La estría bacteriana de la hoja (BLS), también conocida como paja negra , es una enfermedad bacteriana común del trigo. La enfermedad es causada por la especie bacteriana Xanthomonas translucens pv. undulosa . El patógeno se encuentra en todo el mundo, pero es un problema principal en los EE. UU. En la parte baja del sur y puede reducir los rendimientos hasta en un 40 por ciento. [6]El BLS se transmite principalmente por semillas (la enfermedad se transmite por semillas) y sobrevive dentro y fuera de la semilla, pero también puede sobrevivir en los residuos de cultivos en el suelo fuera de temporada. Durante la temporada de crecimiento, las bacterias pueden transferirse de una planta a otra por contacto, pero se propaga principalmente por la lluvia, el viento y el contacto con insectos. La bacteria prospera en ambientes húmedos y produce un exudado bacteriano de crema a amarillo que, cuando se seca, aparece de color claro y en forma de escamas, lo que resulta en una raya en las hojas. La invasión de la espiga de trigo provoca bandas de tejido necrótico en las aristas , lo que se denomina paja negra. [14] La enfermedad no se controla fácilmente, ya que no hay pesticidas en el mercado para el tratamiento de la infección. Hay algunos resistentescultivares disponibles, pero no existe tratamiento de semillas. Se pueden usar algunas técnicas de manejo integrado de plagas (MIP) para ayudar a prevenir la infección, aunque ninguna evitará la enfermedad por completo. [2]
Anfitrión y síntomas
El rayado bacteriano de las hojas es un patógeno conocido por infectar y dañar las variedades de trigo. También se sabe que el patógeno infecta otros cultivos de cereales de grano pequeño como el arroz , la cebada y el triticale . Las cepas del patógeno se nombran de manera diferente según las especies que infectan. Es una de las enfermedades más destructivas del arroz. [15] Los cultivares de trigo resistentes ofrecen la mejor protección contra la pérdida de rendimiento, pero se sabe poco sobre la herencia de la resistencia. [12] La enfermedad es más común en el trigo y se puede encontrar en las variedades de trigo de invierno y verano.
Los síntomas de este patógeno se pueden observar en el tallo , las hojas y las glumas . Los síntomas del tallo no siempre están presentes, pero pueden verse como una decoloración de marrón oscuro a púrpura en el tallo debajo de la cabeza y por encima de la hoja bandera. [14] En las primeras etapas de la enfermedad, se pueden ver rayas translúcidas empapadas de agua en las hojas, a menudo acompañadas de un esmalte brillante o grupos de bacterias secas en la superficie de la hoja. [8] Estas marcas se convierten en lesiones marrones después de unos pocos días y pueden estar rodeadas por un halo verde lima. Las lesiones pueden estirar toda la lámina de la hoja. BLS exhibe síntomas similares a los de Septoria nodorum , una infección fúngica común. Un signo común que distingue a este patógeno de Septoria nodorum es la falta de esporas en las hojas, que aparecen como pequeñas manchas negras en la superficie de la hoja con una infección por Septoria . Un exudado bacteriano de color crema a amarillo producido por partes de plantas infectadas con BLS también es un signo distintivo del patógeno. [7] Las glumas infectadas , conocidas como paja negra, están oscurecidas y necróticas. Los síntomas severos darán como resultado granos que se decoloran debido a rayas negras y púrpuras. [9] Las plantas infectadas con el rayado bacteriano de la hoja exhibirán un tono anaranjado debido a los síntomas foliares y sufrirán pérdida de rendimiento y calidad. [14]
Ciclo de la enfermedad
El rayado bacteriano de las hojas del trigo es una enfermedad transmitida por semillas y se transporta principalmente por semillas, pero también puede transmitirse por contacto de planta a planta dentro de su ciclo de vida. Las epidemias se observan típicamente al final de la temporada de crecimiento y en ambientes húmedos. La humedad facilita la liberación del patógeno de la semilla inoculada, lo que conduce a la colonización de las hojas y la invasión del tejido. Las bacterias de la superficie húmeda de las hojas entran a través de las aberturas de las hojas, como los estomas o las heridas. En condiciones climáticas moderadamente cálidas (15-30 grados Celsius), las bacterias comenzarán a liberarse y multiplicarse en el tejido del parénquima de la planta . [4] Las bacterias luego inyectan una serie de proteínas efectoras en la planta con un sistema de secreción de tipo 3 (T3SS) [5] . Los efectores de T3SS en Xanthomonas son efectores de tipo activador de la transcripción (efectores de TAL). Estos efectores de TAL activan la producción de genes vegetales que son beneficiosos para la infección bacteriana. [1] La bacteria se propaga y progresa verticalmente por la planta. [3] Las masas bacterianas provocan rayas alargadas a lo largo de las venas de la planta. La acumulación de agua en las hojas también conduce a la propagación del organismo, aumentando el número de lesiones en las hojas. La lluvia, el viento, los insectos y el contacto entre plantas pueden propagar la enfermedad durante la temporada y provocar una reinfección. [4] Después de que la planta se cosecha o muere, las bacterias pueden pasar el invierno en el suelo; aunque su tasa de supervivencia es mucho mayor cuando hay restos de cultivos. Sin embargo, las bacterias no pueden sobrevivir solo con la materia en descomposición y las bacterias libres no pueden sobrevivir durante más de 14 días en un clima cálido y seco. [7] Las bacterias se transmiten principalmente a través de semillas infectadas o contaminadas. [10] En algunos casos, la bacteria hiberna en otras plantas perennes y malezas. [4] Las bacterias residuales en el suelo, los escombros u otras plantas también pueden causar una nueva infección en la semilla limpia.
