Meloidogyne luci: characterization of a tropical root-knot nematode species in Portugal.

Abstract

O nemátode das galhas radiculares (NGR) Meloidogyne luci, recentemente reportado em vários países Europeus, é uma espécie polífaga capaz de causar prejuízos em várias culturas economicamente importantes. Em 2013, M. luci foi descoberta pela primeira vez em Portugal num campo de batata da região de Coimbra, mas até agora a sua distribuição geográfica assim como a de outras espécies de NGR, em Portugal, ainda é pouco conhecida. Neste estudo, foi avaliada a incidência e a diversidade de NGR, em explorações de agricultura de subsistência e jardins públicos e privados, na região de Coimbra. No total, quarenta e oito isolados de NGR foram identificados, com base nos fenótipos de esterases, correspondendo a seis espécies de NGR: M. arenaria, M. enterolobii, M. hapla, M. hispanica, M. incognita e M. luci. Meloidogyne luci foi registada em duas novas localidades e em duas novas plantas hospedeiras (Cordyline australis e Oxalis corniculata), o que indica que esta espécie de NGR já está estabelecida em Portugal. O nemátode de quarentena Meloidogyne enterolobii foi detetado pela primeira vez em Portugal e três novas plantas hospedeiras foram identificadas (Physalis peruviana, Cereus hildmannianus e Lampranthus). O efeito do gene Mi-1.2 na reprodução de M. luci foi avaliado e comparado com M. ethiopica, a fim de ampliar o conhecimento da sua biologia e definir estratégias de controlo mais sustentáveis em áreas de produção de tomate. A presença do gene Mi-1.2 em vinte e sete genótipos de tomateiro foi determinada, através da amplificação do marcador Mi23. Treze genótipos de tomate foram identificados como heterozigóticos (Mimi), dois como homozigóticos (MiMi) para o locus Mi e doze não apresentavam este gene. Os ensaios de patogenicidade revelaram que o gene Mi-1.2 é eficaz na supressão da reprodução de M. luci e M. ethiopica, podendo, os genótipos Reconquista (Mi-homozigótico) e Vimeiro F1, Paipai, Sahel, Agora F1, Amaral, Valoasis RZ F1, e SV1917 (heterozigóticos), que foram classificados como resistentes a M. luci e M. ethiopica, ser utilizados em programas de proteção integrada. Este estudo representa uma contribuição importante para o conhecimento dos NGR em Portugal e evidencia o potencial dos genótipos de tomate com o gene Mi-1.2 para o controlo dos NGR M. luci e M. ethiopica como uma alternativa ao uso de nematodicidas.

The tropical root-knot nematode (RKN) Meloidogyne luci is a highly polyphagous and damaging agricultural pest, which has been reported, recently, from several European countries. In 2013, M. luci was first detected in Portugal in a potato field from Coimbra region, but the extent of its geographic distribution, and of other RKN species, in Portugal is unknown. Incidence and diversity of RKN on subsistence farms and public and private gardens, in Coimbra region, were evaluated. In total, forty eight RKN isolates were identified, based on esterase phenotype, corresponding to six Meloidogyne species: M. arenaria, M. enterolobii, M. hapla, M. hispanica, M. incognita and M. luci. Meloidogyne luci was recorded in two new locations, which indicates that this RKN species is already established in Portugal, and was found parasitising two new host plants (Cordyline australis and Oxalis corniculata). The quarantine nematode Meloidogyne enterolobii was also reported for the first time in Portugal and three new host plants were identified (Physalis peruviana, Cereus hildmannianus and Lampranthus). The effect of the Mi-1.2 gene in the reproduction of M. luci was also evaluated and compared with M. ethiopica, in order to increase the knowledge of its biology and to define sustainable management strategies in tomato production areas. Twenty seven tomato genotypes were screened for the RKN resistance Mi-1.2 gene, by amplification of Mi23 marker. Thirteen heterozygous (Mimi) tomato genotypes at the Mi locus, two homozygous (MiMi) and twelve lacking the Mi gene for resistance to RKN were identified. The pathogenicity assays revealed that this R-gene is effective in supressing M. luci and M. ethiopica reproduction and can be used in integrated pest management programmes in tomato production areas, particularly the genotypes Reconquista (Mi-homozygous) and Vimeiro F1, Paipai, Sahel, Agora F1, Amaral, Valoasis RZ F1, and SV1917 (heterozygous), classified as resistant to M. luci and M. ethiopica. This study represents an important contribution for the RKN knowledge in Portugal and also highlights the potential of the tomato genotypes with the Mi-1.2 gene for the management of the RKN M. luci and M. ethiopica as an alternative to the use of nematicides.