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[EN] Rice (Oryza sativa L) is the main staple food for over 3 billion people (almost half the world population), and rice blast, caused by the fungus Magnaporthe oryzae, is the major threat for this crop worldwide, triggering also important losses in Spain some years. Some resistant cultivars have been released, mainly with complete resistance genes (Pi genes), but their resistance has not lasted long, due to the emergence of new virulent isolates. Therefore, the efforts for obtaining effective and durable resistance are focused nowadays on the use of partial resistance or a combination of partial and complete resistance. Partial resistance is a quantitative character, controlled by numerous genes of small effects (QTLs), that can interact among them, and usually also strongly with the environment. For a better knowledge of the population of M. oryzae in the Albufera region, and of the resistance genes and QTLs that might be effective in various Spanish rice growing regions, we tested along four years 31 differential varieties (isogenic lines carrying one different Pi gene each); these studies showed that fungus population can significantly change from one year to the other. On the other hand, we analyzed the genetics of resistance to M. oryzae in two populations derived from crosses between local and well adapted, although moderately susceptible, varieties (Sivert, JSendra), and allegedly resistant but poorly adapted varieties (CAN-6159, Gigante Vercelly. In F3 lines of both populations, the leaf and panicle susceptibility was determined in field trials under conditions that favour the infection: SixCNA lines were tested in a plot in the Albufera region, and those of JSxGV in four locations of Valencia, the Ebro River Delta, and Seville; inoculations in controlled conditions were also carried out in the second population. We compare the different methodologies for assessing susceptibility, and we discuss the environmental influence on it. 22 QTLs were detected in SIxCNA, and 61 in JSxGV, most of them in only one location. All four parents displayed partial resistance QTLs; but some QTLs showed small additive effects and, often, high dominance. At the same time, most of these QTLs exhibit significant interactions with other QTLs; and many of them co-localize with QTLs found in other studies. We have discovered substantial coincidences between QTLs that control incidence in panicle and those that determine leaf severity, thus supporting the hypothesis that there are common defence mechanisms in both organs. Chromosomal regions of interest for marker assisted breeding of resistant genotypes have been identified., [ES] El arroz (Oryza sativa L.) es la principal fuente de alimentación para más de 3.000 millones de personas, casi la mitad de la población mundial, y la "piriculariosis", causada por el hongo Magnaporthe oryzae Couch, es la enfermedad que más pérdidas causa en este cultivo a escala mundial; también en España ha causado pérdidas importantes algunos años. Se han obtenido diversas variedades resistentes, principalmente al incorporar genes de resistencia completa (genes Pi), pero la mayoría se han vuelto susceptibles en pocos años al aparecer nuevos aislados más virulentos. Actualmente, para conseguir una resistencia efectiva y duradera, se busca incorporar resistencia parcial, o una combinación de ambos tipos de resistencia. La resistencia parcial es un carácter cuantitativo, controlado por numerosos genes de efecto pequeño (o QTLs), que pueden interaccionar entre ellos y que, con frecuencia, también lo hacen intensamente con el ambiente. Para conocer mejor la población del patógeno presente en la zona de la Albufera, y qué genes y QTLs de resistencia pueden ser efectivos en ésta y otras zonas arroceras de España, por un lado se ensayaron durante varios años 31 variedades diferenciales (líneas con un gen Pi diferente cada una); esto demostró que la estructura de la población del hongo puede variar significativamente con los años. Por otro lado, realizamos estudios genéticos sobre la resistencia a M. oryzae en dos poblaciones, procedentes del cruzamiento entre variedades locales, bien adaptadas pero moderadamente susceptibles (Sivert y JSendra) y variedades resistentes, pero no adaptadas (CNA-6159 y Gigante Vercelli). En líneas F3 de ambas poblaciones se determinó la resistencia en campo, en condiciones favorables para el ataque del hongo, en hojas y órganos productivos: en SixCNA, en una parcela de la Albufera, y en JSxGV, en 4 localidades de Valencia, el Delta del Ebro y Sevilla; en JSxGV, además, se realizaron inoculaciones en condiciones controladas. Se comparan los diferentes sistemas de medida de la susceptibilidad, y se discute la influencia ambiental en ella. Se detectaron 22 QTLs en SixCNA, y 61 QTLs en JSxGV, la mayoría de los cuales sólo se expresan