Comportamiento de cuatro heteroinjertos (HIB) de tomate (Lycopersico esculentum Mill) frente a la enfermedad de la gota producida por phytophthora infestans de bary

COMPORTAMIENTO DE CUATRO HETEROINJERTOS (HIB) DE TOMATE (Lycopersicon esculentum Mill) FRENTE A LA ENFERMEDAD DE LA GOTA

PRODUCIDA POR Phytophthora infestans De Bary

Alexander López Lara

TRABAJO DE GRADO PRESENTADO COMO REQUISITO PARCIAL PARA OPTAR AL TITULO DE

MICROBIOLOGO AGRICOLA Y VETERINARIO

PONTIFICIA UNIVERSIDAD JAVERIANA FACULTAD DE CIENCIAS

CARRERA DE MICROBIOLOGIA AGRICOLA Y VETERINARIA Bogotá, D. C.

NOTA DE ADVERTENCIA

Artículo 23 de la Resolución N° 13 de Julio de 1946

COMPORTAMIENTO DE CUATRO HETEROINJERTOS (HIB) DE TOMATE (Lycopersicon esculentum Mill) A LA ENFERMEDAD TIZON TARDIO

PRODUCIDA POR Phytophthora infestans De Bary

Alexander López Lara

APROBADO

________________________ ________________________ Ma. Clemecia F. de La-Rotta Gerardo Moreno

Ing. Agr. M. Sc. Fitopatología Ing. Agr M. Sc Director Asesor

COMPORTAMIENTO DE CUATRO HETEROINJERTOS (HIB) DE TOMATE (Lycopersicon esculentum Mill) A LA ENFERMEDAD TIZON TARDIO

PRODUCIDA POR Phytophthora infestans De Bary

Alexander López Lara

APROBADO

________________________ ________________________ Ingrid Schuler Janeth Arias

Este trabajo es dedicado en primer lugar a Dios, estandarte y soporte.

A aquellas personas que de una u otra forma me acompañaron durante el transcurso de mi vida universitaria y me dieron su amor, comprensión, perdón y apoyo incondicional, especialmente a la familia Enríquez Bernal, Marcela, Maya y a los amigos con los cuales compartí tantas cosas.

Quiero dedicar este trabajo a mi madre ya que sin su apoyo constante y sus oraciones habría sido imposible alcanzar esta meta, a mi abuela quien siempre me acompaño y ayudo con sus oraciones, a mi hermana, sobrina, tías y primas, que siempre estuvieron a mi lado impulsándome, apoyándome y poniendo su confianza en mí.

Y a ti Karen (Mi niña preciosa) por estar a mi lado, apoyándome sin dejarme desvanecer en los momentos difíciles y por alegrarme la vida desde el primer momento en que te conocí.

TABLA DE CONTENIDO

1.INTRODUCCIÓN………...1

2.MARCOTEORICO………..3

2.1.Tomate(Lycopersicunesculentum)……….3

2.1.1Variedades………...4

2.1.2Taxonomiayclasificacion……….7

2.1.3. Morfologia del tomate………..8

2.1.4. Enfermeddaes del tomate………..11

2.2. Heteroinjerto Bernal (HIB)………...12

2.3. Fitopatógeno Phytophthora infestans……….14

2.3.1 Origen y distribución de Phytophthora infestans Mont de Bary………15

2.3.2. Clasificación taxonómica………...17

2.3.3. Morfología de Phytophthora infestans………..18

2.3.4. Biología de Phytophthora infestans………..19

2.3.4.5. Ciclo de vida ……….20

2.3.5.1. Reproducción Asexual………21

2.3.5.2. Reproducción Sexual………...22

2.3.6. Sintomatología y desarrollo de la enfermedad………..23

2.4. Control de la gota (Tizón Tardío)……….26

2.5. RESISTENCIA GENETICA………31

3. PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA………..………..35

3.1. JUSTIFICACIÓN………...35

4. OBJETIVOS………..…37

5. MATERIALES Y METODOS……….38

5.1. Localización……….38

5.2. Preparación de semilleros y trasplante………38

5.3. Obtención de la cepa e incremento de inóculo………38

5.5. Toma de datos………...39

5.6. Evaluación de la incidencia y severidad………...39

5.7. Reaislamiento………..42

5.8. Variables de estudio………42

5.9. Análisis estadístico………..42

6. RESULTADOS Y DISCUSIONES……….43

6.1. Obtención de plantas………..………..43

6.2. Obtención de inóculo……….……..43

6.3. Toma de datos………..44

6.4. Incidencia………...45

6.5. Severidad………..….. ……….47

6.6. Análisis estadístico………..……….50

7. CONCLUSIONES_{………...………..52}

8. RECOMENDACIONES_{………...………53}

9. BIBLIOGRAFIA………54

RESUMEN

El tizón tardío (Phytophthora infestans) es un problema serio en casi todas las zonas donde se cultiva el tomate en Colombia. Esta enfermedad es causante de severas pérdidas en el cultivo de tomate, llegando hasta un 100% si no se aplica ninguna medida de control, por tal razón en 1994 la Pontificia Universidad Javeriana, dentro de la línea de investigación en alimentos, del departamento de Bioquímica y Nutrición, obtuvo algunos materiales experimentales de tomate, mediante la metodología del HETEROINJERTO BERNAL (HIB); la cual permite obtener variedades mejoradas de plantas sin importar las características taxonómicas de las plantas involucradas; como resultado de este trabajo de mejoramiento vegetal con la metodología HIB se seleccionaron 4 materiales de tomate que en sus etapas iniciales de investigación y multiplicación mostraron buen comportamiento en el campo y altos rendimientos.

Este material se llevo a condiciones de invernadero para el desarrollo en etapa de semillero y un posterior trasplante, los heteroinjertos HIB se inocularon con Phytophthora infestans, con la intención de comparar entre los cuatro heteroinjertos cuál de ellos presentaban mayor de grado de incidencia y severidad. La incidencia de la enfermedad en los cuatro heteroinjertos se midió luego de la infectación. durante cuatro semanas, determinando sobre el número total de hojas la cantidad que se encontraron afectadas, expresando el resultado en porcentaje; el grado de severidad se midió en toda la planta, dividiéndola en tres estratos, inferior, medio y superior, mediante la escala propuesta por Henfling, (1989) y adaptada a las condiciones de este trabajo.

Agradezco a la Pontificia Universidad Javeriana, por permitirme vivir parte de mis mejores momentos en su campus, a la profesora Ma. Clemencia de la Rotta Ingeniera Agrónoma y al profesor Gerardo Moreno Ingeniero Agronomo, por su valiosa colaboración en este trabajo, a la Doctora Janeth Arias Directora de las carreras de Microbiología por su compresión, a mi familia y amigos por su apoyo y compañía.

1.

INTRODUCCIÓN

El cultivo de tomate (Lycopersicon esculentum de Mill) reviste gran importancia tanto en el ámbito económico como nutricional, ya que es empleado como materia prima para un gran número de industrias de enlatados y conservas alimenticias, además de ser un producto utilizado en la dieta como fruta fresca, sin embrago, el área cultivada muchas veces no es suficiente para cubrir la demanda de este producto, y más si tenemos en cuenta la disminución en la producción debido a plagas y principalmente a enfermedades (Abad, et al, 2001).

El principal factor limitante en la producción de tomate es la enfermedad conocida como gota (tizón tardío), la cual ataca a varias especies de solanáceas, dos de ellas de gran importancia económica para el país (papa y tomate); la enfermedad es producida por el oomycete Phytophthora infestans, que se encuentra ampliamente distribuido en las zonas productoras, y puede llegar a ocasionar perdidas hasta del 100%. La Gota también es conocida como Tizón Tardío, Gotera, Mancha, Quemazón, Chamusquin, Candelilla o hilo fungoso, es una de las principales enfermedades del tomate y sin duda la más llamativa por los síntomas que ocasiona cuando no se le controla en forma oportuna (Botero, 1997).

