Contenido
Diagnóstico
Ensayo en fragmentos de hojas de bananos y plátanos (Musa spp.) para el estudio a nivel monocíclico de la evolución
de los síntomas de la sigatoka negra causada por Mycosphaerellafijiensis Morelet 3 Luis Pérez Vicente, Michel Pérez Miranda, María Isabel Jiménez y María Jama
Fitopatógenos en los cultivos de pastos y forrajes en Cuba 11
Gloria González Arias, María O. López Mesa, Zenaida Amat Novo, Giselle Estrada Vilardel, Danay López Manes, Blanca Bernal Areces, Ana Granda, Giselle Rodríguez Gutiérrez, Leidys Figueredo González, Ana D. Pupo Zayas, María Ramos, Mercedes González, Martha Ruiz Guardado, Idiel Pérez Guevara, César Nápoles Albanés,
Graciela García Rivero, Carmen R. Sánchez, Carmen Buchillón y Mirtha López
Causas de la aparición de la enfermedad mancha verde en hojas de tabaco (Nicotiana tabacum L.) 19 Danneys Armario Aragón, Sinesio Torres García, Oguelis Rodríguez Pérez, Iban Arredondo Quevedo,
Yunetsy Girado López y Ángel Mollineda Trujillo
Ecología
Efecto de los medios de cultivo y la temperatura en el crecimiento de Cladosporium fulvum Cooke
(Sin. Passalora fulva) 25
Alexander Bernal Cabrera, Benedicto Martínez Coca, Manuel Díaz Castellanos, Lidcay Herrera Isla y Yanelys Alonso Díaz
Control biológico
Reproducción de Heterorhabditis indica en cultivos bidimensionales elaborados con proteína animal 29 Yirina Valdés Vázquez, Antonio A. Lobaina Audevert, María E. Márquez Gutiérrez, Maylen Gómez Pacheco
y Mercedes Escobar Hernández
Introducción de la avispa de Costa de Marfil Cephalonomia stephanoderis Betrem (Hymenoptera: Bethylidae), parasitoide de la broca del fruto del cafeto Hypothenemus hampei Ferrari
(Coleoptera: Scolytidae) en Cuba 33
Eliel Peña Marrero, Mario García Hernández, Eliazar Blanco Rodríguez y Juan F. Barreras Gaytán
Manejo de plagas
Variabilidad de Mycosphaerella fijiensis Morelet. Estabilidad de la resistencia a sigatoka negra
de los clones híbridos de la FHIA 37
Michel Pérez Miranda, Luis Pérez Vicente, Roberto Trujillo y Dulce M. Betancourt
Efectos de una cobertura viva de Teramnus labialis (L.f.) Sprengel sobre las arvenses en campos citrícolas 49 Iván R. Gutiérrez Rojas, María de los A. Felipe López, Rafael Pérez Carmenate, Dayamí Fontes y Vernon I. Daniel
Reseña
Manejo convencional y alternativo de la sigatoka negra en bananos: estado actual y perspectivas 55 Luis Pérez Vicente
Comunicación corta
Nuevos aislados de Bacillus spp. antagonistas a Sclerotium rolfsi, Rhizoctonia solani y Pythium
aphanidermatum 73
Acenet I. Sosa López, Victoria Pazos Álvarez-Rivera y Marleny González García
Insectos del orden Lepidoptera detectados en plantas de noni (Morinda citrifolia L.) 75 Nancy González García, Rubén Avilés Pacheco, Bienvenido Cruz Díaz y Yolanda Martínez Suárez
Resumen de tesis
Conservación de artrópodos benéficos en un sistema de producción agrícola urbano 77 Yaril Matienzo Brito
Contents
Phytosanitary diagnosis
An Assay in Banana and Plantain (Musa spp.) Leaf Fragments to Study the Evolution of Symptoms
of Black Sigatoka Disease Caused by Mycosphaerellafijiensis Moreletat Monocyclic Level 3 Luis Pérez Vicente, Michel Pérez Miranda, María Isabel Jiménez and María Jama
Phytopatogens in Grass and Forage Crops from Cuba 11
Gloria González Arias, María O. López Mesa, Zenaida Amat Novo, Giselle Estrada Vilardel, Danay López Manes, Blanca Bernal Areces, Ana Granda, Giselle Rodríguez Gutiérrez, Leidys Figueredo González, Ana D. Pupo Zayas, María Ramos, Mercedes González, Martha Ruiz Guardado, Idiel Pérez Guevara, César Nápoles Albanés,
Graciela García Rivero, Carmen R. Sánchez, Carmen Buchillón and Mirtha López
Causes of Green Spot Disease Appearance in Tobacco (Nicotiana tabacum L) 19
Danneys Armario Aragón, Sinesio Torres García, Oguelis Rodríguez Pérez, Iban Arredondo Quevedo, Yunetsy Girado López and Ángel Mollineda Trujillo
Ecology
Effect of Culture Media and Temperature on the Growth of Cladosporium fulvum Cooke (Sin. Passalora fulva) 25 Alexander Bernal Cabrera, Benedicto Martínez Coca, Manuel Díaz Castellanos, Lidcay Herrera Isla
and Yanelys Alonso Diaz
Biological control
Reproduction of Heterorhabditis indica in Bidimentional Culture Media Elaborated with Animal Protein 29 Yirina Valdés Vázquez, Antonio A. Lobaina Audevert, María E. Márquez Gutiérrez, Maylen Gómez Pacheco
and Mercedes Escobar Hernández
Introduction of Ivory Coast Wasp Cephalonomia stephanoderis Betrem (Hymenoptera: Bethylidae), Parasitoid
of Coffee Berry Borer Hypothenemus hampei Ferrari (Coleoptera: Scolytidae) in Cuba 33 Eliel Peña Marrero, Mario García Hernádez, Eliazar Blanco Rodríguez and Juan F. Navarro Gaytán
Pest management
Variability of Mycosphaerella fijiensis Morelet. Durability of the Resistance to Black Sigatoka
in the FHIA Hybrids Cultivars 37
Michel Pérez Miranda, Luis Pérez Vicente, Roberto Trujillo and Dulce M. Betancourt
Effects of a Cover Crop Teramnus labialis (L.f.) Sprengel on Weed Populations in Citric Fields 49 Iván R. Gutiérrez Rojas, María de los A. Felipe López, Rafael Pérez Carmenate, Dayamí Fontes
and Vernon I. Daniel
Review
Conventional and Alternative Management of Black Sigatoka Disease in Banana. Current Status and Perspectives 55 Luis Pérez Vicente
Short communication
New Bacillus spp. Isolates Antagonists to Sclerotium rolfsi, Rhizoctonia solani and Pythium aphanidermatum 73 Acenet I. Sosa López, Victoria Pazos Álvarez-Rivera and Marleny González García
Lepidoptera Insects Detected on Noni Plants (Morinda citrifolia L.) 75
Nancy González García, Rubén Avilés Pacheco, Bienvenido Cruz Díaz and Yolanda Martínez Suárez
Thesis abstract
Preservation of Benefits Arthropods in an Urban System of Agricultural Production 77 Yaril Matienzo Brito
FITOSANIDAD vol. 10, no. 1, marzo 2006
Diagnóstico
ENSAYO EN FRAGMENTOS DE HOJAS DE BANANOS
Y PLÁTANOS (
MUSA
SPP.) PARA EL ESTUDIO A NIVEL
MONOCÍCLICO DE LA EVOLUCIÓN DE LOS SÍNTOMAS
DE LA SIGATOKA NEGRA CAUSADA POR
MYCOSPHAERELLA
FIJIENSIS
MORELET
Luis Pérez Vicente,1 Michel Pérez Miranda,1 María Isabel Jiménez2 y María Jama2
1 Instituto de Investigaciones de Sanidad Vegetal. Calle 110 no. 514 e/ 5a. B y 5a. F, Playa, Ciudad
de La Habana, CP 11600
2 Centro Biotecnológico del Ecuador (CIBE) de la Escuela Politécnica del Litoral en Guayaquil,
Ecuador
RESUMEN
Se describe el desarrollo de un ensayo de inoculación artificial so-bre fragmentos de hojas de clones de bananos y plátanos con dife-rentes niveles conocidos de resistencia parcial a sigatoka negra mantenidos in vitro. Se colectaron fragmentos de hojas de 3,5 x 3,5 cm de la primera hoja completamente expandida (10 frag/clon), los cua-les se lavaron con agua estéril y colocaron en una placa de Petri de 10 cm con agar agua + benzimidazol (20 g agar.L–1 + 40 µg.mL–1 de
benzimidazol). Se inocularon con diferentes concentraciones de conidios de M. fijiensis obtenidos de cultivos in vitro del patógeno e incubaron bajo luz fluorescente. La cantidad de lesiones y su evolu-ción por estados durante un ciclo infeccioso se evaluó en días con-secutivos. Se determinó la concentración óptima de inóculo para el desarrollo del ensayo. Existió una fuerte correspondencia entre las curvas de aparición de lesiones en relación con el tiempo en los fragmentos de hoja in vitro a nivel monocíclico y las curvas de desarro-llo de la enfermedad en el campo a nivel policíclico en los clones respectivos, por lo que el método es aplicable para estimar el nivel de resistencia parcial de los clones frente a sigatoka negra y para comparar la agresividad de los aislamientos bajo condiciones con-troladas. La duración de la vida verde de las hojas en el ensayo no permitió determinar la intensidad de la reproducción sexual del pató-geno.
