El mildiu velloso de la uva es uno de los patógenos más importantes en la viticultura japonesa. El patógeno de la enfermedad es resistente a los fungicidas y, en los últimos años, una cepa de mildiú velloso resistente al inhibidor exógeno de quinona del fungicida (QoI) ha causado daños generalizados en la prefectura de Yamanashi, siendo noticia. Aunque se han registrado alrededor de 60 fungicidas para el control del mildiú velloso en Japón, muchos han sido retirados debido a la aparición de poblaciones de patógenos resistentes. Los problemas recientes con la resistencia a los inhibidores de quinona exógenos, las amidas de ácido carboxílico y los inhibidores de proteínas de unión a oxisterol resaltan la importancia continua del manejo de la resistencia en la viticultura japonesa y en las estrategias de control del mildiú velloso de la vid.
En un artículo de investigadores del Laboratorio de Ingeniería Genética de Frutas del Instituto de Enología y Viticultura de la Universidad de Yamanashi, Japón, cuyos autores, Yoshinao Aokii y Shunji Suzuki, hablan sobre la protección de las uvas con fungicidas contra una de las principales amenazas.
…Situado entre 20° y 45° de latitud norte, Japón comparte una ubicación geográfica similar a otras importantes regiones productoras de uva en el hemisferio norte. Sin embargo, sus condiciones climáticas únicas, caracterizadas por altas precipitaciones y humedad desde finales de mayo a agosto, coincidiendo con etapas fenológicas críticas de la vid (desde la floración hasta el cuajado de las bayas), hacen que el entorno sea particularmente susceptible a enfermedades fúngicas y oomicetos, entre las que el mildiu velloso es una amenaza importante que requiere estrictas medidas de control cuando se cultivan uvas Vitis vinifera .
Cómo el mildiú velloso se convirtió en la plaga de los viñedos japoneses
Mildiú velloso causado por el patógeno oomiceto Plasmopara viticola (Berk. & Curtis) Berl. & De Toni, ataca principalmente las hojas de la vid, pero también puede atacar brotes, zarcillos y frutos jóvenes. La consolidación de las lesiones foliares en grandes áreas cloróticas provoca la caída de las hojas, una disminución de la capacidad fotosintética y, como consecuencia, un deterioro de la elongación de los brotes y del desarrollo de las bayas.
Además, el patógeno afecta principalmente a los racimos de uva jóvenes y a las bayas. Los racimos de uva infectados desarrollan una característica decoloración plomiza, seguida de rotura o marchitamiento de la piel y eventual caída de las bayas, lo que produce importantes pérdidas de rendimiento.
En Japón, donde V. vinifera se introdujo desde Francia en 1877, la infección por mildiú velloso se confirmó por primera vez en 1890. La enfermedad se destacó inicialmente por su papel en la aceleración de la caída de las hojas de las vides durante los períodos lluviosos a fines de agosto y septiembre. Sin embargo, este problema fue en gran medida ignorado debido a la falta de daños en la fruta, como ocurrió en otros países europeos.
La introducción de la variedad Neo-Muscat con baja resistencia al mildiu velloso alrededor de 1950 coincidió con la aparición de infecciones durante la temporada de lluvias, desde finales de mayo a junio. En la década de 1970, el mildiú velloso ya se había extendido entre las uvas de mesa y de vino en todo Japón. Desde entonces, los brotes en Japón han mostrado una distribución bimodal, alcanzando su pico en junio y septiembre en condiciones de alta humedad (≥70%) y temperaturas que oscilan entre 10°C y 32°C.
Tradicionalmente, el mildiú velloso se controla principalmente mediante el uso de caldo bordelés y agentes químicos desarrollados contra hongos patógenos.
Los oomicetos, aunque históricamente clasificados como hongos, son filogenéticamente distintos y se reproducen sexualmente a través de oosporas producidas en las hojas. La diferencia clave entre los oomicetos y los hongos es la composición de su pared celular y membrana. Las paredes celulares de los hongos contienen principalmente quitina, quitosano y glucano, mientras que las paredes celulares de los oomicetos están compuestas de celulosa y glucano. De manera similar, el ergosterol es el esterol dominante en las membranas celulares de los hongos, mientras que los oomicetos utilizan principalmente colesterol.
