Principales enfermedades bacterianas y fúngicas de los frutales de pepita
Las principales enfermedades de los frutales de pepita causadas por procariotas (bacterias) son la proliferación del manzano, el decaimiento del peral, el fuego bacteriano y la necrosis bacteriana. La proliferación ("apple proliferation") es una enfermedad que afecta al manzano y otras especies del género Malus. Se observan ramos de escasa longitud y entrenudos muy cortos ("rosetas"), donde se bloquea la dominancia apical y aparecen brotes anticipados ("escobas"), estípulas muy grandes en la base de las hojas y frutos de pequeño calibre.Produce pérdidas de cosecha y se debe a infecciones por un fitoplasma que se establece en el floema.
El decaimiento del peral ("pear decline") se debe tambien a un fitoplasma y afecta a todos los Pyrus y al membrillero. Consiste en una necrosis de los tubos cribosos del floema, justo por debajo de la línea de injerto, y que ocasiona además depósitos de callosa en las cribas de dichos tubos lo que provoca un desarrollo muy escaso del sistema radical. El crecimiento se va reduciendo y el árbol decae durante algunos años hasta su muerte.
El fuego bacteriano es la enfermedad más grave que afecta a los frutales de pepita en el mundo, ya que es altamente contagiosa, de difícil control una vez introducida en una zona, y en ocasiones causa la muerte de árboles. El fuego bacteriano se debe a infecciones por Erwinia amylovora, una bacteria perteneciente a la familia de las enterobacteriáceas y considerada como organismo de cuarentena en la Unión Europea. Ha sido descrito en muchas especies de plantas de la familia de las rosáceas. Sólo algunas especies de los géneros Cotoneaster, Crataegus, Cydonia, Malus, Pyrus, Photinia, Pyracantha, Chaenomeles, Stransvaesia y Sorbus son importantes comercialmente como frutales o plantas ornamentales.
El síntoma más característico de la enfermedad es el aspecto quemado de las hojas y brotes de las plantas afectadas, que da origen a su nombre. El síntoma característico de los ataques en flores es la formación de gotitas de exudados. En brotes herbáceos con crecimiento activo se produce su curvatura en forma de cayado de pastor y este se marchita.
Pueden formarse chancros en el tronco y ramas con decoloraciones o depresiones de la corteza que pueden presentar exudados en la zona del chancro y estrías de color pardo-rojizo y aspecto húmedo característico. La necrosis bacteriana de los frutales de pepita se caracteriza por un síndrome o conjunto complejo de síntomas que abarcan desde la necrosis interna de yemas vegetativas y de flor, desecamiento de flores, manchas en hojas jóvenes y frutos inmaduros, y chancros en brotes, ramas o tronco. La enfermedad está causada por Pseudomonas syringae, una bacteria fitopatógena epífita de numerosos frutales.
Existen varios patovares de P. syringae que afectan a los frutales. P. syringae pv. syringae es el patovar más frecuente y el principal causante de bacteriosis en el cultivo del peral junto con Erwinia amylovora. Típicamente ocasiona desecamiento necrótico de flores y manchas foliares y en frutos durante la primavera, pero en determinadas zonas y condiciones se ha asociado a la necrosis de yemas de flor y chancros. P. syringae pv. syringae en manzano produce chancros de la corteza en ramas. P. syringae pv. papulans afecta al manzano produciendo pústulas en el fruto y necrosis interna de yemas dormidas. P. syringae pv. eryobotriae infecta el níspero.
Las principales enfermedades de los frutales de pepita causadas por hongos son el moteado del peral y manzano, el oídio del manzano, las royas, podredumbres por Botryosphaeria, antracnosis, entomosporiosis, septoriosis y mancha marrón del peral. El moteado o roña de los frutales de pepita es una de las enfermedades fúngicas que causa mayor daño económico en manzanos y perales. Los moteados del manzano y del peral son ocasionados respectivamente por las especies Venturia inaequalis y Venturia pirina (syn. V. nashicola). Fusicladium pyrorum es el anamorfo de V. pirina. Spilocea pomi es el anamorfo de V. inaequalis.
La enfermedad empieza a manifestarse en forma de ligeras manchas cloróticas circulares que con el tiempo van cubriéndose de conidias de color marrón que le dan a las lesiones un característico color pardo-oliva de textura pulverulenta. Cuando la infección afecta a un fruto joven en crecimiento, la parte afectada cesa en su desarrollo ocasionándose deformaciones fuertes del fruto, haciéndolo incomercializable.
En los frutos maduros las manchas marrones o negras asociadas con la enfermedad disminuyen grandemente su valor comercial. El oídio del manzano es una de las enfermedades de importancia, pudiendo afectar a muchas variedades sensibles.