en una localidad. Todos los parentales aportan alelos de resistencia; pero la mayoría de los QTLs identificados son de efectos pequeños y, a menudo, con un notable componente dominante. Al mismo tiempo, gran parte de estos QTLs presentan interacciones significativas con otros QTLs; y muchos de ellos co-localizan con QTLs identificados en otros estudios. Hemos encontrado bastantes coincidencias entre QTLs que controlan la incidencia en panículas y los que determinan la severidad en las hojas, apoyando la hipótesis de que existen mecanismos de defensa comunes en ambos órganos. Se han localizado regiones cromosómicas de interés que podrían ser utilizadas para la selección de genotipos resistentes., [CAT] L'arròs (Oryza sativa L.) és la principal font d'alimentació per a més de 3.000 millions de persones, quasi la meitat de la població mundial, i la "piriculariosi", causada pel fong Magnaporthe oryzae Couch, és la malaltia que més pèrdues origina en aquest conreu a escala mundial; també a Espanya ha causat pèrdues importants alguns anys. S'han obtès diverses varietats resistents, principalment en incorporar gens de resistència completa (gens Pi), però la majoria s'han tornat susceptibles en pocs anys en aparèixer nous aïllats més virulents. Actualment, per aconseguir una resistència efectiva i duradora, es cerca incorporar resistència parcial, o una combinació de tots dos tipus de resistència. La resistència parcial és un caràcter quantitatiu, controlat per nombrosos gens d'efecte reduït (o QTLs), els quals poden interaccionar entre sí i que, sovint, també ho fan intensament amb l'ambient. Per conéixer millor la població del patògen present a la zona de l'Albufera, i quins gens i QTLs de resistència poden ser efectius a aquesta i a d'altres zones arrosseres d'Espanya, per una banda s'assajaren durant diversos anys 31 varietats diferencials (línies amb un gen Pi diferent cadascuna); això demostrà que l'estructura de la població del fong pot variejar significativament amb els anys. Per altra banda, realitzàrem estudis genètics sobre la resistència a M. oryzae en dues poblacions, procedents del encreuament entre varietats locals, adaptades però moderadament susceptibles (Sivert i JSendra) i varietats resistents però no adaptades (CNA-6159 i Gigante Vercelli). En línies F3 d'ambdues poblacions es determinà la resistència en camp, en condicions favorables per a l'atac del fong, en fulles i òrgans productius: en SixCNA, en una parcel·la de l'Albufera, i en JSxGV en quatre localitats de València, el Delta de l'Ebre i Sevilla; en JSxGV, a més a més, es realitzaren inoculacions en condicions controlades. Es comparen els diversos sistemes de mesura de la susceptibilidad, i es discuteix la influència ambiental en aquesta. Es detectaren 22 QTLs en SixCNA i 61 QTLs en JSxGV, la major part dels quals solament s'expressen a una localitat. Tots els parentals aporten al·lels de resistència; però alguns dels QTLs identificats són d'efectes reduïts i, freqüentment, amb un notable component dominant. Paral·lelament, gran part d'aquestos QTLs presenten interaccions significatives amb altres QTLs; i molts d'aquestos co-localitzen amb QTLs identificats en altres estudis. Hem trobat bastants coincidències entre QTLs que controlen la incidència en panícules i els que determinen la severitat a les fulles, recolzant la hipòtesi que existeixen mecanismes de defensa comuns en ambdós òrgans. S'han localitzat regions cromosòmiques d'interès que podrien ser emprades per a la selecció de genotipus resistents, Pérez Lotz, J. (2016). Análisis genético de la resistencia parcial a Magnaporthe oryzae en arroz (Oryza sativa) en varias poblaciones y ambientes [Tesis doctoral no publicada]. Universitat Politècnica de València. doi:10.4995/Thesis/10251/62582., TESIS

La “piriculariosis”, causada por el hongo Magnaporthe oryzae Couch, es la enfermedad del arroz más importante a escala mundial; también en España ha causado pérdidas importantes algunos años. Se han obtenido diversas variedades resistentes, principalmente al incorporar genes de resistencia completa (genes Pi), pero la mayoría se han vuelto susceptibles en pocos años. Actualmente, para conseguir una resistencia efectiva y duradera, se busca incorporar resistencia parcial, o una combinación de ambos tipos de resistencia; la resistencia parcial está controlada, generalmente, por un tipo de genes a los que se denomina OTLs. Hemos realizado diversos estudios para conocer mejor la población del patógeno presente en la zona de la Albufera, y qué genes y QTLs de resistencia pueden ser efectivos en varias zonas arroceras de España. Para ello, por un lado se ensayaron durante varios años 31 variedades diferenciales, que son líneas con un gen Pi diferente cada una. Estos estudios demostraron que la estructura de la población del hongo varía con los años, incluso en una misma parcela; además, ninguno de