Glomerella graminicola es un parásito de cultivo de importancia económica que afecta tanto al trigo como al maíz, donde causa la enfermedad de las plantas Tizón de la hoja por antracnosis . Ciertas variedades de cereales que han sido modificadas genéticamente. [1] puede ser más susceptible a la fase teleomorfo del hongo.
Glomerella graminicola | |
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clasificación cientifica | |
Reino: | |
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Clase: | |
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Familia: | |
Género: | |
Especies: | G. graminicola |
Nombre binomial | |
Glomerella graminicola DJ Politis (1975) | |
Sinónimos | |
Colletotrichopsis graminicola (Ces.) Munt.-Cvetk. (1953) |
Anfitrión y síntomas
G. graminicola es un hongo anamórfico que se identifica como Colletotrichum graminicola en la fase teleomórfica . Es la fase anamórfica de Colletotrichum graminicola la que causa antracnosis en muchas especies de cereales . Si bien el hospedador principal de esta enfermedad es el maíz , también puede afectar a otros cereales y pastos, [2] como el sorgo , el raigrás , el pasto azul , la cebada , el trigo y algunos cultivares de festuca donde la producción de cuerpos fructíferos hace que aparezcan síntomas en el planta huésped. [3] El tizón foliar por antracnosis del maíz es la enfermedad del tallo más común en el maíz y ocurre con mayor frecuencia en campos de labranza reducida o sin labranza. [4]
Los síntomas pueden variar según la parte de la temporada de crecimiento en la que se encuentre el maíz. [5]
Al comienzo de la temporada de crecimiento, el síntoma principal es el tizón foliar de las hojas. Esto a menudo aparece como lesiones empapadas de agua ovaladas o fusiformes de 1 pulgada de largo y ½ pulgada de ancho en las hojas inferiores de la planta. Este tejido puede volverse necrótico y tiene el potencial de extenderse por toda la hoja, provocando que se amarillee y muera. [6] Son de color marrón claro, con márgenes que parecen marrón oscuro o violeta. Si esto persiste, aparecerán cuerpos fructíferos negros en el centro de la lesión. [7]
Los síntomas de la mitad de la temporada aparecen varias semanas después de que el maíz produce borlas, cuando habrá una muerte regresiva superior si la infección se ha extendido por muchas partes de la planta. [5] En esta muerte regresiva, toda la planta se volverá necrótica y morirá, comenzando en la borla y bajando por todo el tallo hasta las hojas más bajas.
Al final de la temporada de crecimiento, aparece otro síntoma importante de esta enfermedad: la pudrición del tallo. [5] Primero puede verse como una franja negra reflectante en los entrenudos del tallo, [8] y puede ablandar el tallo, haciendo que las plantas se alojen fácilmente en caso de fuertes precipitaciones o viento.
Stromata
- 70-300 μm de diámetro
- Tienen espinas septadas (setas) prominentes, oscuras, de hasta 100 μm de largo.
Conidios
- Desarrollando en la base de las espinas.
- Hialino a amarillo pálido, unicelular, en forma de hoz, falcado a fusiforme, afilado hacia ambos extremos
- 3-5 x 19-29 μm.
Fialides
- Unicelular, hilanina y cilíndrica,
- 4-8 x 8-20 μm.
Crecimiento en PDA
- Gris y fieltro
- Los conidios y los apresorios son numerosos cuando los cultivos están bien aireados y, en ocasiones, aparecen esclerocios.
- Las apresorias son diagnósticas: son de color marrón rojizo, de borde irregular, prominentes y terminales en las hifas engrosadas.
Ciclo de la enfermedad
En la primavera, las estructuras fructíferas (acérvulos) se forman a partir de residuos de maíz y producen esporas (conidios) que se dispersan por las gotas de lluvia y las salpicaduras del viento. [9] Las esporas de conidios infectan plantas jóvenes a través de la epidermis o los estomas. [10] La antracnosis se desarrolla rápidamente en condiciones nubladas y nubladas con altas temperaturas y humedad. En condiciones ambientales óptimas, los conidios pueden germinar en tan solo 6 a 8 horas con un 100% de humedad. [9] Pueden observarse manchas o lesiones necróticas iniciales dentro de las 72 horas posteriores a la infección por conidios. [11] Las hojas inferiores que desarrollan lesiones proporcionan esporas de conidios y causan infecciones secundarias en las hojas superiores y el tallo. Las infecciones vasculares ocurren principalmente por heridas causadas por insectos que perforan el tallo, como las larvas del barrenador europeo del maíz, lo que permite que los conidios infecten y colonicen el xilema. [12] A partir de esto, se puede producir la muerte de la parte superior de la antracnosis (marchitez vascular) o la pudrición del tallo. En el otoño, C. graminicola sobrevive como saprófito en los residuos de hojas de maíz. El patógeno también puede invernar en tallos de maíz como conidios en una secreción extracelular. La secreción evita que los conidios se sequen y los protege de condiciones ambientales desfavorables. [9] Pasar el invierno en los residuos de maíz sirve como una fuente vital de inóculo primario para la fase de tizón de las hojas en la primavera. El ciclo comenzará de nuevo cuando las plántulas de maíz susceptibles emerjan del suelo en la primavera.
