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Patología Forestal

Nuestra investigación está enfocada a las enfermedades que afectan a especies arbóreas forestales, concretamente al estudio de la biología y la epidemiología de enfermedades producidas por hongos patógenos, así como a su control y gestión mediante la intervención en el ciclo de la enfermedad y la mejora genética de la resistencia.

Grupo de investigación dependiente del

Centro de Investigación Forestal (CIFOR), Departamento de Ecología y Genética Forestal

Desde el grupo de investigación de Patología Forestal tratamos de responder a los retos a los que se enfrentan las plantaciones y bosques en España debido al impacto de enfermedades que causan graves daños y muerte de las masas forestales, con especial énfasis en aquellas enfermedades emergentes y/o invasoras influidas por el cambio global.

Los daños que producen las enfermedades de carácter productivo, ecológico, paisajístico y recreativo hacen que el conocimiento de la causa y potencial impacto de los daños observados en las especies arbóreas forestales sea de especial trascendencia para sectores productivos vinculados a la explotación de los bosques, a su flora y fauna así como al uso que hace la población en general de ellos. Trabajamos en las siguientes enfermedades para responder a estos retos:

- Chancro resinoso del pino causado por el hongo Fusarium circinatum, enfermedad emergente en Europa, con regulación de patógeno de cuarentena.
- Marchitez de los brotes del pino causada por Diplodia sapinea, también formador de chancro.
- Otros hongos formadores de chancro de la familia Botryosphaeriaceae con potencial impacto por el cambio climático: Neofusiccocum parvum y Lasiodiplodia theobromae.
- Patógenos implicados en el decaimiento de las masas forestales en la Comunidad de Madrid y su interacción con el cambio climático.

Investigación

Chancro resinoso del pino causado por Fusarium circinatum

Investigamos diferentes aspectos de la enfermedad, cuya primera detección oficial en Europa se produjo en España en el 2005 y está sometida a regulaciones de cuarentena. Afecta de forma importante en las plantaciones de Pinus radiata del Norte de España y también en viveros, a numerosas especies de pino. Estos son nuestros resultados con importantes implicaciones para el control y gestión de la enfermedad:

- Impacto de la transmisión por semilla en el desarrollo de la enfermedad y su gestión en vivero:

- La transmisión del árbol a la semilla está positivamente correlacionada con la severidad de la enfermedad en el árbol.
- El hongo se encuentra mayoritariamente en la cubierta externa de la semilla.
- Las semillas también pueden contaminarse por el patógeno en el almacenamiento, especialmente cuando la humedad relativa es elevada independientemente de la temperatura.
- La tasa de transmisión de semilla a plántula a los 48 días puede llegar hasta el 80%.
- Las plántulas de más de un año procedentes de semilla infectada pueden estar colonizadas por el hongo en raíces y tallos sin presentar síntomas, lo cual es de especial relevancia al considerar su trasplante a la plantación.

- Detección del hongo en raíces y troncos de pinos sin síntomas de la enfermedad así como en plantas herbáceas próximas a los árboles infectados.
- Supervivencia del hongo: No sobrevive como micelio o esporas en el suelo. Solo sobrevive en restos de acículas y trozos de madera infectados, pero pierde su viabilidad en dos años.
- Caracteres de la historia de vida del patógeno: virulencia, esporulación, germinación de esporas, y crecimiento miceliar:

- Medida en aislados del patógeno que representan los dos haplotipos mayoritarios presentes en la población española de F. circinatum,
- Medida de la influencia de la temperatura y humedad en estos caracteres.
- Uno de estos aislados presentó mayor severidad de la enfermedad en Pinus radiata a 25 y 30 ºC, mayor germinación de esporas y esporulación a 20 y 25 ºC, con melanización de sus hifas a 5 ºC, primera vez descrito para este hongo.

- Impacto potencial de la enfermedad en Pinus pinaster:

- Se ha medido la resistencia a F. circinatum en poblaciones de Pinus pinaster de diferentes procedencias en un banco clonal con estructura familiar.

- Se ha determinado la arquitectura genética de la resistencia:
Hay una alta variación genética en la especie, a nivel de población, familia e individuo con efectos aditivos y no aditivos. La heredabilidad en sentido estricto es de 0.43-0.58, con una gran variación entre poblaciones, siendo más resistentes las procedencias gallegas y asturianas.

- Se ha generado de novo el transcriptoma de Pinus pinaster, y se ha determinado por RNA-sequencing los perfiles de expresión durante la interacción de Pinus pinaster y F. circinatum a los 3, 5 y 10 días después de la inoculación.

