Proyecto H2020 POnTE: Organismos plaga que amenazan a Europa
- Tipo Proyecto
- Status Completado
- Ejecución 2015 -2019
- Presupuesto asignado 6.850.000,00 €
- Alcance Europeo
- Principal fuente de financiación H2020
- Sitio web del proyecto Proyecto POnTE
Descripción
Esta propuesta, alineada con la SFS-03a-2014, se centra en minimizar el riesgo de introducción o el impacto de plagas emergentes que amenazan la agricultura y la silvicultura de la UE. Los objetivos son: 1) Xylella fastidiosa y sus vectores en olivos, vides, cítricos, frutales de hueso, ornamentales y árboles ornamentales de gran importancia socioeconómica; 2) 'Ca. Liberibacter solanacearum' y sus vectores que afectan a una serie de cultivos estratégicos como la patata, el tomate y la zanahoria; y 3) Hymenoscyphus pseudoalbidus (anomorfo. Chalara fraxinea) y Phytophtora spp. que afectan gravemente a especies de hoja ancha y coníferas en ecosistemas forestales. Se explorarán las plagas objetivo, sus vectores y la respuesta del hospedador mediante enfoques innovadores (NGS, transcriptómica). La vigilancia de enfermedades y la epidemiología proporcionadas por los métodos actuales integrarán protocolos de estudio mejorados y teledetección. El MIP innovador incluirá estudios del microbioma para desarrollar soluciones sostenibles en línea con la legislación fitosanitaria de la UE. Los nuevos conocimientos adquiridos con POnTE se traducirán en un plan de trabajo de prevención y gestión de plagas basado en resultados para: a) implementar evaluaciones de riesgo de plagas en toda el área; b) prevenir la entrada y desarrollar herramientas de vigilancia y detección temprana (kits de diagnóstico, laboratorio en chip, nuevos biomarcadores); c) mitigar la propagación y reducir el impacto socioeconómico; d) MIP basado en la resistencia a enfermedades, semillas libres de enfermedades, prácticas culturales y tratamientos físicos respetuosos con el medio ambiente; e) apoyar políticas de toma de decisiones basadas en el conocimiento a nivel de la UE. La propuesta fomenta y promueve un enfoque multiactor y colaboraciones de investigación transnacionales entre 25 socios a la vanguardia de la investigación en protección vegetal, agroingeniería y economía. Implica a industrias/pymes clave que desarrollan kits y servicios de diagnóstico, empresas agroquímicas y de semillas, y grupos de interés. Los usuarios finales participarán en el desarrollo del proyecto e implementarán de inmediato las soluciones prácticas derivadas de los resultados para abordar estas graves enfermedades emergentes.
Descripción de actividades
Xf – La investigación de POnTE demostró que el Xf es el agente causal del síndrome de decaimiento rápido del olivo en el sur de Italia y proporcionó evidencia sobre los mecanismos moleculares que caracterizan la respuesta de los cultivares de olivo a las infecciones, identificando aquellos que podrían ser resistentes o tolerantes al Xf. Este hallazgo permitió la derogación de la prohibición de plantar nuevos olivos en la zona infectada de Apulia, lo que dio nuevas esperanzas al sector oleícola de la zona. Se recopiló información esencial sobre los vectores, una amplia gama de estrategias para su control y el patrón de propagación de la enfermedad en los olivos. Los científicos demostraron la robustez de la detección temprana de la enfermedad transmitida por el aire, incluso antes de que los síntomas se hicieran visibles, gracias a sofisticadas cámaras hiperespectrales. Se desarrollaron modelos epidemiológicos y económicos para indicar qué zonas de Europa están más amenazadas por el Xf, con una estimación de las pérdidas económicas para productores y consumidores. Se probaron nuevos enfoques innovadores para proponer estrategias sostenibles y respetuosas con el medio ambiente para el control de patógenos en el olivo.
CaLsol – Las actividades desarrolladas en PonTE permitieron mapear la distribución geográfica de las variantes de CaLsol en Europa, mientras tanto, se encontró por primera vez el patógeno en nuevos vectores psílidos, así como en huéspedes que no se sabía que podían estar infectados (es decir, perejil, hinojo, perifollo, chirivía y otras malezas).
