Detección temprana y precisa del cáncer y mancha bacterianos
Fermín Ruiz Luna
Entre los principales factores que limitan la producción de hortalizas figuran las enfermedades causadas por virus, bacterias, fitoplasmas y hongos. Los problemas fitosanitarios provocados por estos agentes biológicos y sus graves secuelas económicas, pueden disminuirse enormemente a través de un diagnóstico preciso y oportuno.
El desarrollo de técnicas moleculares para el diagnóstico de enfermedades ha beneficiado de manera extraordinaria la agricultura de países avanzados, pero en México estas tecnologías se usan todavía de modo esporádico y a pequeña escala. En México la horticultura es una de las actividades agrícolas de mayor importancia, tanto en el plano social, como en el económico por la captación de divisas y la generación de empleos. Las principales hortalizas cultivadas en el en el país son el jitomate y el chile. México es uno de los tres principales países productores de chile en el mundo y el proveedor más importante de Estados Unidos y Canadá.
Entre los factores limitantes para la producción de estas hortalizas se encuentran las enfermedades causadas por hongos, bacterias, fitoplasmas, virus y nemátodos. Se sabe que son muchas las enfermedades que afectan estos cultivos y que provocan pérdidas económicas que en algunos casos alcanzan el 100%. Estos problemas fitosanitarios se han acrecentado, debido en parte a la falta de un diagnóstico certero y oportuno, razón por la cual los productores no han podido manejar apropiadamente el impacto de las enfermedades. Tradicionalmente la observación de síntomas por el técnico de campo o el productor es la estrategia para diagnosticar y tratar a las enfermedades, lo cual no es lo más apropiado, debido a que diferentes patógenos pueden provocar enfermedades con sintomatología muy similar, o bien, ésta puede deberse a la conjunción de un patógeno con algún factor abiótico como toxicidad de agroquímicos o deficiencia de ciertos minerales en el suelo, entre otros. En el contexto de esta problemática de manejo de enfermedades, se requiere de un diagnóstico preciso, para lo cual es fundamental el auxilio de técnicas microbiológicas, bioquímicas y moleculares.
Daños iniciales y desarrollo del cáncer bacteriano
El agente etiológico de esta enfermedad fue conocido hasta 1983 como Corynebacterium michiganense y denominado actualmente como Clavibacter michiganensis subsp. michiganensis (Smith) (Gleason y col., 1993). La bacteria es un bacilo Gram (+), no móvil, aeróbico, con cápsula. En agar nutritivo desarrolla colonias de color amarillo claro, amarillo y blanco mucoides. La temperatura óptima para su crecimiento in vitro es de 25 a 28° C. Las plantas infectadas por esta bacteria expresan una amplia variedad de síntomas y el desarrollo de éstos dependerá de que la infección sea localizada o sistémica.
La infección primaria se origina principalmente de semilla infectada o contaminada. Las bacterias penetran a los tejidos vasculares principalmente a través de heridas, aunque también penetran por estomas, tricomas e hidátides de las hojas. Los tizones foliares marginales o el marchitamiento de los folíolos son los primeros síntomas en las plantas de todas las edades. Posteriormente aparecen unas estrías necróticas que se extienden desde la parte inferior del pecíolo hasta el punto donde se une con el tallo, estas estrías más tarde se agrietan y forman los cánceres en ramas y tallos, éstos se deben a que la bacteria a pesar de ser un invasor primario de los tejidos del floema también invade la médula y la corteza. Finalmente, todo el follaje se necrosa y la planta se marchita. En los frutos se presentan manchas necróticas con el centro rugoso de color pardo, rodeadas de un halo blanquecino; éstas son conocidas como “ojo de pájaro”.
La gama de hospederos que presenta incluye al chile y a otros miembros de la familia Solanácea. El cáncer bacteriano es una enfermedad que está ampliamente distribuida en todas las zonas productoras de jitomate y ocasiona cuantiosas pérdidas a nivel mundial. Afecta las regiones de Estados Unidos, Canadá, Europa, Australia, Nueva Zelanda, África, China, costa mediterránea de Turquía y Suramérica. Desde su aparición en los invernaderos de Michigan en el siglo pasado en el año de 1909, ha causado epidemias con pérdidas económicas considerables durante el siglo pasado en las décadas de los 30s, 60s, 80s y 90s. Las pérdidas pueden oscilar entre un 10 y un 80%.
La bacteria sobrevive durante varios años en el suelo y en restos vegetales malezas, estructuras de invernadero, herramientas, estacas, etc. Se transmite por transplantes y semilla, en la cual también sobrevive de uno a varios años. La diseminación secundaria en el almácigo o en el cultivo ocurre por la lluvia y riego por aspersión, ayudado por el viento, por la maquinaria y las labores culturales; en hidroponía por la solución nutritiva circulante. Resulta especialmente peligrosa la poda generalizada en los almácigos debido a que los instrumentos se contaminan con los patógenos. Todas las condiciones óptimas para la planta hospedera, lo son también para el desarrollo de la enfermedad: temperatura de 28° C, humedad relativa de 80 a 90% y una intensidad elevada de luz. Las plantas fertilizadas con exceso de nitrógeno son más susceptibles.