Aunque su ataque, se concentra básicamente en las hojas, y no produce graves pérdidas en cuanto a la cantidad de cosecha, sí lo hace incidiendo negativamente sobre la calidad del fruto. Asímismo, reduce el vigor del árbol y el tamaño de los frutos. El hongo responsable del oídio de los frutales de pepita es Podosphaera leucotricha.
Esta enfermedad puede presentarse también sobre peral y membrillero. Las Royas de los frutales de pepita causan infecciones, principalmente en hojas y ramas, se caracterizan por la aparición de numerosas manchas anaranjadas, amarillas o blancas que rompen la epidermis. En frutales de pepita (manzano, peral, membrillo) el género causante de las royas es Gymnosporangium perteneciente a la familia de las Pucciniáceas, que se incluye en el grupo de las royas macrocíclicas o de ciclo largo, al presentar generalmente las cinco fases reproductoras.
La roya europea del peral es causada por G. sabinae (G. fuscum). La roya del manzano está causada por Gymnosporangium juniperi -virginianae . La podredumbre causada por Botryosphaeria se debe a infecciones sobre todo en ramas y frutos de manzano y peral. La podredumbre negra, ocasionada por Botryosphaeria obtusa (syn. Physalospora obtusa) (anamorfo Sphaeropsis malorum) es la más frecuente. También existe la podredumbre blanca causada por B. dothidea. La antracnosis es una enfermedad relativamente común en manzano y peral. Antes de la existencia de los fungicidas de síntesis constituía una enfermedad grave ya que en pocas semanas podía afectar a plantaciones enteras si las condiciones climatológicas eran favorables, pero actualmente es poco importante. Los síntomas en frutos se observan mayoritariamente cuando este llega a la madurez.
Las lesiones empiezan como pequeñas manchas ligeramente hundidas, que pueden ser de color marrón claro a oscuro y que en frutos maduros pueden presentar un halo rojo. La podredumbre progresa hasta producir la caída del fruto o su momificación en el árbol El agente causal de la antracnosis en frutales de pepita es Colletotrichum gloeosporioides, aunque también puede ser causada por C. acutatum. La entomosporiosis afecta básicamente al membrillero y al peral, pero también puede afectar al manzano y níspero japonés.
Puede ser especialmente grave en plantas de membrillero o peral en viveros. En membrillero los primeros síntomas se manifiestan en las hojas en primavera. Las lesiones son pequeñas manchas redondeadas, bien delimitadas, de color marrón-rojizo y rodeadas por un halo blancuzco. En la parte central de la lesión se pueden observar los acérvulos como pequeños puntos o costras negras. La forma perfecta del agente causal corresponde a Fabraea maculatum (=Diplocarpon mespili). El anamorfo corresponde a Entomosporium maculatum (=E. mespili). La septoriosis es una enfermedad que puede afectar esporádicamente al peral y ocasionalmente al membrillero.
Los síntomas se observan principalmente en las hojas, apareciendo primero en el haz y más raramente en el pecíolo. Las lesiones son manchas marrones, con la zona central más clara, y los márgenes bien marcados. En el interior de estas lesiones pueden observarse pequeños puntos oscuros que corresponden a los picnidios del hongo. El agente causal es Mycosphaerella sentina (=M. pyri) y la forma imperfecta corresponde a Septoria piricola. La mancha marrón del peral ha sido descrita en las principales zonas de clima mediterraneo de producción de pera en Europa y es una de las enfermedades más graves del peral junto con el moteado y el fuego bacteriano.
Los síntomas se presentan en frutos, hojas y brotes herbáceos de las variedades sensibles de peral. El agente causal de la enfermedad es el hongo Deuteromiceto Stemphylium vesicarium cuyo teleomorfo es Pleospora allii.
Determinación de los niveles de enfermedad en campo
Los niveles de enfermedad en el caso de infecciones de la parte aérea que afectan a las hojas, flores o frutos se expresan o bien como proporción o porcentaje de éstos que están afectados, o bien determinando la severidad de los ataques. En el caso de la severidad se determina el número medio de lesiones por órgano afectado (hoja, fruto) o su superficie total.
Sin embargo en el caso de que se trate de infecciones difusas (por ejemplo en brotes o flores) la severidad se determina atendiendo al grado de extensión de éstas, generalmente utilizando una escala semicuantitativa de varios niveles.