El tizón tardío tuvo su primer epidemia en 1840 cuando produjo la hambruna en Europa, donde el clima de la región fue ideal para el desarrollo del Oomycete, devastando la totalidad de los cultivos de papa y ocasionando gran cantidad de muertes, esto fue solo con la primera migración del tipo de apareamiento A1 de Phytophthora infestans, posteriormente se disemino por todas la regiones donde se cultiva la papa, mediante una nueva migración, esta vez de patotipos más agresivos (Arneson, 1998)..

como Botrytis infestans y luego Anthony de Bary lo describió como Phytophthora infestans (Erwin,. 1996).

Debido a que las plantas no presentan un sistema inmunológico como el de los animales nos vemos en la necesidad de emplear métodos de control para evitar que enfermedades devastadoras como la gota ataquen los cultivos, una de las técnicas utilizadas es la aplicación de fungicidas en el suelo o el follaje de las plantas, pero que se vienen usando de modo exagerado, generando que el oomicete adquiera alta resistencia a los diferentes funguicidas (Chen y Chen, 1998).

La resistencia que viene presentando el fitopatógeno a los fungicidas, la gran carga de residuos químicos que son depositados en suelos, aguas y plantas, ocasionando daños al medio ambiente y al ser humano, han llevado al desarrollo de nuevas variedades de tomate y papa, que sean más resistentes a la gota (tizón tardío), y necesiten de menores concentraciones de agroquímicos (Álvarez, 1996).

A nivel mundial se viene trabajando desde hace ya algún tiempo, en la traspaso de genes de una especie a otra por medio de la biotecnología, lo cual permitirá a las plantas desarrollar mayor resistencia a las enfermedades, y disminuir la carga química en estas. En todas las partes del mundo el estudio de la gota, ha generado un gran campo investigativo el cual integra diferentes factores como son el estudio de la biología y desarrollo tanto del patógeno como de la enfermedad, la variabilidad genética del patógeno, la búsqueda de materiales con resistencia, el mejoramiento en las prácticas culturales y modelos predictivos (Moya, et al, 2000).

heteroinjertos más resistentes y en un estudio posterior hacer una evaluación comparativa con especies de tomate comercial (Bernal, J. Y G. Moreno, 1981; Moreno, G. 2001).

2. MARCO TEORICO

El cultivo de tomate constituye el 16.3% de la producción hortícola mundial, con alrededor de 4.6 millones de hectáreas sembradas; estas cifras lo ubican como la hortaliza más importante en el mundo (Corporación Colombiana Internacional, 2005). En el año 2005 la producción de Tomate en Colombia fue de 411.994 toneladas, ocupando un área de 17.264 hectáreas; los departamentos con mayor producción son Norte de Santander, Antioquia, Cundinamarca, Santander, Huila Valle del Cauca, Boyacá y Tolima (Ministerio de Agricultura y desarrollo Rural, 2005), de ahí la importancia de prevenir y controlar enfermedades tan limitantes como la Gota, para mantener y aumentar la producción de tomate en nuestro país.

2.1. Tomate (Lycopersicon esculentum De Bary)

El tomate (L. esculentum) es una planta originaria de América, de una franja de terreno que se extiende desde el sur de Ecuador hasta el norte de Chile y las islas Galápagos (Abad et al, 2001).

La mejor coloración de los frutos se obtiene a temperaturas entre 18 y 24 °C, a temperaturas mayores los frutos tienden a volverse amarillos. El tomate se desarrolla en suelos, con alta porosidad, buen drenaje y con capacidad de retener humedad, crece en suelos que van desde arcillosos a franco arenosos y el pH óptimo es de 5,5-6,5 (Jaramillo y Arias, 1997).

Jaramillo y Arias (1997), anotan que esta especie inicialmente se considero como una planta venenosa e incluso se le atribuyeron propiedades afrodisíacas, por tal razón se le dio el nombre de “manzanadel amor”, las primeras formas cultivadas presentaban frutos de color amarillento y se sembraron con fines ornamentales.

2.1.1. Variedades

Uno de los mayores atractivos de cualquier producto frente al consumidor es su diversidad. El tomate es una hortaliza que ha alcanzado una variedad de tipos muy extensa, existen variedades con distinto aspecto exterior (forma, tamaño y color) e interior (sabor, textura y dureza), variedades destinadas para consumo fresco o procesado industrial y dentro de estos usos principales, muchas especializaciones del producto (Cultivo de tomate, infoagro, 2008).

Existen diferentes variedades de tomate según su uso, entre las cuales encontramos:

 Tipo Beef. Plantas vigorosas hasta el 6º-7º ramillete, a partir del cual pierde bastante vigor coincidiendo con el engorde de los primeros ramilletes. Frutos de gran tamaño y poca consistencia. Producción precoz y agrupada. Cierre pistilar irregular. Mercados más importantes (Estados Unidos) (Infoagro, 2008).

acostillada, achatada y multilocular, que puede variar en función de la época de cultivo (Infoagro, 2008).

 Tipo Vemone. Plantas finas y de hoja estrecha, de porte indeterminado y marco de plantación muy denso. Frutos que presentan un elevado grado de acidez y azúcar, inducido por el agricultor al someterlo a estrés hídrico. Su recolección se realiza en verde pintón marcando bien los hombros. Son variedades con pocas resistencias a enfermedades que se cultivan con gran éxito en Cerdeña (Italia) (Infoagro, 2008).

 Tipo Moneymaker. Plantas de porte generalmente indeterminado. Frutos lisos, redondos y con buena formación en ramillete (Infoagro, 2008).

 Tipo Cocktail. Plantas muy finas de crecimiento indeterminado. Frutos de peso comprendido entre 30 y 50 gramos, redondos, generalmente con 2 lóculos, sensibles al rajado y usados principalmente como adorno de platos. También existen frutos aperados que presentan las características de un tomate de industria debido a su consistencia, contenido en sólidos solubles y acidez, aunque su consumo se realiza principalmente en fresco. Debe suprimirse la aplicación de fungicidas que manchen el fruto para impedir su depreciación comercial (Infoagro, 2008).

 Tipo Cereza (Cherry). Plantas vigorosas de crecimiento indeterminado. Frutos de pequeño tamaño y de piel fina con tendencia al rajado, que se agrupan en ramilletes de 15 a más de 50 frutos. Sabor dulce y agradable. Existen cultivares que presentan frutos rojos y amarillos. El objetivo de este producto es tener una producción que complete el ciclo anual con cantidades homogéneas. En cualquier caso se persigue un tomate resistente a virosis y al rajado, ya que es muy sensible a los cambios bruscos de temperatura (Infoagro, 2008).

buscan frutos de superficie lisa y coloración uniforme anaranjada o roja (Infoagro, 2008).

 Tipo Liso. Variedades cultivadas para mercado, comercializadas en pintón y de menor vigor que las de tipo Larga vida (Infoagro, 2008).

 Tipo Ramillete. Cada vez más presente en los mercados, resulta difícil definir que tipo de tomate es ideal para ramillete, aunque generalmente se buscan las siguientes características: frutos de color rojo vivo, insertos en ramilletes en forma de raspa de pescado, etc (Infoagro, 2008).

Para elegir el tipo de tomate a cultivar se deben tener en cuenta algunos criterios de elección como las características de la variedad comercial: vigor de la planta, características del fruto, resistencias a enfermedades, el mercado de destino, la estructura de invernadero, el suelo, el clima y la calidad del agua de riego(Infoagro, 2008).

Con el desarrollo y mejoramiento de la biotecnología (transgénica), se hace factible el desarrollo de nuevas variedades de tomate, que presenten una menor severidad e incidencia a las enfermedades así como aumento en la producción y mejoramiento en la calidad, y es en el lugar de “origen” del tomate silvestre donde la diversidad dentro y entre las nueve especies del género es fuerte y representa la mejor fuente para la obtención de nuevas variedades, que abarca, por ejemplo, especies resistentes a la salinidad, que pueden crecer a sólo cinco metros del mar, por lo cual el valor del aporte de semejante diversidad genética al cultivo del tomate es inestimable. Al tomate de horticultura se le han introducido por lo menos veinte características de resistencia del tomate silvestre, de hecho, esta diversidad de los tomates silvestres es la que ha hecho literalmente posible el cultivo del tomate (Álvarez, 1996).