Palabras clave: resistencia parcial, sigatoka negra, Mycosphaerella fijiensis, ensayo monocíclico
ABSTRACT
An assay of artificial inoculation on banana leaf fragments in vitro was studied. Fragments of 3.5 x 3.5 cm of the first fully expanded leaf (10 fragments/cultivar) were washed with sterilized water and placed in 10 cm Petri dishes containing 20 g agar.L–1 + 40 µg.mL–1 of benzimidazol.
The fragments were inoculated with different concentrations of M. fijiensis conidia obtained from in vitro cultures the pathogen and were incubated under fluorescent light. The number of lesions and its evolution to different stages of development were assessed daily in a single infection cycle. The optimal conidial concentration for the development of the assay was determined. A strong correlation between the curves of development of lesions on time in the fragments in vitro at monocyclic level and the curves of development of the disease on time in different cultivars at polycyclic level in the field was observed allowing sustain that the method is useful to compare the level of partial resistance of Musa cultivars to Black Sigatoka disease and the aggressiveness of the populations under controlled conditions. The duration of the fragments green life in vitro in the experiments do not allowed assess the intensiveness of the sexual reproduction of the pathogen. Further research is required to increasing the green life of the fragments of banana leaves to allowing the formation of the sexual reproduction of the pathogen in the spots.
Key words: partial resistance, black sigatoka, Mycosphaerella fijiensis, monocyclic assay
INTRODUCCIÓN
L
a aparición de la sigatoka negra en Cuba causada por Mycosphaerella fijiensis Morelet, a finales de 1990 [Vidal, 1992], tuvo un impacto marcado en los costos de producción y especialmente en la estructura clonal de la superficie del país plantada de musáceas [Pérez et al., 2002].El uso de variedades resistentes es sin duda la estrate-gia más económica y ambientalmente sostenible de lu-cha contra esta enfermedad. Se han llevado a cabo
nu-merosos estudios sobre la resistencia de los clones de bananos y plátanos a M. fijiensis [Meredith y Lawrence, 1970; Firman, 1972; Fouré et al., 1984; Fouré
et al., 1990; Fouré, 1994; Hernández y Pérez, 2001; Rowe, 1998].
Fouré (1994) describió dos tipos de reacciones en Musa
don-Pérez Vicente y otros
de no ocurre reproducción del patógeno, y la reacción de compatibilidad con desarrollo de los síntomas y re-producción del patógeno, en la que se diferencian la resistencia parcial, que se expresa por un alargamiento del ciclo y disminución de la reproducción del patógeno con una baja tasa de incremento de la enfermedad, y la sensibilidad observada en los clones Cavendish y pláta-nos (AAB), caracterizada por un ciclo de la enferme-dad corto, reproducción intensa, alta tasa de incremento de la enfermedad y grandes afectaciones del área fotosintética de la planta.
Hernández y Pérez (2001) determinaron la reacción y componentes de la resistencia a sigatoka negra de los clones FHIA 23, FHIA 2, FHIA 3, FHIA 18, SH 3436 y de un grupo importante de clones naturales del ban-co de germoplasma de Cuba, entre los que se enban-contra- encontra-ban diferentes clones pertenecientes al subgrupo Cavendish (AAA), plátanos (AAB), el Yangambi Km 5 (subgrupo Ibota, AAA), el Paka (AB) y el Burro CEMSA (ABB), mantenidos sin tratamiento con fungicidas durante todo el tiempo que duraron las ob-servaciones. Los clones FHIA con resistencia parcial a sigatoka negra mostraron un alargamiento esta-dísticamente significativo de la duración en días entre la emergencia de las hojas y la aparición y duración de la evolución de las lesiones, en relación con el clon Gran enano susceptible. La resistencia parcial de estos clones se expresa mediante el alargamiento de la evolución o transición de los síntomas de rayas a necrosis y en la reducción del número de pseudotecios por mancha [Pérez, 1998]. En el Yangambi Km 5 las aloinfecciones a partir de inóculo producido en parcelas vecinas de-terminaron la aparición de numerosas manchas y defoliaciones, pero no la formación de espermogonios y pseudotecios.
En Cuba más de 11 000 ha de superficie de bananos y plátanos están cultivadas de híbridos FHIA [Pérez et al., 2002]. Por cuanto la resistencia parcial es de carác-ter cuantitativo, el ambiente tiene una fuerte influen-cia en el resultado de la evaluación de la reacción de los clones, por lo que es altamente deseable disponer de un ensayo bajo condiciones controladas que permita de-terminar la reacción de los clones y los cambios de agre-sividad de las poblaciones del patógeno bajo condicio-nes ambientales estables y comparables.
El Hadrami et al. (1998, 2000) desarrollaron ensayos en fragmentos de hojas in vitro de diferentes cultivares de bananos y plátanos, pero no publicaron los detalles de los procedimientos de trabajo.
El objetivo del presente trabajo fue el estudio de la evolución de los síntomas de sigatoka negra causada por M. fijiensis sobre fragmentos de hojas in vitro bajo condiciones controladas (estudio de la epidemiología de sigatoka negra a nivel monocíclico y su efecto sobre los componentes que caracterizan la resistencia parcial).