En el caso de árboles, estos datos suelen tomarse para varios brotes o ramas (en cada lado de la hilera, a diferentes alturas) y se expresan como valores medios por árbol. Dependiendo del diseño experimental (por ejemplo tratamientos con n repeticiones de m árboles por repetición) los resultados se pueden expresar como valores medios de los árboles para cada repetición. Un tercer sistema de análisis de los niveles de enfermedad consiste en expresar la severidad de los ataques en una escala cuantitativa de proporción o porcentaje respecto del valor máximo de severidad posible (según la escala semicuantitativa).
Relación entre daños, pérdidas de producción y nivel de inóculo del patógeno
A diferencia de lo que sucede en el caso de algunas plagas de frutales, prácticamente no existen estudios sobre umbral económico de daños, umbral de pérdidas, ni siquiera umbral de tratamiento, ya que hay dificultades técnicas para determinar los niveles poblacionales de los patógenos (bacterias, hongos), hoy por hoy imposible de realizar en campo de una forma rápida y económica.
Sin embargo, es de esperar que dichas relaciones y umbrales sigan los mismos principios que en el caso de plagas. Otro de los posibles motivos de dicha dificultad es que en general la mayoría de las enfermedades muestra una rápida progresión en el tiempo, siendo generalmente tarde para actuar mediante tratamientos (si es que existen) una vez se observan síntomas en campo). Esto es especialmente grave en el caso de bacteriosis como el fuego bacteriano y la necrosis bacteriana de los frutales de pepita.
La disponibilidad y accesibilidad a métodos de análisis cuantitativo de los niveles poblacionales de hongos y bacterias fitopatógenas mediante métodos cuantitativos de inmunoanálisis y sobre todo de hibridación de ácidos nucleicos permitirá en un futuro próximo disponer de la información necesaria para establecer dichas relaciones.
Distribución espacial de la enfermedad
Un aspecto que suele complicar el estudio y muestreo de campo en bacteriosis y micosis de los frutales de pepita es la heterogeneidad espacial de la distribución de los niveles de enfermedad tanto en sentido horizontal (entre árboles) como en sentido vertical (a diferentes alturas en el árbol). Esto se debe principalmente a que las condiciones ambientales varían respecto a estas dos componentes, y sobre todo en el contexto de una finca comercial a desniveles, cercanías a un río, dominancia del viento, o diferentes variedades tanto para producción como para polinización.
Además, en general los primeros ataques de enfermedad se suelen originar en forma de focos que se expanden siguiendo patrones de dispersión determinados (insectos vectores, salpicado y aerosoles dirigidos por la combinación de viento-lluvia, deriva de tratamientos, sentido de poda, etc.). En algunos casos la heterogeneidad de distribución espacial de la enfermedad puede detectarse mediante fotografía aérea, aunque en otros es necesario realizar seguimientos utilizando el método de los cuadrantes, que pueden ser de distinto tamaño.
En general la disposición de los frutales de pepita según un marco de plantación en hileras con un marco de plantación fijo separadas por carriles para el paso de maquinaria, facilita el seguimiento y la toma de muestras.
La enfermedad en el tiempo
La progresión de la enfermedad en una población de árboles sigue una función que en cada instante depende de la cantidad de enfermedad existente y de la cantidad de material sano disponible. En las epidemias de tipo monocíclico solamente se produce un ciclo de enfermedad durante toda la epidemia. Generalmente tienen lugar cuando el inóculo de la enfermedad proviene de un reservorio (como el suelo, huéspedes alternativos o vectores), cuando es poco importante en comparación con el externo o cuando adquiere niveles significativos sólo al final de la epidemia, es decir cuando son limitantes los huéspedes sanos.
La evolución temporal en una epidemia monocíclica se expresa como y = 1 - b exp [- k t] , en donde y es la proporción de enfermedad, k es la tasa de progresión de la enfermedad y b es una constante. En las epidemias de tipo policíclico el inóculo se multiplica progresivamente durante la etapa vegetativa del huésped, se origina en la misma epidemia, ciclo tras ciclo, teniendo lugar varios ciclos consecutivos. Es el caso de la mayoría de epidemias en vegetales de manera que enfermedad genera más enfermedad. El modelo logístico, muy utilizado, asume que la velocidad con que progresa la enfermedad está afectada por la cantidad de material sano susceptible disponible y se expresa como y = 1/[1 + b exp (- k t)]. Estas ecuaciones matemáticas pueden utilizarse para ajustar datos experimentales de progresión de enfermedad en campo (k) y así obtener medidas de la velocidad de progresión que pueden servir para comparar epidemias en distintas fincas, variedades, condiciones climáticas, o tras un tratamiento de control.
