Prospeção da doença na linha da frente de Phytophthora xalni em Portugal
Os mapas obtidos de incidência contribuirão para o desenho de estratégias nacionais mais apropriadas nas populações de amieiro afetadas em Portugal.
Foi feita uma prospeção da doença em quatro bacias de norte a sul de Portugal (Lima, Mondego, Sado, Mira). De cada bacia foram selecionados 4 ou 5 transectos de florestas de amieiro, onde foram registadas todas as árvores dentro de 100 m de comprimento e 10 m de largura de cada margem. Em cada transecto foi recolhida a seguinte informação:
- dados a nível de transecto: uso do solo, largura de leito, substrato…
- dados a nível de árvore: coordenadas, posição geomorfológica, diâmetro, altura, número de troncos, presença de sintomas de declínio nos amieiros, incluindo necroses, desfoliação, ramos mortos, pontas secas
Two new experiments were added to this task. The 1 was a germination trial from the higher disease incidence basin (Lima), where 15 symptomatic and 15 asymptomatic mother trees were sampled for cones, extraction and morphological characterization of seeds. Results were presented at a national congress.
The 2 was a Maternal effects experiment on seedlings originated from the 4 target basins, to study disease effect in the progeny regeneration and stress tolerance. 15 symptomatic and 15 asymptomatic trees from the Lima/Mondego/Sado/Mira basins were sampled for cones. A total of 682 cones and their seeds were morphologically characterized and a germination trial was performed. After 7 months, seedlings were subjected to drought treatments, and assessed by morphological, physiological and biochemical measurements. Biochemical analysis (phenols and sugars) of vegetative and reproductive tissues were done, to evaluate the decline effect on defense compounds.
Results were presented at an international conference, and 2 SCI articles are in preparation. ALNUS team developed a protocol for symptom survey to engage citizen participation, presented at ALNUS Mid Term Meeting.
Figura 1: Mapa das bacias hidrográficas em Portugal (esquerda), onde foram marcados os transectos estudados (pontos pretos). Dois exemplos de transectos onde todos os amieiros foram registrados (pontos coloridos) e procuraram-se sintomas de declínio (direita).
Variabilidade entre populações de amieiro e a sua relação com a tolerância à doença
Os dados obtidos indicarão potenciais tolerâncias naturais à doença.
Foi realizada uma análise da variação fenotípica, genotípica e citogenética de 12 populações de amieiro (entre 140 a 160 plantas por população), incluindo as espécies A. glutinosa (L.) Gaertn. e A. lusitanica Vít, Douda & Mandák, que abrangiam um amplo gradiente latitudinal, com grandes diferenças de temperatura e distribuição da precipitação (Fig. 2). A caracterização das populações inlcui:
- Características citogenéticas
- Tamanho do genoma por população através da análise por citometria de fluxo
- The cytogenetic characterization allowed to distinguish 2 cytotypes: tetraploids (Iberian and Moroccan populations – A. lusitanica) and diploids (north, center and southeast European populations – A. glutinosa). Results were presented in an international congress e published.
- Características fenotípicas
- Características das sementes e germinação
- Parâmetros morfológicos como altura, diâmetro, biomassa total, razão biomassa raiz/aérea, Área Foliar Específica (SLA) e comprimento da raiz
- Parâmetros ecofisiológicos como abrolhamento, senescência, fotossíntese, eficiência do uso de água e fluorescência
- Características bioquímicas como pigmentos, fenóis e açúcares
- Características genotípicas (EM PROGRESSO)
- Diversidade genética por espécie e por população através da análise por microssatélites
The assessment of phenotypic and genotypic variation patterns across Alnus species was presented in international congresses, and an article is under preparation.
Two new studies were added 1) a hydric stress experiment (preceding Task 3) to study the effect of two drought treatments (high and low) on 5 alder populations from Portugal, Spain, Italy, Sweden and Morocco; and 2) comparative study of the morphological and physiological differences between Atlantic and Mediterranean A. lusitanica populations. Results yielded a MSc thesis, presented at an International Summer School and (2) a presentation in an international congress.
