Mientras realizaba el estudio de las bacterias en las cebollas, un equipo de investigadores de Texas A&M AgriLife en Uvalde identificó un nuevo patógeno, una especie bacteriana que ahora lleva el nombre del lugar donde se encontró.
por la Universidad de Texas A&M
El trabajo es una colaboración entre científicos del Centro de Investigación y Extensión AgriLife de Texas A&M en Uvalde, la Universidad de Florida y la Universidad de Pretoria, Sudáfrica. Los hallazgos se publican en el International Journal of Systematic and Evolutionary Microbiology .
Importancia de la identificación de patógenos de cebolla
La producción de cebolla es un gran producto básico en Texas, que ocupa el sexto lugar en la producción de cebolla de EE. UU ., por lo que una nueva enfermedad es motivo de preocupación y preparación. Los datos del Departamento de Agricultura de EE. UU. muestran que en 2021 se cultivaron aproximadamente 15 950 toneladas de cebollas en 11 500 acres en el estado, lo que generó alrededor de $94,3 millones en ingresos de la industria y alrededor de $206,5 millones en ingresos generales para el estado.
«Esta nueva enfermedad puede tener un impacto significativo en el rendimiento comercializable y posiblemente generar pérdidas tremendas para los productores de cebolla en Texas y más allá», dijo Subas Malla, Ph.D., profesor asistente de investigación de genética y fitomejoramiento de Texas A&M AgriLife. Malla lidera los esfuerzos de investigación de enfermedades de la cebolla en el centro Texas A&M AgriLife en Uvalde. «La identificación es crucial para comprender más sobre su distribución, posibles brotes de enfermedades y posibles métodos de control».
Desafortunadamente, dijo Malla, hasta hace poco no se han realizado muchas investigaciones sobre las enfermedades de la cebolla en Texas, «pero estamos progresando».
La identificación de esta nueva bacteria brinda más información sobre la pudrición del bulbo al final de la temporada y posiblemente después de la cosecha, que puede disminuir significativamente la cantidad y la calidad del rendimiento, dijo Kimberley Cochran, Ph.D., especialista en enfermedades de las plantas del Servicio de Extensión AgriLife de Texas A&M en Texas A&M. Departamento de Fitopatología y Microbiología, Uvalde.
Cochran dijo que se desconoce la prevalencia y la distribución geográfica a nivel estatal, nacional e internacional. Por lo tanto, el impacto completo de este patógeno recientemente documentado, que ha sido denominado Pseudomonas uvaldensis sp. nov., aún está por determinarse.
«La patología de la cebolla de Texas es un área que necesita más estudio, particularmente en el caso de los patógenos bacterianos», dijo. «Pero con este trabajo, se ha dado el primer paso para comprender mejor el impacto total de esta especie».
Cochran también señaló que la identificación de esta nueva especie puede proporcionar información sobre los desafíos de las enfermedades de las plantas y el microbioma no solo de las cebollas, sino también de otros cultivos de hortalizas, en particular los relacionados con la cebolla, como el ajo, los puerros, las cebolletas y las cebolletas.
un esfuerzo de equipo
Durante los últimos tres años, el laboratorio de Malla en el centro de Uvalde ha estado realizando un estudio bacteriano en cebollas en las regiones de Texas’s Rio Grande Valley y Winter Garden.
Las regiones de Lower Rio Grande Valley y Winter Garden plantan cebollas amarillas, blancas y rojas de sabor suave y de día corto para las ventanas del mercado de marzo a junio. High Plains y Far West Texas producen cebollas de día intermedio para mercados frescos, mientras que East Texas produce cebollas principalmente para ventas locales.
Malla es colaboradora en un proyecto de Iniciativa de Investigación de Cultivos Especiales de cuatro años financiado por el Instituto Nacional de Alimentos y Agricultura del USDA. El proyecto, llamado «Stop the Rot: Combatir las enfermedades bacterianas de la cebolla con herramientas patogénicas y estrategias de manejo mejoradas», está dirigido por Lindsey du Toit, Ph.D., Universidad Estatal de Washington. Es un proyecto de colaboración en el que participan investigadores de 12 estados de EE. UU. y Sudáfrica.