MATERIALES Y MÉTODOS
Con el objetivo futuro de la comparación de la agresivi-dad de diferentes aislamientos de M. fijiensis y de eli-minar la influencia ambiental en los ensayos cuantita-tivos de desarrollo de la enfermedad en diferentes clones, se estudió un procedimiento de inoculación en fragmen-tos de hojas, similar al desarrollado por El Hadrami et al. (1998, 2000) a nivel monocíclico sobre un ciclo de infección, para lo cual se plantaron plantas de los clones Gran enano, FHIA 2, FHIA 18, FHIA 23 y Yangambi Km 5 en macetas dentro de un aislador. Se colectaron fragmentos de la primera hoja completamente expan-dida de 3,5 x 3,5 cm y se lavaron con agua destilada estéril, luego se colocaron en una placa de Petri con agar-agua + 40 µg.mL–1 de benzimidazol, con el haz de la
hoja en contacto con el agar (Fig. 1A). Para evitar que los extremos del fragmento de hoja se separaran del agar, se colocó sobre este una lámina transparente plás-tica estéril del mismo tamaño de la superficie interior de la placa, a la que se le había eliminado un cuadrado de 3 x 3 cm en su centro (Fig. 1B), de forma que ese sector de la hoja quedó expuesto para poder realizar las inoculaciones [J. Carlier, comunicación personal]. La superficie expuesta de los fragmentos se inoculó con 50 µL de suspensiones conidiales de M. fijiensis. Para determinar las concentraciones de inóculo más adecua-das para el ensayo se inocularon en 10 fragmentos de hoja tomados de los clones Gran enano, FHIA 23, FHIA 18, FHIA 2 y FHIA 21, conidios –procedentes de cultivos de 14 días de edad– a las concentraciones de 0, 4, 8, 12, 20 y 40 conid/cm2. Una vez selladas las
pla-cas con parafilm se incubaron en un cuarto climatizado (25-27°C) bajo dos tubos de luz fluorescente (Fig. 1C). Diariamente se contó el número de lesiones que apare-cieron por estadios de evolución (Figs. 1D y 1E). Se comparó el número de lesiones en el fragmento inocula-do de cada clon a la concentración de 40 conid/cm2 de
hoja. Se midió además la duración en días de la evolu-ción de los síntomas.
de-Ensayo en fragmentos de hojas...
sarrollo de la enfermedad en los estudios policíclicos en campo previamente realizados por el primer autor [Hernández y Pérez, 2001].
RESULTADOS Y DISCUSIÓN
Cualquier procedimiento de inoculación de patógenos para evaluar la reacción de las variedades requiere: a) una evaluación previa de la relación entre el número de esporas depositadas por centímetro cuadrado de su-perficie del hospedante y el número de lesiones que se producen en consecuencia; b) demostrar a diferentes cargas de inóculo la tendencia lineal de las curvas para evitar los efectos antagónicos y sinérgicos entre las es-poras en relación con la manifestación de la enferme-dad; c) que la carga de esporas utilizada sea correspon-diente en gran medida con la que ocurre naturalmente para poder estimar de forma real cuál será el compor-tamiento de los genotipos en estudio bajo condiciones naturales [Van der Plank, 1963, 1968].
En todos los experimentos realizados la aparición de síntomas y su evolución en los fragmentos de hojas fue más rápida que en condiciones naturales en los mismos clones en el campo. En las Figs. 2A, 3A y 4A aparece la dinámica de aparición de lesiones en relación con el tiem-po en el test monocíclico en fragmentos de hojas de Gran enano (altamente susceptible), FHIA 23 (resis-tencia parcial moderada) y FHIA 2 (alta resis(resis-tencia parcial), respectivamente, para diferentes concentra-ciones de inóculo. En el clon Gran enano se observó un incremento del número de lesiones en el tiempo en to-das las concentraciones de inóculo. La concentración de 40 conid/cm2 de fragmento de hoja inoculada brindó
la mayor cantidad de lesiones y se alcanzó a los 20 días hasta 90. En el caso del FHIA 02 también hay un in-cremento lineal en el tiempo, pero de menor pendiente, por lo que a los 20 días a la concentración de 40 conid/cm2
aparecieron 23 lesiones en contraste con más de 90 ob-servadas en el Gran enano. El clon FHIA 23 mostró valores intermedios entre ambos.
Figura 1. Fragmentos de hoja en placas con agar + benzimidazol. Fragmento sobre el agar Lámina plástica para evitar separación del
fragmento del agar durante incubación.
Placas selladas con parafilm incubando a
27°C bajo dos tubos de luz fluorescente. Aparición de los primeros síntomas de laslesiones. Desarrollo de síntomas en diferentes es-tados.
A B
Pérez Vicente y otros
En las Figs. 2B, 3B y 4B se observa una relación lineal entre la concentración de conidios por centímetro cua-drado inoculados y el número de lesiones que aparecen en los fragmentos de hojas, lo que pone en evidencia una acción independiente de las esporas en la manifes-tación de la enfermedad. De esta forma en todos los clones la concentración de 40 conid/cm2 resultó la más
adecuada para la inoculación artificial de los fragmen-tos sin que ocurra interferencia (sinergismo/antagonis-mo) entre las esporas. Burt et al. (1998) observaron en Centroamérica depósitos de ascosporas en trampas de esporas volumétricas automáticas con una densidad de 40 ascos/cm2, por lo que puede considerarse que esta
concentración de inóculo se corresponde con la que se
encuentra en condiciones naturales durante los perío-dos favorables a la enfermedad.
En la Fig. 5 aparece una comparación de la dinámica de aparición de lesiones en diferentes clones a la concentración de 40 conid/mL en el test monocíclico en fragmentos de hojas. La dinámica de la aparición de lesiones en los frag-mentos se correspondió con la manifestación en campo de estudios previos en ensayos policíclicos de campo [Hernández y Pérez, 2001]. Como puede apreciarse, se obtuvo una correspondencia entre el comportamiento frente a la enfer-medad en los ensayos de campo policíclicos y lo obtenido en fragmentos de hojas a nivel monocíclico aunque en este último la evolución de los síntomas fue mucho más rápi-da que como ocurre en condiciones naturales.
Figura 2. Relación entre la concentración de inóculo y el número de lesiones individuales en el clon Gran enano (altamente susceptible): A) dinámica de la aparición de síntomas en relación con el tiempo; B) relación lineal entre la concentración de inóculo (conidios por centímetro cuadrado) y el número de lesiones individuales en el área inoculada a los 12 y 20 días de incubación.
Ensayo en fragmentos de hojas...
Figura 4. Relación entre la concentración de inóculo y el número de lesiones individuales en el clon FHIA 2 (altamente resistente): A) dinámica de la aparición de síntomas en relación con el tiempo en diferentes concentraciones de inóculo; B) relación lineal entre la concentración de inóculo (conidios por centímetro cuadrado) y el número de lesiones individuales en el área inoculada a los 20 días.
Figura 5. Comparación de los resultados de la reacción de los clones Gran enano, FHIA 02, FHIA 18 y FHIA 23 a las infecciones naturales en las pruebas policíclicas de campo [Hernández y Pérez, 2001] y a las inoculaciones con conidios en pruebas monocíclicas sobre fragmentos de hojas in vitro.
En la Fig. 6 aparece la duración de la evolución de
los síntomas sobre los fragmentos de hojas de los clones Gran enano, FHIA 02, FHIA 18, FHIA 21 yFHIA 23 .
Pérez Vicente y otros
Se hizo evidente el efecto de la resistencia parcial sobre la evolución de los síntomas. La evolución de la incubación y de la transición a manchas fue más corta en el Gran enano (altamente susceptible) que en los clones con resistencia parcial, en correspondencia con los informes de Fouré et al. (1984 y 1990) y con las ob-servaciones previas en clones FHIA [Hernández y Pérez, 2001]. En el FHIA 18 y el FHIA 21 la evolución de los síntomas hasta el estado 3 fue el doble más larga que en el Gran enano. Pudo observarse la aparición de síntomas 4 en el Gran enano y FHIA 23, y de estado 5 solo en Gran enano. El FHIA 02 detuvo su evolución en el estado 3 de los síntomas, mientras que el FHIA 23 (FHIA 1-1) lo hizo en el estado 4. Se logró mantener durante 25 días las hojas verdes, lo que es insuficiente para poner en evidencia toda la evolución de los sínto-mas, en especial cuando los clones tienen una resisten-cia parresisten-cial elevada, pues no es posible visualizar los es-tados más avanzados de los síntomas y la formación de fructificaciones.
