Universidad Autónoma de Querétaro. Universidad Autónoma de Aguascalientes. (1) Facultad de Química (2) Facultad de Ingeniería

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EFECTO DE LA APLICACIÓN DE PEROXIDO DE HIDROGENO PARA LA INDUCCIÓN DE RESISTENCIA EN CHILE JALAPEÑO (CAPSICUM ANNUUM L.)

CONTRA LA ENFERMEDAD DE MARCHITEZ DEL CHILE OCASINADA POR

PHYTOPHTHORA CAPSICI.

Gómez Renaud, V. M. (1); Torres-Pacheco, I. (2); Bárcena Romero A. R. (1); Cervantes Landaverde, J. J. (1); Olvera Luna, A. (1); Quijas Martínez, J. (3); Rosales Cueto, L. L. (1).

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Facultad de Química (2)

Facultad de Ingeniería

Universidad Autónoma de Querétaro

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Centro de Ciencias Agropecuarias

Universidad Autónoma de Aguascalientes

RESUMEN

Se aplicó de forma tópica la solución de peróxido de hidrógeno en plantas de chile jalapeño plantadas en un sustrato que contenía una carga de zoosporas de P. capsici determinada para lograr la infección y desarrollar la enfermedad de marchitez del chile; el material vegetal que se empleó es una variedad sensible a esta enfermedad. Para probar la efectividad del tratamiento con peróxido se hicieron comparaciones con otros tratamientos aplicados de la misma manera, los tratamientos fueron ácido jasmónico (fitohormona bien conocida que regula señales en las vías de defensa en plantas), y metan sodio junto con micorrizas y rizobacterias. Los resultados muestran la efectividad de los tratamientos, sin embargo el estudio de la productividad de las plantas no se concluyó por falta de tiempo.

INTRODUCCION

La enfermedad conocida como “marchitez del chile” (ocasionada por Phytophthora capsici) provoca una muerte prematura de la planta. La infección ocurre en las raíces o en la base del tallo, los primeros síntomas que se observan son el marchitamiento de las hojas sin cambios en su color, que finalmente quedan colgadas de los peciolos. En la base del tallo aparece una mancha marrón verdusca que se ennegrece de acuerdo con el grado de necrosis de los tejidos. Las raíces y tallos afectados muestran una pudrición, también ocurre la caída de las flores y los frutos anticipan su cambio a color rojo y se arrugan. Los tallos continúan erguidos con las hojas colgantes y los frutos secos y arrugados.

En México se considera que la “marchitez del chile” es la enfermedad más importante de este cultivo causada por hongos, se ha reportado su presencia en todos los estados productores de chile donde las condiciones ambientales favorecen su desarrollo, particularmente en los estados de Aguascalientes, Guanajuato, San Luis Potosí, Zacatecas, Durango, Sinaloa, Sonora, Chihuahua, Querétaro, Hidalgo y Michoacán.

Desde el descubrimiento de esta enfermedad los trabajos para controlarla se han enfocado contra Phytophthora tanto en el extranjero como en México, se han reportado numerosos trabajos a nivel mundial sobre control químico.

Desde el año de 1966 se han desarrollado en México variedades resistentes a P. capsici. En la década de los 80’s resurgió fuertemente esta estrategia de control con el descubrimiento de 19 criollos resistentes a P. capsici originarios del estado de Morelos. Entre ellos sobresalía el “Criollo de Morelos-334” (CM-334) debido a que exhibía consistentemente un alto grado de

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superficie y los frutos son pequeños y picantes. Estos materiales junto con algunos introducidos de otros países fueron ampliamente usados en México y en el mundo para generar variedades resistentes. Sin embargo, desafortunadamente no se ha alcanzado el éxito esperado y la enfermedad sigue causando grandes pérdidas en el país (González-Chavira y col., 2002).

En condiciones favorables, Phytophthora capsici puede causar pérdidas del 60 al 100% de la superficie de chiles cultivados; en los estados de Guanajuato, Aguascalientes y San Luis Potosí la superficie de siembra de chile se ha reducido un 60% por causa de este problema (SAGARPA, 2004).