En Japón se ha utilizado una amplia gama de agentes químicos para controlar las enfermedades de la uva, desde compuestos tradicionales como fungicidas de sulfato de cobre y ditiocarbamato hasta fungicidas recientemente desarrollados de diversas clases químicas.
Estos incluyen ftalimidas, fosfonatos, fenilamidas, 2,6-dinitroanilinas, oximas de cianoacetamida, benzamidas, quinonas, inhibidores externos de quinona (QoI), inhibidores internos de quinona (QiI), amidas de ácido carboxílico (CAA), piperidinil tiazol isoxazolinas, tiazol carboxamidas e inhibidores de la proteína de unión a oxisterol (OSBPI).
Cronología de los fungicidas en la viticultura japonesa
En 1899, se introdujo el caldo bordelés, una combinación de cal y sulfato de cobre, que posteriormente fue adoptado en la prefectura de Yamanashi, la principal región vitivinícola de Japón. Este fungicida siguió siendo la única medida de control del mildiú velloso de la uva hasta la década de 1960.
El registro de fungicidas organosulfurados ditiocarbamatos como mancozeb y maneb en 1969 marcó un avance significativo en el control de enfermedades. En 1972, se registraron fungicidas de quinona (por ejemplo, ditianon) y fungicidas de ftalimida (por ejemplo, captan) para su uso junto con sulfato de cobre y ditiocarbamatos.
Tras la aprobación del captan, los esfuerzos se centraron en la introducción de agentes químicos altamente selectivos, lo que llevó a la aprobación de fungicidas a base de fosfonato como el fosetil aluminio en 1983, tanto como tratamientos independientes como en combinación con ftalimidas. Estos agentes químicos exhiben diferentes modos de acción, reduciendo la probabilidad de desarrollo de resistencia. Los fungicidas ditiocarbamatos, en particular, siguen siendo una piedra angular del control de enfermedades debido a su amplio espectro de actividad contra una variedad de patógenos de la vid.
Los fungicidas de fenilamida, de los cuales el metalaxil es un ejemplo, se introdujeron en 1986. El metalaxil inhibe el crecimiento micelial y la esporulación al alterar la síntesis de ARN, ADN y lípidos mediante la inhibición de la incorporación de uridina. Esto marcó un cambio hacia el desarrollo de agentes con un solo modo de acción, lo que llevó al registro de fungicidas de 2,6-dinitroanilina como el fluazinam en 1990.
Entre 1997 y 2001 se registraron los fungicidas QoI famoxadona y azoxistrobina y el fungicida QiI ciazofamida. Estos compuestos ejercen una acción fungicida al inhibir la ubiquinol oxidasa mitocondrial (sitio Qo) y la ubiquinona reductasa (sitio Qi), respectivamente.
En 1997, se introdujo el fungicida CAA dimetomorf, dirigido a la celulosa sintasa, una enzima clave en la biosíntesis de la pared celular de los hongos. Se registraron fungicidas CAA adicionales, bentiavalicarb-isopropilo y mandipropamid, en 2007 y 2009, respectivamente.
Posteriormente, en 2012 y 2014, se introdujeron el fungicida de piperidinil tiazol isoxazolina fluopicolide y el fungicida de tiazol carboxamida etaboxam, ambos dirigidos principalmente a la división celular.
El fluopicolide altera la integridad de la membrana celular al deslocalizar proteínas similares a la espectrina, mientras que el etaboxam inhibe la polimerización de β-tubulina, un proceso crítico en la división cromosómica. Se espera que el uso combinado de fungicidas CAA y fluopicolide mejore la inhibición de la división celular a través de efectos sinérgicos.
En 2019, se registró la oxathiapiprolina, un fungicida del OSBPI. Este compuesto altera la homeostasis lipídica al inhibir las proteínas que se unen al oxisterol implicadas en el transporte de lípidos a través de las membranas.
Hasta la fecha, hay alrededor de 60 agentes químicos registrados en Japón para el control del mildiu velloso de la uva, siendo la oxathiapiprolina la última incorporación. Sin embargo, muchos de estos agentes han sido retirados de los programas de control de enfermedades debido a la aparición de poblaciones resistentes de mildiú velloso.