Los resultados muestran la potencialidad del ensayo en fragmentos de hojas para la evaluación de la reac-ción de resistencia parcial de clones de bananos; sin embargo, como aspecto negativo hay que considerar que muestra variación de la supervivencia de los fragmen-tos de hojas, aún provenientes de una misma hoja, por lo que debe continuarse el estudio en el futuro de los factores que inciden en esto para la optimización del ensayo y poder evaluar la producción potencial de cuer-pos fructíferos.
Es por primera vez que se documentan las condiciones específicas para la conducción de los ensayos en frag-mentos de hojas. Los informes anteriores de El Hadrami
et al. (1998, 2000) no establecen las condiciones especí-ficas para desarrollarlos.
CONCLUSIONES
• La evolución de la enfermedad es más rápida en los fragmentos de hojas in vitro que la ocurrida en las plantas en campo.
• La curva del desarrollo de lesiones con el tiempo en un ciclo de infección en los fragmentos de hojas de los diferentes clones muestra una alta correspondencia con la curva de desarrollo policíclico de la enferme-dad en relación con el tiempo en el campo, por lo que es posible estimar el nivel de resistencia parcial de los clones a partir de este ensayo.
• Este método puede utilizarse para comparar la agre-sividad en un solo ciclo infectivo de diferentes pobla-ciones de M. fijiensis bajo condiciones controladas de inoculación, así como para evaluar el nivel de la resistencia parcial de los clones al patógeno, basada en la velocidad de evolución de las lesiones. Ello re-quiere posterior afinamiento para lograr alargar la vida verde de los fragmentos con el objetivo de observar la reproducción sexual del patógeno en las manchas.
Los autores desean hacer constar y expresar su agrade-cimiento al INIBAP por financiar parte de los estudios realizados; al doctor J. Carlier por las sugerencias rea-lizadas en relación con la metodología del ensayo; al es-timado amigo, ya fallecido, doctor Rodolfo Maribona, por su acogida en el Laboratorio de Fitopatología del CIBE en la ESPOL en Guayaquil, donde se replicaron parte de los ensayos durante un entrenamiento ofrecido por el primer autor a investigadores de esa institución.
REFERENCIAS
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FITOSANIDAD vol. 10, no. 1, marzo 2006
FITOPATÓGENOS EN LOS CULTIVOS DE PASTOS
Y FORRAJES EN CUBA
Gloria González Arias,1 María O. López Mesa,1 Zenaida Amat Novo,1 Giselle Estrada Vilardel,1 Danay
López Manes,1 Blanca Bernal Areces,2 Ana Granda,3 Giselle Rodríguez Gutiérrez,4 Leidys Figueredo
González,4 Ana D. Pupo Zayas,4 María Ramos,5 Mercedes González,5 Martha Ruiz Guardado,5 Idiel
Pérez Guevara,6 César Nápoles Albanés,6 Graciela García Rivero,6 Carmen R. Sánchez,7 Carmen
Buchillón7 y Mirtha López8
1 Instituto de Investigaciones de Sanidad Vegetal. Calle 110 no. 514 e/ 5a. B y 5a. F, Playa, Ciudad
de La Habana, CP 11600, [email protected]
2 Instituto de Investigaciones Hortícolas Liliana Dimitrova. Carretera a Bejucal Km 33½, Quivicán,
La Habana
3 LAPROSAV. Ave. 25 no. 23011 e/ 230 y 234, La Coronela, Playa, Ciudad de La Habana
4 LAPROSAV. Antonio Maceo 22 e/ J. Agüero y A. Guardia, Las Tunas, Cuba
5 LAPROSAV. Carretera a Palmira Km 4, Cienfuegos, Cuba
6 LAPROSAV. Ave Finlay Km 2½ e/ Planta de Nitrógeno y Circunvalación Norte, Camagüey, Cuba
7 LAPROSAV. Calle Siguanea Km 2½, El Abra, Nueva Gerona, Isla de la Juventud, Cuba
8 Estación de Pastos y Forrajes Niña Bonita, Carretera de Cangrejeras, Bauta, La Habana
RESUMEN
Mundialmente se señala la presencia de hongos, bacterias y virus en leguminosas y gramíneas utilizadas como pastos y forrajes, los que causan efectos negativos en el crecimiento, en la calidad nutricional y en su capacidad reproductiva. En el presente trabajo se analizaron, por diferentes técnicas de diagnóstico, muestras de estos cultivos provenientes de la Estación de Pastos y Forrajes Niña Bonita y Labo-ratorios Provinciales de Sanidad Vegetal. Se registraron, por primera vez en Cuba, 23 especies de hongos, la bacteria Pseudomonas fluo-rescente del grupo 1b, el virus del mosaico de la soya (soybean mosaic virus) y el virus del moteado amarillo del frijol (bean yellow mottle virus).
Palabras clave: fitopatógenos, pastos, forrajes
ABSTRACT
The presence of fungi, bacteria and virus attacking graminous and leguminous plants used as grass and forage, causing negatives effects on their growth, nutritional quality and reproductive capacity is a fact known all over the world. Samples o this kind of plants from Niña Bonita Grass and Forage Institute and Provincial Health Plant Laboratories were analyzed by different diagnosis techniques in this work. 23 fungal species, a fluorescent Pseudomonas group 1b, soybean mosaic virus and bean yellow mottled virus Cuba are reported for the first time to.
Key words: phytopathogens, grass, forages
INTRODUCCIÓN
E
l establecimiento de los pastos y forrajes se afecta por la adaptación al clima, la resistencia al pisoteo del ganado y la infección de hongos, bacterias y virus. Los hongos son los que poseen una mayor participación, no solo por los daños que producen sobre los rendimien-tos, sino porque provocan alteraciones importantes en los parámetros del producto cosechado, como la lignificación de los tallos, la disminución de la digestibilidad de las paredes celulares [Abe y Okumura, 1972] y del contenido de los aminoácidos libres en las hojas y raíces de las plantas afectadas [Hodges y Robinson, 1977], así como la producción de micotoxinasdurante el proceso de parasitismo [Delgado y Alonso, 1994], mientras que los patógenos restantes dan lugar a síntomas que afectan los rendimientos como enanis-mo y marchitez de las plantas.
En Cuba las enfermedades fúngicas reconocidas como importantes son las pertenecientes a los géneros
González y otros
superiores al 40% [Bernal y Díaz, 1988; Delgado et al., 1990].
Respecto a las enfermedades virales, la literatura recoge solamente la presencia, en varios ecotipos de Centro-sema spp., de partículas virales semejantes a Potyvirus [Delgado y Machado, 1994], mientras que de las enfer-medades bacterianas están presentes las bacterias
Xanthomonas axonopodis pv. sojensis en soya [Albornoz, 1978], Erwinia sp. en Leucaena sp. [Delgado et al., 1989]
Dickeya chrysanthemi [Samson et al., 2004] y Erwinia chrysanthemi en el sorgo [Caraballo, 1990].
Debido a los escasos estudios en las condiciones de Cuba sobre las patologías que afectan a los pastos y forrajes y, al considerar que existen programas agrícolas para la producción de semillas con bajos insumos de las especies de gramíneas y leguminosas utilizadas como alimentos para el ganado; con el objetivo de incrementar la recupe-ración ganadera, se llevó a cabo la identificación de fitopatógenos que las infectan, lo que constituye un co-nocimiento de gran utilidad para los interesados.
MATERIALES Y MÉTODOS
Para la determinación de hongos, bacterias y virus se colectaron muestras frescas y de semillas de especies pratenses y forrajeras del Instituto de Investigaciones de Pastos y Forrajes Niña Bonita, y las procedentes de diferentes estaciones analizadas en los laboratorios pro-vinciales de sanidad vegetal de las provincias de La Ha-bana, Cienfuegos, Camagüey, Las Tunas, Granma y el municipio especial de Isla de la Juventud.