Se diseñaron nuevos ensayos de diagnóstico para identificar rápidamente vectores psílidos importantes. Estos serán herramientas importantes en la prevención y detección de posibles introducciones en la UE de psílidos como Bactericera cockerelli. Se desarrolló un robot controlado remotamente para inspeccionar la presencia de CaLsol en cultivos hortícolas mediante dispositivos de teledetección. Los investigadores difundieron a un amplio público de partes interesadas el recurso a enfoques de manejo integrado de plagas, incluyendo herramientas mecánicas como redes, productos insecticidas "naturales" (por ejemplo, caolín) y tecnologías como el riego por goteo.
Patógenos forestales: Investigadores detectaron Hf en ahs por primera vez en Serbia y en diferentes especies no fresnos (p. ej., Phillyrea y Chionanthus). Se investigó el papel de los pericarpios, semillas o embriones de fresno como fuente de propagación de la enfermedad. Se probó con éxito el tratamiento con agua caliente como medida de control para la erradicación del Hf en semillas. En la búsqueda de árboles tolerantes, se identificaron plántulas y árboles asintomáticos de fresno. Se han identificado especies de Phytophthora que dañan coníferas y otras especies forestales, asociadas con la decadencia de árboles específicos en Europa. Estos estudios demostraron que el Sudeste Asiático es el centro de origen de especies de Phytophthora altamente invasivas y de amplio espectro de hospedadores, que actualmente causan epidemias forestales devastadoras en Europa y Norteamérica.
POnTE ha invertido un esfuerzo considerable en difundir los logros más relevantes a toda la comunidad, a los no expertos, a los agricultores, a las partes interesadas y al público en general, afectados o amenazados por la propagación de enfermedades causadas por los patógenos objetivo. Este fue un pequeño pero significativo primer paso para acortar la distancia entre la ciencia y los usuarios finales y contribuyó a fortalecer el posible aprovechamiento de los resultados del Proyecto.
Descripción contextual
El proyecto “Organismos Plaga que Amenazan a Europa” (POnTE), centró su plan de trabajo en minimizar el riesgo de introducción/impacto de plagas emergentes que amenazan los cultivos de la UE, especies de plantas ornamentales y forestales. El proyecto abordó los siguientes patógenos: 1) Xylella fastidiosa y sus vectores, con actividades principales investigando las interacciones patógeno-olivo, el principal cultivo afectado de la UE; 2) 'Ca. Liberibacter solanacearum' y sus vectores psílidos que afectan a una serie de cultivos estratégicos como la patata, el tomate y la zanahoria y 3) Hymenoscyphus fraxineus y Phytophthora spp., que plantean graves amenazas a las especies de hoja ancha y coníferas en los ecosistemas forestales. El plan de trabajo del proyecto se basó en una estrategia multidisciplinar que incluyó estudios biológicos y moleculares, experimentos de campo, invernadero y laboratorio, así como el análisis del impacto económico y social en las áreas del brote. Los resultados obtenidos en los 4 años de actividad han permitido (i) la implementación de herramientas de evaluación de riesgo de plagas; (ii) la propuesta de acciones preventivas basadas en herramientas de detección temprana y teledetección); (iii) el desarrollo de una futura estrategia de MIP basada en la resistencia a enfermedades, semillas y material de siembra libres de enfermedades, el uso de prácticas culturales y tratamientos alternativos respetuosos con el medio ambiente; (iv) el apoyo a las políticas de toma de decisiones a nivel de la UE, basadas en el conocimiento generado recientemente. El proyecto fomentó la colaboración transnacional en investigación entre 25 socios y fuera del Consorcio, creando redes con otras iniciativas similares financiadas por la Comisión Europea. PyMEs clave participaron en las actividades del proyecto, contribuyendo a sus logros, junto con grupos de interés.