Diplodia sapinea y otros hongos de la familia Botryospharieaceae, Neofusiccocum parvum y Lasiodiploida theobromae

Diplodia sapinea es un hongo patógeno en especies de pino presentes en España. Los principales síntomas son marchitez de los brotes y chancros de ramas y tronco. Neofusiccocum parvum y Lasiodiploida theobromae son formadores de chancro en muchas especies arbóreas con una incidencia no estudiada en España, pero para los que se prevé un mayor impacto por la subida generalizada de temperaturas ambientales. Están con frecuencia en la planta en estado latente y los síntomas se hacen visibles ante condiciones de estrés.

- Hemos descrito por primera vez la presencia de Diploida sapinea en raíces de árboles asintomáticos de Pinus radiata. Las raíces no se habían tenido en cuenta hasta ahora en la epidemiología de este hongo.
- Estamos estudiando la diversidad genética de poblaciones de Diplodia sapinea aisladas en España para compararlas posteriormente con poblaciones de otros países.
- Estudiamos la interacción potencial entre hongos formadores de chancro infectando un mismo árbol, para entender los procesos de colonización e inducción de síntomas durante la interacción.
- Analizamos la influencia de los golpes de calor en la colonización de Pinus pinaster por Diploida sapinea, Neofusiccocum parvum y Lasiodiploida theobromae

Patógenos implicados en el decaimiento de las masas forestales en la Comunidad Autónoma de Madrid y su interacción con el cambio climático

Las masas forestales de Pinus pinaster presentan decaimiento y una mortalidad agravada en los últimos años. Los estudios realizados en estas masas forestales sobre presencia de patógenos indican que:

- El decaimiento está asociado a estreses abióticos que incluyen legados climáticos y no a hongos patógenos.
- Especies más tolerantes a la sequía de estas regiones con episodios recurrentes de sequía podrían llevar a la sustitución de la especie dominante actual Pinus pinaster.

