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La investigación ayuda a explicar la fuente del patógeno que causa la enfermedad de la pudrición amarga

Las esporas de hongos responsables de la enfermedad de la pudrición amarga, una infección común y devastadora en la fruta, no se encuentran con sus plantas huésped por casualidad. Resulta que tienen una asociación simbiótica con la planta, a menudo viviendo dentro de sus hojas.


por Amy Duke, Universidad Estatal de Pensilvania


La nueva forma de ver el patógeno fúngico , Colletotrichum fioriniae, como un endófito de la hoja (microorganismos bacterianos o fúngicos que colonizan el tejido vegetal sano) fue el resultado de un estudio de dos años realizado por investigadores de la Facultad de Ciencias Agrícolas de Penn State.

Según Phillip Martin, candidato a doctorado en fitopatología, los hallazgos, que se publicaron recientemente en la revista Phytopathology , tienen importantes implicaciones para el manejo del patógeno en árboles frutales .

Colletotrichum fioriniae causa enfermedades, a menudo llamadas antracnosis, en más de 100 plantas de frutas y hortalizas, incluidas la manzana , el melocotón, la pera y la fresa. El hongo infecta la fruta en condiciones cálidas y húmedas y causa lesiones marrones y hundidas; ocasionalmente, se verán esporas anaranjadas en la superficie.

La enfermedad preocupa a la industria de la manzana de Pensilvania, que produce de 400 a 500 millones de libras de manzanas al año. El estado ocupa el cuarto lugar en la nación en producción de manzanas, según las estadísticas del Departamento de Agricultura de EE. UU.

La investigación ayuda a explicar la fuente del patógeno que causa la enfermedad de la pudrición amarga
Se muestra una muestra de hoja de manzano después de que su superficie fue desinfectada, congelada e incubada para permitir que los hongos dentro de la hoja esporulen. Crédito: Phillip Martin

«La investigación se basó en la idea de que si podemos determinar de dónde vienen las esporas, entonces tal vez podamos eliminar la fuente y romper el ciclo de la pudrición amarga», dijo Martin, quien llevó a cabo el estudio bajo la dirección de Kari Peter. , profesor asociado de investigación de patología de árboles frutales. «Desafortunadamente, desde esta perspectiva, muchas de las esporas provienen de las hojas, incluidas las hojas de los manzanos, y de árboles y arbustos que se encuentran por todas partes en Pensilvania».

Anteriormente, se pensaba que las esporas en cuestión se originaban principalmente de frutas y ramitas enfermas. Sin embargo, incluso cuando las frutas y ramitas infectadas se eliminaron de un árbol, la enfermedad, aunque se redujo, a menudo todavía estaba presente, una circunstancia que desconcertó a los científicos.

La investigación, que tuvo lugar en 2018 y 2019, se centró en las manzanas e involucró la colocación de trampas de esporas de salpicaduras de lluvia en huertos en el Centro de Investigación y Extensión de Frutas de Penn State, en la granja de frutas y verduras de Hollabaugh Bros.Inc. Y en un satélite ubicación en Arendtsville, todos los cuales se encuentran en el condado de Adams. También se colocaron trampas en dos áreas boscosas, compuestas principalmente por árboles de hoja caduca, cerca de los huertos.

Basado en investigaciones anteriores que indicaron que Colletotrichum fioriniae podría sobrevivir en las hojas, el equipo recolectó más de 1,000 hojas de manzana y de 24 especies de plantas forestales. Las hojas se desinfectaron para matar los hongos en la superficie de la hoja, se congelaron para matar las hojas y se incubaron para permitir que los hongos dentro de las hojas crecieran y esporularan.

Esta prueba encontró Colletotrichum fioriniae en más del 30% de las hojas muestreadas, y la mayoría de las esporas provienen de las muestras del bosque. En huertos manejados con fungicidas, hasta un 8% de las hojas de manzano estaban infectadas con el hongo. En el huerto sin tratar, dijo Martin, las esporas eran abundantes, lo que significa que se encontraron en el 15-80% de las hojas. Sin embargo, las infecciones no parecían estar causando enfermedades de las hojas.

La investigación ayuda a explicar la fuente del patógeno que causa la enfermedad de la pudrición amarga
Este gráfico muestra un ciclo de infección generalizado por Colletotrichum fioriniae basado en infecciones foliares endofíticas. La ilustración acompaña al artículo de investigación titulado “La cuantificación de Colletotrichum fioriniae en huertos y bosques caducifolios indica que es principalmente un endófito foliar”, que apareció en la revista Phytopathology. Crédito: Sage McKeand / Phytopathology doi / 10.1094 / PHYTO-05-20-0157-R.

«Aunque inesperados, estos hallazgos sí explicaron por qué los productores luchan con la pudrición amarga incluso cuando eliminan todas las frutas y ramitas enfermas: el hongo vivía en las hojas durante la temporada», dijo Martin. «El hongo estaba presente en todos los huertos probados y no se pudo rastrear a una infección de un vivero, lo cual tiene sentido ya que las infecciones iniciales probablemente provengan de los bosques circundantes y las hileras de cercas».

Dado que el hongo es abundante en el dosel del bosque, la erradicación de áreas cercanas no sería práctico, agregó Martin. Sin embargo, las limitaciones espaciales de la dispersión de las salpicaduras de lluvia significan que los bosques no son fuentes regulares de propagación de hongos; es probable que sirvan solo como fuentes primarias de introducción durante eventos extremos de lluvia y viento, después de lo cual el hongo se establece en áreas agrícolas.

«Nuestro estudio cambia la forma en que pensamos sobre este hongo «, dijo Martin. «Si bien puede que no proporcione soluciones rápidas, proporciona la base para futuras investigaciones destinadas a desarrollar mejores técnicas de manejo, como la selección de cultivares resistentes y el mejoramiento para la resistencia genética».

Peter estuvo de acuerdo. «Aunque es emocionante comprender que el nicho de Colletotrichum fiorinae en el medio ambiente es más sofisticado de lo que habíamos apreciado, hace que el manejo de la pudrición amarga en los manzanos sea menos sencillo», dijo. «Como investigadores, podemos ver que esta es una oportunidad para pensar fuera de la caja y ser creativos a la hora de idear una estrategia sostenible de gestión de la pudrición amarga».

Mientras tanto, anotó Martin, las tácticas de manejo de enfermedades siguen siendo las mismas. «No creemos que la mayoría de las esporas pasen el invierno en las hojas», dijo. «Los productores deben continuar eliminando las frutas y las ramitas infectadas para ayudar a reducir la propagación de enfermedades de una temporada a otra».


Más información: Phillip L. Martin et al. La cuantificación de Colletotrichum fioriniae en huertos y bosques caducifolios indica que es principalmente un endófito foliar, Phytopathology® (2020). DOI: 10.1094 / PHYTO-05-20-0157-R


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