Context
Los programas de mejora clásica a partir de bellota necesitan mucho tiempo. La Embriogénesis Somática acorta los plazos al propagar individuos adultos donde ya se observan los caracteres a seleccionar. La propagación vegetativa y el establecimiento de parcelas con árboles plus tolerantes suponen una herramienta útil no sólo para la producción de variedades a utilizar por el sector productivo sino para la conservación de un material genético valioso para la conservación de la especie.
Objectives
The decline of aged cork oak trees, the progression of the pathogen Phytophthora cinnamomi and the lack of natural regeneration make the production of tolerant trees necessary to reforest affected areas. Vegetative propagation of selected trees by somatic embryogenesis may be a way to solve this problem. The aim of this project is to present this technology to forest owners and request their participation to detect surviving trees in “seca” foci and to establish clonal field trials. The final objective is to develop pathogen- tolerant selected varieties of Quercus suber with high production of high quality cork. This technology is currently ready to be tested in a commercial set up.
Objectives
La muerte de viejos alcornoques, el avance del patógeno Phytophthora cinnamomi y la falta de regeneración natural requieren la producción de árboles tolerantes para reforestar las áreas afectadas.La propagación vegetativa de árboles resistentes por embriogénesis somática podría resolver este problema. El objetivo del proyecto es presentar esta tecnología a los propietarios de bosques y solicitar su participación para detectar árboles supervivientes en focos de seca y establecer ensayos de campo clonales.Se busca obtener variedades selectas de Quercus suber tolerantes a P.cinnamomi con alta producción y calidad de corcho.
Esta tecnología está lista para ser probada a nivel comercial.
Activities
1. Selection of areas with disease and detection of tolerant cork oaks.
2. Collection of reproduction material and propagation by somatic embryogenesis.
3. Laboratory evaluation and conservation in clonal banks
4. Development of commercial plant production.
5. Production of selected cork oaks.
6. Planting test plots in diseases areas.
7. Publication of activities of the focus group and of its results in magazines, online and official websites of the companies and public administrations involved.
8. Organization of open meetings to spread the group's activities and to request the participation of forest owners and public administration managers.
Activities
1. Selección de focos de seca y detección de pies candidatos.
2. Toma de material de reproducción y propagación por embriogénesis somática.
3. Evaluación en laboratorio y conservación en bancos clonales.
4. Puesta a punto de la producción de planta a nivel comercial.
5. Producción de alcornoques selectos.
6. Establecimiento de parcelas.
7. Publicación de las actividades del GO y de sus resultados en revistas, redes sociales y webs oficiales de administraciones y empresas.
8. Organización de reuniones para divulgar las actividades del GO y solicitud de participación y colaboración de propietarios.
Additional comments
FULL MEMBERSHIP
MAIN PARTNERS: Asociación Agraria Jóvenes Agricultores (ASAJA), IMIDRA, ASAJA-Cádiz, MONTARSA, Asociación La Veguilla, La Almoraima
OTHER PARTNERS: Centro de Investigaciones Científicas y Tecnológicas de Extremadura (CICYTEX)
Additional information
Esta técnica se usa en frutales para la selección de patrones y variedades pero poco en el sector forestal. Desde el puntode vista técnico es posible la clonación de la mayoría de los individuos, la detección de P.cinnmomi en zonas afectadas y la aplicación de técnicas de inoculación para que la planta pueda considerarse tolerante. Al existir una gran variabilidad natural dentro del género Quercus, se buscará el suficiente número de plantas tolerantes que permita una selvicultura multivarietal. Económicamente, las variedades resultantes del trabajo de QUERCUS SELECCIÓN, tendrán un mayor valor añadido que la planta actual por su mayor resistencia, calidad sanitaria y productiva y por su homogeneidad, lo que facilitará además la gestión de las explotaciones agroforestales que la usen.