Miembros

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Soliño M; Raposo R; (2022)
Contributing to healthy forests: Social preferences for pest and disease mitigation programs in Spain
Forest Policy and Economics
DOI: 10.1016/j.forpol.2022.102754
Elvira-Recuenco M; Pando V; Berbegal M; Muñoz A.M; Iturritxa E; Raposo R; (2021)
Influence of Temperature and Moisture Duration on Pathogenic Life History Traits of Predominant Haplotypes of Fusarium circinatum on Pinus spp. in Spain
Phytopathology
DOI: 10.1094/PHYTO-10-20-0445-R
Drenkhan, R., Ganley, B., Martín-García, J., Vahalík, P., Adamson, K., Adamcíková, K., Ahumada, R., Blank, L., Bragança, H., Capretti, P., Cleary, M., Cornejo, C., Davydenko, K., Diez, J.J., Lehtijärvi, H.T.D., Dvorák, M., Enderle, R., Fourie, G., Georgieva, M., Ghelardini, L., Hantula, J., Ioos, R., Iturritxa, E., Kanetis, L., Karpun, N.N., Koltay, A., Landeras, E., Markovskaja, S., Mesanza, N., Milenkovic, I., Musolin, D.L., Nikolaou, K., Nowakowska, J.A., Ogris, N., Oskay, F., Oszako, T., Papazova-Anakieva, I., Paraschiv, M., Pasquali, M., Pecori, F., Rafoss, T., Raitelaityte, K., Raposo, R., Robin, C., Rodas, C.A., Santini, A., Sanz-Ros, A.V., Selikhovkin, A.V., Solla, A., Soukainen, M., Soulioti, N., Steenkamp, E.T., Tsopelas, P., Vemic, A., Vettraino, A.M., Wingfield, M.J., Woodward, S., Zamora-Ballesteros, C., Mullett, M.S. (2020)
Global geographic distribution and host range of fusarium circinatum, the causal agent of pine pitch canker
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Hernandez-Escribano, L., Visser, E.A., Iturritxa, E., Raposo, R., Naidoo, S. (2020)
The transcriptome of Pinus pinaster under Fusarium circinatum challenge
BMC Genomics | 21
DOI: 10.1186/s12864-019-6444-0
Mesanza, N., Raposo, R., Elvira-Recuenco, M., Barnes, I., van der Nest, A., Hernández, M., Pascual, M.T., Barrena, I., San Martín, U., Cantero, A., Hernandez-Escribano, L., Iturritxa, E. (2020)
New hosts for Lecanosticta acicola and Dothistroma septosporum in newly established arboreta in Spain
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Elvira-Recuenco, M., Cacciola, S.O., Sanz-Ros, A.V., Garbelotto, M., Aguayo, J., Solla, A., Mullett, M., Drenkhan, T., Oskay, F., Kaya, A.G.A., Iturritxa, E., Cleary, M., Witzell, J., Georgieva, M., Papazova-Anakieva, I., Chira, D., Paraschiv, M., Musolin, D.L., Selikhovkin, A.V., Varentsova, E.Y., Adamcíková, K., Markovskaja, S., Mesanza, N., Davydenko, K., Capretti, P., Scanu, B., Gonthier, P., Tsopelas, P., Martín-García, J., Morales-Rodríguez, C., Lehtijärvi, A., Lehtijärvi, H.T.D., Oszako, T., Nowakowska, J.A., Bragança, H., Fernández-Fernández, M., Hantula, J., Díez, J.J. (2020)
Potential interactions between invasive Fusarium circinatum and other pine pathogens in Europe
Forests | 11
DOI: 10.3390/F11010007
Zamora-Ballesteros, C., Diez, J.J., Martín-García, J., Witzell, J., Solla, A., Ahumada, R., Capretti, P., Cleary, M., Drenkhan, R., Dvořák, M., Elvira-Recuenco, M., Fernández-Fernández, M., Ghelardini, L., Gonthier, P., Hernández-Escribano, L., Ioos, R., Markovskaja, S., Martínez-Álvarez, P., Muñoz-Adalia, E.J., Nowakowska, J.A., Oszako, T., Raposo, R., Santini, A., Hantula, J. (2019)
Pine pitch canker (PPC): Pathways of pathogen spread and preventive measures
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DOI: 10.3390/F10121158
Gea-Izquierdo, G., Férriz, M., García-Garrido, S., Aguín, O., Elvira-Recuenco, M., Hernandez-Escribano, L., Martin-Benito, D., Raposo, R. (2019)
Synergistic abiotic and biotic stressors explain widespread decline of Pinus pinaster in a mixed forest
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DOI: 10.1016/j.scitotenv.2019.05.378
Martín-García, J., Zas, R., Solla, A., Woodward, S., Hantula, J., Vainio, E.J., Mullett, M., Morales-Rodríguez, C., Vannini, A., Martínez-Álvarez, P., Pinto, G., Alves, A., Amaral, J., Wingfield, M.J., Fourie, G., Steenkamp, E.T., Ahumada, R., Šerá, B., Sanz-Ros, A.V., Raposo, R., Elvira-Recuenco, M., Iturritxa, E., Gordon, T.R., Diez, J.J. (2019)
Environmentally friendly methods for controlling pine pitch canker
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Fernández-Fernández, M., Naves, P., Musolin, D.L., Selikhovkin, A.V., Cleary, M., Chira, D., Paraschiv, M., Gordon, T., Solla, A., Papazova-Anakieva, I., Drenkhan, T., Georgieva, M., Altunisik, A., Morales-Rodríguez, C., Tabaković-Tošić, M., Avtzis, D.N., Georgiev, G., Doychev, D.D., Nacheski, S., Trestic, T., Elvira-Recuenco, M., Diez, J.J., Witzell, J. (2019)
Pine pitch canker and insects: Regional risks, environmental regulation, and practical management options
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DOI: 10.3390/f10080649
Martín-García, J., Zas, R., Solla, A., Woodward, S., Hantula, J., Vainio, E.J., Mullett, M., Morales-Rodríguez, C., Vannini, A., Martínez-Álvarez, P., Pinto, G., Alves, A., Amaral, J., Wingfield, M.J., Fourie, G., Steenkamp, E.T., Ahumada, R., Šerá, B., Sanz-Ros, A.V., Raposo, R., Elvira-Recuenco, M., Iturritxa, E., Gordon, T.R., Diez, J,J. (2019)
Environmentally-friendly methods for controlling pine pitch canker.
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Vettraino, A.M., Potting, R., Raposo, R. (2018)
EU legislation on forest plant health: An overview with a focus on Fusarium circinatum