Por ejemplo, en Francia, en 1981, se descubrió que el metaraxil causaba mildiú polvoroso resistente a los medicamentos en las uvas. En Japón, se observó una disminución de la eficacia en 2009 y la aparición de cepas resistentes en 2010. Por este motivo, algunas mezclas de metalaxil se han eliminado del calendario de control de plagas desde 2010.
Dinámica de la resistencia del mildiu velloso en la uva a los fungicidas
La introducción generalizada de la azoxistrobina, un fungicida QoI, en Japón alrededor del año 2000 coincidió con la creciente preocupación mundial y nacional por el cambio climático. Durante este período, Japón experimentó un aumento de las temperaturas y un aumento de las precipitaciones.
Las temperaturas nocturnas más altas asociadas con el calentamiento global acelerado se han vinculado con una mayor susceptibilidad de las vides japonesas a la infección por mildiú velloso. Esto requirió múltiples aplicaciones de fungicidas a base de azoxistrobina a partir de mediados de mayo, un período crítico para el desarrollo de la uva.
Sin embargo, en el mismo año, la resistencia a QoI en el mildiu velloso de la uva se detectó por primera vez en poblaciones del norte de Italia y Francia y desde entonces se ha confirmado en casi todas las principales áreas productoras de vino de estos dos países, lo que redujo drásticamente el uso de fungicidas QoI para el control del mildiu velloso.
En 2010, un grave brote de mildiú velloso de la uva en la prefectura de Yamanashi puso de relieve los problemas causados por la enfermedad, lo que se tradujo en importantes pérdidas económicas para los productores de uva.
Como resultado, la producción de vino en la prefectura de Yamanashi cayó un 26 por ciento respecto al año anterior. Investigaciones posteriores revelaron que la devastación fue causada por el mildiú velloso de la uva, que es resistente a los fungicidas QoI.
Los fungicidas QoI se registraron en Francia e Italia en 1997 y 1998 respectivamente, y luego se lanzaron en Japón en 2000. Inicialmente, no hubo evidencia de desarrollo de resistencia en las poblaciones de vides japonesas.
El primer informe de resistencia al fungicida QoI en el mildiu velloso de las uvas japonesas apareció en 2009. Estudios posteriores confirmaron la distribución generalizada de mutaciones puntuales en las poblaciones de mildiu velloso en las principales regiones productoras de uvas japonesas.
En la prefectura de Yamanashi, la tasa de detección de mildiú velloso resistente a QoI aumentó del 25,3% en 2008 al 56,5% en 2009, lo que indica un rápido aumento de la prevalencia de resistencia en 2010. Estos datos sugieren que la disminución de la producción de vino en la prefectura de Yamanashi en 2010 se vio agravada por un seguimiento insuficiente del desarrollo de la resistencia a QoI en las poblaciones de mildiú velloso de la vid japonesa.
Cabe señalar, sin embargo, que la famoxadona ejerce una presión selectiva más fuerte que la azoxistrobina, lo que reduce potencialmente la eficacia de las mezclas de tanque de cimoxanilo para mitigar el desarrollo de resistencia.
Dada la naturaleza dominante de la resistencia a QoI, actualmente no se recomienda el uso de fungicidas QoI para el control del mildiú velloso de la uva en Japón.
Dimetomorf, el primer fungicida CAA, se ha utilizado para controlar el mildiú velloso de la vid desde fines de la década de 1980. La aparición de cepas resistentes a la CAA se documentó por primera vez en Francia en 1994, y se han notificado detecciones posteriores en muchos países europeos. También se han detectado aislamientos resistentes a la CAA en países asiáticos, incluidos India y China.
El grupo de trabajo CAA del FRAC reconoce la detección frecuente de cepas resistentes en Francia, Alemania, Suiza, Italia y otros países. Sin embargo, sugieren que los fungicidas CAA aún pueden ser efectivos cuando se implementan con una pulverización preventiva cuidadosa.
Nota: El Grupo de Trabajo CAA de FRAC se estableció en 2005 para desarrollar recomendaciones generales para el manejo de la resistencia de los fungicidas oomicetos al dimetomorfo, flumorfo, pirimorfo, iprovalicarb, bentiavalicarb, mandipropamida y valipenalato.