Por otra parte se conoce que las especies reactivas de oxígeno (ROS) son componentes comunes de las respuestas de defesa en plantas contra patógenos, al entrar en contacto células o tejidos vegetales con agentes microbianos ocurre una ráfaga oxidativa caracterizada por la rápida generación de peróxido de hidrogeno (H2O2). Este puede actuar como señal local para la muerte celular hipersensitiva y también como una señal difusible para la inducción de activación de genes de defensa en células adyacentes. (Orozco, 2001). Estos genes codifican para proteínas asociadas a patogénesis, genes que regulan la acumulación de compuestos fenil-propanoides y genes que codifican para enzimas desintoxicantes de ROS. Adicionalmente, la formación extracelular de ROS y la ráfaga oxidativa tienen un rol predominante en la ejecución de la muerte celular como defensa en plantas (Pellinen, 2002).

MATERIALES Y METODOS Microorganismo

Se empleó una cepa nativa de Phytophthora capsici.

Material vegetal

Capsicum annuum tipo Ancho variedad Jamaica bajo condiciones de invernadero, sembrado en vertisol colectado en la zona del bajío (Silao, Gto.). El sustrato se colocó en bolsas de polietileno.

Inoculación de las plantas

Se emplearon tres niveles de inoculantes. Bajo: < 250 UFC, Medio: 500 UFC, Alto: > 1000 UFC. Se empleó suelo que contenía 1000 UFC y se mezcló con fracciones de suelo estéril para lograr las concentraciones de UFC deseadas.

Tratamiento con inductores de defensa

Para cada planta se suministraron 50 mL de solución con un aspersor. Peróxido de hidrógeno (6mM), Metan sodio (500 Kg/Ha de suelo adicionado con micorrizas y rizobacterias), Ácido Jasmónico (250 g/ 3L).

Recolección de datos

Las variables de respuesta consideradas fueron la altura, diámetro de planta y sanidad de la misma. Las medidas fueron tomadas con un vernier, un flexómetro y un estándar de sanidad respectivamente.

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Análisis de datos

Los análisis estadísticos se realizaron con Statistical Discovery Software JMP.

RESULTADOS

Análisis de varianza y prueba de medias Resultados de tratamientos con la variable altura.

Análisis de varianza

Source DF Sum of Squares Mean Square F Ratio Prob > F

Tratamientos 3 2222.771 740.924 11.1738 <.0001

Repetición 2 1209.919 604.960 9.1234 0.0001

Error 714 47344.575 66.309

C. Total 719 50777.265

Medias de ANOVA

Level Number Mean Std Error Lower 95% Upper 95%

1 180 53.3944 0.60695 52.203 54.586

2 180 51.0389 0.60695 49.847 52.231

3 180 54.8056 0.60695 53.614 55.997

4 180 55.6889 0.60695 54.497 56.881

Std Error uses a pooled estimate of error variance

Comparación de medias Level Mean 4 A 55.688889 3 A B 54.805556 1 B 53.394444 2 C 51.038889

Levels not connected by same letter are significantly different

Resultados de tratamientos con la variable diámetro Análisis de varianza

Source DF Sum of Squares Mean Square F Ratio Prob > F

Tratamientos 3 0.634460 0.211487 2.4838 0.0597

Repetición 2 0.047901 0.023951 0.2813 0.7549

Error 714 60.794230 0.085146

C. Total 719 61.476591

Medias de ANOVA

Level Number Mean Std Error Lower 95% Upper 95%

1 180 0.661278 0.02175 0.61858 0.70398

2 180 0.610833 0.02175 0.56813 0.65353

3 180 0.694167 0.02175 0.65147 0.73687

4 180 0.654167 0.02175 0.61147 0.69687

Std Error uses a pooled estimate of error variance

Comparación de medias Level Mean 3 A 0.69416667 1 A B 0.66127778 4 A B 0.65416667 2 B 0.61083333

Levels not connected by same letter are significantly different

Resultados de tratamientos con variable sanidad Análisis de varianza

Source DF Sum of Squares Mean Square F Ratio Prob > F

Tratamientos 3 3.87083 1.29028 2.3736 0.0691

Repetición 2 3.80278 1.90139 3.4978 0.0308

Error 714 388.12500 0.54359

C. Total 719 395.79861

Medias de ANOVA

Level Number Mean Std Error Lower 95% Upper 95%

1 180 3.16667 0.05495 3.0588 3.2746

2 180 3.28889 0.05495 3.1810 3.3968

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Std Error uses a pooled estimate of error variance Comparación de medias Level Mean 2 A 3.2888889 4 A 3.2500000 1 A 3.1666667 3 A 3.1000000