Tomato Genetic Resource Centre (TGRC) ha sido fruto de sus esfuerzos. En la actualidad, el TGRC posee alrededor de 1.010 muestras de especies silvestres registradas (Alvares, 1996).

La firma francesa Vilmorin, que hoy forma parte del grupo Limagrain, en 1947 obtuvo los primeros tomates híbridos. En 1962- 63, el Institut National of the Recherche Agricole (INRA) obtuvo sus primeros híbridos y en 1989-90, dicho instituto y los principales grupos franceses productores de semillas, ClauseLimagrain, recibieron una colaboración pública para constituir una red de bancos de genes para la creación de nuevas variedades de tomate, lo cual fue de gran importancia en el empeño de producir un fruto que tomara sabor en la planta pero fuera lo suficientemente resistente para llegar al consumidor final, lo que dio como resultado el híbrido Daniela. Obtenido en 1990 por seleccionadores israelíes y estadounidenses, que se convirtió en el primer tomate “larga vida” y madura en el doble de tiempo. Desde entonces, se han obtenido híbridos larga vida con más atractivo para los sentidos humanos (Gonzales, 1997).

El tomate que es a la vez el producto final de un mercado de miles de millones y la materia prima de otro mercado valorado en una cifra similar fue, desde el principio mismo, objeto de deseo de las firmas pioneras en biotecnología y de las trasnacionales agroquímicas, listas para apoderarse de los mercados potenciales que ofrece la nueva tecnología y sus derechos de propiedad correspondientes, así que no sorprende que el primer cultivo modificado genéticamente en llegar al mercado fuera el tomate transgénico Flavr Savr de Calgene. Ni que una de las primeras batallas importantes por cuestión de patentes se librara con respecto a un gen de tomate (Gonzales, 1997).

agronómicas del tomate y en materia de calidad del producto, parecen dominar Zeneca y Monsanto (Moya, et al, 2000).

La investigación biotecnológica sobre el tomate tiene en líneas generales los mismos objetivos que la mejora clásica: resistencia y calidad, los métodos para la obtención de variabilidad genética en tomate y otros cultivos, se han incrementado en los últimos años, lográndose aumentar la variabilidad genética disponible para la selección de nuevos genotipos (Moya, et al, 2000)

2.1.2. Taxonomía y clasificación

El tomate pertenece a la familia de las solanáceas, de la que forman parte algunas especies hortícolas importantes en la dieta alimenticia como lulo, tabaco, papa, pimentón y tomate de árbol. Los tomates cultivados se agrupan dentro del subgénero Eulycopersicon, y son aquellos en el cual los frutos cambian de color verde a rojo cuando maduran, las otras especies relacionadas, están incluidas dentro del subgénero Eriopersicon, en el cual los frutos permanecen verdes cuando maduros, las especies de este subgénero tienen valor en la obtención de nuevas variedades, ya que se han empleado como fuente de resistencia a muchas enfermedades causadas por patógenos y agentes fisiológicos. Los nombres científicos de las especies cultivas son: L. esculentum y son los tomates de mesa e industria, y L. pimpinellifollium que corresponden al llamado tomate de aliño (Arias y Jaramillo, 1997).

2.1.3. Morfología del tomate Raíz

El tipo de raíz depende del sistema de cultivo, los tomates sembrados en forma directa presentan un sistema radicular pivotante, profundo y poco ramificado, mientras que los sembrados por trasplante poseen raíces más superficiales y más ramificadas (Figura 1) (Jaramillo y Arias, 1997).

Figura 1. Tipos de raíz de tomate Tallos

Los tallos y ramas son de consistencia herbácea, por lo cual la planta no se sostiene por sí sola, teniendo que emplearse tutores (Figura 2) para su cultivo. El tallo principal presenta protuberancias en la zona proximal al cuello de la raíz, que pueden originar raíces adventicias cuando se rodea de suelo hasta la primera hoja (Jaramillo y Arias, 1997).

Hojas

Las hojas son compuestas, imparipinadas y están recubiertas de una fina vellosidad, los bordes de las hojas son lobulados Figura 2: A (Jaramillo y Arias, 1997).

Figura 2: A Hoja de tomate

Flores

Las flores son pentámeras o hexámeras (Figura 3), los estambres se encuentran soldadas entre sí, formando un cono estaminal alrededor del pistilo, cuyo estigma se encuentra por debajo de la superficie del cono estaminal, con lo cual se asegura la autopolinización. Las flores se encuentran agrupadas en inflorescencias o tipo de racimo; en la planta el cuajamiento de los frutos ocurre de abajo hacia arriba, esto quiere decir, de las inflorescencias inferiores a las superiores (Jaramillo y Arias, 1997).

Figura 3. Flor pentámera de tomate.

El fruto (Figura 3: A) es una baya de forma y tamaño variable, está dividido en cinco partes, pared externa e interna, tejido locular, pulpa gelatinosa, piel y semillas. El color del fruto depende de la presencia de pigmentos carotenoides y es un aspecto fundamental de la calidad (Jaramillo y Arias, 1997).

Figura 3: A

Semillas

Son ligeramente pubescentes y aplanadas (Figura 4), el embrión está colocado en espiral, envuelto por el endospermo; la viabilidad de la semilla es de tres a cuatro años, aun cuando en algunos casos se conserva hasta los 12 años (Jaramillo y Arias, 1997).

Figura 4. Semillas de tomate

2.1.4. Enfermedades del tomate

enfermedades de esta hortaliza se pueden clasificar en dos clases: parasitarias y no parasitarias (Abad y Aldanondo, 2001).

Las enfermedades parasitarias son las producidas por los organismos vivos, como son bacterias, hongos, nematodos, incluyendo los virus, cabe resaltar que en este grupo se encuentran las enfermedades de mayor importancia; los hongos y bacterias que más afectan el cultivo de tomate son: Alternaria solani, que produce la pudrición negra, Phytophthora infestans, que produce “la gota”, Botrytis cinérea, que produce la pudrición por moho gris, Rhizopus sp. que produce la Pudrición blanda, Geotrichum sp. que produce la Pudrición ácida, varias especies de Colletutrichum, responsables de la llamada antracnosis, Phoma licopersici, que produce manchas negras en frutos, Xantomonas campestris, que produce puntos negros contorneados por un halo de aspecto grisiento que al envejecer se agrandan los puntos hasta formar pústulas de aspecto corchosa y tonos marrones en los frutos, Xantomonas vesicstoria, que produce manchas negras grandes y regulares en el fruto, Pseudomonas syrigae, que produce la Mancha negra del tomate. Las enfermedades no parasitarias se producen por condiciones desfavorables, como humedad o sequía excesiva, temperaturas extremas, deficiencia o toxicidad por nutrientes (Abad y Aldanondo, 2001).

Las enfermedades pueden clasificarse también por el orden de aparición en el cultivo: semilleros, trasplante, desarrollo y fructificación, sin embargo casi todas aparecen al mismo tiempo, siendo la etapa de fructificación la más afectada, cabe anotar que la enfermedad de “la gota”, puede aparecer en cualquier etapa de desarrollo de la planta.

que ha desarrollado, es una reacción que se inicia desde el sitio de ataque, la cual desencadena una serie de acciones que llevan a la expresión de la Resistencia Sistémica Adquirida (RSA), entre estas se encuentra la disminución de las lesiones causadas por el patógeno, generada por muerte celular programada denominada Respuesta Hipersensitiva (RH), que se caracteriza por presentarse en el sitio de la infección y trae como beneficios el limitar la proliferación del patógeno y el acceso a

los nutrientes del hospedero ( Guzmán, 1964).

También se presentan otras reacciones fisiológicas y bioquímicas dentro de las que se destacan el cambio de pH intracelular, el fortalecimiento de la pared celular cerca del sitio de infección, la liberación de moléculas como señales secundarias tales como fitoalexinas y las proteínas relacionadas con la patogenicidad, a pesar de ello no se provee resistencia contra todas las enfermedades en una misma planta (Chen y Chen 1998).

