Selection of olive cultivars and sootstocks resistant to Verticillium Wilt

Olive (Olea europaea L.) is the most important non-tropical tree crop worldwide, and the oil from its fruit is an essential source of food for many countries. Spain is the first country by cultivated area and the first producer and exporter of olive oil and table olives in the world. Verticillium wilt of olive caused by the fungus Verticillium dahliae Kleb. is currently considered the most important disease affecting this crop. The use of resistant plant material has been demonstrated the most effective and economical control method in other woody crops affected by this pathogen. Thus, obtaining Verticillium wilt resistant genotypes is currently a major aim for the breeding in olive. The first objective of this thesis was to evaluate the Verticillium wilt resistance of 11 olive cultivars in two fields naturally infested by the pathogen. Two years after planting in the heavily infested soil, V. dahliae had killed all trees of several susceptible cultivars, such as the Spanish main cultivar ‘Picual’, showing up the elevated risk of planting susceptible cultivars in these soils. No cultivar showed complete resistance to the disease, although ‘Frantoio', 'Empeltre' and 'Changlot Real' showed a high level of resistance especially in the moderately infested soil. This information was useful for the subsequent design for the crosses in the breeding program. A second step was to develop a screening method for evaluating large numbers of genotypes for resistance to V. dahliae. The most effective method was the inoculation of young seedlings by dipping their roots in a conidial suspension (107 conidia/ml) of a highly virulent isolate of V. dahliae and their further evaluation under controlled conditions. This inoculation method was then used to screen for resistance more than 6000 genotypes. These genotypes corresponded to 48 different progenies and were obtained by open pollination or crosses from olive cultivars, wild olive genotypes and other wild relatives of the genus Olea. The results suggest that it is possible to breed for Verticillium wilt resistance in olive, although this resistance appears to be mostly polygenic. The next step in this is chapter yields information on the selection of resistant genotypes which will move forward to the next step of the breeding program, as well as the best genitors and crosses to breed for this character in olive. Almost 900 genotypes were selected for their disease resistance and good growing performance under controlled conditions. Some of them were evaluated in a field heavily infested with V. dahliae. It was demonstrated that the selection in the seedling stage, either by root dipping or stem injection is an effective procedure as the first step for obtaining plant material resistant to the disease. Seventy seven out...El olivo (Olea europaea L.) es el cultivo leñoso no tropical que ocupa mayor superficie en todo el mundo y su aceite es una fuente de alimentación de gran importancia en muchos países. España es el país con mayor superficie de olivar del mundo, así como el primer productor y exportador de aceite de oliva y de aceituna de mesa. La verticilosis del olivo causada por el hongo Verticillium dahliae Kleb. está considerada como la enfermedad más importante que afecta a este cultivo actualmente. El uso de material vegetal resistente ha sido el método más eficaz y económico para el control de esta enfermedad en otros cultivos leñosos. Por esta razón, la obtención de genotipos resistentes a la verticilosis es un objetivo prioritario de la mejora actual del olivo. El primer objetivo de la presente tesis doctoral fue la evaluación de la resistencia a la enfermedad de 11 cultivares de olivo en dos fincas infestadas de forma natural con el patógeno. La muerte de todos los árboles de los cultivares más susceptibles en un periodo de menos de dos años desde la plantación pone de manifiesto el riesgo elevado para el cultivo del olivo en este tipo de suelos. Por otra parte, ningún cultivar mostró una resistencia completa a la enfermedad, aunque ‘Frantoio’, ‘Empeltre’ y ‘Changlot Real’ sí mostraron un nivel elevado de resistencia. Estos resultados sirvieron para seleccionar los genitores utilizados posteriormente en los cruzamientos del programa de mejora. El siguiente objetivo fue la puesta a punto de un método para la evaluación de un gran número de genotipos y su selección por resistencia a V. dahliae. Éste consistió en la inoculación de plántulas jóvenes mediante inmersión de las raíces en una suspensión de conidios (107 conidios/ml) de un aislado altamente virulento de V. dahliae y posterior evaluación en condiciones controladas. Mediante este procedimiento se evaluaron más de 6000 genotipos obtenidos mediante polinización libre o cruzamientos entre cultivares, genotipos de olivo silvestre (acebuche), otras especies del género Olea y subespecies de O. europaea. Gracias a esa evaluación se identificaron los mejores genitores y cruzamientos para la obtención de genotipos resistentes. Los resultados sugieren que la mejora del olivo por resistencia a la Verticilosis es factible, y que esta resistencia parece ser principalmente de tipo poligénica. Este capítulo aporta información acerca de la selección de genotipos resistentes que continuarán en la siguiente fase del programa de mejora, así como de los mejores genitores y cruzamientos para la mejora de este carácter en olivo. Unos 900 genotipos se seleccionaron por su resistencia a la enfermedad y su crecimiento en condiciones controladas. Algunos de ellos se evaluaron posteriormente en un campo altamente infestado con V. dahliae, donde se comprobó..