los genes Pi ensayados confirió inequívocamente una resistencia efectiva. Por otro lado, realizamos estudios genéticos sobre la resistencia a M. oryzae en varias poblaciones, procedentes del cruzamiento entre variedades con buenas características agronómicas, por variedades resistentes. Aquí presentamos los resultados de dos de ellas: la procedente de un cruzamiento entre Sivert y CNA-6159 (SixCNA), y la derivada del cruzamiento entre Jsendra y Gigante Vercelli (JSxGV). En ambas se determinó la resistencia en campo, en condiciones favorables para el ataque del hongo, en hojas y órganos productivos de líneas F3 de cada población: en SixCNA, en una parcela de la Albufera, y en JSxGV, en 4 localidades de Valencia, el Delta del Ebro y Sevilla. En la segunda población, además, se realizaron inoculaciones en condiciones controladas. Se detectaron 10 OTLs en SixCNA, y 55 OTLs en JSxGV, la mayoría de los cuales sólo se expresan en una localidad. Todos los parentales aportan alelos de resistencia, no sólo los que, a priori, se consideran resistentes; pero los OTLs identificados son de efectos pequeños y, a menudo, con un notable componente dominante. Muchos de ellos co-localizan con OTLs identificados en otros estudios. Hemos encontrado pocas coincidencias entre QTLs que controlan la incidencia en panículas y los que determinan la severidad en las hojas, lo que apoya la hipotesis de que los mecanismos de resistencia en ambos órganos son diferentes, y explicaría porqué la correlación entre ambos caracteres es baja. Con los resultados del análisis, se seleccionaron con marcadores (MAS) los genotipos de JSxGV con el mayor número de alelos favorables en los OTLs, y se comprobó la respuesta a la selección en líneas F4, en dos localidades. Estas líneas mostraron una resistencia mejorada, tanto en caracteres de hoja como de panícula; aunque los cambios en la población de M. oryzae con los años nos hacen ser prudentes con esta conclusión. Esto demostraría que, aunque los QOTLs detectados en estos estudios no aportan, individualmente, una resistencia significativa, la combinación en un mismo genotipo de diversos factores que ayuden a controlar el hongo podría ser efectiva. Pero para poder utilizar la MAS en programas de mejora, de manera eficaz, deberíamos poder realizar las diversas fases (genotipado, evaluación, análisis y selección) en una sola generación; esto es algo que van a permitir los avances técnicos más recientes, tales como la secuenciación masiva o el “genotipado en profundidad”.

El arroz es fuente de alimento para una gran parte de la población mundial, con alto promedio de consumo anual. En este cultivo las enfermedades de origen microbiano constituyen uno de los factores que inciden en la obtención de bajos rendimientos y calidad de los granos. La piriculariosis o añublo del arroz, causada por Pyricularia grisea, es la enfermedad más importante en este cultivo en América Latina, ya que puede provocar hasta el 100% de reducción de los rendimientos. Como parte de la estrategia de agricultura sostenible, se trata de controlar estos patógenos y lograr altos rendimientos del cultivo mediante una combinación adecuada de fertilizantes químicos y productos biológicos. En este sentido, la aplicación de inoculantes bacterianos constituidos por bacterias promotoras del crecimiento vegetal (Plant Growth- Promoting Bacteria, PGPB, por sus siglas en inglés) ha constituido una alternativa ecológica que favorece la conservación del medioambiente y el ecosistema. Este trabajo tiene como objetivo abordar el estado actual y las perspectivas de uso de bacterias rizosféricas en el control de Pyricularia grisea en el cultivo del arroz, tratando algunos temas relevantes, como son las principales enfermedades que afectan al cultivo, los géneros de PGPB más utilizados para el control de las mismas y sus principales mecanismos de acción. Rice is an important food supply for a large part of the world population and its consumption rates are very high. Microbial diseases are one of the main causes that provoke low yields and low-quality spotted grains. Although fungi, bacteria and viruses are mostly the responsible for these losses, fungal diseases strike more frequently. Among fungi, Pyricularia grisea, the blast fungus is responsible for up to 100% of reduction in yields, being the blast the most important rice disease in Latin America. To control this pathogen, a strategy of sustainable agriculture might be developed, combining accurately chemical and biological products. PGPB based bioproducts have been considered as an eco-friendly alternative, which favours environment preservation. This work was aimed to approach the current status and outlook of the use of rhizobacteria in the biocontrol of Pyricularia grisea on rice. Main diseases attacking rice, most beneficial PGPB and its mechanisms of action will be discussed too in this review.