Daños iniciales y desarrollo de la mancha bacteriana
El agente causal de esta enfermedad, también conocida como sarna o roña, es la bacteria Xanthomonas campestris pv. vesicatoria, la cual es un bacilo aerobio, Gram (-), móvil con un flagelo polar; en medios con extracto de levadura-dextrosa-carbonato de calcio, las colonias son amarillas, mucoides. La clasificación de estas bacterias se puede realizar a través de pruebas de ADN, actividad amiololítica y pectolítica, composición de ácidos grasos y por serología.
La mancha bacteriana es una de las enfermedades más importantes del chile y del tomate. Se presenta anualmente en regiones húmedas y con temperaturas altas. Es la enfermedad bacteriana que se presenta con mayor frecuencia en Centroamérica y el Caribe desde 1912. También se localiza en las regiones productoras de chile y tomate de Estados Unidos de Norteamérica, Francia, Inglaterra, Holanda, Sudáfrica, India, Australia y México. Este problema fitosanitario aparece generalmente después del trasplante, aunque en ocasiones se observan daños foliares en el semillero. La enfermedad se generaliza e intensifica especialmente bajo lluvias continúas acompañadas por vientos fuertes.
El principal daño es la excesiva defoliación y el manchado en los frutos, que afecta su calidad comercial. Con esta enfermedad se asocian otros problemas, como las quemaduras del sol en los frutos y su pudrición debida a la intervención organismos saprófitos secundarios, que penetran por las lesiones que causa la bacteria.
La enfermedad reduce el crecimiento de la planta, la producción y calidad de la fruta. Las lesiones son a veces difíciles de distinguir de manchas foliares causadas por otras bacterias patógenas o desórdenes fisiológicos. Los daños oscilan entre el 3 al 18% pero puede ocasionar pérdidas totales. Los síntomas iniciales sobre el follaje son manchas circulares verde claro o amarillas, translúcidas, de menos de 3 mm de diámetro; posteriormente, las lesiones se vuelven angulares y de color negro o marrón oscuro. Por lo general, la porción central de las manchas se desprende. Las manchas también se presentan sobre los tallos, pecíolo y pedúnculos florales, cuyo tamaño puede ser de 10 mm de longitud; este daño destruye el follaje y causa defoliación.
Los ataques severos ocasionan desprendimiento de flores. Los síntomas más conspicuos aparecen sobre los frutos jóvenes, como manchas en relieve, diminutas, que pueden alcanzar un diámetro de 3-6 mm de color verde oscuro, aceitosas; un halo claro puede rodear las manchas, pero desaparece a medida que estas envejecen. Luego, la epidermis se desgarra y la lesión se deprime, presentándose en forma de cráter irregular, con varios milímetros de diámetro, de color castaño claro a negro, de aspecto costroso y corchoso. No se produce infección en los frutos maduros.
El ambiente húmedo y la temperatura entre 25 y 30° C, con un óptimo de 27° C favorecen el desarrollo de la enfermedad. La época lluviosa o la de sequía con riego por aspersión, son condiciones apropiadas para el desarrollo de la mancha bacteriana. El patógeno se disemina por el viento húmedo y por salpique de la lluvia; se introduce en las hojas a través de estomas y heridas, y en los frutos por heridas provocadas por insectos picadores, granizo y arena arrastrada por vientos fuertes.
La bacteria sobrevive en el suelo asociada con residuos de cosecha por 3 o 6 meses y en plantas de chile o tomate que persisten en los campos de cultivo por más de doce meses. También pueden sobrevivir como epífitos de las raíces o de las partes aéreas de las plantas remanentes de cosechas anteriores o en hospederas secundarias, principalmente solanáceas y brasicáceas silvestres. Como saprófito del suelo, muere a los cinco meses. Una fuente importante de inóculo primario es la semilla, ya que la bacteria puede persistir allí por períodos de 10 años, aún en semillas secas. Sin embargo, la importancia en la epidemiología de la semilla contaminada es relativamente desconocida. El patógeno presenta una gran variación en su población bacterial la cual se expresa en términos de razas fisiológicas, que tienen como fundamento la interacción entre los genes que confieren virulencia a X. campetris pv vesicatoria y los genes que confieren resistencia en genotipos específicos de chile y tomate. En tomate se conocen tres razas no patogénicas al chile denominadas T1, T2, T3, complementariamente las razas P0, P1, P2, P3, P4, P5 y P6 atacan sólo al chile.
La bacteria X. vesicatoria también presenta en su población razas fisiológicas virulentas tanto en chile como en tomate. Las razas se denominan como P0T1, P0T2, P1T1, P1T2, P2T1, P2T2, P3T1, P3T2, P4T2, P5T2, P5T3, P6T2 y P6T3. La mancha bacteriana es una de las enfermedades importantes consideradas en el programa de certificación de chile y tomate en el sur de los Estados Unidos, en donde las medidas de manejo están dirigidas hacia la producción de plántulas libres de esta enfermedad.
Las enfermedades se pueden presentar en síndromes dependiendo de las condiciones climáticas de la región y el sistema de producción, además pueden variar de un ciclo a otro
Contar con una herramienta de detección que permita la identificación oportuna de los fitopatógenos facilitará definir los métodos de manejo que impliquen tanto los tratamientos en campo como en invernaderos
La horticultura es una de las actividades agrícolas de mayor importancia económica en nuestro país, destacando los cultivos de tomate y chile