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Agosto 2019 | Enfermedades

Una nueva enfermedad en Chile:

Declinamiento del peral, una nueva enfermedad en Chile

Figura 1. Planta de peral infectada por ´Candidatus Phytoplasma pyri´. Se nota el enrojecimiento anticipado de las hojas de la planta a la izquierda. Las plantas en el fondo presentan hojas verdes.

 

Nicola Fiore, Alan Zamorano, Nicolás Quiroga, Ana María Pino, Rosany Facundo, Paloma Méndez, Gabriela Medina. Universidad de Chile, Facultad de Ciencias Agronómicas, Departamento de Sanidad Vegetal. E-mail: nfiore@uchile.cl

Durante visitas a huertos comerciales de peral realizadas a partir de la tercera semana de febrero, era bastante frecuente encontrar plantas con enrojecimiento generalizado de las hojas, escaso vigor, defoliación anticipada, necrosis del floema y brazos muertos. Síntomas estos, que históricamente estaban presentes en los huertos de perales de Chile y para los cuales no se conocía el origen. Los análisis realizados en nuestro laboratorio en el material vegetal colectado desde las plantas con síntomas, han consistentemente entregado resultados que indicaban presencia de fitoplasmas.

Figura 2. Detalle de hojas enrojecidas de una planta infectada por el fitoplasma.

Figura 3. Necrosis del floema de una ramilla de una planta infectada por el fitoplasma.

¿Qué son los fitoplasma?

Son bacterias que carecen de pared celular y pertenecen a la clase Mollicutes. Viven y se multiplican en el floema de las plantas infectadas y en los tejidos de sus insectos vectores. Con cierta dificultad, se ha podido aislar algunas especies de fitoplasmas utilizando sustratos artificiales (Contaldo y col., 2012), aunque mucho queda por hacer para extender esta técnica al cultivo de las diferentes especies hasta hoy conocidas. Es por esto que, el estudio de estos microorganismos se ha desarrollado enormemente gracias al uso de técnicas moleculares y la clasificación taxonomica se encuentra en constante perfeccionamiento. Actualmente se clasifican en grupos y subgrupos ribosomales, basándose en la comparación de la secuencia de solo un gen y en paralelo se usa un criterio taxonómico que coloca a los fitoplasmas dentro del género ‘Candidatus Phytoplasma’ (Bertaccini y col., 2014).

Los fitoplasmas en general son capaces de alterar las funciones fisiológicas normales de las plantas interviniendo en los mecanismos que regulan la fotosíntesis, la respiración, las actividades enzimáticas, el balance hormonal, el transporte floemático, el metabolismo de los azúcares y del nitrógeno. De esto deriva uno o más de los siguientes efectos: progresivo declinamiento y muerte de la planta, reducida cantidad y calidad de producción, reducción del ciclo productivo, reducida capacidad rizógena del material de propagación y reducción de la resistencia a factores abióticos y bióticos (Bertaccini y col., 2014).

Los fitoplasmas se transmiten a través de la propagación de material vegetal infectado y en forma natural por medio de los insectos vectores pertenecientes en gran mayoría a algunas familias de Auchenorrhyncha y Sternorrhyncha, según la modalidad persistente propagativa (Seemüller y col., 2002). Estos insectos generalmente no representan un problema directo para los cultivos, pero la presencia de pocos individuos en un predio puede actuar eficazmente para diseminar a los fitoplasmas, más aún cuando en el cuartel se encuentran malezas reservorio para estos patógenos.

¿CUÁL ES EL FITOPLASMA PRESENTE EN PERALES EN CHILE?

En el otoño del 2014, visitamos un huerto de peral ubicado en la región del Biobío, en el cual encontramos 26 plantas (sobre un total de 1.120 presentes el huerto) con declinamiento, hojas enrojecidas, necrosis de floema en ramas y troncos. La variedad era Williams injertada en membrillo BA29. Se colectaron ocho muestras con y dos sin síntomas, que fueron trasladadas a nuestro laboratorio y analizadas para fitoplasmas a través de PCR anidada, seguida por el análisis del polimorfismo del largo de los fragmentos de restricción (RFLP), utilizando como blanco de los análisis, dos regiones del genoma pertenecientes a dos genes de fitoplasmas.

Con PCR anidada se pudieron obtener productos de amplificación desde ambos genes solo desde las muestras procedentes de plantas con síntomas. Con las secuencias de los fragmentos de amplificación obtenidos se pudo realizar el RFLP, lo que permitió identificar el fitoplasmas encontrados como ´Candidatus Phytoplasma pyri´ (subgrupo ribosomal 16SrX-C), agente causal de la enfermedad conocida como “pear decline (PD)”.

Esta ha sido la primera detección del fitoplasma en Chile, a la cual han seguido otras, realizadas en diferentes huertos de perales de las regiones de O´Higgins y Metropolitana.