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Hernandez-Escribano, L., Iturritxa, E., Elvira-Recuenco, M., Berbegal, M., Campos, J.A., Renobales, G., García, I., Raposo, R. (2018)
Herbaceous plants in the understory of a pitch canker-affected Pinus radiata plantation are endophytically infected with Fusarium circinatum
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Hernandez-Escribano, L., Iturritxa, E., Aragonés, A., Mesanza, N., Berbegal, M., Raposo, R., Elvira-Recuenco, M. (2018)
Root infection of canker pathogens, Fusarium circinatum and Diplodia sapinea, in asymptomatic trees in Pinus radiata and Pinus pinaster plantations
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Guarnaccia, V., Groenewald, J.Z., Woodhall, J., Armengol, J., Cinelli, T., Eichmeier, A., Ezra, D., Fontaine, F., Gramaje, D., Gutierrez-Aguirregabiria, A., Kaliterna, J., Kiss, L., Larignon, P., Luque, J., Mugnai, L., Naor, V., Raposo, R., Sándor, E., Váczy, K.Z., Crous, P.W. (2018)
Diaporthe diversity and pathogenicity revealed from a broad survey of grapevine diseases in europe
Persoonia: Molecular Phylogeny and Evolution of Fungi | 40 : 135-153
DOI: 10.3767/persoonia.2018.40.06
Hernandez-Escribano, L., Iturritxa, E., Elvira-Recuenco, M., Berbegal, M., Campos, J.A., Renobales, G., García, I., and Raposo, R. (2018)
Herbaceous plants in the understory of a pitch canker-affected Monterey pine plantation are endophytically infected with Fusarium circinatum
Fungal Ecology 32: 65-71
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Serrano, Y., Iturritxa, E., Elvira-Recuenco, M., Raposo, R. (2017)
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Serra-Varela, M.J., Alía, R., Pórtoles, J., Gonzalo, J., Soliño, M., Grivet, D., Raposo, R. (2017)
Incorporating exposure to pitch canker disease to support management decisions of Pinus pinaster ait. in the face of Climate change
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Iturritxa E., Trask T., Mesanza N., Raposo R., Elvira-Recuenco M., Patten C. L. (2017)
Biocontrol of Fusarium circinatum Infection of Young Pinus radiata Trees.
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Serrano, Y., Elvira-Recuenco, M., Conde, M., Troya, M.T., Raposo, R. (2015)
In vitro Evaluation of Wood Preservatives to Prevent Dispersal of Pitch Canker Pathogen, Fusarium circinatum
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Evira-Recuenco, M., Iturritxa, E., Raposo, R. (2015)
Impact of seed transmission on the infection and development of pitch canker disease in Pinus radiata
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Elvira-Recuenco, M., Iturritxa, E., Majada, J., Alia, R., Raposo, R. (2014)
Adaptive potential of maritime pine (Pinus pinaster) populations to the emerging pitch canker pathogen, Fusarium circinatum
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Iturritxa, E., Ganley, R.J., Raposo, R., García-Serna, I., Mesanza, N., Kirkpatrick, S.C., Gordon, T.R. (2013)
Resistance levels of Spanish conifers against Fusarium circinatum and Diplodia pinea
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Aroca, A., Gramaje, D., Armengol, J., García-Jiménez, J., Raposo, R. (2010)
Evaluation of the grapevine nursery propagation process as a source of Phaeoacremonium spp. and Phaeomoniella chlamydospora and occurrence of trunk disease pathogens in rootstock mother vines in Spain
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RamÍrez-Valiente, J.A., Lorenzo, Z., Soto, A., Valladares, F., Gil, L., Aranda, I. (2009)
Elucidating the role of genetic drift and natural selection in cork oak differentiation regarding drought tolerance
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Aroca, A., Raposo, R. (2009)
Pathogenicity of phaeoacremonium species on grapevines
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Luque, J., Martos, S., Aroca, A., Raposo, R., Garcia-Figueres, F. (2009)
Symptoms and fungi associated with declining mature grapevine plants in northeast Spain
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Antúnez-Lamas, M., Cabrera-Ordóñez, E., López-Solanilla, E., Raposo, R., Trelles-Salazar, O., Rodríguez-Moreno, A., Rodríguez-Palenzuela, P. (2009)
Role of motility and chemotaxis in the pathogenesis of Dickeya dadantii 3937 (ex Erwinia chrysanthemi 3937)
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Rafael Calama Sainz
Producción y rendimiento en piñón en masas de Pinus pinea en la provincia de Valladolid
2016 - 2017 | CC16-095
Rosa Raposo
Manejo integrado de la enfermedad del chancro resinoso del pino causado por Fusarium circinatum en viveros y masas forestales
2013 - 2016 | RTA2012-00015
Rosa Raposo
Evaluación de caracteres relevantes para la gestión sostenible de Pinus pinaster Ait. y su interacción con nuevos escenarios climáticos
2018 - 2020 | RTA2017-00063-C04-01
R. Alia
Adaptive BREEDING for productive, sustainable and resilient FORESTs under climate change.
2018 - 2022 | H2020-773383-B4EST

Laura Hernández Escribano
Fusarium circinatum-host interaction: ecological and molecular aspects of the pathogenic and endophytic association
Dirección: Rosa Raposo | Universidad Politécnica de Madrid
David Fariña
Mecanismos de defensa en Pinus pinaster frente a la infección por Fusarium circinatum
Dirección: Rosa Raposo | Universidad Politécnica de Madrid