Colletotrichum kahawae es un patógeno vegetal fúngicoque causa la enfermedad del fruto del café ( CBD ) en loscultivos de Coffea arabica . El patógeno es un ascomiceto que se reproduce asexualmente. Las esporas asexuales (conidios) se almacenan dentro de acérvulos . [1] [2] Esta enfermedad se considera uno de los principales factores que obstaculizan laproducción de C. arabica en el continente africano, que representa el rango geográfico actual del hongo. [3]La enfermedad de las bayas del café causa una necrosis oscura en algunas manchas y hace que las bayas verdes del café caigan prematuramente. La alta humedad, las temperaturas relativamente cálidas y la gran altitud son ideales para la formación de enfermedades. [4] Dada la gravedad de la enfermedad y la falta de medidas de control efectivas, existe una gran preocupación de que el hongo se propague a otros continentes productores de café, como América del Sur, lo que podría tener consecuencias catastróficas. [5]
Colletotrichum kahawae | |
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clasificación cientifica | |
Reino: | Hongos |
División: | Ascomycota |
Clase: | Sordariomicetos |
Pedido: | Glomerellales |
Familia: | Glomerellaceae |
Género: | Colletotrichum |
Especies: | C. kahawae |
Nombre binomial | |
Colletotrichum kahawae JM Waller y Bridge [1] |
Taxonomía
Hasta hace poco, la descripción taxonómica y la posición de C. kahawae era un tema de gran confusión. De la gama de Colletotrichum spp. que se aíslan de plantas de café , inicialmente se describieron cuatro grupos en función de sus rasgos morfológicos: CCM (micelio de C. coffeanum), CCA (C. coffeanum acervuli), CCP (C. coffeanum rosa) y la cepa de la enfermedad del fruto del café (CBD) . [6] Los tres primeros grupos fueron posteriormente reconocidos como C. gloeosporioides Penz (CCM y CCA) y C. acutatum Simmonds (CCP), y demostraron ser no patógenos en los granos de café verde. [7] Sólo el cuarto grupo fue capaz de infectar las bayas verdes heridas y no heridas y anteriormente se lo llamaba C. coffeanum . [7] Sin embargo, C. coffeanum se describió en 1901 sobre la base de Colletotrichum aislado de café en Brasil , [8] donde no existe CBD, y probablemente era sinónimo de C. gloeosporioides , que se presenta como un saprófito o patógeno débil de las bayas maduras. y tejido de café dañado en todo el mundo. [9] Varios autores intentaron enmendar esta anomalía, pero no fue hasta 1993 que Waller y Bridge describieron C. kahawae como el agente causal del CBD y como una especie distinta basada en caracteres morfológicos, culturales y bioquímicos [1] y más recientemente en conjuntos de datos de múltiples locus. [3] [10] Según la Sociedad Estadounidense de Fitopatología , C. kahawae también es un agente causal de la enfermedad bacteriana Brown Blight [11]
Anfitrión y síntomas
La infección puede ocurrir en todas las etapas de la planta, desde inflorescencias sin abrir hasta bayas maduras y ocasionalmente hojas. La característica definitoria de C. kahawae es su capacidad para infectar las bayas verdes; entre 4 y 14 semanas después de la floración es más susceptible. [1] Hay dos síntomas distintos de las infecciones por bayas denominadas lesiones "activas" y "costras". Los síntomas comunes de las lesiones activas son manchas de color marrón oscuro ligeramente hundidas que comienzan pequeñas y eventualmente se agrandan en el área que consume toda la baya para volverse negras. En consecuencia, la pulpa se vuelve marrón, dura y quebradiza, mientras que la superficie de la baya permanece lisa (a excepción de las estructuras de fructificación de los hongos). En condiciones de humedad, las estructuras fructíferas de las lesiones pueden producir masas de esporas rosadas que se vuelven blancas con la edad. Las lesiones de la costra se pueden encontrar tanto en bayas jóvenes como maduras en las que las lesiones son corchosas, de color bronceado pálido y ligeramente hundidas. [12] Estas lesiones se forman de forma estancada hasta que la fruta comienza a madurar creando un ambiente más beneficioso para el crecimiento del hongo. El patógeno puede producir un inóculo secundario, visto por los anillos concéntricos que están rodeados por acérvulos negros emergentes dentro de la lesión. Las lesiones activas resultarán en la detención del desarrollo de las bayas dependiendo de las condiciones climáticas favorables. Este proceso, a su vez, dará como resultado la momificación de la baya en la rama, y cuando la baya comience a madurar, se desarrollará antracnosis, lo que hará que el frijol se infecte. [4]
Ciclo de la enfermedad y epidemiología
El ciclo de la enfermedad policíclica de Colletotrichum kahawae depende en gran medida de la lluvia / agua para la producción, dispersión, germinación e infección de conidios. C. kahawae es un ascomiceto que produce conidios a partir de hifas simples para las que aún se desconoce su estado perfecto. [1] Las bayas momificadas y la corteza de las ramas se consideran fuentes primarias de inóculo de la enfermedad. Las esporas están cubiertas por una capa gelatinosa que se expande en condiciones de humedad para facilitar la dispersión de las esporas durante la lluvia. [13] [14] El movimiento de las esporas es hacia abajo en las copas de los árboles debido a que el movimiento está controlado por películas de agua. Esta característica es una razón por la cual las coronas de café son fuentes importantes de inóculo en la enfermedad del fruto del café (CBD). [6] Las esporas se dispersan lateralmente entre los árboles y las ramas por el viento y la lluvia, aunque el movimiento descendente localizado es el movimiento prototípico del inóculo. Los vectores comunes de dispersión a larga y media distancia son: aves, recolectores de café y, a veces, insectos. [15]
La germinación de Colletotrichum conidium puede ocurrir 24 horas después del contacto con el tejido de la planta huésped. Luego sigue el alargamiento del tubo germinativo, cuya sección apical se diferencia en un apresorio melanizado. Esta estructura funcionará para penetrar la cutícula de la célula vegetal directamente a través de la presión de turgencia. [16] C. kahawae es un hemibiotrofo que exhibe una fase biotrofa asintomática post-penetrativa transitoria seguida de una fase necrotrófica en la que se observan síntomas de CBD. Durante la fase biotrofa, el patógeno invade las células huésped sin matarlas. El hongo luego se alimenta del tejido vivo durante un período de 48 a 72 horas después de la inoculación, dependiendo de la agresividad del aislamiento. [17] La segunda fase de la alimentación, la fase nectrotrófica, implica el aumento de la actividad de las enzimas que degradan la pared celular para funcionar en la patogenicidad de C. kahawae . La colonización se asocia con alteraciones graves de la pared celular y muerte del protoplasto huésped. [18]
Origen y distribución
El primer informe de la enfermedad del fruto del café causada por Colletotrichum kahawae se remonta a 1922 en el oeste de Kenia, cuando provocó la destrucción y el abandono de las plantaciones de C. arabica en algunas regiones. [14] Poco después, el hongo se ha extendido rápidamente por la mayor parte del continente africano, siendo reportado en Angola (1930), República Democrática del Congo (1938), Camerún (1955), Tanzania (1964), Etiopía (1971), Malawi y Zimbabwe (1985) y, finalmente, la mayoría de las zonas cafeteras árabes del continente se vieron afectadas. [5] A partir de 2017, la enfermedad sigue estando limitada al continente africano.