Diagnóstico de hongos
Se analizaron porciones de las áreas afectadas de cada muestra, las que se lavaron con abundante agua corrien-te durancorrien-te 5 min, se desinfectaron en una solución de hipoclorito de sodio al 2% y se colocaron en placas que contenían agar-agua. De las colonias desarrolladas en las placas de agar-agua se transfirieron discos de 5 mm a cuñas de papa dextrosa agar, incubados a 25°C con alternancia de luz-oscuridad y se observaron a partir de las 48-72 h, según se desarrollaron los hongos. Las determinaciones específicas se realizaron al microsco-pio óptico y al estereoscomicrosco-pio según los criterios de Ellis (1971, 1976),Domsch et al. (1980), Nelson et al. (1983) y Mercado et al. (1997).
Diagnóstico de bacterias
El procedimiento se realizó mediante el método de ex-tracción por trituración del tejido por una hora en PBS
y siembra por agotamiento en medio de cultivo agar nutriente. Las placas se incubaron durante cuatro días y posteriormente se realizó transferencia de las colo-nias a las que se les realizaron las pruebas de produc-ción de pigmentos en medio B de King [King et al., 1954], reacción de hipersensibilidad Klement (1963), me-tabolismo oxidativo fermentativo de la glucosa, tinción de flagelos y pruebas de LOPAT [Lelliott et al., 1966], presencia de nitrato reductasa, protopectinasa, utili-zación de malonato, de tartrato de sodio y producción de catalasa [Delgado et al., 1989].
Para el análisis de las semillas se aplicaron los métodos de cámara húmeda tradicional, del papel enrollado y del triturado y remojado de estas durante 24 h a 4oC, y
el método peso-agua del grifo [Van Bovenkamp, 1985].
Diagnóstico de virus
Se realizaron inoculaciones mecánicas a plantas sanas de cada especie de pasto y forraje, después de una se-mana de germinadas, mediante el método de frotación del macerado. Como inóculo se utilizaron hojas con los síntomas de amarillamiento, reducción de la lámina foliar, mosaico y moteado. La maceración se realizó en morteros sumergidos en hielo con tampón fosfato 0,0025M y pH 7,8, que contenía mercaptoetanol a 0,5% + carbón activado en una relación 3:1:1. Las plan-tas testigos solo se inocularon con tampón, y todas se mantuvieron en condiciones aisladas.
En los casos en que fue necesario se realizó la transmi-sión mediante saltahojas, para lo cual se utilizaron aque-llos que procedieron de colonias establecidas en plan-tas de maíz y que fueron previamente identificadas como
Peregrinus maidis (Ashm) y Dalbulus maidis (De Long y Wolcott) [Rodríguez-León, comunicación personal]. Las pruebas se realizaron en cubículos o en pequeñas jaulas donde se colocaron de 2-20 macetas con dos plan-tas sanas cada una, a la vez de contar con planplan-tas in-fectadas de maíz que sirvieron de inóculos, sobre las que se mantuvieron altas poblaciones de los insectos. La microscopia óptica se realizó mediante las técnicas de tiras de epidermis [Christie y Edwardson, 1977], de Dienes [June et al., 1979] y de abrasión [Ko et al., 1985] en un rango de 100-1 000X.
jue-Fitopatógenos en los cultivos...
gos de inmunosueros de la firma AGDIA, con las dilucio-nes de IgG y conjugados recomendados por el fabricante.
RESULTADOS Y DISCUSIÓN Hongos
De la totalidad de especies de hongos detectados, 23 de ellas se informan por primera vez en Cuba en los cultivos de pastos y forrajes (Tabla 1), entre las se encuentran
Alternaria alternata (Fr.) Keissl, cuyo aislamiento se rea-lizó a partir de pequeñas manchas pardo oscuras con un halo fino amarillento, una especie cosmopolita que apa-rece en muchas clases de plantas y sustratos, incluyen-do suelo, alimentos y textiles [Ellis, 1971; Domsch et al., 1980]. Aunque este hongo es considerado de poca impor-tancia en los cultivos que afecta [Shew y Lucas, 1991], en las plantas en que se encontró provocó abundantes síntomas, además de estar muy bien distribuido. Por otra parte, existen registros de toxicidad en animales de sangre caliente que han ingerido alimentos contamina-dos con este hongo [Domsch et al., 1980]. Bipolaris cynodontis (Maringnoni) Shoemakerescosmopolita y causa manchas foliares en varias especies de gramíneas [Farr et al., 1995]. En el área del Caribe solo se había registrado en Puerto Rico [Minter et al., 2001].
Cercospora canescens Ellis & G. Martín es muy frecuen-te sobre diferenfrecuen-tes leguminosas en trópicos y subtrópicos [Ellis, 1976].En las muestras analizadas se observó en las hojas provocando manchas redondea-das parredondea-das con el centro grisáceo, margen pardo-rojizo oscuro y halo amarillo. Cercospora zebrina se ha regis-trado en plantas de Medicago, Trifolium y otras en el hemisferio norte, África y Sudamérica [Farr et al., 1995], pero no se han encontrado registros en Centroamérica. En el diagnóstico realizado se detectó en Medicago spp. al causar manchas pardo-grisáceas muy oscuras, con el centro más claro, y en algunas un halo amarillento no muy marcado. Colletotrichum dematium (Pers.) Grove es un saprófito común de teji-do vegetal en descomposición, pero también es causan-te de pudriciones en frutos, manchas foliares y damping-off en varias especies de plantas, especialmente en leguminosas [Domsch et al., 1980]. En este caso se de-tectó sobre las hojas con síntomas típicos de antracnosis, donde estaba presente también la fase teleomórfica Glomerella cingulata (Stonem) Spaulding and Schrenk. Fusarium semitetectum Berck & Rau es una especie cosmopolita, pero su mayor importancia económica radica como agente causal de pudriciones
poscosecha en varios cultivos tropicales, y puede cau-sar damping-off en posturas de tomate. En Cuba este hongo es frecuente sobre restos vegetales de numero-sas plantas, con acción saprofítica fundamentalmen-te [Gerlach y Nirenberg, 1982; López et al., 1993]. Al-gunas cepas de esta especie son toxicogénicas y pueden producir beauvericina, equisetina, fusapirona y zearalenona [Thrane, 1999]. La zearalenona es un com-puesto similar al 17ß-estradiol, y su consumo puede producir problemas estrogénicos en el proceso reproductivo. Se ha comprobado la virulencia de este compuesto, especialmente en cerdos, donde se ha vis-to que la presencia de esta vis-toxina en alimenvis-tos causa hiperestrogenismo, vulvovaginitis en cerdas, abortos espontáneos, agalactia e infertilidad, debido a sus mar-cadas propiedades estrogénicas y anabólicas.
Entre las otras especies detectadas y señaladas con anterioridad en Cuba se encuentra B. bicolor, que cau-só pudrición en la base del tallo y lesiones foliares en
S. halepense y S. verticilliflorum, Bipolaris hawaiiensis, detectados en diferentes especies de plantas, así como en suelo, textiles y otros sustratos, y B. sacchari, que es el agente causal de la enfermedad mancha de ojo en hojas de la caña de azúcar; pero en condiciones de ex-trema humedad también puede producir marchitamien-to en posturas de esta planta [Ellis, 1971].
Bacterias
Se detectaron siete especies de bacterias en los pastos y forrajes analizados (Tabla 2). De estas se registran por primera vez en Cuba cepas oxidasa, levan, proto-pectinasa y arginina negativas y positivas frente a la reacción de hipersensibilidad en tabaco, correspondiente a Pseudomonas fluorescentesdel grupo 1b en G. max, a partir de hojas afectadas con manchas grasientas, lo que coincide con Lelliot et al. (1966).