Así, mediante un diseño experimental adecuado (repeticiones) se pueden realizar comparaciones objetivas mediante métodos estadísticos. Un aspecto interesante, que suele repercutir en el manejo de los datos es el hecho de que la distribución de frecuencias de los niveles de severidad (por árbol, rama, órgano) varía a lo largo de la progresión de la epidemia. En general al principio la mayoría de individuos (u órganos) están sanos o poco afectados, mientras que muy pocos presentan niveles medios o altos de enfermedad. Al final de la epidemia, sucede lo contrario, la mayoría de individuos están muy afectados y sólo unos pocos están sanos o presentan niveles medios-bajos de enfermedad.
Por lo tanto la toma de datos debe efectuarse preferentemente en etapas intermedias de la curva de progresión de la enfermedad, aunque esto no siempre es posible cuando intervienen tratamientos de control con niveles bajos de incidencia de enfermedad. Este fenómeno es de extremada importancia puesto que ocasiona que no se cumpla el principio de homogeneidad de varianzas necesario para realizar comparaciones estadísticas paramétricas (por ejemplo ANOVA). En estos casos, aunque no siempre se consigue, se requiere una transformación de los datos de enfermedad (raíz cuadrada, logaritmos u otros sistemas).
Dinámica espacio-temporal del patógeno
La heterogeneidad espacio-temporal de la enfermedad en una parcela o finca es el resultado de la interacción de factores del medio y del huésped con los niveles poblacionales del patógeno (inóculo). Los niveles del patógeno en los árboles no siguen distribuciones uniformes, ni tan solo "normales". En muchos casos la distribución de frecuencias de los niveles poblacionales obedece a distribuciones log-normales, especialmente cuando éste se reproduce en el huésped: Así, por ejemplo en P. syringae se pueden observar diferencias de hasta cuatro órdenes de magnitud entre yemas u hojas, o incluso entre árboles de una misma plantación.
Estas diferencias son menores cuando se inocula la bacteria artificialmente mediante pulverización. Este hecho complica de nuevo los análisis estadísticos, ya que obliga a procesar muestras de mayor tamaño para minimizar la variabilidad y a transformar los datos en logaritmos para poder compararlos estadísticamente. Los niveles poblacionales del patógeno también siguen una componente estacional, tanto si existen como si no existen diferentes estados (esporas, reservorio, órganos infectados, etc.) independientemente del ciclo biológico del patógeno.
En este sentido, algunos patógenos y sobre todo bacterias como Pseudomonas o Erwinia que pueden mantenerse como epífitas en la superficie de la planta, pueden variar sus poblaciones en función del tipo de órgano disponible y estado de desarrollo, así como de las condiciones climáticas existentes. En la mayoría de patógenos de la parte aérea en los frutales, y en condiciones de clima templado mediterráneo las poblaciones son máximas en primavera-inicio del verano y otoño, mientras que disminuyen en pleno verano y en invierno.
Otro aspecto importante tiene que ver con la relación entre los niveles del patógeno y de enfermedad, ya que afecta tanto a la toma de muestras como a las consecuencias epidemiológicas. En el caso de bacterias se ha observado que los niveles poblacionales máximos oscilan dentro de márgenes relativamente estrechos de 107-108 ufc/g p.f., 108-109 ufc/cm2 y 106-109 ufc/órgano. La capacidad máxima de carga por g de p.f., cm2 de flor, hoja, etc. está alrededor de 109 ufc para la mayoría de las bacterias fitopatógenas. Los órganos que presentan estos niveles también exhiben claros síntomas de la enfermedad correspondiente. En general se considera que a niveles poblacionales inferiores a 106 no se observan síntomas de enfermedad y la planta se considera asintomática. Esto afecta obviamente a los resultados del muestreo.
Toma de muestras y análisis
Con todo lo anteriormente comentado sobre la variabilidad espacio-temporal en la distribución del patógeno y de la enfermedad resulta obvia la importancia que tiene el muestreo. El hecho de existir fuertes variaciones espaciales y temporales en los niveles poblacionales, que pueden ser de varios órdenes de magnitud, tiene grandes implicaciones en Fitopatología.
En estudios de dinámica poblacional de bacterias fitopatógenas, especialmente en ensayos de control, la toma de muestras debe planificarse con la suficiente cadencia para tener la seguridad de que existe realmente una tendencia al crecimiento o decrecimiento en una determinada población de fitobacterias. Además, debe comprobarse que las diferencias entre muestreos no se deben a la variabilidad intrínseca ocasionada por la lognormalidad de la distribución espacial de los niveles poblacionales. En cuanto a los análisis para seguimiento del patógeno, en la mayoría de casos las observaciones de campo no son suficientes para realizar un diagnóstico robusto de una bacteriosis o micosis, siendo necesaria la toma de muestras y su procesamiento en el laboratorio.