Prospect of the use of bacteria in the control Pyricularia grisea (Cooke Sacc.) on rice (Oriza sativa L.) Título corto: Bacterias rizosféricas para controlar la piriculariosis ResumenEl arroz es fuente de alimento para una gran parte de la población mundial, con alto promedio de consumo anual. En este cultivo las enfermedades de origen microbiano constituyen uno de los factores que inciden en la obtención de bajos rendimientos y calidad de los granos. La piriculariosis o añublo del arroz, causada por Pyricularia grisea, es la enfermedad más importante en este cultivo en América Latina, ya que puede provocar hasta el 100% de reducción de los rendimientos. Como parte de la estrategia de agricultura sostenible, se trata de controlar estos patógenos y lograr altos rendimientos del cultivo mediante una combinación adecuada de fertilizantes químicos y productos biológicos. En este sentido, la aplicación de inoculantes bacterianos constituidos por bacterias promotoras del crecimiento vegetal (Plant Growth- Promoting Bacteria, PGPB, por sus siglas en inglés) ha constituido una alternativa ecológica que favorece la conservación del medioambiente y el ecosistema. Este trabajo tiene como objetivo abordar el estado actual y las perspectivas de uso de bacterias rizosféricas en el control de Pyricularia grisea en el cultivo del arroz, tratando algunos temas relevantes, como son las principales enfermedades que afectan al cultivo, los géneros de PGPB más utilizados para el control de las mismas y sus principales mecanismos de acción. Palabras clave: bacterias rizosféricas, arroz, piriculariosis. AbstractRice is an important food supply for a large part of the world population and its consumption rates are very high. Microbial diseases are one of the main causes that provoke low yields and low-quality spotted grains. Although fungi, bacteria and viruses are mostly the responsible for these losses, fungal diseases strike more frequently. Among fungi, Pyricularia grisea, the blast fungus is responsible for up to 100% of reduction in yields, being the blast the most important rice disease in Latin America. To control this pathogen, a strategy of sustainable agriculture might be developed, combining accurately chemical and biological products. PGPB based bioproducts have been considered as an eco-friendly alternative, which favours environment preservation. This work was aimed to approach the current status and outlook of the use of rhizobacteria in the biocontrol of Pyricularia grisea on rice. Main diseases attacking rice, most beneficial PGPB and its mechanisms of action will be discussed too in this review.Key words: Plant growth promoting bacteria, rice, biological control, blast fungus.

La "piriculariosis", enfermedad causada por el hongo Magnaporthe grisea (Hebbert) Barr (anamorfo = Pyricularia grisea), es la patología más importante en el cultivo del arroz a nivel mundial. Se han obtenido algunas variedades con resistencia completa, pero esta ha resultado ser poco duradera. Por ello, actualmente, los esfuerzos para conseguir una resistencia efectiva y durable se centran en la utilización de resistencia parcial. En este contexto, en el presente trabajo se buscaron QTLs de resistencia parcial a M. grisea en una población segregante proveniente del cruce entre JSendra, una variedad obtenida por el Instituto Valenciano de Investigaciones Agrarias, con buenas características agronómicas, pero moderadamente susceptible, y Gigante Vercelli, una variedad italiana resistente, pero pobremente adaptada al cultivo en España. Para determinar el grado de resistencia de la población, se realizaron inoculaciones en condiciones controladas de los individuos F2, y se ensayaron las correspondientes líneas F3 en campo, bajo condiciones que favorecen la infección. Estos ensayos se realizaron en 3 localidades diferentes (Amposta en el Delta del Ebro, Sueca y El Palmar en la Albufera), y se evaluaron la severidad en hoja, el tamaño máximo de la mancha en hoja y la incidencia de la enfermedad en panícula. En total, se localizaron 21 QTLs que influyen en estos caracteres, 2 en el número de lesiones tras la inoculación, 5 en la severidad en hoja, 6 en el tamaño máximo de mancha y 9 en la incidencia en panícula. Ambos parentales aportan QTLs de resistencia parcial aprovechables en programas de mejora. Salvo en un caso, ninguno de los QTLs se detectó en más de una localidad. Los QTLs que controlan la incidencia en panícula suelen encontrarse en regiones cromosómicas diferentes de aquellas que contienen los QTLs que controlan la resistencia en hoja (considerando número de lesiones, severidad y tamaño máximo de mancha), lo que apoya la hipótesis de que los mecanismos de resistencia para panícula y para hoja son diferentes.