Ambiente
La enfermedad puede tolerar temperaturas cálidas o heladas, [2] pero las condiciones favorables para la enfermedad incluyen clima húmedo y húmedo. Los campos de regadío proporcionan un entorno favorable para la enfermedad. [14] La enfermedad se ha vuelto bastante frecuente en las regiones semitropicales, pero se puede encontrar en todo el mundo donde se cultiva trigo. [13] Los fuertes vientos que soplan los suelos contribuyen a la propagación de enfermedades. Cuando la propagación es iniciada por partículas de suelo arrastradas por el viento, los síntomas se encontrarán más fácilmente hacia los bordes del campo. [6]
Manejo de BLS
La racha bacteriana de las hojas del trigo no se previene fácilmente, pero se puede controlar con semillas limpias y resistencia. Se ha probado la eficacia de algunos productos foliares , como pesticidas y compuestos antibióticos, pero se ha demostrado que tienen resultados insignificantes sobre el patógeno bacteriano. El uso de semilla limpia, con poca infección, ha dado resultados efectivos para investigadores y productores. El patógeno, al ser transmitido por semillas, se puede controlar con la eliminación de semillas contaminadas, sin embargo, la semilla limpia no siempre es una solución segura. Debido a que el patógeno aún puede vivir en el suelo, el uso de semillas limpias solo es efectivo si tanto el suelo como las semillas están libres del patógeno. Actualmente, no hay tratamientos de semillas exitosos disponibles para que los productores los apliquen a la semilla de trigo para el patógeno. La resistencia a las variedades es otra opción para el control de la enfermedad. El uso de cultivares como Blade, Cromwell, Faller, Howard o Knudson, que son resistentes al BLS, puede reducir el impacto de la enfermedad y potencialmente romper el ciclo de la enfermedad. Evitar cultivares susceptibles como Hat Trick, Kelby y Samson también puede reducir la presencia de la enfermedad y reducir la cantidad de residuos bacterianos en el suelo. [6] El uso de técnicas de manejo integrado de plagas como la labranza para remover el suelo y enterrar la infección, así como la rotación de cultivos, puede ayudar con el manejo de enfermedades, pero no son métodos de control definitivos. [9] Dependiendo de las condiciones, las bacterias pueden sobrevivir hasta 81 meses. [4] Debido a que la bacteria es impulsada por la humedad, la irrigación también puede aumentar los riesgos de infección por BLS. [8]
Importancia
La estría bacteriana de las hojas es una de las principales enfermedades bacterianas del trigo. Las pérdidas de rendimiento son normalmente inferiores al 10%, pero pueden llegar hasta el 40%. La pérdida de rendimiento se debe al menor peso de la semilla que a la falta de producción. El riesgo de daños debido a la estría bacteriana de las hojas es variable, pero no debe pasarse por alto porque siempre existe la posibilidad de una epidemia. Aún se están realizando investigaciones sobre el patógeno, específicamente para encontrar cepas resistentes. Los agricultores deben evitar plantar cultivares susceptibles y evitar las semillas infectadas para asegurarse de que no habrá infección del patógeno. [4] Esta enfermedad puede sobrevivir en climas helados o cálidos, amenazando las poblaciones de trigo en todo el mundo.
