y el posterior tratamiento informático sobre la posible presencia de teosinte en parcelas de maíz en Aragón. en los Municipios de Candasnos, Peñalba y Torralba de Aragón (Huesca) y Bujaraloz, La Almolda y Ejea de los Caballeros (Zaragoza). Septiembre 2014-Enero 2015.
  • Se han mantenido reuniones periódicas de técnicos del CSCV y de investigadores de la Unidad de Sanidad del CITA con el Ministerio de Agricultura y Medio Ambiente, la Oficina Española de Variedades Vegetales (OEVV) del MAGRAMA, la Asociación Nacional de Obtentores Vegetales (ANOVE), las Cooperativas Agrarias y Agroalimentarias, las Oficinas Comarcales Agroalimentarias de Aragón, las Asociaciones de Tratamientos Integrados en Agricultura (ATRIAS) y las Asociaciones Profesionales Agrarias para analizar la problemática del teosinte en Aragón. Septiembre 2014-Noviembre 2015.
  • Atención a consultas realizadas sobre malas hierbas sospechosas de ser resistentes a herbicidas. Realización de ensayos para la realización de curvas dosis-respuesta con diferentes herbicidas para confirmar la resistencia y ensayar posibles alternativas de control químico.
  • Reuniones de trabajo del CSCV con distintas entidades referentes a la problemática del teosinte:
    • - con técnicos de ATRIAS de cultivos extensivos de Aragón: Aparición de una nueva mala hierba en el cultivo. Almudevar (Huesca) 11 septiembre 2014
    • - con la Red Fitosanitaria de Aragón: La problemática del teosinte en parcelas cultivadas de maíz en Aragón. CSCV, Zaragoza, 15 de septiembre de 2014.
    • - con el Servei de Sanitat Vegetal del Departament d'Agricultura, Ramaderia, Pesca i Alimentació. Problemática del teosinte en Aragón y Cataluña. Fraga (Huesca). 16 septiembre 2014.

B.3. Estudio de la biología y ecología de las plagas, sus enemigos naturales, los patógenos y la flora arvense, y de los factores que determinan su distribución y proliferación.

Plagas
  • Estudio del ciclo biológico de ortópteros que constituyen plagas potenciales, del barrenillo del olivo Hylesinus toranio y de sus parasitoides
  • Estimación de los factores ambientales que expliquen la variación espacial y el comportamiento de la plaga de langosta mediterránea (D. maroccanus) (Orthoptera, Acrididae) y de otros ortópteros plagas potenciales.
  • Identificación de factores ambientales inductores en la variabilidad de la expresión fenotípica, variación clinal en los rasgos fenotípicos del grupo de Chorthippus biguttulus (Orthoptera, Acrididae).
  • Estudio del ciclo biológico de Hypera postica (Coleoptera: Curculionidae) y Colaspidema atrum (Coleoptera: Chrysomelidae) en parcelas comerciales sometidas a distintas prácticas de manejo.
Enfermedades
  • Evaluación de la capacidad de supervivencia y de transmisión por semilla de Xanthomonas arboricola pv. pruni en almendro
  • Estudio de la diversidad genética de cepas españolas de Xanthomonas arboricola pv. pruni.
  • Estudios de agresividad de una colección de cepas españolas de Xanthomonas arboricola pv. pruni
  • Obtención y caracterización de aislados de bacterias fitopatógenas de frutales y hortícolas de diversos orígenes para su utilización en estudios de diversidad genética, epidemiología y control. Mantenimiento y ampliación de una bacterioteca y depósito de cepas españolas en la Collection Française de Bactéries Phytopathogènes (CFBP).
  • Estimación de la capacidad de transmisión no persistente de diversas cepas de virus del mosaico de alfalfa por pulgones y evaluación de su posible capacidad de transmisión mecánica por corte.
  • Análisis de la diversidad genética de aislados de AMV transmisibles por semilla y de aislados de virus obtenidos a lo largo del periodo de cultivo de alfalfa (cuatro años) en alfalfares de Aragón.
  • Mantenimiento y conservación de aislados de rhabdovirus causantes de excrecencias en alfalfa mediante transmisión por injerto y transmisión vectorial persistente.
  • Se ha trabajado en la preparación y redacción del proyecto titulado "Virosis de alfalfa: i) efectos del control integrado en los parámetros epidemiológicos y en la evolución de la diversidad del virus del mosaico (AMV), ii) etiología y caracterización de virus causantes de enaciones", presentado en la convocatoria INIA-RTA 2015. En relación con esta línea de investigación, el proyecto abordará el estudio comparativo de factores asociados a la transmisión de AMV y su relación con la evolución de la diversidad genética en alfalfares bajo dos sistemas de control de plagas: manejo convencional y control integrado.