Por otra parte, se observaron cepas no fluorescentes a partir de las muestras tomadas de L. leucocephala, las que según las pruebas llevadas a cabo correspondían al género Erwinia. En la Tabla 3 se observan los resulta-dos de las pruebas bioquímicas para este género, y se compara con los grupos Amylovora y Carotovora, lo que demuestra que L. leucocephala está infectada por una bacteria que tiene características de ambos gru-pos. Hasta el momento, en Cuba estaba definida para este cultivo la presencia de una bacteria del género
González y otros
Tabla 1. Especies fúngicas patógenas y saprofíticas detectadas
Especies fúngicas Planta hospedante Patógeno Saprofítica Provincia
Alternaria alternata (Fr.) Keissl * Lablab purpureus, L.
Panicum maximum, Jacq
Sorghum halepense,Pers.
Leucaena leucocephala, L.
X H, T
Alternaria tenuissima (Kunze) Wiltshire* Pueraria phaseoloides, Benth
Lablab purpureus, L. X H
Bipolaris sp. Lablab purpureus, L.
Panicum maximum, Jacq.
Cynodon dactylon, (L.) Pers.
X C
Bipolaris bicolor (Mitra) Shoemaker Sorghum halepense, Pers. X H, G
Bipolaris cynodontis (Marignoni)
Shoemaker * Cynodon dactylon, (L.) Pers. M, T
Bipolaris hawaiiensis (M. B. Ellis) Uchida
& Aragaki Sorghum halepense,Pers. X H
Bipolaris sacchari (E. J. Butler) Shoemaker Panicum maximum,Jacq.
Pennisetum purpureum,Schum. X T
Bipolaris spicifera (Bainier) Subram. Sorghum halepense, Pers. X G
Camptomeris leucaenae (F. Stevens &
Dalbey) Syd. Leucaena leucocephala,L. X C, Cm
Cercospora canescens
Ellis & G. Martin * Arachis pintoiLablab purpureus,L., L.
Pueraria phaseoloides, Benth.
X H, C
Cercospora spp. Centrosema pubescens, Benth.
Lablab purpureus, L.
Pueraria phaseoloides,Benth.
Cynodon dactylon (L.) Pers.
X H, C, M, T
Cercospora zebrina Pass.* Medicago sativa, Lin.
Lablab purpureus,L. Pueraria phaseoloides,Benth.
X H
Cerebella andropogonis Ces. Panicum maximum, Jacq.
Sorghum halepense, Pers. X T, Cm, G
Cladosporium oxysporum
Berk. & M. A. Curtis * Centrosema pubescensLablab purpureus, L., Benth.
Medicago sp.
Pueraria phaseoloides, Benth.
X H
Colletotrichum dematium
(Pers.) Grove * Lablab purpureus, L. X H
Colletotrichum gloeosporioides
(Penz.) Sacc. Lablab purpureusClitoria ternatea, L., L.
Glycine max(L.) Merr.
X H, C, Cm
Conidiosporomyces ayresii
(Berk.) Vanky & Bauer Panicum maximum, Jacq. X M, T, Cm
Corynespora cassiicola
(Berk. & M. A. Curtis) C. T. Wei Centrosema sp. X H
Curvularia brachyspora Boedijn * Centrosema pubescens,Benth. X H
Curvularia eragrostidis
(Tsuda & Ueyama) Sivanesan * Pueraria phaseoloides,Benth. X H
Curvularia lunata (Wakker) Boedijn Sorghum halepense, Pers. X Cm, G
Dischloridium laeense (Matsuchima) B.
Sutton* Canavalia sp. X H
Erysiphe polygoni D. C. * Lablab purpureus, L. X H
Exserohilum rostratum (Drechsler) Leonard
& Suggs* Centrosema sp. X H
Fusarium incarnatum (Rob.) Sacc.* Lablab purpureus,L.
Centrosema sp. X H
Fitopatógenos en los cultivos...
Melanospora zamiae Corda* Brachiaria sp. X H
Nigrospora sphaerica (Sacc.) Mason* Brachiaria sp. X H
Oidium sp. Glycine maxima (L.) Merr.
Leucaena leucocephala,L. X H, C
Periconia atra Corda* Brachiaria sp. X H
Periconia byssoides Persoon* Canavalia sp. X H
Periconia cookei
E. W. Mason & M. B. Ellis * Centrosem Centrosema pubescenssp. , Benth.
Arachis sp.
X H
Periconia minutissima Corda* Brachiaria sp. X H
Phaeoramularia fusimaculans
(G. F. Atkinson) X. J. Liu & Y. L. Guo Digitaria decumbens,Stewt. X T
Phoma sorghina (Sacc.) Boerema, Dorenb.
& Kesteren* Brachiaria sp. X H
Phomopsis sp. Centrosema sp. X H
Pithomyces graminicola R. Y. Roy & Rai* Brachiaria sp. X H
Puccinia recondita Roberge Cynodon sp. X C, T
Puccinia purpurea Cooke Sorghum halepense, Pers. X Cm
Puccinia sp. Cynodon dactylon (L.) Pers. X M
Stilbella sp.* Lablab purpureus, L. X H
Uromyces appendiculatus (Pers.) Unger Macroptilium atropurpurium
(D. C.) Urb. X C
U. setariae-italicae Yoshino Brachiaria brizanta,L. X C
Uromyces striatus J. Schrot. Medicago sp. X H, T, Cm
Ustilago sp. Cynodon dactylon (L.) Pers. M, Cm
H: La Habana (Niña Bonita, Cangrejeras); C: Cienfuegos (Barajagua); M: Matanzas (Varadero, EEPF Indio Hatuey); T: Las Tunas (Tunas,
Manatí, Menéndez); Cm: Camagüey (EEPF, Jimaguayú, Vertientes, Najasa); G: Granma (Jucaibama).
*: Detectada por primera vez en Cuba en pastos y forrajes.
Tabla 2. Especies de bacterias detectadas
Especie bacteriana Planta hospedante Provincia
Erwinia sp. Leucaena leucocephala,L. H
Pseudomonas fluorescentes grupo Ib* Glycine max (L.) Merri. H Xanthomonas axonopodis pv. Glycines Glycine max,(L.) Merr. H, C
Acidovorax avenae subsp.avenae Zea mays,L. H, Cm
Sorghum halepense,Pers. Cm
Leucaena leucocephala,L. T
Xanthomonas sp.
Zea mays,L. Cm
Pectobacterium sp. Pennisetum purpureum,Schum. T
Chloris gallanes,Kunth T
Dickeya chrysanthemi
Zea mays, L. Cm
H: La Habana (Niña Bonita, Cangrejeras); C: Cienfuegos (Barajagua);
T: Las Tunas (Tunas, Manatí, Menéndez); Cm: Camagúey (EEPF, Jimaguayú, Vertientes, Najasa).
González y otros
Virus
En Canavalia ensiformis (L.) P. D. C., y a partir de hojas con síntomas de mosaico y verrugas, se observa-ron inclusiones de formas irregulares teñidas de azul violáceo, características del grupo Bromovirus y perte-necientes al virus del moteado amarillo del frijol (bean yellow mottle virus), detectado por primera vez en este cultivo en Cuba.
Tabla 3. Resultados de las pruebas bioquímicas con los aislamientos
de L. leucocephala. Comparación con los grupos Amylovora y Carotovora
Pruebas Erwinia sp. Grupo Amylovora Grupo Carotovora
Reacción Gram Negativa Negativa Negativa
Reacción oxidasa Negativa Negativa Negativa
Metabolismo oxidativo
fermentado de la glucosa Fermentativa Negativa Negativa
Pigmentos King B Negativa Negativa Negativa
Nitratos Positiva Negativa Positiva
Catalasa Positiva Positiva Positiva
Tartrato de sodio Positiva Negativa Positiva
Malonato de sodio Positiva Negativa Positiva
Flagelación Perítrica Perítrica Perítrica
Centrosema pubescens, Benth con síntomas de hojas de-formadas, mosaico y verrugas, se detectó infectada por el Potyvirus, virus del mosaico de la soya (soybean mosaic virus), lo que coincide con lo detectado en Co-lombia [Morales et al., 1990]. En Cuba la literatura re-coge solamente la presencia, en varios ecotipos de
Centrosema spp., de partículas virales semejantes a Potyvirus [Delgado y Machado, 1994] (Tabla 4).