La rápida disminución de la eficacia de los fungicidas CAA puede verse enmascarada por su frecuente combinación con otros fungicidas que tienen diferentes modos de acción, como el fosetil aluminio.
Después de su introducción inicial al mercado en 1997, en Japón se prohibió el uso de dimetomorf en frutas, especialmente duraznos, y sólo se aprobó su uso en uvas. En consecuencia, el uso de dimetomorf en viñedos adyacentes a huertos de duraznos se ha limitado o eliminado por completo debido a preocupaciones sobre la deriva de la pulverización. Sin embargo, la aprobación de mandipropamid, un nuevo fungicida de la CAA para el control del mildiú polvoroso del durazno, en 2009 marcó un cambio significativo. Esta aprobación coincidió con la eliminación de los fungicidas QoI de las pautas recomendadas para el manejo de enfermedades de la vid debido a la resistencia generalizada. Como resultado, el uso de fungicidas CAA en los campos de uva ha aumentado significativamente.
En 2024, la viticultura japonesa dependía de tres fungicidas CAA para controlar el mildiú velloso de la uva: mandipropamid, benthiavalicarb-isopropilo y dimetomorf. Cabe destacar que la introducción de mandipropamida en 2009 en Japón coincidió con el descubrimiento de cepas de mildiú velloso resistentes a la mandipropamida en Europa.
Esto ha provocado debates en el Grupo de Trabajo CAA de FRAC con respecto al riesgo potencial de resistencia a los fungicidas en las poblaciones de mildiú velloso de la vid japonesa dada la reciente introducción de fungicidas CAA.
En respuesta a estas preocupaciones, se inició el monitoreo genético del mildiú velloso resistente a los fungicidas en la prefectura de Yamanashi, la región donde se recomendó el uso del fungicida CAA. La resistencia a la mandipropamida en P. viticola se asoció con una única sustitución de aminoácido en el codón 1105 del gen de la celulosa sintasa PvCesA3. Sin embargo, la naturaleza recesiva de esta mutación genética requiere homocigosidad para que se produzca resistencia.
Basándose en este conocimiento, se desarrolló un ensayo ASP-PCR (reacción en cadena de la polimerasa con cebador específico de alelo) para la detección rápida de la mutación del gen asociado a la resistencia a los fungicidas CAA en P. viticola . El método ASP-PCR es una variante del método PCR que aprovecha la propiedad de los cebadores de PCR de desviarse del ADN molde dependiendo del número de desajustes entre los cebadores de PCR y el ADN molde.
Con este conocimiento, el monitoreo continuo de la distribución y frecuencia de los genes de resistencia a los fungicidas es fundamental para gestionar la aparición de rasgos de resistencia recesivos. Los métodos de diagnóstico genético de alto rendimiento son esenciales para una vigilancia eficaz.
La oxathiapiprolina es un fungicida introducido recientemente en la viticultura japonesa para el control del mildiú polvoroso de la uva. Clasificado como un fungicida OSBPI, la oxathiapiprolina se dirige a las proteínas de unión al oxisterol, que son esenciales para el transporte intracelular de esteroles, componentes clave de las membranas celulares y los orgánulos. Al inhibir estas proteínas, la oxathiapiprolina altera la formación de lípidos, un proceso crítico para el mantenimiento celular, incluida la señalización de la membrana intracelular y la biogénesis de la membrana celular. En última instancia, esto inhibe la formación de esporocistos y la germinación de esporas.
La oxathiapiprolina se registró y comercializó como fungicida en Japón en 2016, tras su comercialización en Francia y otros países europeos en 2012.
Según un estudio FRAC de 2018, se ha documentado una susceptibilidad reducida a la oxathiapiprolina en varios oomicetos, incluidos los patógenos responsables del tizón tardío de la papa y el mildiú velloso del pepino. Además, la facilidad con que se obtuvieron mutantes resistentes en estudios de laboratorio que involucraron a los oomicetos que causan el tizón del pimiento y el tizón de la fresa resalta la susceptibilidad de los oomicetos a desarrollar resistencia a la oxathiapiprolina. Por lo tanto, FRAC clasificó el riesgo de resistencia a la oxathiapiprolina como moderado o alto.
Hasta el momento, no hay informes de cepas de mildiú polvoroso de la uva resistentes a la oxathiapiprolina en Japón.