2.2. Heteroinjerto Bernal (HIB)

En nuestro país son pocas las investigaciones que se realizan acerca del mejoramiento del tomate, por lo cual, es necesario llenar el gran vacío que existe y tratar de resolver el problema del campo; por tal razón, en la Pontificia Universidad Javeriana, consientes de esta situación y pensando en ayudar a resolver el problema de contaminación de los alimentos y del medio ambiente, se decidió en 1994, dentro de la línea de investigación en alimentos, del departamento de Bioquímica y Nutrición, producir algunos materiales experimentales de tomate, mediante la metodología del HETEROINJERTO BERNAL (HIB); que permite obtener variedades mejoradas de plantas sin importar las características taxonómicas de las plantas involucradas (Moreno, 2001).

ambos tejidos una unión definitiva, que favorece a su buen crecimiento y desarrollo orgánico funcional, las plantas así obtenidas se pueden clasificar como nuevas cultivariedades que requieren para su mejor conocimiento estudios de tipo morfológico, agronómico, bromatológico, bioquímico, nutricional, genético y todos aquellos que permitan diferenciarlos de las plantas originales. (Bernal, J; Moreno, G, 1981; Moreno, G. 2001).

A partir del año 1994 en la Pontificia Universidad Javeriana, luego de estudiar las características del HIB decidió que cuando la metodología se utiliza entre plantas del mismo género taxonómico se denomina injerto Bernal (IB). Cuando se utiliza entre plantas de diferente género taxonómico se denomina heteroinjerto Bernal (HIB). Las semillas resultantes del uso de esta metodología son fértiles y dan origen a plantas que crecen más rápido y se reproducen como variedades (no como híbridos vegetales), presentan alto vigor, mayor adaptación al medio ambiente, alta resistencia al ataque de plagas y/o enfermedades e incremento en la producción (Castro, 2001).

Según Moreno, 2001, las plantas obtenidas con la metodología del HIB presentan ciertas características que se han reunido en las siguientes hipótesis:

 Las plantas presentan mayor adaptación a los diferentes ambientes, clases de suelos, rangos más amplios para temperatura y humedad.

 Hay cariación notable en los valores dados por los análisis bromatológicos muestran incremento en el valor de la materia seca, porcentaje de proteina y en los minerales.

 Presentan mayor resistencia en campo al ataque de plagas y enfermedades.



.

ANALISIS BROMATOLOGICO DE TOMATES HIB

Tabla 1. Resumen datos de humedad

Estado T1 Desv. T2 Desv. T3 Desv. T4 Desv. Verde 93,74 0,52 93,66 0,34 92,28 0,59 91,78 0,45 Pintón 93,9 0,67 92,62 0,30 91,86 0,25 90,21 0,96 Maduro 94,01 0,53 92,99 0,63 93,88 0,86 92,33 0,47

(Desv: Desviación estándar.)

Tabla 2. Porcentaje de materia seca

Estado T1 T2 T3 T4

Pintón 6,1 7,38 8,14 9,8 Maduro 5,99 7,01 6,12 7,67

Tabla 3. Resumen datos de cenizas

Estado T1 Desv. T2 Desv. T3 Desv. T4 Desv. Verde 0,64 0,03 0,66 0,06 0,80 0,08 0,76 0,05 Pintón 0,68 0,14 0,65 0,07 0,98 0,04 0,97 0,11 Maduro 0,57 0,11 0,64 0,11 0,95 0,03 0,68 0,07

Tabla 4. Resumen datos de proteína

Tabla 5. Resumen datos de grasa

Estado T1 Desv. T2 Desv. T3 Desv. T4 Desv. Verde 0,04 0,002 0,05 0,01 0,08 0,004 0,10 0,005 Pintón 0,02 0,004 0,05 0,008 0,06 0,004 0,07 0,009 Maduro 0,05 0,008 0,05 0,002 0,05 0,004 0,08 0,01

Tabla 6. Resumen de datos de fibra

Estado T1 Desv. T2 Desv. T3 Desv. T4 Desv. Verde 0,79 0,140 0,732 0,017 0,677 0,012 0,665 0,031 Pintón 0,82 0,036 0,882 0,021 0,692 0,045 0,756 0,15 Maduro 0,41 0,01 0,59 0,079 0,87 0,029 0,657 0,104

Tabla 7. Extracto no nitrogenado

T1 T2 T3 T4

Verde 3,56 3,82 4,97 5,59

Pintón 2,96 4,64 5,59 6,50

Tabla 8. Resumen del contenido energético de los frutos (kcal)

Estado T1 T2 T3 T4

Verde 16.658 13.587 17.105 14.118

Pintón 19.940 15.788 21.278 21.079

Maduro 19.664 21.277 21.802 33.396

Tabla 9. Resumen datos porcentaje de carbohidratos reductores

Estado T1 Desv. T2 Desv. T3 Desv. T4 Desv. Verde 2,85 0,008 2,19 0,004 2,91 0,004 2,21 0,01 Pintón 3,33 0,007 2,70 0,057 3,77 0,016 3,63 0,004 Maduro 3,43 0,005 3,95 0,028 4,06 0,03 6,75 0,025

Datos tomados de Castro, 2001.

El objetivo principal de la metodología del HETEROINJERTO BERNAL, es desarrollar nuevas variedades de plantas, capaces de resistir el ataque de fitopatógenos, resistir condiciones climatológicas adversas y aumentar el contenido de nutrientes (Moreno, 2001).

2.3. Fitopatógeno Phytophthora infestans

desde las épocas precolombinas, pero solo hasta 1845, se tomo conciencia de su magnitud, debido a la hambruna que desencadeno en el pueblo Irlandés (Jaramillo, 2003).

El tizón tardío es un problema serio en casi todas las zonas de producción, ya que es causante de severas pérdidas en los cultivos de papa y tomate, llegando hasta un 100% si no se aplica ninguna medida de control, y hasta 60% con control, por lo tanto para su control se requieren numerosas aplicaciones de fungicidas, llegando en algunos casos a más de 10 durante el ciclo de cultivo, éstas medidas, además de elevar notablemente los costos de producción, dañan el medio ambiente y la salud de los agricultores (Carrasco, et al, 1997).

En años resientes éste fitopatógeno ha recobrado importancia debido al brote de variedades más resistentes que resultan de la presencia del grupo de compatibilidad A2 fuera del valle de Toluca (México), que es considerado como un centro de origen secundario del género Solanum, el cual ha coevolucionado con el fitopatógeno, viviendo en equilibrio con él y conteniendo genes de resistencia, de manera que ambos, planta y fitopatógeno, completan sus ciclos de vida (Niederhauser, 1991, citado por Carrasco, 1997).

Es posible que su ubicación dentro del reino de los hongos, durante tantos años, haya retrasado el proceso de conocimiento de la biología de este patógeno y el diseño de productos químicos más apropiados para el control de los Oomycetes (Govers, 2001).

2.3.1. Origen y distribución de Phytophthora infestans Mont de Bary

México (Valle de Toluca) Fig. 5, como el sitio de origen, esta opinión es respaldada por el hecho de haberse encontrado los grupos de compatibilidad sexual A1 y A2, y por la alta complejidad genética y diversidad de razas fisiológicas (Goodwin et al, 1992). Eventualmente, el patógeno evolucionó en especies silvestres de Solanum en la parte central de México y muy posiblemente no encontró los cultivos (papa y tomate) hasta que fue introducido con algunos especímenes silvestres a los jardines botánicos de Nueva York a principios del siglo XIX. Luego fue exportado a Europa, probablemente en tubérculos de papa, en donde a partir de 1840, P. infestans apareció en Irlanda, país donde la población había dependido casi exclusivamente del consumo de papa por más de 200 años. El clima de esta región fue ideal para el desarrollo del hongo y en los años 1845-46 hubo una epidemia severa de gota que devastó el cultivo de papa (Arneson, 1998).

Figura 5.

http://jehuite.blogspot.com/2008/08/una-visita-al-valle-de-toluca.html

cantidad de huéspedes en el Perú, (Abad, 1983), Ecuador (Ordóñez, 2000) y una gran diversidad y agresividad del patógeno en Rionegro, Colombia, razón por la cual, se considero este lugar como el segundo sitio de diversidad de P. infestans, trasladando al Centro Regional de Investigación “La selva” del ICA, el programa de evaluación de los clones obtenidos por los mejoradores de dicho centro (Jaramillo, 2003).

