Estudio poblacional y genómico del patógeno vegetal Xylella Fastidiosa

Resum

El fitopatogen Xylella fastidiosa posseeix una gran capacitat d’infectar, causant malalties en un ampli rang d'hostes. És capaç de multiplicar-se a l'interior dels feixos xilemàtics i produir-ne l'obstrucció, i en el pitjor dels casos, ocasionar la mort de la planta hoste. En els darrers anys s’ha detectat a la Unió Europea (Itàlia, Alacant o les Illes Balears, entre altres), essent considerat un fitopatogen de quarantena, amb importants repercussions mediambientals, agrícoles i paisatgístiques. A les nostres illes malauradament es donen unes condicions climàtiques idònies per a l'expansió i el desenvolupament d'aquest bacteri afectant els principals cultius com són els ametllers, les oliveres o la vinya. Aquest patogen descrit al 1987, està dividit en sis subespècies i 90 seqüetips (fastidiosa, ‘morus’, multiplex, ‘sandyi’, pauca i ‘tashke’), encara que sols les subespècies fastidiosa, multiplex i pauca es van proposar de forma correcta. Degut al gran desconeixement existent del patogen a la nostra comunitat, des del primer moment que es va detectar a l’octubre del 2016, es va plantejar un estudi per aconseguir els següents objectius: (1) desenvolupar eines per realitzar un diagnòstic encertat del patogen, (2) indagar en les variables que poden afectar a X. fastidiosa (diferents plantes hoste, vectors, condicions climàtiques…), (3) aclarir la afiliació taxonòmica del gènere Xylella i la espècie X. fastidiosa, i per últim, (4) aprofundir en la caracterització dels genomes, amb la finalitat d’obtenir variables genètiques que permetin una aproximació teòrica per futurs estudis fenotípics. Per tot això, a més d’optimitzar tota una sèrie de metodologies de diagnòstic, es van analitzar mostres vegetals dels cultius principals de las Illes Baleares como són l’ametller, les oliveres o la vinya; es dugué a terme un estudi bimensual en diferents zones bioclimàtiques, i per acabar es dugué a terme un anàlisis filogenòmic de 177 genomes del gènere Xylella seguit d’una caracterització genòmica d’aquests. S’ha determinat i confirmat la presència de tres subespècies i els seus seqüetips a les Illes Baleares. A Mallorca s’ha detectat la presència de les subespècies multiplex (ST81) i fastidiosa (ST1). A Menorca la subespècie multiplex (ST81), i a la illa de Eivissa la subespècie pauca (ST80). A l’ametller s’han detectat les subespècies fastidiosa i multiplex. A vinya la subsp. fastidiosa, i a l’olivera s’ha detectat la subsp. multiplex àmpliament distribuïda per tota la illa de Mallorca. A Eivissa s’ha detectat la subsp. pauca. Cal destacar, que els ST80 i ST81 foren descrits per primera vegada a les nostres illes. En l’anàlisi de zones bioclimàtiques, no s’observa un increment significatiu de la afectació d’aquestes parcel·les, però si destaca una major incidència en el sud de Mallorca. Les diferents aproximacions filogenòmiques ens permeten diferenciar clarament les subespècies àmpliament esteses a les Illes Baleares, fastidiosa, multiplex i pauca. Les subespècies ‘morus’ i ‘sandyi’, estarien incloses dins la subespècie fastidiosa. A la subespècie pauca es poden distingir dos grups, pauca1 i pauca2. L’anàlisi genòmic mostra pocs gens exclusius per cada subespècie, la majoria relacionats amb proteïnes hipotètiques. Destaca el grup pauca2, amb un clúster únic format per 53 proteïnes exclusives. En la caracterització dels gens de formació del pili tipo IV no s’observen diferències clares entre les subespècies, a excepció de petites diferències en la seqüència nucleotídica. Els gens de la maquinaria del pili tipo IV són els més conservats, mentre que els gens pilA1, pilA2, pilY1 que formarien el pili en sí, són suficientment divergents. Els gens del sistema de secreció, síntesis de polisacàrids i gens del sistema de regulació són els més conservats, mentre que els gens relacionats amb adhesines, enzims hidrolítics o els sistemes TA mostren una major variabilitat.