Tras la toma de muestras, éstas deben transportarse al laboratorio lo más pronto posible, siendo recomendable evitar incrementos o cambios bruscos de temperatura y humedad. Un buen sistema consiste en envolver el material en papel de aluminio e introducirlo en bolsas de plástico con un cierre efectivo, e introduciendo una etiqueta indicando la referencia y datos de la muestra. Una vez en el laboratorio el material es examinado de nuevo, preferéntemente en condiciones de seguridad biológica si se sospecha que el patógeno es de cuarentena (por ejemplo E. amylovora), y se procede a la toma de submuestras (alíquotas) siguiendo como criterio el submuestreo de lesiones con síntomas típicos del patógeno a identificar.
En algunos casos de hongos fitopatógenos la observación directa del material puede permitir observar estructuras conducentes a una identificación preliminar del patógeno. Sin embargo, debido a que frecuentemente las infecciones del patógeno pueden ser posteriormente colonizadas por microorganismos saprofíticos de crecimiento rápido, resulta necesario desinfectar la superficie de las lesiones (alcohol, solución de hipoclorito diluida) y pelar la lesión para poner al descubierto los tejidos internos que contienen el patógeno. En este caso el material preferido serán los márgenes de avance de la lesión, donde de existir, el patógeno todavía estará activo.
A veces, y especialmente en el caso de hongos resulta suficiente con incubar el material así obtenido en cámara húmeda con el fin de permitir la esporulación que facilitará la identificación del hongo fitopatógeno. En otros casos se requiere su inoculación en placa de Petri con medio sólido nutritivo adecuado a cada hongo (agar V8, CMA, etc.) e incluso incubación en condiciones de fotoperíodo (a veces con luz ultravioleta) para inducir la esporulación, que permitirá una identificación del hongo. En el caso de bacterias fitopatógenas se realiza un dilacerado del material en una solución extractante y se siembra en estría en placa de Petri en medios selectivos y diferenciales (King B, NSA, etc.) y tras su incubación se identifican las colonias crecidas. Una vez obtenido un aislado en cultivo puro, la identificación se puede realizar mediante pruebas microbiológicas clásicas, estuches auxanográficos (API) o metabólicos (Biolog), bioquímicas (ácidos grasos de membrana), inmunológicas (ELISA), y genotípicas (PCR, sondas de hibridación, etc.).
Sin embargo, estas técnicas clásicas tienen el inconveniente de que son lentas (requieren más de una semana de trabajo de laboratorio) y no siempre consiguen el objetivo de aislar en cultivo puro el patógeno. El avance y elevada especificidad de los métodos inmunológicos y de las técnicas de hibridación de ácidos nucleicos ha permitido disponer de métodos para detección directa de diversos patógenos sobre el extracto crudo de la muestra. Un gran logro tecnológico ha consistido en sistemas de detección denominados de flujo lateral que han sido comercializados para algunos patógenos (especialmente virus) y están basados en la captura selectiva y posterior detección del patógeno (o de alguno de sus componentes) en un soporte sólido (membrana) mediante inmunoprecipitación.
Estos sistemas permiten realizar la detección incluso en campo, pero requieren concentraciones de patógeno elevadas. En algunos casos la realización de una etapa de enriquecimiento selectivo del patógeno permite incrementar de forma notable los niveles de sensibilidad cuando se aplican las técnicas inmunológicas y de hibridación de ácidos nucleicos y disminuir las posibles interferencias (inhibidores, falsos positivos) causadas por algunos componentes de la muestra.
Sin embargo, tanto las técnicas basadas en aislamiento en cultivo puro como las de detección directa no permiten cuantificar los niveles poblacionales del patógeno, que es precisamente lo que se requiere para establecer umbrales de riesgo de enfermedad en programas de protección integrada contra enfermedades. Además el propio sistema de muestreo orientado a tomar muestras con síntomas y no al azar, impide realizar estimaciones con valor estadístico de los niveles poblacionales del patógeno. En este sentido, la cuantificación del patógeno en muestras inalteradas de material vegetal, resultaría sólo posible si se dispusiera de métodos cuantitativos específicos suficientemente sensibles, de fácil manejo y coste económico asumible.
El desarrollo de técnicas de PCR en tiempo real, también denominada cuantitativa está dando sus frutos actualmente y ya existen métodos y equipos de laboratorio disponibles para algunos patógenos como E. amylovora. Sin embargo, hoy por hoy, el coste por análisis mediante PCR cuantitativa es demasiado elevado para permitir su uso en la práctica de forma rutinaria en programas de protección integrada.
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