P. infestans ha migrado desde su “centro de origen” a todos los lugares del mundo donde se cultiva el tomate. La primera migración fue limitada ya que solo se disperso el tipo de apareamiento A1, situación que se mantuvo por 130 años aproximadamente, ya que se limitó únicamente a la reproducción asexual del hongo. Para 1970, ocurrió una nueva migración a Europa por la importación de papa de varios países, en esta ocasión no solo llegaron los tipos A1 y A2, sino variantes más agresivas de ambos tipos, que desplazaron las antiguas poblaciones del hongo; en pocos años esta nueva población cruzo Europa y Asia llegando hasta el Japón.(Goodwin et al, 1995).

P. infestans es el agente que causa la gota (tizón tardío) del tomate, Matius de Prusia en 1842, lo llamo Gangraena tuberum solani, cuando por primera vez describió el hongo que causo la enfermedad que devasto el follaje y los tubérculos de papa en casi toda Europa, estos reportes fueron considerados como “herejía” hasta que el reverendo Berkeley de Inglaterra interesado en el estudio de la patología de las plantas, lo reviso, lo tradujo y lo publicó en el “Gardeners’s Chronicle”, dado que sus estudios coincidieron con el punto de vista de dicho investigador (Erwin,. 1996).

Después de algunas dudas Montagne acepto la teoría de Morren y con la información que tenia describió el género Botrytis infestans, el cual conocemos hoy como Phytophthora infestans, que fue confirmada posteriormente por Anthony de Bary (Erwin y Ribero, 1996).

Los europeos ya conocían otros “males” que afectaban la producción de papa (encrespamientos y pudriciones secas) desde 1970’s que los condujo a reemplazar las semillas degeneradas, introduciendo nuevos materiales importados de norte y Sur América, utilizadas en ensayos de campo entre 1843-1845, posibilitando el ingreso del agente causal de la gota (Daly, 1996)

2.3.2. Clasificación taxonómica

El Phylum Oomycota, perteneciente al reino Cromista, comprende más de 700 especies, las cuales no tienen pigmentos fotosintéticos, poseen dos flagelos en las zoosporas, con paredes formadas por celulosa o polímetros similares a la celulosa que tienen hábitos acuáticos y terrestres, aunque siempre necesitan la presencia del agua (Jaramillo, 2003).

Por sus formas filamentosas parecidas a hifas, se agrupo originalmente como hongos (Raven, Evert y Eichhorm, 1999), pero luego fue confirmado mediante las filogenias moleculares de las secuencias de RNA ribosomal, datos de los aminoácidos

compilados para las proteínas de la mitocondria y cuatro proteínas que codifican para los genes cromosómicos, evidenciando que los Oomicetes adquirieron la habilidad de infectar las plantas de manera independiente de los hongos verdaderos (Kamoun, 2002).

celulares, las cuales contienen microfibrillas de celulosa con glucano en vez de quitina.

REINO: Cromista ( grupo Stramenophyle) PHYLUM: Oomycota

CLASE: Oomycete

SUBCLASE: Peronosporomycetidae ORDEN: Pythiales

FAMILIA: Pythiaceae GENERO: Phytophthora ESPECIE: infestans

Un grupo grande de este Phyllum son acuáticos, algunos saprofitos y otros son parásitos que causan enfermedades en peces y huevos. Otros son terrestres como los géneros Phytophthora y Pythium estrechamente relacionados y pertenecen a la familia Pythiaceae, los cuales causan enfermedades en las plantas, pero requieren el agua para la movilidad de las zoosporas en el suelo o en el follaje (Jaramillo, 2003).

2.3.3. Morfología de Phytophthora infestans

La morfología en Phytophthora es utilizada para la clasificación de especies, que aunque parece ser relativamente simple, las diferencias morfológicas con otras especies del mismo género son tan pequeñas y algunas características tan variables, que incluso los expertos consideran que el género es difícil de clasificar.

2.3.3.1. Micelio

2.3.3.2. Esporangios

Los esporangios se producen sobre pedúnculos llamados esporangióforos, su desarrollo es indeterminado y se ramifican simpodialmente, lo cual es propio de P. infestans. Los esporangios se diferencian porque en Phytophthora cada uno tiene un pedúnculo, cuya longitud varia con la especie, en rangos de medio a corto como en P. infestans, en el cual pueden liberar hasta 36 zoosporas (Sansome 1976, citado por Abad, 1983, Jaramillo, 2003).

Lo esporangios varían en forma y tamaño. Las formas son algo diferentes para una especie en particular, pero son a menudo variables en el rango: De esféricas, subesféricas, elipsoides, limoniformes (P. infestans), periformes, obperiformes (en forma de pera invertida), turbinadas (como un trompo), Obturbinadas (trompo invertido). La diferencia de tamaño puede estar afectada por la luz, los esteroles y los medios nutritivos (Waterhause, 1963, citado por Jaramillo, 2003).

El patógeno P. infestans, produce hinchamientos en el esporangióforo zona donde se desprende el esporangio; el engrosamiento apical el esporangio, el cual tiene forma de limón, se denomina papila, de cuyo extremo emergen las zoosporas, el espesor de esta estructura varía entre especies,. La especie P. infestans es semipapilada o sea con una cavidad superficial, cuyo poro es generalmente estrecho. P. infestans y P. phaseolí son las únicas especies con esporangio que se desprenden y son arrastrados por el aire o el agua. (Jaramillo, 2003).

2.3.3.3. Zoosporas

El aparato flagelar típico de las zoosporas posee dos flagelos uno en forma de látigo y el otro en forma de pluma. La zoospora está conformada por varias partes: el kinetosoma (cuerpo basal de la zoospora), la zona de transición que une el flagelo con el kinetosoma, y el sistema del microtúbulo, que permite anclar el flagelo a la zoospora.

anclajes de las zoosporas de P. infestans contiene seis microtúbulos en comparación con otras especies que solo presentan cuatro (Jaramillo, 2003).

2.3.4. Biología de Phytophthora infestans

Dada la habilidad de P. infestans para la manipulación bioquímica, fisiológica y morfológica en su huésped, a través de la formación de diversas moléculas de virulencia o avirulencia, definidas como “efectoras”, es necesario realizar estudios, de genómica estructural, con el fin de entender las bases moleculares de la patogenicidad de P. infestans, a través de la identificación de genes que contribuyan a los procesos de infección, identificar la función de virulencia y avirulencia en los huéspedes y no-huéspedes y los centros del control químico (Kamoun, 2002).

Este patógeno se propaga sexual y asexualmente; la reproducción sexual sirve para proporcionar un estado de supervivencia de las esporas (oosporas) y generar nuevas combinación de genes. Sin embargo, este organismo ha tenido grandes explosiones de poblaciones epidémicas por la reproducción asexual, como saprofito obligado, causando “la gota” en cultivos de papa y tomate principalmente, con marcadas consecuencias económicas y sociales (Jaramillo, 2003).

Estudios de sobrevivencia a largo plazo, de las oosporas (sexual) y esporangios y micelio (asexual), realizados sobre hojas quemadas por la gota en el campo, permitieron detectar el inóculo de tipo sexual y asexual hasta por 12 y 21 meses después de la quemazón de las hojas (Lees et al., 2002).

2.3.5. Ciclo de vida

Existen dos ciclos epidemiológicos que se deben considerar en el manejo de la gota, el ciclo sexual y el ciclo asexual, Figura 6, el primero ocurre una vez al año, sin embargo en Colombia no es frecuente encontrarlo; mientras el ciclo asexual ocurre aproximadamente cada siete días durante el tiempo favorable para el hongo (Arneson, 1998).

El tipo de apareamiento es una factor importante tanto en las variaciones de las poblaciones y el tipo de reproducción del oomicete, es así como el tipo de apareamiento A2 tiene gran tendencia a la autofertilización (96%, n=47), mientras que en el A1 es escasa (6%, n=69) (Jaramillo, 2003).