Project details
- Main funding source
- Rural development 2014-2020 for Operational Groups
- Rural Development Programme
- 2014ES06RDNP001 España - Programa Nacional de Desarrollo Rural
Location
- Main geographical location
- Cádiz
- Other geographical location
- Badajoz, Madrid
EUR 315 375.00
Total budget
Total contributions from EAFRD, national co-financing, additional national financing and other financing.
11 Practice Abstracts
In-person outreach day with cork oak forest owners, cork production companies, and forest plant production nurseries to resent the Project Results
As a result of the project, contact has been made with IMIDRA, and the knowledge obtained has been transferred through worker stays at El Encín for their training. Leading companies in the sector, such as Agromillora (Spain), Deifil (Portugal), Amorim Cork (Portugal), Nogalnature (Spain), are currently using the transferred multiplication protocols for the development of their own plant production.
Jornada presencial de divulgación con propietarios de monte alcornocal, empresas productoras de corcho y viveros de producción de planta forestal para contar los resultados del proyecto. Como resultado del proyecto se han puesto en contacto con el IMIDRA y se ha transferido el conocimiento obtenido mediante estancias de trabajadores en El Encín para su formación, empresas líderes en el sector como Agromillora (España), Deifil (Portugal), Amorim Cork (Portugal), Nogalnature (España), ... que usan actualmente los protocolos de multiplicación transferidos para el desarrollo de su propia producción de planta.
Establishment of a clonal Bank with the selected and propagated genotypes in Madrid (Finca de El Encín IMIDRA, Alcalá de Henares, Community of Madrid, Spain) and in Cádiz (La Almoraima, Castellar de la Frontera, Cádiz, Andalusia, Spain)
Three individuals of each selected genotype have been planted, and this material will be maintained as a clonal bank of selected individuals available for use and study.
Establecimiento de banco clonal con los genotipos seleccionados y propagados en Madrid (Finca de El Encín IMIDRA. Alcalá de Henares. Comunidad de Madrid. España) y en Cádiz (La Almoraima. Castellar de la Frontera. Cádiz. Andalucía. España). Se han plantado 3 individuos de cada uno de los genotipos seleccionados y este material será mantenido como banco clonal de individuos selectos disponible para su uso y estudio.
Transfer of embryos to a Plant Micropropagation Company
Transfer of embryos of all tolerant genotypes to a plant micropropagation company to develop their mass propagation and obtain plants. Plant production: 500 plants/3 genotypes in containers. As a practical recommendation:
1. The company managed to obtain plants through micropropagation by axillary buds of the seedlings obtained by in vitro germination of somatic embryos.
2. Each company should adapt the protocols to their production conditions.
Transferencia de embriones a empresa del sector de la micropropagación vegetal de embriones de todos los genotipos tolerantes para desarrollar su propagación en masa y obtener planta. Producción de planta de hasta 500pl/3genotipos en tarrinas. Como recomendación práctica: 1. la empresa consiguió obtener planta mediante micropropagación por yemas axilares de las plántulas otenidas al germinar in vitro los embriones somáticos. 2. cada empresa deberá adaptar los protocolos a sus condiciones de producción.
Inoculation and tolerance verification protocol for produced plants.
Several in vitro resistance evaluation protocols are developed for plants derived from somatic embryogenesis, which are compared with the results of the plants once developed in pots. A protocol for early detection of plant sensitivity is obtained, which can advance the evaluation results of the genotypes.
Guía de inoculación y verificación de tolerancia de la planta producida. Se desarrollan varios protocolo de evaluación in vitro de resistencia en planta procedente de la embrigénesis somática que se contrasta con los resultados de la planta una vez desarrollada en maceta. Se obtienen un protocolo de detección precoz de la sensibilidad de las plantas que puede adelantar los resultados de evaluación de los genotipos.
Micropropagation Protocol Guide
Published guide describing the procedure to obtain plants in the laboratory with the same genetic material as the selected trees, using the in vitro culture technique called SOMATIC EMBRYOGENESIS, through which embryos are obtained from leaves that can be converted into plants. This protocol guarantees the capture of the genetic material of 99% of the cork oaks that have been processed, with the possibility of cryopreserving the embryogenic lines for their conservation and later use. Embryogenic lines have been applied and obtained from 10 genotypes from Cádiz and 10 genotypes from Extremadura. Seventeen tolerant genotypes have been cloned.
