Diversidad genética y resistencia del castaño a factores bióticos y abióticos

Abstract

El castaño (Castanea sativa Miller) es la única especie de su género autóctona de Europa. El carácter multipropósito de este árbol ha llevado desde su más temprano cultivo, hace miles de años, al desarrollo de diferentes técnicas de manejo de la especie dando lugar a estructuras genéticas muy diferentes a las esperadas en su estado natural. Así, podemos encontrar castañares de origen sexual o castañares de fruto formados por variedades tradicionales injertadas sobre portainjertos procedentes de semilla. El objetivo de esta Tesis ha sido estudiar la diversidad genética de los castañares en Andalucía frente a factores abióticos y bióticos. Para ello, se han establecido tres objetivos específicos que se han desarrollado en los tres capítulos que componen la Tesis. En el Capítulo I se ha estudiado la diversidad genética de ocho poblaciones de castaño de origen sexual en relación a la apertura de yemas y el estrés hídrico. Se encontró un alto grado de diversidad genética dentro y entre las poblaciones, aunque inferior a los resultados obtenidos en otros estudios con las mismas poblaciones utilizando marcadores microsatélites. Además, no se detectó señal de adaptación, posiblemente debido a la limitación del área estudiada. Sin embargo se encontraron dos poblaciones con alelos exclusivos que deberán ser tenidas en cuenta en futuros planes de conservación del castaño en Andalucía. En el Capítulo II el objetivo fue el estudio de la diversidad genética de las variedades más representativas de las dos principales zonas productoras de castaña en Andalucía (Huelva y Málaga) frente al ataque de los dos carpófagos con más presencia en la región, Cydia splendana (Hübner) y Curculio elephas (Gyllenhal). Los resultados han mostrado la presencia mayoritaria de C. splendana en los frutos de las variedades analizadas y una respuesta diferencial de las mismas al ataque de este carpófago con una alta heredabilidad. Finalmente, el Capítulo III se ha centrado en la evaluación de los primeros efectos producidos por la avispilla del castaño (Dryocosmus kuriphilus Yasumatsu), un himenóptero de origen chino que se ha convertido en una plaga a nivel global del género Castanea y detectado por primera vez en Andalucía en el año 2014. Para ello, se han caracterizado agallas de las primeras variedades atacadas en diferentes fincas de la provincia de Málaga, según su forma, su localización en el brote y número de celdas/agalla. Los resultados obtenidos para el Índice de infestación (celdas/agalla) no han mostrado diferencias significativas entre variedades, aunque sí se observaron diferencias respecto al porcentaje de tipos de agalla que presenta cada variedad. Estas diferencias podrían ser indicadoras de diferentes grados de sensibilidad a la avispilla del castaño. En conclusión, estos resultados proporcionan datos de referencia útiles para futuros estudios más profundos sobre la genética del castaño en Andalucía que pueden contribuir a su conservación.

Sweet chestnut (Castanea sativa Miller) is the only endemic species of Castanea genus in Europe. It is one of the most economically important multipurpose tree species of the Mediterranean region, cultivated for fruit and for timber and valued but for its contribution to the landscape and environment. This has resulted in different management techniques and genetic structures different from those expected in the nature. Thus, there are naturalized populations from sexual origin and orchards where traditional varieties (clonal origin) are grafted on rootstocks that come from seed. The general objective of this Thesis was to study the genetic diversity of chestnut in Andalusia in relation to abiotic and biotic factors. For this three specific objectives were conducted in three different chapters. In Chapter I, the genetic diversity of eight chestnut populations of sexual origin were assessed in relation to bud burst and water stress. A high degree of genetic diversity was found among and within populations, although lower than the results obtained in other studies with the same populations using neutral microsatellite markers. In addition, no adaptive signal was detected, possibly due to area studied limitation. However, two populations with exclusive alleles were found which should be taken into account in future chestnut conservation plans in Andalusia. The aim of Chapter II was to study the genetic diversity of the most representative chestnut varieties in Andalusia to attack of the two most common carpophagous in the region, Cydia splendana (Hübner) and Curculio elephas (Gyllenhal). The results showed C. splendana as the main pest in the region as well as a differential response among varieties in relation to the attack of this carpophagous with a high heritability. Finally, Chapter III has focused on the first effects produced by the chestnut wasp (Dryocosmus kuriphilus Yasumatsu), a hymenopter of Chinese origin that has become a global pest of genus Castanea and detected for the first time in Andalusia in 2014. For the study, galls of attacked varieties in different orchards from Malaga region were characterized, according to their shape, their location in shoots and number of cells/gall. The results obtained for the Infestation index (cells/gall) did not show significant differences among varieties; however differences in the percentage of gall types among varieties, which could be indicative of different degree of sensitivity to chestnut wasp, were observed. In conclusion, these results provide useful reference data for more in-depth studies on chestnut genetic diversity in Andalusia that can contribute to its conservation.