2.3.5.1. Reproducción Asexual

El esporangio (zoosporangio) es la unidad de reproducción asexual, el cual puede ser producido en abundancia en muchas especies de huéspedes: Una sola lesión puede producir hasta 300.000 esporangios en una noche (Legar, et al, 1995, citado por Smart, et al, 2000)

El micelio de este hongo produce esporangióforos ramificados de crecimiento

indeterminado. En las puntas de las bifurcaciones de esos esporangióforos, se forman esporangios papilados que tienen la forma de limón, los cuales están programados más para la producción de zoosporas que para la germinación directa, pero conforme prosigue el crecimiento de las puntas de las ramas, los esporangios son desplazados hacia los lados y más tarde se desprenden. En los sitios donde se forman los

Los esporangios son estructuras hialinas con un tamaño que oscila entre 18-24 nm por 25-35 nm, separados del micelio por una septa. Cada esporangio tiene de seis a diez núcleos, que se desprenden fácilmente de los esporangióforos cuando maduran y son arrastrados por el viento que los dispersa y los cambios de humedad relativa que los ayudan a germinar en los tejidos de las plantas huéspedes, mediante la

germinación directa a través de un tubo germinativo o indirectamente al producir zoosporas (Smart, et al, 2000)

Las esporas (zoosporas) se dispersan por el viento y por la salpicadura de gotas de lluvia, cada una produce dos flagelos, pero después de aproximadamente una hora de movilidad las zoosporas se enquistan (pierden los flagelos y desarrollan una pared celular) y germinan produciendo un tubo germinativo.

En condiciones húmedas los esporangios germinan a temperaturas altas; entre 18-24°C se produce un tubo germinativo que penetra directamente la cutícula de la hoja y a temperaturas bajas se lleva a cabo la liberación de 3 a 8 zoosporas biflageladas dentro del esporangio, luego que se rompe la pared de este, las zoosporas se enquistan y penetran la hoja del hospedero.

2.3.5.2. Reproducción Sexual

mayor variabilidad, condición que constituye un factor importante en la epidemiologia del patosistema (Smart, et al, 2000), debido a que solo uno de ellos ocurre en la mayoría de los países, el ciclo sexual de este oomycete rara vez se ha observado.

En México y en otras áreas de centro y Sudamérica ambos tipos de compatibilidad se encuentran ampliamente distribuidos y las oosporas son muy comunes, aunque en Colombia no se presenta este tipo de reproducción. Cuando los tipos de compatibilidad A1 y A2 crecen uno cerca del otro, la hifa femenina crece en dirección del anteridio joven y forma un oogonio (Henfling, 1987).

Figura 6. Ciclo de vida de Phytophthora infestans.

Tomado de: www.cals.ncsu.edu/plantpath/Faculty/ristaino/graphics/fig1.gif

2.3.6. Sintomatología y desarrollo de la enfermedad

En la naturaleza P. infestans se disemina por el viento, lluvia, agua del suelo y semillas. En el desarrollo causativo de la enfermedad, los oomicetes interaccionan con las plantas según una secuencia de etapas, denominadas patogénesis. Las zoosporas de oomicetos son trasportadas por el viento o el agua hasta encontrar la planta huésped, donde la zoospora se mueve en agua libre en los sustratos donde son liberadas desde los esporangios y tienen la capacidad de localizar la zona de penetración en la planta. El periodo máximo de movilidad oscila entre 20 y 30h con una velocidad de 50-230 ums/s, que le permite desplazarse varios centímetros de distancia (Llácer, et al, 2000).

las mismas raíces, mediante el fenómeno denominado quimiotaxis, la cual implica la percepción de señales por quimioreceptores en las zoosporas que germinan de forma indirecta, mediante la formación y liberación de zoosporas de esporangios desarrollados en esporangioforos, o tras la germinación directa de oosporas y zigosporas (Llácer, et al, 2000).

En los mildius foliares, las zoosporas se mueven sobre la superficie vegetal en gotas de agua hacia los estomas de la planta huésped, donde se lleva a cabo la formación del tubo germinativo, mediante un crecimiento apical que resulta del transporte citoplásmatico de materia estructural de pared y membrana y su disposición en el apice, el crecimiento orientado del tubo germinativo requiere su adherencia a la superficie vegetal, que tiene lugar mediante la producción de una matrix extracelular que se compone generalmente de polisacáridos o glicoproteínas, penetrando la cutícula o aprovechando las aberturas naturales, para este proceso se necesitan periodos de alta humedad, una vez dentro del huésped se establece una relación trófica que le permite obtener sus nutrientes, el micelio crece dentro de los tejidos y eventualmente vuelve a producir estructuras reproductivas (Llácer, et al, 2000).

El tipo de lesión varía con la temperatura, humedad, intensidad lumínica y variedad del hospedante. Los síntomas iniciales se presentan como manchas pequeñas de color verde claro a verde oscuro, de forma irregular. Bajo condiciones favorables, las lesiones se convierten en áreas necróticas grandes de color castaño a negro purpúreo, que pueden ocasionar la muerte de los foliolos y avanzar por los pecíolos hasta el tallo, finalmente puede matar la planta afectada.

(Alarcón, 2001)

esporangios y esporangióforos en el borde de las lesiones, principalmente en el borde inferior de la hoja (Huertas, 1985).

En las hojas produce manchas castañas (Figura. 7.A) a negras, sin embargo cuando las condiciones ambientales son muy favorables al parásito, aparecen las fructificaciones blancas del oomicete especialmente en la cara inferior, en el tallo manchas como si hubiese sido quemado por efectos de las heladas (Figura B), en el fruto hay una decoloración castaña oscura con bordes definidos (Figura C), frecuentemente cubierta por la fructificación del parásito, estos síntomas y signos aparecen en cualquier etapa del desarrollo, luego se manifiesta una pudrición de aspecto acuoso en la parte externa del fruto, la cual aumenta progresivamente (Botero, 1997)

Figura 7. Lesiones típicas de P. infestans en diferentes tejidos de plantas de tomate A. Manchas en hojas B. Lesión en tallo C. Decoloración en frutos

El desarrollo de epidemias de la gota depende del efecto que tiene la humedad y temperatura en el ciclo de vida del hongo. La esporulación es favorecida por una humedad relativa alta (100%) y temperaturas entre 10 y 22°C, los esporangios pierdan su viabilidad luego de 3 a 6 horas a menos de 80% de humedad relativa, mientras que la esporulación se lleva a cabo cuando hay rocío o una pequeña película de agua libre sobre las hojas de la planta y una temperatura entre 18 y 25°C, concluyendo luego de media o dos horas máximo.

Una vez los esporangios han germinado se requiere un periodo de dos a dos horas y media con temperaturas de 15 a 25°C, para que se produzca la penetración de los tubos germinativos en los tejidos del hospedante. El micelio del oomicete se desarrolla con mayor rapidez a temperaturas entre 17 y 21°C, esta también es optima para la esporulación, mientras que a temperaturas mayores a 30°C se inhibe el desarrollo del oomicete en el campo, pero no lo destruye, ya que este puede volver a esporular cuando se den las condiciones apropiadas.(Agrios, 2004)

2.4. Control de la gota (Tizón Tardío)

La forma más adecuada para enfrentar la gota del tomate, es mediante la utilización de todas las técnicas que conducen al manejo integrado de la enfermedad, como las medidas de prevención, mediante el cumplimiento de las normas sanitarias para el transporte de material vegetal, erradicación, las cuarentenas cuando se requieran, variedades resistentes y semillas sanas, las prácticas culturales bien ejecutadas y oportunas como la calidad de la semilla, la siembra, fertilización y control de malezas (Jaramillo, 2003)

2.4.1. Control biológico

Existen algunos intentos de conseguir microorganismos para control biológico, se han realizado algunas inoculaciones previas con cepas de P. infestans, que por su cultivo permanente en medios artificiales ha perdido su agresividad en las plantas de tomate y papa, y se usan para que en un posterior ataque del patógeno a la planta lo identifique rapidamente y presente mayor resistencia, también se han venido buscando cepas de baterías que le den alguna actividad de antibiosis a P. infestans y otros fitopatógenos, es probable que algunas comunidades de bacterias endófitas, puedan inducir un cierto grado de defensa contra los fitopatógenos, según su adaptación y localización dentro del huésped, la cual puede ser específica para un determinado sitio y tipo de tejido (Sturtz, et al, 1999 citado por Jaramillo, 2003). 2.4.2. Saneamiento

Estas prácticas están encaminadas a reducir la cantidad de inoculo para los cultivos siguientes. Implica la destrucción de follajes antes de la cosecha, pilas de tubérculos de cosechas anteriores que hayan quedado en el campo y demás residuos de cosecha, que permitan mantener el inóculo vivo como cordones verdes en la zona de cultivo, también la eliminación de plantas huéspedes alternos, en muchos casos especies silvestres u otros cultivo de papa y tomate (Jaramillo, 2003).