Guía de protocolo de micropropagación. Guía publicada que describe el procedimiento para obtener planta en laboratorio con el mismo material genético de los árboles seleccionados, mediante la técnica de cultivo in vitro denominada EMBRIOGÉNESIS SOMÁTICA, por la que se obtienen embriones a partir de hojas que se pueden convertir en planta. Este protocolo garantiza la captura del material genético del 99% de los alcornoques que se han realizado, pudiéndose crioconservar las líneas embriogénicas para su conservación y uso posterior. Se ha aplicado y obtenido líneas embriogénicas de 10 genotipos de Cádiz y 10 genotipos de Extremadura.Se han clonado 17 genotipos tolerantes.
Selection of 25 Tolerant cork oaks from Cádiz and 12 from Extremadura after detecting the presence of Phytophthora in their root soil
These individuals are especially exclusive and relevant as it has been confirmed that they have survived in decline foci and have good cork quality. They can be used for their superior genetic material in genetic improvement programs.
Selección de 25 alcornoques tolerantes de Cádiz y 12 de Extremadura tras detectar la presencia de fitóftora en el suelo de sus raicillas. Estos individuos son especialmente exclusivos y valiosos por confirmarse que han sobrevivido en focos de seca y tener una buena calidad de corcho. Se pueden usar por su material genético plus en programas de mejora genética.
Selection Protocol Guide: Detection of Phytophthora in soil and root samples
Published guide to teach how to select tolerant individuals among the candidates. It describes in detail the protocol for taking soil and root samples and for isolating, identifying, and preserving isolates of P. cinnamomi and Py. spiculum. The following is recommended:
1. Take soil and root samples from each of the candidate trees and a symptomatic tree nearby. Make three holes 15-20 cm deep at 1 m distance from the trunk of each selected tree and extract small roots showing characteristic root rot lesions, such as necrosis and peeling, and collect 500 g of soil.
2. To analyze the small roots, wash them with water and 2% bleach and dry them. Plant 4-5 mm long fragments of symptomatic roots in selective CMA-NARPH medium and incubate for 4-7 days at 22ºC in darkness. Transfer the obtained colonies to PDA, V8, or CA medium and after 4-7 days with light, observe morphological and reproductive characteristics.
3. Soil samples are dried and suspended (100 g/500 mL) in deionized water and left to settle. Clean eucalyptus phyllodes of 4-5 mm² are used as biological baits, placed on the surface. After 4 days at 22-25ºC, the baits are washed with sterile water and incubated in CMA-NARPH for 5 days at 22ºC in darkness.
Phytophthora was detected in 21 of the 50 candidate trees from Cádiz selected by orthophotos.
Guía de protocolo de selección: detección de fitóftora en muestras de suelo y raíz. Guía publicada para enseñar a seleccionar entre los candidatos a los individuos tolerantes. Se describe con detalle el protocolo para tomar muestras de suelo y raíz y para aislar, identificar y conservar aislados de P cinnamomi y Py spiculum. Se recomienda: 1. Tomar muestras de suelo y raiz de cada árbol candidato y de un árbol sintomático próximo. Realizar tres hoyos de 15-20 cm de profundidad a 1 m de distancia del tronco y extraer raicillas que presenten algún tipo de lesión característico de podredumbre radical, como necrosis y descascarillamiento y recoger 500 g de suelo. 2.Para analizar las raicillas lavar con agua y lejía al 2% y secar. Sembrar fragmentos de 4-5 mm de longitud de raíces sintomáticas en medio selectivo CMA-NARPH e incubar durante 4-7 días a 22º C en oscuridad. Transferir las colonias a medio PDA, V8 o CA y tras 4-7 días con luz observar características morfológicas y reproductivas. 3. Las muestras de suelo se secan y suspenden (100 g /500 mL) en agua desionizada y se dejan reposar. Se usan filodios de eucalipto limpios de 4-5 mm2 como cebos biológicos, que se colocan sobre la superficie. Tras 4 días a 22-25º C se lavan los cebos con agua estéril y se incuban en CMA-NARPH durante 5 días a 22º C en oscuridad. Se detectaron en 21 de las 50 árboles candidatos de Cádiz seleccionados por ortofotos.