Figura 2: Distribuição de Alnus glutinosa from Caudullo et al. (2017) and location of the 12 populations of Alnus sp. amostradas no âmbito do projeto ALNUS. Fyris na Suécia (FY), Vltava na República Checa (VL), Selune na França (SE), Riederbach na Áustria (RI), Arno na Itália (AR), Ibar na Sérbia (IB), Furelos em Espanha (FU), Bertiandos em Portugal (BE), Jerte em Espanha (JT), Torgal em Portugal (TO), Amitis na Grécia (AM) e Oued Lekbir em Marrocos (OU).
Interação entre desempenho e infeção sob cenários simulados de alterações climáticas
Os resultados ajudarão a compreender a influencia dos fatores climáticos no efeito do patogénico.
Foi estabelecido um ensaio experimental em estufa com plântulas de dois anos provenientes de 11 populações (entre 140 a 160 plântulas por população) de A. glutinosa (L.) Gaertn. e A. lusitanica Vít, Douda & Mandák. As plântulas foram submetidas a uma combinação de inoculação por P. xalni inoculation and high temperatures under controlled conditions. Ecophysiological and morphological performances of seedlings were monitored before, during and after the induced stresses. Seedlings responses to pathogen inoculation were evaluated through leaf and stem necrosis throughout the totality of the experiment duration. The interaction of abiotic and biotic stress revealed the most susceptible populations.
Results were presented at 2 international congresses, the Best Practices Manual (BPM) and two SCI articles under preparation.
Figura 3: Distribuição de Alnus glutinosa de Caudullo et al. (2017), e localização das 12 populações de amieiro amostradas no âmbito do projeto ALNUS. Fyris na Suécia (FY), Vltava na República Checa (VL), Selune na França (SE), Riederbach na Áustria (RI), Arno na Itália (AR), Ibar na Sérbia (IB), Furelos em Espanha (FU), Bertiandos em Portugal (BE), Jerte em Espanha (JT), Torgal em Portugal (TO), Amitis na Grécia (AM) e Oued Lekbir em Marrocos (OU).
Seleção de plantas tolerantes
As plantas tolerantes poderão ser usadas para restauro de ecossistema ripícolas afetados pela doença.
All the surviving plants of the heat stress+inoculation trial in task 3 were monitored for decline and mortality. Then, plants that had shown any resistance were selected for a 2 inoculation, with the same P. xmultiformis isolate. Plants’ decline and mortality were monitored for X days. After the 2 inoculation, northern European A. glutinosa populations (Sweden and Austria) had the most resistant individuals.
Results will be presented in one SCI article under preparation.
Modelo preditivo do declínio do amieiro
Os resultados ajudarão a melhorar as práticas de gestão, com um modelo que preveria a vulnerabilidade do amieiro nas redes hidrográficas. (EM PROGRESSO)
The Alder Decline Bayesian Network (ADnet) was built throughout the whole project, with an innovative approach integrating diverse sources of information: own empirical data, literature and expert knowledge through participatory methods. The ADnet conceptual model, counts 3 subnets: 1) management factors affecting pathogen introduction; 2) environmental factors affecting pathogen presence and alder infection and 3) ecophysiological factors affecting alder susceptibility to the disease. The conceptual model was discussed with 19 experts from 6 countries during a virtual meeting using focus groups, a participatory elicitation method to incorporate their valuable inputs. A Validation Meeting, and incorporation of the results from Tasks 2 and 3, allowed to define the Conditional Probability Tables. ADnet was completed during 2022 with sensitivity and scenario analysis to evaluate the model performance and to simulate management scenarios.
The methodology development and applications of the ADnet was presented in an international congress. Three SCI papers were published during ADnet development and one with the results is under preparation. ADnet is intended to serve as decision support tool for riparian management and restoration, with a graphical interface for stakeholders and included in the Best Practice Manual.