2.4.3. Escape

Esta práctica va encaminada a evitar los cultivos en ciertas zonas y/o durante los periodos que favorecen las condiciones ambientales para el desarrollo del patógeno, mediante la anticipación o retraso de las fechas de siembra. Para este caso es muy importante conocer el comportamiento de la resistencia de las variedades, ya que algunas se vuelven susceptibles en días cortos (Jaramillo, 2003).

2.4.4. Otras prácticas de control cultural

los cuales fue realizado por Santos et al (2002), en el cual manifiesta que se ha identificado que el potasio tiene un efecto sobre la enfermedad a través de funciones metabólicas específicas, que alteran las relaciones de compatibilidad del ambiente (Huber y Arny, 1985, reportados por Santos et al, 2002, citado por Jaramillo, 2003).

Frenkel et al, (2002) indica que el boro como microelemento que abunda en las aguas riego recicladas y otros compuestos no determinados, pueden inducir resistencia sistémica adquirida contra P. infestans.

2.4.5. Control químico

El control químico hace parte de las estrategias del manejo integrado de la gota en papa y tomate, dado que es imposible hacer un control eficiente en base a productos orgánicos o biológicos, razón por la cual es necesario integrarlo en las medidas de prevención y mejoramiento genético. El control químico puede estar enfocado a fungistáticos (inhiben la germinación de las esporas) o fungicidas que matan las esporas, con acción erradicante, pero que puede causar fitotoxicidad de forma específica a los Oomycetes, pues según Govers (2001) es importante producir y utilizar productos oomicidas.

El desarrollo de fungicidas debe estar asociado a enzimas particulares y otros procesos bioquímicos que son únicos para los Oomycetes, puesto que poseen una maquinaria bioquímica y molecular propia. El antibiótico poliene suprime el crecimiento de la mayoría de los hongos pero no el de P. infestans; Govers (2001) manifiesta que ha habido cierta demora en el desarrollo de moléculas químicas para este fitopatógeno, puesto que hasta hace poco tiempo fue considerado como hongo, cuyas características bioquímicas son diferentes.

A finales de 1880 se utilizaron productos a base de cobre (Caldo Bordelés), los cuales pueden ser aplicados al comienzo y al final del cultivo, pero fueron siendo reemplazados por los ditiocarbamantos (Zineb, Maneb y Mancozeb) a partir de 1930, por ser menos toxicos y en ocasiones aumentan el color verde de las hojas, posiblemente porque corrigen la deficiencia de algunos elementos menores tipo cationes como el Zinc, para los años 70’s se pusieron en el mercado los fungicidas sistémicos y curativos (Egan et al, 1995).

Flier et al, (2002) opinan que la mayoría de los fungicidas tiene una excelente actividad contra la formación de las oosporas. A concentraciones por debajo de las recomendadas, todos los fungicidas evaluados in vitro, redujeron significativamente la formación de oosporas. De las evaluaciones en plantas, se concluyo que tanto los fungicidas protectantes como los semicurativos, podían ser aplicados para evitar la formación de oosporas, a pesar que la epidemia hubiese estado bien avanzada.

Algunos fungicidas utilizados para el control químico de la gota son los protectantes, debido a los cambios significativos en la composición de las poblaciones de P. infestans en EEUU y Canadá; Kato et al, (1997) (citado por Jaramillo, 2003), evaluaron la sensibilidad de los fungicidas protectantes Mancozeb y Clorotalonil a aislamientos colectados entre 1990-1994, pertenecientes a los linajes clonales US-1, US-6, US-7 y US-8, encontrando que ningún aislamiento o linaje clonal fue resistente a dichos fungicidas.

en dosis bajas actúa como protectante con excelente acción residual y por su actividad antiesporulante, puede ser utilizado en las últimas tres aplicaciones (Egan, et al, 1995).

Los compuestos Trifeniltinas son muy efectivos contra la gota de la papa en el follaje y también ofrecen alguna protección a los tubérculos, debido a su actividad en el suelo, es antiesporulante, reduciendo, la dispersión de los esporangios, que podrían causar infección (Egan et al, 1995), en los fungicidas sistémicos, hay cinco grupos principales de nuevos productos que son activos contra Oomicetos, los cuales se pueden trasladar hacia arriba con la transpiración (por el Apoplasto) a las nuevas zonas de crecimiento o hacia abajo por el floema (por el Simplasto), en ambos sentidos como el Fosetil de aluminio o translaminar como el Cymoxanil (Jaramillo, 2003), los Carbamatos como el Propamocarb, que mostro sinergismo en mezcla con mancozeb para el control de la gota, tiene movimiento translaminar en las hojas , pero poco movimiento sistémico acropetalo o basipetalo, afecta las membranas celulares, pero su acción es principalmente fungistática (Egan, et al, 1995).

Otro de los compuestos utilizados contra la gota son los derivados del ácido cinámico, como el Dimetomorf que es producido por Shell, es un nuevo fungicida curativo y de gran efectividad contra especies de Phytophthora a bajas concentraciones, tiene acción sistémica local, tiene actividad translaminar ( através de la hoja), y fuerte resistencia al lavado por lluvias, es muy activo contra líneas de P. infestans resistentes al metalaxyl, su actividad fue asociada a la supresión de los procesos de formación de la pared celular de las zoosporas, además de impedir la germinación de esporangios y zoosporas, llegando a ser letal (Egan, et al, 1995).

los síntomas, tiene efecto sinergístico para el control de P. infestans en papa y tomate, cuando se aplica en mezcla con mancozeb y con oxadycil. Se ha mostrado que afecta la síntesis de RNA en los hongos (Erwin y Ribeiro, 1996; Egan, et al, 1995).

Los fosfonatos, aunque no se ha entendido de manera clara las razones por las cuales el fosetil-Al (Aliette 80 wp) tienen amplio espectro de acción en las especies de Phytophthora, posiblemente por muchos sitios de acción bioquímica, no es muy efectivo para el control de la gota de la papa en el follaje, pero sí tiene actividad para su control en los tubérculos (Erwin y Ribeiro, 1996); las fenilamidas (Metalaxyl) fueron un éxito en el control de fitopatógenos como Phytophthora, por su efectividad y efecto curativo a bajas dosis en condiciones de alta presión de la enfermedad, lo que hizo que fuera tan atractivo para los agricultores quienes explotaron sus potencialidades al máximo, presionando la resistencia, es altamente sistémico con traslocación hacia arriba o hacia abajo, pues el tratamiento al follaje da buena protección a los tubérculos, posiblemente por la translocación del ingrediente activo, inhibiendo la esporulación y el desarrollo de los esporangios y es menos susceptible de ser lavado por la lluvias (Egan, et al, 1995).

2.4. RESISTENCIA GENETICA

La gota es el problema más serio de los cultivos de papa y tomate, ya que durante las prácticas de producción es necesaria la aplicación de fungicidas y prácticas culturales intensivas para el control de P. infestans, sin embargo, y debido a los constantes cambios genéticos en las poblaciones del microorganismo y a la resistencia que ha desarrollado este oomicete, ha provocado grandes pérdidas a los agricultores (Fry and Goodwin, 1997; Garelik, 2002).

completa de tipo hipersensible, como es el caso del gen R y de la cual se obtienen proporciones mendelianas simples en los cruzamientos, y poligenética, cuando el número de genes que proporcionan la resistencia son dos o tres, la resistencia poligenética también hace referencia a cualquier tipo de resistencia en la cual no se obtienen proporciones mendelianas claras en los cruzamientos, en 1964 se obtuvo evidencia de la presencia de cuatro genes aditivos que confieren resistencia a algunas cepas de P. infestans en familias de Solanum, los materiales se obtuvieron de cruzamientos entre variedades susceptibles de S. tuberosum y una variedad resistente de S. andigena ( Guzmán, 1964).

