Diversidad de "Castanea sativa Mill." en base a marcadores genéticos relacionados con el estrés hídrico y la tolerancia a "Phytophthora cinnamomi Rands"

Abstract

Castanea sativa Mill. (castaño europeo) es una especie forestal multipropósito y la única especie de su género nativa de Europa. La especie está amenazada por la ocurrencia cada vez más frecuente de eventos climáticos extremos como sequía prolongadas, especialmente en los países mediterráneos y por la enfermedad de "la tinta" causada por el oomiceto edáfico de origen asiático Phytophthora cinnamomi Rands (Pc). El actual escenario de cambio global en poblaciones españolas de castaño hace urgente la evaluación de su diversidad genética funcional asociada a la sequía y resistencia a Pc con el fin de identificar genotipos tolerantes. En el año 2015, se concedió un proyecto de Investigación del Plan Nacional a la Universidad de Extremadura para seleccionar árboles nativos de C. sativa resistentes a Pc y/o tolerantes a la sequía. Dentro del contexto de esta Tesis, se pretendía evaluar la diversidad fenotípica y genética de C. sativa asociada al estrés por sequía (Alcaide et al., 2019; Capítulo I) y a la resistencia a Pc (Alcaide et al., 2020; Capítulo II). Se utilizaron cuatro poblaciones naturales de la especie situadas en regiones de España con condiciones climáticas contrastantes y sometidas a diferentes presiones de selección al impacto de Pc. Se observó una sorprendente resistencia a Pc en plántulas de castaño procedentes de la población situada en Galicia. Por ello, se planteó la hipótesis de que genes de resistencia procedentes de germoplasma de castaños asiáticos (C. crenata y C. mollissima) pudieran estar detrás de esta resistencia, y se comprobó experimentalmente (Alcaide et al., 2021; Capítulo III). En esta Tesis se ha establecido en C. sativa un primer vínculo entre la estructura de poblaciones y las respuestas adaptativas a la selección inducida por dos factores del cambio global. La variabilidad genética de las poblaciones estudiadas ha puesto de manifiesto el potencial de respuesta de C. sativa para adaptarse al cambio global.

Castanea sativa Mill (European sweet chestnut) is a multipurpose tree forest species and the only species within its genus native to Europe. The species is threatened by the more frequent occurrence of extreme climatic events such as drought induced by the current climate change, especially in Mediterranean countries, including Spain, and also impacted by ‘ink disease’, a serious root rot caused by the extremely destructive and invasive soil-borne oomycete Phytophthora cinnamomi Rands. (Pc) of Asian origin. The current global change scenario makes it urgent to evaluate functional genetic diversity associated with drought and resistance to Pc in Spanish chestnut populations. It also makes necessary to identify tolerant genotypes. In 2015, a breeding initiative was started at the Faculty of Forestry, University of Extremadura, to select native pure C. sativa trees resistant to Pc and/or tolerant to drought. Within the context of this PhD Thesis, the aim was to examine the adaptive potential in relation to drought stress tolerance (in Chapter 1: Alcaide et al., 2019) and to the impact of Pc (in Chapter 2: Alcaide et al., 2020) of four wild chestnut populations across Spain located in areas of contrasting climate conditions and subjected to different selection pressures to the impact of Pc. A relevant resistance to Pc was observed in chestnut seedlings from the population of Galicia. Therefore, it was hypothesised that resistant genes from Asian chestnut germplasm (C. crenata and C. mollissima) could be behind this high resistance, and this was experimentally tested (in Chapter 3: Alcaide et al., 2021). In this Thesis, a first link between population structure and adaptive responses to selection induced by two global change factors has been established in C. sativa. The genetic variability of the populations studied revealed the response potential of C. sativa to adapt to global change.