Objetivos
Esta propuesta, alineada con el SFS-03a-2014, se centra en minimizar el riesgo de introducción/impacto de plagas emergentes que amenazan la agricultura y la silvicultura de la UE. Los objetivos son: 1) Xylella fastidiosa y sus vectores en olivos, vid, cítricos, frutales de hueso, ornamentales y paisajísticos de gran importancia socioeconómica; 2) 'Ca. Liberibacter solanacearum» y sus vectores que afectan a numerosos cultivos estratégicos como la patata, el tomate y la zanahoria; y 3) Hymenoscyphus pseudoalbidus (anomorfo. Chalara fraxinea) y Phytophtora spp. afectando gravemente a las especies latifoliadas y coníferas en los ecosistemas forestales. Se explorarán las plagas objetivo, sus vectores y la respuesta del huésped utilizando enfoques innovadores (NGS, transcriptómica). La vigilancia de enfermedades y la epidemiología proporcionadas por los métodos actuales integrarán protocolos de encuesta mejorados y sensores remotos. El innovador MIP incluirá estudios del microbioma para desarrollar soluciones sostenibles en línea con la legislación fitosanitaria de la UE. Los nuevos conocimientos adquiridos con POnTE darán como resultado un plan de trabajo de prevención y manejo de plagas basado en resultados para: a) implementar evaluaciones de riesgo de plagas en toda el área; b) prevenir la entrada y desarrollar herramientas de vigilancia y detección temprana (kits de diagnóstico, lab-on-chip, nuevos biomarcadores); c) mitigar la propagación y reducir el impacto socioeconómico; d) MIP basado en resistencia a enfermedades, semillas libres de enfermedades, prácticas culturales y tratamientos físicos amigables con el medio ambiente; e) apoyar políticas de toma de decisiones basadas en el conocimiento a nivel de la UE. La propuesta fomenta y promueve un enfoque de múltiples actores y colaboraciones de investigación transnacionales entre 25 socios a la vanguardia de la investigación en protección vegetal, agroingeniería y economía. Involucra a industrias/PYME clave que desarrollan kits y servicios de diagnóstico, empresas de agroquímicos y semillas, y grupos de partes interesadas. Los usuarios finales participarán en el desarrollo del proyecto e implementarán inmediatamente las soluciones prácticas derivadas de los resultados para resolver estas graves enfermedades emergentes.
Resultados
Antes del brote del síndrome de decaimiento rápido del olivo en Apulia, la bacteria Xylella nunca se había detectado en Europa. Los investigadores del proyecto POnTE han optimizado los programas de vigilancia y prevención para ayudar a gestionar futuras enfermedades agrícolas emergentes.
Las crudas estadísticas reflejan la gravedad de los efectos de los patógenos vegetales en la producción agrícola. Según las estadísticas de investigación del proyecto POnTE , financiado con fondos europeos , los olivicultores podrían sufrir pérdidas de producción de hasta 7500 millones de euros en 50 años debido a la bacteria Xylella.
Los olivos de Italia: la primera gran misión de investigación para su rescate
Donato Boscia, coordinador de POnTE y jefe de la unidad operativa del Consejo Nacional de Investigación en Bari (Italia), describe la situación al inicio del proyecto en 2015. «Tras la primera detección de Xylella en 2013 y varios brotes dispersos en Italia, Francia, España y Portugal, POnTE contribuyó a la concienciación y la vigilancia de la enfermedad mediante el desarrollo de herramientas y protocolos para la detección eficiente de la bacteria». «Los estudios genómicos determinaron el tiempo aproximado y la vía de introducción de las cepas de Xylella en Europa, toda la información necesaria para reducir el riesgo de futuras introducciones», señala Boscia. Los análisis exhaustivos del transcriptoma y la identificación de posibles genes con expresión diferencial arrojaron luz sobre la respuesta de la planta huésped y las posibles vías de resistencia. La búsqueda de fuentes de resistencia desarrollada a la Xylella ha revelado resultados preliminares alentadores y la identificación de cultivares de olivo resistentes o tolerantes. El salivazo de los prados es el principal portador o vector de esta bacteria. POnTE identificó los vectores más relevantes en la UE y sus plantas hospedadoras preferidas en numerosos cultivos, utilizando la técnica de marcaje y recaptura para rastrear su posible propagación natural. Los datos respaldaron el diseño de estudios específicos sobre el salivazo, ensayos de campo para el control de las poblaciones de vectores y el desarrollo de importantes modelos de propagación a corta distancia. La identificación previsual aérea de olivos infectados por Xylella se logró mediante imágenes hiperespectrales y térmicas de alta resolución. Cabe destacar que se desarrollaron indicadores para la detección temprana o asintomática de la infección por Xylella, con el fin de lograr un método para la clasificación automática de la gravedad de la enfermedad en áreas extensas.