Se considera un huésped resistente cuando no puede ser atacado por el patógeno, sin embargo, en la relación huésped-patógeno, la resistencia puede ser de varios niveles y algunos individuos o clones, pueden estar más afectados que otros, la resistencia puede ser total (100%), o parcial (Turkensteen, 2002)

A pesar de exister una amplia reserva de genes en especies silvestres de Solanum, se ha obtenido un éxito limitado en la resistencia de variedades de tomate y papa a P. infestans debido a que se conoce muy poco sobre la fisiología y las bases moleculares de la resistencia (Vleeshowuers, et al. 2000). Otro aspecto es la complejidad del patógeno, pues los aislamientos a evaluar deben ser representativos de la población de P. infestans en por lo menos 12 a 20 años; se cuestiona si las pruebas deben ser hechas a partir de un solo aislamiento compatible con todas las fuentes de resistencia disponibles (Turkensteen y Flier, 2002b)

presentan resistencia al patógeno pueden ser del tipo de resistencia vertical, ya que estas poseen un gen que proporciona resistencia especifica el cual es conocido como el gen R, o el gen de la virulencia que interactúa con el correspondiente gen de la avirulencia Avr encontrado en el patógeno, que es conocido como el concepto de gen por gen, y que resulta en el estímulo de una reacción de hipersensibilidad (HR) (Flor, 1971; Hammond-kosack and jones, 1996; Keen, 2000; Leister, 2000). En este modelo de gen por gen, la presencia de los genes R en la planta y su correspondiente gen de la avirulencia (Avr) en el patógeno, resulta en una resistencia (interacción incompatible), mientras que la ausencia de genes R o de Avr resulta en una interacción compatible y por lo tanto se presenta la enfermedad (Jaramillo, 2003).

Hay diferencia de criterios entre los grupos que defienden la utilización de material vegetal con genes R y los que prefieren que estén libres de estos, el hecho es que los materiales con genes R en algún momento pierden la resistencia por compatibilidad con las poblaciones de P. infestans predominantes. Según Turkensteen y Flier (2002b) existen tres normas básicas para la resistencia a este patógeno: 1. Los genes R pueden contribuir a la resistencia parcial durable a través del ligamiento o por efectos pleitropicos. 2. Hay evidencia de que el mejoramiento por genes R puede producir variedades muy susceptibles, como la variedad vertifolia que posee cuatro genes R (R1, R2, R3, R4). 3. Hay una sola evidencia de los buenos niveles de resistencia después de la remoción de los genes R de las poblaciones mejoradas.

Las plantas que poseen este gen R son efectivas solo para prevenir el desarrollo de “la gota” si la cepa de P. infestans contiene el correspondiente gen de la avirulencia “Avr”, el gen R expresa una resistencia media y es rápidamente vencido por una nueva cepa del patógeno (Malcolmson and Black, 1966).

embargo los mecanismos de acción de la resistencia horizontal no han sido completamente entendidos, pero se cree que esta tiene una mayor durabilidad que la resistencia vertical, la durabilidad de la resistencia horizontal está mostrando un efecto más duradero frente a diferentes enfermedades (Johnson, 1984). La resistencia presentada en una especie de papa S. bulbocastanum es efectiva contra un gran número de especies de P. infestans, debido al gen RB localizado en el cromosoma ocho, esto muestra un amplio espectro de resistencia tanto en invernadero como en campo que puede ser usado para transferir resistencia a otras especies (Song et al, 2003; Lozoya-Saldana et al, 2005).

3. PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA

El cultivo de tomate es muy importante para Colombia, no solo por lo que representa para la seguridad alimentaria del país, ya que es básico para la canasta familiar, sino también por la generación de mano de obra para las labores del cultivo, transporte, comercialización y transformación industrial, que se traduce en mejor calidad de vida para las personas vinculadas de manera directa o indirecta a dichas actividades y mayor desarrollo de los municipios, ya que este cultivo hace parte de la cadena agroalimentaria.

Por tal razón amerita todos los esfuerzos encaminados al control del patógeno P. infestans, causante de la principal enfermedad del cultivo de tomate (tizón tardío), y por lo cual se deben desarrollar nuevas técnicas acompañadas por el desarrollo de nuevas variedades capaces de resistir el ataque del fitopatógeno y disminuir su agresividad, influyendo en la reducción de costos por la disminución en la dosis de fungicidas (oomicidas) y ayudar a bajar la contaminación de suelos y aguas.

3.1. JUSTIFICACIÓN

4. OBJETIVOS

4.1. Objetivo general

Determinar el comportamiento de cuatro materiales experimentales de tomate, obtenidos por medio de la metodología HETEROINJERTO BERNAL (HIB) al Oomycete P. infestans, agente causal de la enfermedad conocida como “gota”.

4.2. Objetivos específicos

 Describir los síntomas de la enfermedad en los heteroinjertos (HIB).

 Comparar el efecto de Phytophthora infestans en cuanto a los niveles de incidencia y severidad en los cuatro heteroinjertos evaluados.

5. MATERIALES Y METODOS

5.1. Diseño experimental

Para desarrollar la investigación se empleo un diseño experimental de bloques completos al azar con 35 repeticiones. Cada bloque tuvo un tratamiento correspondiente a uno de los materiales obtenidos por el método HIB para un total de cuatro bloques, cada uno de 1.5 metro de ancho por 1.5 metros de largo donde se ubicaron las 35 plántulas de cada heteroinjerto y a una altura del suelo de 30 centímetros y entre bloques se dejo una calle de 50 cm de ancho. En cada bloque se ubicaron siete columnas por cinco filas de plantas distanciadas 10 centímetros aproximadamente para un total de 35 plantas las cuales se emplearon en su totalidad para hacer las respectivas lecturas.

5.2. Localización

El trabajo de investigación se realizo en dos fases, la primera correspondió a la etapa de laboratorio y la segunda a las pruebas sobre la especie vegetal estudiada, que se adelantó en los invernaderos el Centro Experimental San Javier ubicado en el municipio de Zipaquira, instalaciones de la Pontificia Universidad Javeriana. La investigación se inicio en el mes de Octubre del 2007 y las evaluaciones correspondientes finalizaron en el mes de Junio de 2008.

5.3. Preparación de semilleros y trasplante

Una vez obtenidas las plántulas y cuando presentaron una altura de 12 cm se transplantaron a bolsas de 1 kilo, con el sustrato preparado en la proporción mencionada anteriormente; el material vegetal fue regado periodicamente y fertilizado con abono químico 10-30-10, de acuerdo a las necesidades de las plantas, sugerido por el Doctor Gerardo Moreno (Codirector).

5.4. Obtención de la cepa e incremento de inóculo

La cepa pura de P. infestans fue obtenida en el laboratorio de Fitopatología de Corpoica; reportada como el genotipo EC-1. perteneciente al tipo de apareamiento A1 y reportada tanto para Ecuador como para Colombia. Para multiplicar el inóculo se realizaron pases al medio selectivo agar V8 (Jugo V8, Agar-agar y Carbonato de calcio), y se llevaron a incubar a temperatura ambiente, observando el crecimiento de las colonias cada tercer día, luego se hizo un montaje en fresco para observar al microscopio las características típicas del microorganismo.

5.5. Preparación de la suspensión e inoculación en plántulas sanas

Fase de Laboratorio

Una vez activado el inóculo se multiplico también en agar V8, a temperatura ambiente y en completa oscuridad. Una vez obtenido suficiente desarrollo micelial como de esporangios (4-7 días) se procedió a lavar las colonias con agua destilada estéril, luego se pasaron por un filtro de nylon de 10u, hasta obtener una suspensión muy pura de esporangios que se almaceno a 4°C por dos horas para promover la liberación de zoosporas, para la inoculación se calculo una concentración que estaba entre 3x103-5x104 zoosporas/ml (Trillos, 1989).

Fase de Invernadero