Database of Candidate trees for their tolerance to P. cinnamomi
Descriptive records and photos of each tree, coordinates, data, and contact information of the owner/manager. Archive of records for each studied tree.
A new database is offered with 50 preselected trees from the Cádiz region and 12 selected by CICYTEX in Extremadura. All of them have records, coordinates, and are marked in the field for identification. Useful as base material for genetic improvement programs based on cork quality and resistance to the pathogen and climate change.
Base de datos de árboles candidatos por su tolerancia a P. cinnamomi: Fichas y fotos descriptivas de cada árbol, coordenadas, datos y contacto del propietario /gestor. Archivo de Fichas de cada árbol estudiado. Se ofrece una nueva base de datos con 50 árboles preseleccionados de la zona de procedencia de Cádiz y 12 seleccionados por CICYTEX en Extremadura. Todos ellos con ficha, coordenadas y marcados en campo para su identificación. Util como material de base de programas de mejora genética en base a la calidad corchera y resistencia al patógeno y cambio climático.
Guide for Selecting candidate trees
Published guide describing an easy and effective procedure to identify and select cork oaks for their tolerance in decline foci caused by P. cinnamomi and for their good cork quality. It offers an easy and intuitive system for genetic improvement by selecting high-quality cork parent trees that have been exposed to and survived the pathogen for a long period of time. The main recommendations are:
1. Using the most recent orthophotos, look for completely asymptomatic cork oak trees for more than 10 years within each preselected focus. The candidate trees should be centrally located relative to the symptomatic ones. Species determination through photo-interpretation is subject to great uncertainty, so it will be necessary to identify them in situ. The position of the identified trees will be stored in a geographic database, and their suitability will be verified during a field visit.
2. Select trees from various regions of origin to capture more genetic diversity and improve the adaptability of the selected base population.
3. The cork quality of the candidate trees will be individually checked through analysis of their cork at the end of its maturation period.
4. Evidence the presence of symptoms and mortality in the immediate surroundings of the candidate tree.
5. Confirm the presence of the pathogen in situ and the tree's exposure to it for a period longer than the disease's incubation period (>10 years).
6. Characterize and identify the candidate tree by marking it in situ and recording its exact geographic position.
Guía de selección de árboles candidatos. Guía publicada que describe un procedimiento fácil y eficaz para identificar y seleccionar alcornoques por su tolerancia en focos de decaimiento po P cinnamomi y por su buena calidad de corcho. Ofrece un sistema fácil e intuitivo de mejora genética al seleccionar parentales de calidad corchera alta que han estado expuestos y sobrevivido al patógeno por un largo periodo de tiempo. Las principales recomendaciones: 1. Con las ortofotos más recientes se buscan pies de alcornoque completamente asintomáticos durante más de 10 años dentro de cada foco preseleccionado. Los pies candidatos deben estar en una posición central respecto a los sintomáticos. La determinación de la especie mediante fotointerpretación está sujeta a gran incertidumbre por lo que será necesario identificarlos in situ. La posición de los pies identificados será almacenada en una base de datos geográficos y su idoneidad será verificada en una visita de campo. 2. Seleccionar árboles de diversas regiones de procedencia para captar más diversidad genética y mejorar la adaptabilidad de la población base seleccionada. 3. La calidad del corcho de los candidatos se comprueba en cada individuo mediante análisis de su corcho al final de la maduración. 4. Debe haber síntomas y mortalidad en el entorno del árbol candidato. 5. Confirmar la presencia del patógeno en in situ y la exposición del árbol a éste durante un tiempo superior al periodo de incubación de la enfermedad >10años. 6. Caracterizar e identificar el árbol candidato mediante el marcado in situ y el registro de su posición geográfica exacta.
