Developing of new stress-tolerant rice varieties for the mediterranean region

• Autores: Eduardo Ramos de Fuentes
• Directores de la Tesis: Salvador Nogués Mestres (dir. tes.)
• Lectura: En la Universitat de Barcelona ( España ) en 2018
• Idioma: español
• Tribunal Calificador de la Tesis: Dolors Verdaguer Murlà (presid.), Xavier Aranda Frattarola (secret.), Xavier Sorribas (voc.)
• Programa de doctorado: Programa de Doctorado en Ecología, Ciencias Ambientales y Fisiología Vegetal por la Universidad de Barcelona
• Materias:
  • Ciencias de la vida
    • Biología vegetal (botánica)
      • Fisiología vegetal
• Enlaces
  • Tesis en acceso abierto en: TDX
• Resumen

  • Alrededor del 75% de la producción de arroz (O. sativa, 752 millones de toneladas en 2017) se dedica directamente a la alimentación humana. En Europa, un 60% del arroz consumido por los ciudadanos europeos se produce en la Unión Europea (EU), pero su productividad se ve afectada por estreses bióticos i abióticos. Una consecuencia del Cambio Climático es una clara tendencia a la salinización de los suelos, fenómeno que afecta especialmente al arroz, pues es el cereal más sensible a la salinidad. Por otro lado, el caracol manzana (Pomacea sp.) se ha convertido en una nueva plaga en el Delta del Ebro y amenaza con destruir todos los campos de arroz de la región. El único tratamiento que se ha demostrado 100% efectivo en la destrucción de las infestaciones de caracol manaza ha sido la inundación de los campos con agua de mar. Por último, desde principios del siglo XX, la comunidad arrocera ha luchado contra la piriculariosis, enfermedad del arroz causada por el hongo Pyricularia oryzae. El objetivo de esta tesis es el desarrollo de nuevas variedades de arroz tolerantes a la salinidad, para luchar contra el caracol manzana y el cambio climático, resistentes a la piriculariosis y adaptadas a la región Mediterránea del Delta del Ebro. Para ello se aplicó un esquema de retro-cruzamientos asistido con marcadores moleculares (MABC) para transferir un QTL de tolerancia a salinidad, llamado Saltol, de líneas de arroz indica asiáticas a variedades japonica locales. Las líneas generadas se ensayaron en hidroponía para evaluar su tolerancia a salinidad (80 mM de NaCl) en estadio de plántula, mediante la evaluación estándar (SES), su contenido relativo de clorofilas (RCC, medido con SPAD) y su reducción relativa de crecimiento (peso fresco y longitud de las plántulas). Adicionalmente, se desarrollaron ensayos de campo durante dos años, con variedades locales y foráneas, para determinar la resistencia de estas líneas a las cepas de P. oryzae del Delta del Ebro. El MABC asistido con rescate de embriones permitió llegar a una generación BC3F2 con dos cruces (PL12xFL478 y PM37xIR64-Saltol), con un retorno máximo al parental recurrente del 98% en ambos casos, en tan solo dos años y medio. La tolerancia de las líneas seleccionadas fue, de media, inferior a la de FL478 (el control tolerante a la salinidad), aunque la alta variabilidad observada no permitió concluir un resultado significativo. No obstante, una de las líneas, la LP-17, demostró ser más tolerante a la salinidad que FL478, tanto por los valores de SES, como de RCC y de crecimiento. Finalmente, los ensayos de campo para determinar la tolerancia a la piriculariosis en el Delta del Ebro, de un panel de variedades que incluía IR64-Saltol, resultaron no concluyentes. Una gran afectación por Chilo suppressalis impidió la correcta evaluación de la tolerancia a P. oryzae de estas líneas. Como conclusión, hemos introgressado de manera satisfactoria el QTL Saltol en variedades japonica europeas. Su tolerancia a salinidad deber ser evaluada más profundamente, no solo en hidroponía sino en ensayos de campo, usando campos salinizados. Por último, la tolerancia a la piriculariosis debe ser ensayada de nuevo, usando otras variedades y líneas, así como mejorando la defensa frente a C. suppressalis.