En cuanto a la historia de esta enfermedad, PD fue reportada por primera vez en 1945 en las regiones occidentales de América del Norte. En California, entre el 1959 y el 1962, murieron por esta enfermedad 1.100.000 árboles. Por otro lado, en Italia se registró la muerte de 50.000 árboles (Batiste y Bulla, 1980); mientras que, en Alemania, a principios de los 70, se registró un 27,8% de muertes en plantaciones de 8 años (Nemeth, 1986). En América del Norte y en el Reino Unido el vector conocido es Cacopsylla pyricola (Förster), mientras que Cacopsylla pyri L. se ha encontrado como vector principal en los países europeos. Los estudios han indicado que el ´Candidatus Phytoplasma pyri´es capaz de invernar en los tejidos de C. pyri y se replica durante la etapa vegetativa de crecimiento de los árboles. Mientras que la edad del árbol y la variedad no parecen influir en la aparición de la enfermedad, se han reportado diferencias en la susceptibilidad de variedades y portainjertos. En Chile estos dos psílidos no están presentes y no se han generado informaciones acerca de eventuales otros insectos vectores presentes en el país, que puedan estar involucrados en la transmisión del fitoplasma.

CÓMO CONTENER LA DISEMINACIÓN DEL FITOPLASMA

El control debe ser de tipo preventivo ya que, una vez ocurrida la infección, no se dispone de herramientas terapéuticas que permitan eliminar el patógeno o reducir su multiplicación al interior del hospedero. Para contener la diseminación del fitoplasma, es aconsejable el uso de material de propagación libre de fitoplasmas y el control de los insectos vectores y de las plantas (generalmente malezas) diferentes del cultivo de interés agronómico, que actúan como reservorio del patógenos. Para este propósito, es clave contar con las herramientas de detección adecuadas.

La observación de los síntomas en terreno es el primer paso para la realización de un diagnóstico. Pero no hay que olvidar que son muy frecuentes las infecciones latentes y la presencia de síntomas inespecíficos, es decir comunes a otros agentes de daño, diferentes del fitoplasma, tanto bióticos (otros patógenos) o abióticos. Para un diagnóstico más preciso y confiable, es necesario por lo tanto recurrir a un laboratorio que realiza análisis fitopatológicos. Hoy en día, los fitoplasmas responsables de las enfermedades más importantes, pueden ser identificados recurriendo a diferentes técnicas de detección, principalmente aquellas que se basan en la PCR (Martin y col., 2000).

En el estudio de fitoplasmas es importante poder conocer la secuencia completa o casi completa del genoma. Actualmente esto se logra con mayor eficiencia y rapidez, aplicando las nuevas técnicas de secuenciación. Sin embargo, el costo es aún elevado y es imprescindible instalar en el laboratorio un centro bioinformático, con personal capacitado para ordenar la enorme cantidad de datos de secuencias que se reciben. En nuestro laboratorio, a través de esta herramienta, hemos obtenido secuencias casi completas de dos fitoplasmas presentes en Chile, con las cuales hemos podido optimizar la PCR y realizar una detección más rápida, específica y sensible de estos patógenos.

INTERROGANTES POR RESOLVER

El el caso del declinamiento del peral, nuestro grupo de trabajo ha puesto a punto la detección del fitoplasma responsable (Facundo y col., 2017), sin embargo, para optimizar su control es necesario realizar un estudio epidemiológico. Las preguntas actualmente sin respuesta son: ¿Existen en Chile insectos vectores de este fitoplasmas? ¿Hay plantas reservorio? ¿Cuál es el patrón de diseminación del fitoplasma en un huerto comercial? ¿Cuál es la prevalencia de este patógeno en Chile?

Al iniciar un nuevo proyecto productivo, es muy poco común preocuparse de la calidad sanitaria de las plantas que se colocarán en terreno. No se toma conciencia que el éxito o el fracaso de una inversión también dependen de esta variable. La disponibilidad de plantas sanas en el mercado, a su vez, es en gran medida consecuencia del esfuerzo que se realiza para favorecer la formación de profesionales, centros de investigación y laboratorios de análisis capacitados para identificar y controlar estos y otros patógenos. 

Bibliografía

Batiste W.C. and Bulla A.D. Establishment, spread and curret distribution of pear psylla in Western Colorado. Colorado State University Experiment Station Progress Report 11, Fort Collins, Co, 1980, 3 pp.

Bertaccini A., Duduk B., Paltrinieri S., Contaldo N. Phytoplasmas and phytoplasma diseases: a severe threat to agriculture. American Journal of Plant Sciences; 2014; 5: 1763-1788.

Contaldo N., Bertaccini A., Paltrinieri S., Windsor H.M. and Windsor D. Axenic culture of plant pathogenic phytoplasmas. Phytopathologia Mediterranea, 2012; 51: 607-617.

Facundo R., Quiroga N., Méndez P., Zamorano A., Fiore N. First Report of ‘Candidatus Phytoplasma pyri’ on Pear in Chile. Plant Disease, 2017; 101 (5): 830.

Martin R.R., James D., Lévesque C.A. Impacts of molecular diagnostic technologies on plant disease management. Annu. Rev. Phytopathol., 2000; 38: 207-239.

Nemeth, M. Virus, Mycoplasma and Rickettsia diseases of fruit trees. Martinus Nijhoff and W. Junk ed. Budapest. 1986, 841pp.

Seemüller E., Garnier M., Schneider B. Mycoplasmas of plants and insects. In Molec. Biology and Pathol of Mycoplasmas. Ed. Razin S and Herrmann R. Kluwer Academic/Plenum Publishers; 2002: 91-116.