Ambiente
Existen varias condiciones que favorecen la infección y persistencia del tizón foliar por antracnosis. Cuando ocurren altas temperaturas y largos períodos de clima húmedo o alta humedad, estas son las condiciones más ideales para su propagación y supervivencia. [13] Se requiere un rango de temperatura específico para que el patógeno infecte con éxito la planta huésped, entre 25 y 30 grados C. Otras dos cosas, los períodos prolongados de poca luz solar debido a condiciones nubladas, o un huésped ya debilitado debido a la infección de otras enfermedades o plagas también favorecerá la infección de la planta hospedante. [14] Además de esto, hay dos prácticas culturales que también favorecerán la enfermedad. Las plantaciones continuas del mismo hospedador sin introducir la rotación de cultivos y los campos de labranza cero favorecerán la persistencia del patógeno entre las temporadas de crecimiento. [15]
Manejo de enfermedad
Dado que se encuentra que C. graminicola sobrevive en los residuos de maíz, específicamente en la superficie del suelo; Uno de los métodos de control más efectivos es una rotación de cultivos mínima de un año para reducir el tizón de las hojas por antracnosis. [8] Un estudio en 2009 mostró síntomas más severos de tizón de las hojas debido a C. graminicola cuando se cultiva en campos previamente utilizados para el maíz en comparación con los campos previamente utilizados para la soja. [16] Existen prácticas de cultivo que se pueden adoptar para interrumpir la fase de inóculo primario y la infección por esporas conidiales de la planta hospedante, y estas incluyen el uso de cultivares híbridos resistentes al patógeno [15] y mantener las plantas hospedadoras sanas y controlar otras plagas para manténgalos resistentes a las infecciones. Si bien hay híbridos resistentes al tizón de las hojas, estos mismos híbridos a menudo no son resistentes a la pudrición del tallo que ocurre más tarde en la temporada de crecimiento. [17] También existe una práctica cultural que interrumpe la etapa saprofítica del patógeno, y esto implica arar el residuo de maíz sobrante profundamente en el suelo y luego usar una rotación de cultivos de un año lejos de la misma planta huésped que se acaba de usar en Ese campo. [15] Estos métodos mueven la etapa saprofítica al suelo, donde otros organismos la superan y no sobrevive. [16] En un control biológico también existe la posibilidad de interrumpir la infección por esporas de conidios, aunque no se ha estudiado la implementación a gran escala de este control. Esto se hace aplicando levaduras a las superficies de las hojas que muestran síntomas del tizón de las hojas. [9]
Importancia
La antracnosis del maíz causada por Colletotrichum graminicola es una enfermedad presente en todo el mundo. Esta enfermedad puede afectar todas las partes de la planta y puede desarrollarse en cualquier momento durante la temporada de crecimiento. Esta enfermedad se observa típicamente en forma de tizón foliar o pudrición del tallo. Antes de la década de 1970, la antracnosis no era un problema en América del Norte. A principios de la década de 1970, el centro-norte y el este de EE. UU. Se vieron afectados por graves epidemias. A los 2 años de la aparición de C.graminicola en el oeste de Indiana, la producción de maíz dulce para las empresas de conservas casi desapareció y la producción ya no existe allí hoy. [9]
La pudrición del tallo por antracnosis se observó en muchos campos de maíz de EE. UU. En las décadas de 1980 y 1990. Una encuesta realizada en Illinois en 1982 y 1983 encontró que entre el 34 y el 46% de los tallos de maíz podridos contenían C. graminicola. [18] Las estimaciones sobre las pérdidas de rendimiento de grano por tizón foliar por antracnosis y pudrición del tallo varían de cero a más del 40%. Esto depende del híbrido, el entorno, el momento de la infección y otras tensiones.
Se predice que los impactos de C. graminicola aumentarán a medida que el uso de maíz Bt se vuelva más común. Se ha observado que el maíz modificado Bt tiene una mayor proporción de pudrición del tallo y es más susceptible a C. graminicola en comparación con las cepas sin Bt.
Patogénesis
Una vez que los conidios germinan en las hojas del maíz, un tubo germinativo se diferencia y se convierte en un appresorio y permite que C. graminicola penetre en las células epidérmicas. [19] La germinación y la formación de apresorios ocurren mejor en el rango de temperatura (15-30 ° C) [9] La penetración ocurre en un rango de temperatura mucho más estrecho (25-30 ° C). Para penetrar la pared celular, el hongo primero bombea melanina hacia las paredes del apresorio para crear una presión de turgencia en el apresorio. La melanina permite que el agua entre en la célula del apresor pero no salga. Esto genera una increíble cantidad de presión de turgencia que el hongo usa para empujar una hifa a través de la pared celular del maíz. Esto se llama clavija de penetración. La clavija de penetración luego crece, se extiende a través de la célula extrayendo nutrientes y la pared de la célula huésped muere. [10] Las hifas migran de las células epidérmicas a las células del mesófilo. Como respuesta de defensa, las células producen papilas para evitar la entrada celular, pero normalmente no se ve con éxito. Se cree que C. graminicola tiene una fase biotrófica porque la membrana plasmática de las células epidérmicas no es penetrada inmediatamente después de la invasión a la pared celular epidérmica. Entre 48 y 72 horas después de la infección, C. graminicola pasó de crecimiento biotrófico a nectrotrofia (aparecen lesiones). Esto es cuando las hifas secundarias invaden las paredes celulares y los espacios intercelulares. [11]
Referencias
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- ^ Leonard, KJ (1976). "Efectos de la temperatura y la madurez del huésped en el desarrollo de lesiones de Colletotrichum graminicola en maíz" . Fitopatología . 66 (5): 635. doi : 10.1094 / phyto-66-635 . ISSN 0031-949X .
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- ^ Politis, DJ; Wheeler, Harry (1973). "Estudio ultraestructural de penetración de hojas de maíz por Colletotrichum graminicola". Fitopatología fisiológica . 3 (4): 465–471. doi : 10.1016 / 0048-4059 (73) 90056-8 .
enlaces externos
- Index Fungorum
- Base de datos de hongos del USDA ARS
- El laboratorio de Vaillancourt
- Hongos japoneses en las plantas n. ° 36
- Colletotrichum punto org
- fungi.ensembl.org