Ampliar la red de investigación a otros cultivos y ecosistemas amenazados
Otras plagas, Candidatus Liberibacter solanacearum (CaLsol), que afecta a los cultivos de hortalizas, e Hymenoscyphus fraxineus, un hongo responsable de la enfermedad de la muerte regresiva del fresno en los bosques europeos, recibieron atención de los investigadores de POnTE. Adoptando el mismo enfoque multidisciplinar, se propusieron caracterizar los aspectos biológicos de las plagas y proponer estrategias para controlar su propagación en el territorio de la UE. La caracterización de los haplotipos de diferentes muestras infectadas con CaLsol de Europa y otros países mediterráneos permitió trazar un mapa de su distribución geográfica. Heredados conjuntamente de un solo progenitor, los haplotipos son indicadores importantes de ascendencia y mutación que pueden rastrearse para seguir la propagación del patógeno y su evolución. Se han desarrollado trampas automáticas que adquieren y envían imágenes del vector CaLsol, un pulgón saltarín (de la familia Psyllid), a un servidor remoto. También se estudió el comportamiento alimentario de los psílidos mediante la técnica de gráficos de penetración eléctrica y se correlacionó con la transmisión de la enfermedad CaLsol.
Impacto agrícola e investigación futura
Boscia resume, centrándose en la salud económica de la agricultura de la UE y los medios de vida de los agricultores europeos: «Los datos y la difusión de POnTE sin duda serán de gran ayuda en la futura gestión de estas emergencias fitosanitarias, y como resultado, también se ha incrementado la concienciación pública». El esfuerzo de investigación no terminará con POnTE, ya que continúa con el proyecto complementario XF-ACTORS . Los programas mejorados de vigilancia y prevención que se están desarrollando actualmente serán sostenibles y coexistirán con las prácticas agrícolas para gestionar las plagas exóticas, tanto nuevas como antiguas, en Europa.
Información adicional
POnTE proporcionó un profundo conocimiento de la genética y la patogenicidad de las plagas objetivo, para las cuales se disponía de escasa información científica a nivel de la UE, las vías de introducción no se habían demostrado y su comportamiento en las condiciones de la UE aún se desconocía al inicio de la acción.
La investigación desarrollada a través de POnTE permitió analizar simultáneamente un gran número de frutos de fresno. Esto permitirá a cualquier laboratorio de diagnóstico detectar H. fraxineus en lotes de semillas de forma eficiente. Además, se desarrolló y probó un doble tratamiento con agua caliente para erradicar H. fraxineus de los lotes de semillas. Se trata de un método económico y de baja tecnología, fácilmente escalable y utilizado por empresas forestales y viveristas, y que, al mismo tiempo, es seguro tanto para el operador como para el medio ambiente.
La identificación de cultivares de olivo resistentes a Xf en Apulia contribuyó a mitigar el impacto socioeconómico negativo de la enfermedad. El hallazgo de fuentes de resistencia a Xf ha permitido a las autoridades levantar la prohibición de plantar plantas hospedantes en la zona infectada, lo que ha restablecido la confianza en la preservación del sector oleícola en una zona gravemente afectada por la enfermedad.
Los protocolos para la detección de CaLsol, validados durante el proyecto, se implementan actualmente en empresas de semillas y se utilizan para asegurar el comercio de semillas de zanahoria a nivel mundial. Las encuestas organizadas durante el proyecto POnTE mejoraron el conocimiento sobre la presencia de CaLsol en las zonas europeas y mediterráneas y destacaron su coexistencia con otros patógenos. Esto permitió la selección de zonas libres de CaLsol para la producción de semillas y aumentó la concienciación sobre la ventaja de probar estrategias innovadoras para el control del psílido vector, con un impacto directo en las plantaciones comerciales y las pequeñas explotaciones agrícolas.
Coordinadores
- CONSIGLIO NAZIONALE DELLE RICERCHE (CNR)
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