Levels not connected by same letter are significantly different

Resultados de altura y nivel de tratamiento Análisis de varianza

Source DF Sum of Squares Mean Square F Ratio Prob > F

Nivel de Inóculo 2 1523.369 761.685 11.3355 <.0001

Repetición 2 1209.919 604.960 9.0031 0.0001

Error 715 48043.976 67.194

C. Total 719 50777.265

Medias de ANOVA

Level Number Mean Std Error Lower 95% Upper 95%

1 240 51.7500 0.52913 50.711 52.789

2 240 54.2458 0.52913 53.207 55.285

3 240 55.2000 0.52913 54.161 56.239

Std Error uses a pooled estimate of error variance

Comparación de medias

Level Mean

3 A 55.200000

2 A 54.245833

1 B 51.750000

Levels not connected by same letter are significantly different

Resultados para diámetro y nivel de inoculo Análisis de varianza

Source DF Sum of Squares Mean Square F Ratio Prob > F

Nivel de Inóculo 2 0.739439 0.369719 4.3558 0.0132

Repetición 2 0.047901 0.023951 0.2822 0.7542

Error 715 60.689251 0.084880

C. Total 719 61.476591

Medias de ANOVA

Level Number Mean Std Error Lower 95% Upper 95%

1 240 0.700208 0.01881 0.66329 0.73713

2 240 0.628667 0.01881 0.59175 0.66559

3 240 0.636458 0.01881 0.59954 0.67338

Std Error uses a pooled estimate of error variance

Comparación de medias

Level Mean

1 A 0.70020833

3 B 0.63645833

2 B 0.62866667

Levels not connected by same letter are significantly different

Resultados de sanidad para nivel de inoculo Análisis de varianza

Source DF Sum of Squares Mean Square F Ratio Prob > F

Nivel de Inóculo 2 3.07778 1.53889 2.8291 0.0597

Repetición 2 3.80278 1.90139 3.4956 0.0309

Error 715 388.91806 0.54394

C. Total 719 395.79861

Medias de ANOVA

Level Number Mean Std Error Lower 95% Upper 95%

1 240 3.28750 0.04761 3.1940 3.3810

2 240 3.18750 0.04761 3.0940 3.2810

3 240 3.12917 0.04761 3.0357 3.2226

Std Error uses a pooled estimate of error variance

Comparación de medias

Level Mean

1 A 3.2875000

2 A B 3.1875000

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Levels not connected by same letter are significantly different

DISCUSIONES Y CONCLUSIONES

Los análisis estadísticos revelan que los tratamientos con niveles bajo y medio más efectivos con el metan sodio inoculante, pero para tratamientos con niveles altos el peróxido revela una efectividad similar al metan sodio inoculante tanto. Las variables que se toman en cuenta hasta ahorita son el diámetro de la planta y su altura junto con su nivel de sanidad; sin embargo, falta determinar la eficiencia de la planta para la producción de fruto, la enfermedad de marchitez del chile se hace notar durante la etapa de floración y fructificación de la planta, sin embargo hace falta más tiempo para determinar ese parámetro.

REFERENCIAS BIBLIOGRAFICAS

González-Chavira, M. M.; Torres Pacheco, I.; Guzmán Maldonado, H., “Patógenos involucrados en la marchitez del chile” Proceedings of the 16th International Pepper Conference Tampico, Tamaulipas, Mexico. November 10 – 12., 2002.

Orozco-Cárdenas M.; Narváez-Vásquez, J.; Ryan, C. “Hydrogen Peroxide Acts as a Second Messenger for the Induction of Defense Genes in Tomato Plants in Response to Wounding, Systemin, and Methyl Jasmonate”. The Plant Cell. 13, 179–191. 2001.

Pellinen, R.; Korhonen M. S.; Tauriainen, A.; Palva, E.; Kangasjärvi, J. “Hydrogen Peroxide Activates Cell Death and Defense Gene Expression in Birch”. Plant Physiol. 130, 549-560. 2002. SAGARPA. Anuario Estadístico. 2004.

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