Para reducir el riesgo de desarrollo de resistencia, en Japón se ha suspendido el uso de oxathiapiprolin como fungicida independiente. En lugar de ello, se desarrollaron productos combinados que contenían oxathiapiprolina con hidrato de famoxadona o hidrato de mancozeb.
Estrategias de manejo del mildiú velloso de la vid considerando el riesgo de resistencia a los patógenos
La evaluación FRAC de 2019 clasificó al mildiú velloso de la uva como un patógeno con alto riesgo de desarrollar resistencia a los fungicidas. La rápida aparición y propagación de cepas resistentes ha limitado gravemente las opciones efectivas de control químico en la viticultura japonesa.
Incluso la oxathiapiprolina, un fungicida más reciente introducido en Japón, ha mostrado una eficacia reducida contra el mildiú velloso de la uva en Europa. Aunque no se han reportado casos de resistencia en Japón, el patrón histórico de desarrollo de resistencia sugiere que la resistencia a la oxathiapiprolina es muy probable.
Para combatir la resistencia a los fungicidas, las estrategias de control químico deben cumplir dos criterios clave: evitar la resistencia cruzada entre combinaciones de fungicidas y garantizar la reversibilidad de la resistencia una vez que se suspenda el uso de fungicidas mediante monitoreo.
Sin embargo, estos principios teóricos enfrentan problemas prácticos: muchos fungicidas comerciales tienen modos de acción similares y la herencia dominante de genes de resistencia en el mildiú velloso de la uva a menudo impide la recuperación de la susceptibilidad a los fungicidas incluso después de suspender su uso.
Un enfoque más práctico es diversificar las aplicaciones de fungicidas utilizando múltiples agentes con diferentes modos de acción, como se ha hecho durante los últimos 40 años para muchos cultivos en todo el mundo.
Por ejemplo, los fungicidas con bajo riesgo de resistencia, como el sulfato de cobre o los ditiocarbamatos, sirven como agentes primarios. Los fungicidas CAA y oxathiapiprolina pueden luego alternarse cada dos años durante los períodos de alto riesgo (por ejemplo, condiciones de alta humedad y temperatura en junio). Aunque esta estrategia no puede prevenir completamente el desarrollo de la enfermedad, reduce significativamente su incidencia en comparación con las aplicaciones anuales de los mismos fungicidas.
Las recomendaciones japonesas requieren una rotación estricta de fungicidas de diferentes cepas cada dos años. Sin embargo, mantener este sistema de rotación sin introducir periódicamente nuevos fungicidas será cada vez más difícil a medida que sigan surgiendo cepas resistentes. Por lo tanto, sigue siendo necesario un seguimiento continuo de la resistencia a los fungicidas.
Por otra parte, el concepto de manejo integrado de plagas (MIP) ha comenzado a atraer la atención de los productores preocupados por reducir el riesgo de mildiu velloso resistente a los fungicidas causado por agentes químicos.
El MIP es un concepto que consiste en “tomar medidas apropiadas para reducir o minimizar los riesgos para las personas y el medio ambiente de manera integrada, teniendo en cuenta la relación coste-beneficio, utilizando todas las tecnologías disponibles de control de plagas”.
En el MIP, los agentes químicos que se utilizaban como agentes primarios de control de plagas se utilizan solo como complemento de los agentes químicos existentes, lo que permite una transición sin problemas al cultivo con menos fungicidas al reducir la cantidad de agentes químicos utilizados sin ninguna dificultad. Se espera que esto reduzca la aparición de hongos y oomicetos resistentes a los medicamentos. En la viticultura japonesa también se están desarrollando fungicidas microbianos contra enfermedades causadas por hongos filamentosos. El monitoreo del mildiú velloso y otras enfermedades en los viñedos es fundamental para el uso eficaz de estos fungicidas microbianos.
Basado en un artículo de Yoshinao Aoki y Shunji Suzuki (Laboratorio de Ingeniería Genética de Frutas, Instituto de Enología y Viticultura, Universidad de Yamanashi, Japón) publicado en la revista Agriculture 2025 en www.mdpi.com.
En la foto se pueden observar los síntomas del mildiu velloso de la uva. (a) Hoja. (b) Frutos jóvenes. La foto pertenece al grupo de autores indicados.