Fue como parte de este proyecto que un miembro del equipo de Malla, Manzeal Khanal, investigador asociado de AgriLife Research, junto con el estudiante graduado de Texas A&M Bed Prakash Bhatta, aislaron e identificaron esta nueva especie patógena de un bulbo de cebolla enfermo.
«La bacteria se encontró en el bulbo de una cebolla podrida que se cultivó en la región de Texas Winter Garden y se descubrió cuando estábamos haciendo una encuesta para el proyecto», dijo Malla. «Trajimos las muestras de bulbos recolectadas al centro para el aislamiento de bacterias y su posterior análisis».
Analizando el patógeno
Khanal realizó una identificación preliminar de la bacteria utilizando la secuenciación de Sanger en el gen 16S rRNA. Los resultados mostraron similitudes con patógenos comunes en otros cultivos.
«La secuencia del gen 16S rRNA de la cepa era similar a Pseudomonas mediterranea y Pseudomonas corrugata, pero estas especies son patógenos comunes del tomate y el pimiento y no se sabe que causen enfermedades en la cebolla», dijo Khanal.
Cuando se dio cuenta de que podría estar ante un nuevo patógeno de la cebolla, Khanal realizó una secuenciación del genoma completo para identificar con precisión la cepa. Después de analizar el genoma completo de la cepa única, se dio cuenta de que el genoma no cumplía con los criterios asignados a ninguna especie conocida de Pseudomonas. Además de la secuenciación del genoma completo, también se examinaron las características bioquímicas y fisiológicas de la cepa como parte del esfuerzo de identificación fenotípica.
«Usando este enfoque polifásico de la taxonomía, la cepa se confirmó como una nueva especie», dijo Malla. «Nombramos a la especie Pseudomonas uvaldensis sp. Nov., como tributo a la ciudad de Uvalde, donde el centro AgriLife de Texas A&M ha estado realizando actividades de investigación y extensión durante medio siglo».
Control y mitigación de enfermedades
Malla dijo que una serie de géneros bacterianos generalmente están presentes en los cultivos de cebolla. Algunas bacterias pueden causar enfermedades, y su aparición y patogenicidad varían según las regiones de producción de cebolla. En Texas, el equipo encontró que el 16,1% de las bacterias encuestadas en 2020 eran patógenas. Estos géneros incluyen Pantoea, Erwinia, Pseudomonas, Burkholderia y Xanthomonas.
«Los resultados preliminares de nuestro proyecto indican que las medidas de control de enfermedades , como la rotación de cultivos, el manejo de plagas de insectos y el uso de riego superficial, subterráneo o por goteo en lugar de riego por aspersión, serían eficaces en su control», dijo. «También lo sería el curado adecuado de los bulbos cosechados y el almacenamiento en condiciones frescas y secas, ya que esto ayudaría a controlar la pudrición de la cebolla causada por patógenos bacterianos».
Las medidas de control de enfermedades que implican evitar que las bacterias ingresen a las plantas y se propaguen en un campo son útiles tanto para la producción comercial como para la doméstica, agregó Cochran.
«La prevención y el tratamiento desde el principio son estrategias de gestión mucho más efectivas que intentar controlar una epidemia avanzada», dijo. «El control de los insectos y sus larvas durante la temporada de crecimiento puede ayudar a reducir los puntos de entrada de bacterias y también la propagación de bacterias».
Malla señaló que uno de los objetivos del equipo del proyecto es desarrollar mejores prácticas de gestión para controlar las enfermedades bacterianas en las cebollas .
«Este equipo ha dado uno de los primeros y más importantes pasos para hacer esto, identificar un nuevo patógeno bacteriano», dijo.