Estudio de la biología de teosinte (Zea mays ) en las condiciones de Aragón. La investigación se ha centrado en:

  • La realización de ensayos para determinar la profundidad máxima de emergencia de las semillas
  • El análisis de la viabilidad de las semillas a medio plazo, enterrándolas en diferentes profundidades y determinando su viabilidad cada 6 meses
  • Conocer las fechas de maduración y la prolificidad de las plantas de teosinte en campo; d) estudiar el posible efecto de otros cultivos sobre la emergencia de teosinte en invernadero y en campo.

B.4. Diseño de estrategias de control biológico e integrado de plagas, enfermedades y flora arvense, y evaluación de su impacto ambiental

Plagas
  • Estudio de feromonas sexuales de agregación y oviposición de la langosta mediterránea (Dociostaurus maroccanus). Estimación de la actividad feromonal en campo para el control integrado de la plaga de langosta.
  • Efecto del corte de la alfalfa en parada invernal en la densidad de huevos y la dinámica poblacional de las larvas de Hypera postica. Repercusiones en la producción, calidad y persistencia del cultivo.
  • Efecto del corte de la alfalfa en parada invernal en la incidencia de parasitoides en larvas de H.postica
  • Incidencia de parasitoides en huevos de H.postica.
  • Efecto de la presencia de franjas de alfalfa sin cortar en la dinámica poblacional y el nivel de daño ocasionado por Colaspidema atrum en alfalfa.
Enfermedades
  • En el último año se ha realizado una experiencia en campo con productos que pueden atenuar la incidencia del Fuego Bacteriano (Erwinia amylovora), productos biológicos, inductores de resistencia y nutricionales fundamentalmente. Los resultados están pendientes de ser analizados.
Flora arvense
  • Se han continuado los ensayos de acolchado con materiales biodegradables en pimiento (proyecto INIA) para el control de malas hierbas. Se han iniciado ensayos con materiales de acolchado biodegradables para cultivos hortícolas desarrollados por la empresa Nurel (Zaragoza) y se ha ensayado un papel de acolchado comercial de la empresa Stora-Enso (Finlandia) en una finca particular.
  • Ensayos de métodos de control del teosinte en barbecho (laboreo, herbicidas) (proyecto INIA emergente) y efecto de las rotaciones (convenio ANOVE).
  • Puesta en marcha de las resoluciones del Director General de Alimentación y Fomento Agroalimentario por la que se establecen medidas fitosanitarias cautelares para la erradicación de la mala hierba “teosinte” en determinadas parcelas de Aragón. Enero-Octubre de 2015.
  • Realización de prospecciones de campo (863 parcelas y 7.080 ha) para verificar el cumplimiento de las medidas obligatorias para el control del teosinte y para el seguimiento de la evolución de la infestación e identificación de posibles nuevos focos. Mayo-Noviembre de 2015.
  • Evaluación del control de las malas hierbas situadas en la línea de cultivo mediante la erosión causada por el impacto de gránulos impulsados por aire procedentes de residuos agrícolas.
  • Identificación y manejo integrado de distintas especies de Echinochloa spp. y Leptochloa spp. que infestan el arroz, prevención de resistencias y métodos culturales de manejo Para ello se ha continuado con la prospección de parcelas de arroz en monocultivo y en rotación con otros cultivos, así como parcelas de festuca y cereales de invierno que en campañas anteriores estuvieran sembradas de arroz, para evaluar la influencia de la rotación en la presencia de Echinochloa. Se ha iniciado la recolección de semillas de Echinochloa spp. posiblemente resistentes a herbicidas (proyecto INIA aprobado en 2015).
  • Estudio de la resistencia de especies del genero Conyza spp. al herbicida glifosato en poblaciones aragonesas (Peñaflor-Z, Maella-TE y Fraga-HU).
  • Estudio de la resistencia de Rapistrum rugosum en cereal de invierno a herbicidas del grupo de las sulfonilureas.
  • Repercusión de las estrategias de control de C. atrum e H. postica en la composición y abundancia de malas hierbas en alfalfa.