Fuentes
- Boch, Jens; Bonas, Ulla (2010). "Efectores de tipo III de la familia Xanthomonas AvrBs3: descubrimiento y función". Revisión anual de fitopatología . 48 : 419–36. doi : 10.1146 / annurev-phyto-080508-081936 . PMID 19400638 .
- Boehm D. "Comprensión de las enfermedades bacterianas en el trigo". AgriPro: Syngenta. < http://www.smallgrains.org/2009conf/bacterialdiseaseswheatboehm.pdf [ enlace muerto permanente ] >
- Dean, Paul. "Dominios funcionales y motivos de las proteínas efectoras bacterianas de tipo III y sus funciones en la infección". Reseñas de Microbiología FEMS (2011): 1000-125.Federation of European Microbiological Societies. Web. 4 de diciembre de 2014. < http://onlinelibrary.wiley.com/store/10.1111/j.1574-6976.2011.00271.x/asset/j.1574-6976.2011.00271.x.pdf?v=1&t=i39g1k19&s= 599f77ee47c941f8ed7303d9c003f5419b16b44d >.
- Duveiller E., Bragard C. y Maraite H. "Rayo bacteriano de la hoja y paja negra". Depósito de documentos institucionales de la FAO. < http://www.fao.org/docrep/006/y4011e/y4011e0n.htm >
- Gardiner, Donald M .; Upadhyaya, Narayana M .; Stiller, Jiri; Ellis, Jeff G .; Dodds, Peter N .; Kazán, Kemal; Modales, John M. (2014). "El análisis genómico de Xanthomonas translucens patógeno en trigo y cebada revela eventos de transferencia de genes entre reinos y diversos sistemas de suministro de proteínas". Ed. Turgay Unver" . PLoS ONE . 9 (1): E84995. Doi : 10.1371 / journal.pone.0084995 . PMC 3.887.016 . PMID 24416331 .
- Hershman DE y Bachi PR "Racha bacteriana del trigo / Granza negra". (2010) Servicio de Extensión de la Universidad de Kentucky. < https://web.archive.org/web/20141208162124/http://www2.ca.uky.edu/agcollege/plantpathology/ext_files/PPFShtml/ppfsagsg2.pdf >
- Lindbeck, Kurt. PLAN DE BIOSEGURIDAD DE LA INDUSTRIA DE GRANOS. Np: Plant Health Australia, nd Plant Health Australia. Junio de 2011. Web. 4 de diciembre de 2014.
- McMullen M. y Adhikari T. "Rayo bacteriano de la hoja y paja negra de trigo". (2011) Gestión de enfermedades de plantas de servicios de extensión de NDSU. < http://www.ag.ndsu.edu/pubs/plantsci/smgrains/pp1566.pdf >
- McMullen, MP y Lamey, HA 1997. Síntomas y controles de enfermedades de los cultivos. Boletín de extensión de NDSU PP-533
- Mehta, Yeshwant Ramchandra. "Enfermedades de picos causadas por bacterias". Enfermedades del trigo y su manejo. Londres: Springer International, 2014. 105-115. Impresión.
- Smith, M. "Actualización de la enfermedad de los granos pequeños". (2013). Universidad de Minnesota. < https://web.archive.org/web/20160314042208/https://www.ag.ndsu.edu/smallgrains/presentations/2013-best-of-the-best-in-wheat-and-soybean/smith >
- Tillman BL y Harrison SA "Heredabilidad de la resistencia a la racha bacteriana en el trigo de invierno". (1996) Crop Science: vol. 36 núm. 2, pág. 412-418. < https://www.crops.org/publications/cs/abstracts/36/2/CS0360020412?search-result=1 >
- Tillman BL, Harrison SA, Russin JS y CA Clark. "Relación entre la racha bacteriana de la hoja y los síntomas de la paja negra en el trigo de invierno" (1996) Crop Science: vol. 36 núm. 1, pág. 74-78. < https://www.crops.org/publications/cs/abstracts/36/1/CS0360010074?search-result=1 >
- Wegulo SN "Black Chaff". Universidad de Nebraska, Plant Disease Central (2013). < https://pdc.unl.edu/agriculturecrops/wheat/blackchaff Archivado el 9 de diciembre de 2014 en la Wayback Machine >
- Xie X, Chen Z, Cao J, Guan H, Lin D y col. (2014) Hacia la clonación posicional de qBlsr5a, una resistencia subyacente de QTL a la racha bacteriana de la hoja, utilizando sub-CSSL superpuestas en el arroz " PLoS ONE 9 (4): e95751. < Http://www.plosone.org/article/info % 3Adoi% 2F10.1371% 2Fjournal.pone.0095751 >