Database of identified and georeferenced Phytophthora decline foci existing to date in two major cork regions of Spain: Cádiz-Andalucía and Extremadura.
Provides updated data on the progress of the disease over the last 10 years and the current state of the distribution of forest decline caused by Phytophthora cinnamomi over a large area of two protected habitats (dehesa and cork oak forest), allowing public administrations to take sanitary measures to prevent its spread and local owners to treat it at the local level.
Base de datos de focos de seca por fitóftora identificados y georeferenciados existentes a la fecha en dos grandes regiones corcheras de España: Cádiz-Andalucía y Extremadura. Aporta datos actualizados del avance de la enfermedad en los últimos 10 años y el estado actual de la distribución del decaimeinto de las masas forestales causada por fitóftora cinnamomi en una gran extensión de terreno de dos habitats protegidos (dehesa y alcornocal) permitiendo tomar medidas sanitarias para prevenir su avance a las administraciones públicas y su tratamiento a nivel local por los propietarios.
Guide for detecting forest decline foci caused by Phytophthora cinnamomi
Published guide describing an easy and inexpensive protocol to apply through photo-interpretation of a time series of aerial images. The following is recommended:
1.Use cork quality maps of each region, starting with those areas with cork oak forests that have a cork quality index above average. If there is no cork quality map, areas will be selected based on data from the sampling plan or the network of selected cork oak stands.
2. In each area preselected for cork quality, it will be verified through photo-interpretation, with the help of the interpretation key in Annex 1 of the Guide, that the stand shows typical symptoms of progressive decline and a gradual advance of the disease. Trees in various stages of decline and deaths spread over time should be observed. It is common to observe a concentric progression or a preferential direction downstream.
3. Preference will be given to those foci that currently show symptoms and started earlier.
4. Due to the long latency periods of the disease, and to avoid selecting trees with latent infections, foci whose first symptoms were observed less than 10 years ago will not be considered.
Guía de deteccion de focos de decaimiento forestal por fitóftora. Guía publicada que describe un protocolo fácil y barato de aplicar mediante fototointerpretación de una serie temporal de imágenes aéreas. Se recomienda: 1. Usar mapas de calidad de corcho de cada región empezando por aquellas zonas con alcornocales que presentan un índice de calidad de corcho superior a la media. Si no hay un mapa de calidad de corcho, se buscarán zonas en base a datos del plan de calas o de la red de rodales selectos de alcornoque. 2. En cada zona preseleccionda por la calidad de corcho, se comprobará mediante fotointerpretación, con la ayuda de la clave de interpretación del anexo 1 de la Guía, que la masa presenta los síntomas típicos de decaimiento progresivo y un avance paulatino de la enfermedad. Deben observarse árboles en distintos grados de decaimiento y muertes repartidas en el tiempo. Es habitual ver una progresión concéntrica o con una dirección preferencial aguas abajo. 3. Se dará preferencia a aquellos focos que presenten síntomas actualmente y se hubieran iniciado más temprano. 4. Debido a los largos periodos de latencia de la enfermedad, y para evitar seleccionar árboles con infecciones latentes, no se considerarán aquellos focos cuyos primeros síntomas se hayan observado hace menos de 10 años.
Contacts
Project coordinator
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Pedro Mauricio Barato Triguero (ASAJA)
Project coordinator
Project partners
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Asociación Agraria Jóvenes Agricultores de Cádiz (ASAJA Cádiz)
Project partner
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Asociación La Veguilla
Project partner
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Instituto Madrileño de Investigación y Desarrollo Rural, Agrario y Alimentario (IMIDRA)
Project partner
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La Almoraima SA SME
Project partner
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MONTARSA Medio Ambiente SLU
Project partner