Tabla 4. Enfermedades virales detectadas
Planta hospedante Virus Provincia
Zea mays,L. Mosaico del maíz
Mosaico del pepino H, Cm
Canavalia ensiformis (L.) P. D. C. Moteado amarillo del frijol * H, C
Centrosema pubescens, Benth.
Centrosema spp. Mosaico de la soya * H
Dolichos lablad L. y Pennisetum
purpureum, Schum. Potyvirus H
Clitoria ternatea,L. Potexvirus H
H: La Habana (Niña Bonita, Cangrejeras); C: Cienfuegos (Barajagua);
Cm: Camagúey (EEPF, Jimaguayú, Vertientes, Najasa). *: Detectado por primera vez en Cuba.
En muestras de hojas de Z. mays con mosaico en for-ma de estrías se observaron, mediante la microscopía óptica, inclusiones virales que rodeaban al núcleo y es-taban distribuidas por toda la célula, especialmente en las parenquimáticas, epidérmicas y en empalizadas, y consistían en estructuras cristalinas tridimensionales formadas por partículas virales, mientras que al mi-croscopio electrónico se observaron partículas baciliformes de 300 nm de longitud, pertenecientes al grupo Rhabdovirus y que correspondieron al virus del
mosaico del maíz (maize mosaic virus), transmitido por el saltahojas Peregrinus maidis (Ashm.), artrópodo que fue detectado asociado al cultivo en los muestreos rea-lizados. Esta virosis se encuentra presente en Colom-bia, Ecuador y Venezuela con una distribución mode-rada [De León y Morales, 1997].
especí-Fitopatógenos en los cultivos...
fica de este grupo, y es el único representante que afec-ta al maíz. Su presencia en Cuba es escasa, lo que coin-cide con De León y Morales (1997) quienes lo detecta-ron en algunas zonas de Brasil en una incidencia muy baja.
En D. labblab, P. purpureum y C. ternatea se observaron inclusiones citoplasmáticas pertenecientes a los grupos Potyvirus y Potexvirus.
CONCLUSIONES
• Las especies de hongos A. alternata, A. tenuissima,
B. cynodontis, C. canescens, C. zebrina, C. dematium,
C. brachyspora, C. eragrostidis, D. laense, E. polygoni,
E. rostratum, F. incarnatum, P. byssoides, P. cookei, Stilbella sp., L. sacchari, M. zamiae, N. sphaerica,
P. atra, P. minutissima, P. sorghina y P. graminicola
son nuevos registros para el cultivo de los pastos en Cuba.
• Entre los hongos patógenos los géneros Cercospora y
Uromyces fueron los más representados (tres espe-cies), seguidos por Alternaria y Colletotrichum. Se destacó la presencia de dos especies de F. incarnatum
que, aunque tiene poca importancia como fito-pátogeno, es un oportunista con gran capacidad de pudrición y que además puede resultar toxigénico. • Se determinó que L. leucocephala está infectada por
una bacteria no fluorescente del género Erwinia, cuya especie tiene características de E. amylovora y E. caro-tovor,y se determinó la presencia de X. axonopodis
pv. glycines en plantas de G. máxima y de A. avenae
subp. avenae en semillas de maíz (Z. mays, L.). • En G. max se observaron cepas fluorescentes,
corres-pondientes a Pseudomonas fluorescentesdel grupo Ib, detectadas por primera vez en Cuba.
• En C. ensiformis se detectó el virus del moteado ama-rillo del frijol, y en C. pubescens el virus del mosaico de la soya, no antes detectados en Cuba. En plantas de maíz se determinaron los virus del mosaico del maíz y del mosaico del pepino, mientras que P. purpureum
y C. ternatea se encontraron infectadas por un Potyvirus y un Potexvirus respectivamente.
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FITOSANIDAD vol. 10, no. 1, marzo 2006
CAUSAS DE LA APARICIÓN DE LA ENFERMEDAD MANCHA
VERDE EN HOJAS DE TABACO (
NICOTIANA TABACUM
L.)
Danneys Armario Aragón,1 Sinesio Torres García,2 Oguelis Rodríguez Pérez,3 Iban Arredondo
Quevedo,1 Yunetsy Girado López1 y Ángel Mollineda Trujillo2
1 Instituto de Investigaciones en Viandas Tropicales (INIVIT). Apdo. 6, Santo Domingo, Villa Clara,
Cuba, CP 53 000, [email protected]
2 Facultad de Ciencias Agropecuarias (UCLV). Carretera a Camajuaní, Km 5½, Santa Clara, Villa
Clara, Cuba, [email protected]
3 División Centro Oeste de Tabaco. Villa Clara, Cuba, [email protected]
RESUMEN
La enfermedad de la mancha verde del tabaco (Nicotiana tabacum L.), de origen desconocido, es responsable de considerables pérdidas en las hojas para el tabaco torcido y para las capas que se comercializan; por lo tanto, el objetivo de este trabajo es mostrar que la aparición de la enfermedad de la mancha verde está relacionada con los fungicidas compuestos por manganeso (Mn) y zinc (Zn), como en el caso del mancozeb y con las características morfológicas de cada variedad. El mayor número de hojas manchadas apareció en los niveles medio e inferior de las plantas tratadas y no se observaron manchas en las no tratadas. Las hojas hervidas de plantas sin aplicación tomaron un color oscuro típico de la feofitina, mientras que las hojas tratadas presentaron tonalidades verdes. Las manchas aparecieron en las par-tes de las hojas donde la concentración de Mn era la misma o mayor que el magnesio (Mg). La enfermedad fue evidente solo en las plantas tratadas, lo que demuestra que la causa de la mancha verde del tabaco está dada por la acumulación de Mn en las regiones del limbo; o sea, tiene lugar un exceso de Mn por encima de las concentraciones míni-mas permisibles y una sustitución del Mg por el Mn en las moléculas de la clorofila. La variedad Habana 2000 resultó ser la más suscepti-ble y la de más bajo índice de esclerofilia, mientras Criollo 98 fue la más tolerante y de mayor índice de esclerofilia, características que se relacionan directamente con la incidencia de la mancha. El estrato foliar superior fue el menos afectado
Palabras clave: mancha verde, tabaco, manganeso, Mancozeb, clorofila
ABSTRACT
Tobacco green spot disease, of unknown origin, is responsible of considerable losses in leaves for twisted tobacco and layers for mar-keting, in that way it was realized a research work to show that appearance of green spot disease is related with fungicides composed by Mn and Zn, like mancozeb, and to morphologic characteristics of tobacco varieties too. The highest number of spotted leaves appeared in middle and low levels of treated plants, and there were no spot in non-treated plants. Non-treated boiled leaves got the typical brown color of feofitine, while treated leave presented green tonalities. Spots appear in leaf parts where Mn concentration was the same or bigger than Mg concentration. The disease was evident only in treated plants, showing that the cause of tobacco green spot is due to Mn accumulation in leaf limb regions, that is an excess of Mn above minimum concentrations takes place, as well as, a replacement by Mg in the chlorophyll molecules. ´Havana 2000‘ variety was the most suscepti-ble and showed the lowest sclerophyllous rate, while, Criollo-98 variety was more tolerant and presented the highest sclerophyllous rate which are characteristics closely related with the spot incidence. The supe-rior leaf stratum was the least affected one.
Key words:green spot, tobacco, manganese, Mancozeb, chlorophyll
INTRODUCCIÓN
E
ntre los mecanismos que explican la declinación de la fotosíntesis en las plantas están el daño peroxidativo de las funciones de la membrana del tilacoide –que re-percute sobre la actividad fotoquímica de los fotosistemas I y II de los cloroplastos–, el decrecimien-to de la actividad de las enzimas fodecrecimien-tosintéticas por los productos de la polifenoloxidación y la disminución en la actividad de carboxilación de la ribulosa 1-5 bifosfato carboxilasa/oxigenasa (rubisco) [Kitao et al., 1997a; 1998], observados en hojas de plantas de trigo y taba-co, con la aplicación de alta concentración de Mn.temporal-Armario y otros
mente al Mg de la clorofila (formación de fofitina), solo que el sitio que le correspondía al Mg es ocupado por el Cu o el Zn y toma un color verde azulado. Ade-más, se ha observado que la tasa fotosintética de ho-jas jóvenes de tabaco Burley disminuyó hasta 60% en comparación con el control, con altos tratamientos de Mn cuando este aumentó a 5 mg.g–1 de peso seco
(PS) [Nable et al., 1988].
El objetivo de este trabajo fue demostrar que la apari-ción de la mancha verde se relaciona con los fungicidas compuestos por Mn y Zn, componentes del fungicida mancozeb 80% PH, y que las características mor-fológicas inherentes a cada variedad inciden en su sus-ceptibilidad.
MATERIALES Y MÉTODOS
La investigación se llevó a cabo en los laboratorios de la Universidad Central de Villa Clara, con plantas pro-cedentes de las CCS El Vaquerito, en Santa Clara, de enero a junio del 2002. Se realizaron dos experimentos sobre suelo pardo con carbonatos con diseños de blo-ques al azar y cuatro réplicas, uno para evaluar el efec-to del fungicida a base de Mn y Zn, y otro para valorar la sensibilidad varietal.
1. Estudio del efecto de la aplicación del fungicida mancozeb 80% PH en la aparición de la mancha verde
Se evaluó un tratamiento con aplicación de fungicida mancozeb 80% PH a la dosis de 3 kg.ha–1 [MINAGRI,
1999] y otro sin aplicación de fungicida (testigo abso-luto) sobre la variedad de tabaco Habana 2000. Se de-terminó el número de hojas con manchas verdes (NHM) por estrato foliar, clasificadas con respecto al grado de afectación según una escala de patrón de colores elabo-rada al efecto, con la siguiente gradología:
0: No presencia de mancha. 1: Manchado ligero.
2: Manchado medio. 3: Manchado fuerte.
De las hojas se extrajeron las áreas manchadas con los diferentes grados y se determinó la concentración de microelementos (Mg, Mn, Zn y Cu), para lo cual se uti-lizó un espectrofotómetro de absorción atómica marca SP-9 Pye Unican.
Hojas verdes de ambos tratamientos se cocieron en agua destilada a temperaturas entre 80 y 100°C para favore-cer la ruptura de las membranas y facilitar la
penetra-ción del protón H+, proveniente de la ionización de los
ácidos orgánicos de la vacuola, al cloroplasto. Se deter-minó el pH del jugo vacuolar en la disolución por medio de un conductímetro-pH metro INOLAB, Level 1, de fabricación alemana.
2. Estudio del comportamiento varietal con aplicación del fungicida mancozeb 80% PH a 3 kg.ha–1
Se utilizaron las variedades Habana 2000, Criollo 98 y Corojo 99. Las plantas por evaluar se subdividieron en tres niveles foliares de acuerdo con la selección de pro-ducción: inferior (libre pie y uno medio), medio (pri-mery segundo centro ligeros) y superior (primer y se-gundocentro fino), y en ellos se determinó el número de hojas con manchas verdes por nivel. En total se eva-luaron 36 hojas por planta y 12 hojas por nivel. El área foliar (AL) se determinó por la fórmula:
AL = ∑ (l x a) x f
donde:
l: Longitud de la hoja
a: Ancho de la hoja
f: Coeficiente de área foliar para el tabaco (f = 0,70) El índice de esclerofilia (IE) o masa seca (MS) por uni-dad de área del limbo (AL) se determinó por variedad y estratos a través del método del coeficiente de área foliar, y se calculó mediante la ecuación:
IE = PS/AL donde:
PS: Peso seco del limbo (g)
AL: Unidad de área del limbo (dm2)
RESULTADOS Y DISCUSIÓN
1. Estudio del efecto de la aplicación del fungicida mancozeb 80% PH en la aparición de la mancha verde
Causas de la aparición de la enfermedad...
pH presente en el tejido celular del tabaco). Kitao et al.
(1997b) plantean el efecto peroxidativo sobre las membranas de los cloroplastos y todo el sistema membranoso, con lo cualhace a las células más permeables incluso a este mismo ión.
Que la mancha verde aparezca indistintamente en cual-quier zona de las hojas significa que el efecto de la sus-titución del Mg por el Mn fue solo donde la concentra-ción alcanzó un valor superior a 5,9 mg de Mn.g–1 de
MS de hoja (Tabla 2), y se hacen más intensas (grados 2 y 3) cuando son mayores las concentraciones de Mn y Zn. Se observó que el daño aparece cuando la concen-tración de Mn se iguala o sobrepasa a la de Mg.
Tabla 2. Concentración de micronutrientes en zonas de tejido foliar con mancha verde y sin ella
Concentración del microelemento (mg.g–1)
Grado de afectación
Mg Mn Zn Cu
Testigo absoluto 6,20 cb 0,066 a 0,135 a 0,173 c
No manchada (0) 6,23 cb 0,081 a 0,110 a 0,043 b
Manchado ligero (1) 6,40 c 5,900 b 0,346 b 0,038 a
Manchado medio (2) 5,60 ab 7,650 c 0,369 b 0,036 a
Manchado fuerte (3) 5,40 a 9,310 d 0,396 b 0,045 b
ES (+) 0,22 0,08 0,01 0,001
Medias con letras diferentes difieren para Duncan (p < 0,05).
Las hojas tratadas con Mancozeb mantuvieron su co-lor verde inicial total o parcialmente una vez que fue-ron hervidas. Esto prueba que la clorofila con Mn no puede ser convertida en feofitina por acción de los protones H+, como sucede con la clorofila magnésica, a
pesar que en el análisis del jugo celular de las hojas de tabaco el pH estuvo entre 5,04 y 5,08 (ácido), lo cual favorece la transformación de la clorofila hacia feofitina por calentamiento, estrés hídrico o peroxidación de las membranas. Estas se hacen permeables a los iones H+,
los que pueden migrar de la vacuola al interior del cloroplasto [Vázquez y Torres, 1995]. Tal es la causa
por lo que la mancha verde perdura en las hojas secas, aun después del curado. Es común que los botánicos apliquen el principio de la sustitución del Mg de la clo-rofila en condiciones artificiales, con la utilización de soluciones concentradas de acetato de Zn o Cu en ca-liente [Pequeño, 1964], pero no se ha reportado que es-tos iones estén asociados a la sustitución de micro-nutrientes en condiciones naturales, y mucho menos que lo haya hecho el Mn; sin embargo, debido a su mayor variación en el número de valencias (2+, 3+ y 4+) en dependencia del pH del medio y la alta concentración en el tejido de la hoja (más de 5 mg.g–1 MS), el Mn Tabla 1. Efecto de la aplicación del fungicida mancozeb 80% PH
sobre la aparición de la mancha verde en los distintos estratos foliares (12 hojas evaluadas por estrato)
Hojas afectadas por nivel de la planta
Con aplicación Sin aplicación
Nivel
Número Por ciento Número Por ciento
Inferior 6,50 b 54,16 0 0
Medio 6,00 b 50,00 0 0
Superior 3,50 a 29,16 0 0
ES ± 0,40