Ambiente
El CBD tiene una alta incidencia de ocurrencia en las regiones montañosas y solo hay enfermedades más allá de los 1000 metros sobre el nivel del mar (msnm) (altitud a la que se cultiva C. arabica ). La enfermedad depende en gran medida de factores climáticos: humedad, lluvia y temperatura. Como se indicó anteriormente, la lluvia es necesaria para la germinación y dispersión de las esporas de C. kahawae . Las temperaturas entre 20-22 ° C son óptimas para la germinación y el crecimiento micelial. La formación de apresorio se produce a las mismas temperaturas y con una humedad relativa elevada. [4]
Gestión
Los métodos actuales para el control de la enfermedad del fruto del café son la resistencia y las aplicaciones de fungicidas. Un estudio encontró que hay genes importantes en tres loci diferentes que controlan la resistencia al CBD. Los principales cultivares que se cultivan con alta resistencia a la enfermedad son C. arabica L. var. Rume Sudan y el híbrido espontáneo Hibrido de Timor (HdT). [19] [20] Las plantas obtenidas a partir de estas variedades (Catimor, Ruiru 11, etc.) se están utilizando para desarrollar una mejor resistencia mediante enfoques de apilamiento de genes. Este proceso se hace más difícil cuando una variedad que ha sido mejorada para una alta resistencia desarrolla rasgos indeseables (bajo rendimiento, pobre perfil de frijol, etc.) para productos producidos comercialmente, como se ve en la variedad Catimor. [17] Las regiones cafetaleras fuera de África están desarrollando nuevas variedades de café o aumentando el nivel de resistencia de las variedades comerciales actuales al CBD como medida de precaución para la propagación del patógeno. Este proceso se lleva a cabo utilizando métodos artificiales de detección para detectar CBD en cultivos de café jóvenes (comúnmente hipocótilos de semillas) para acelerar el proceso de detección de resistencia. [21] [22]
Las aplicaciones de fungicidas son la principal táctica de gestión que se lleva a cabo. Se recomiendan diferentes fungicidas a base de cobre, fungicidas orgánicos, así como mezclas de los dos para controlar el CBD. Los fungicidas a base de cobre son los más utilizados debido a su bajo costo en comparación con los fungicidas orgánicos; sin embargo, se vuelven costosos cuando la intensidad de la enfermedad requiere 7-8 aplicaciones por año. Este proceso puede resultar laborioso, costoso y destructivo para la ecología del suelo. El control químico del CBD puede representar hasta el 45% del costo anual de producción en algunos campos. A pesar de medidas de control tan elaboradas, aún pueden producirse pérdidas de hasta el 50% de la cosecha potencial en condiciones climáticas desfavorables. [23]
Se sugiere que las prácticas culturales se entrelacen en las tácticas de gestión convencionales. Estos métodos incluyen la poda de las ramas infectadas, la destrucción del material infectado, la eliminación de las bayas momificadas [24], la minimización de las condiciones microclimáticas óptimas para el crecimiento de patógenos y el uso de microorganismos competitivos y antagonistas en la filosfera de las plantas. Se ha demostrado que Colletotrichum kahawae produce menos enfermedades cuando está bajo la sombra de árboles frutales, ya que los árboles frutales evitan que la lluvia caiga sobre las bayas, evitando así la dispersión de conidios. [25] También se ha observado que el uso del hongo Fusarium stilboides Wollenv y Epicoccum nigrum Link y algunas levaduras podrían funcionar para limitar la progresión del CBD. Una publicación reciente ha identificado y caracterizado especies de Streptomyces con fuerte antagonismo hacia C. kahwae. [26] Estas posibles tácticas de control biológico deberían equilibrarse con el uso de fungicidas debido a las observaciones de que las aplicaciones repetidas de fungicidas aumentaron el CBD mediante la eliminación de los controles biológicos fúngicos. [18]
Impacto
Debido a que la enfermedad del fruto del café puede volverse muy severa y hay una falta de medidas de control efectivas, existe una gran preocupación de que el hongo se propague a áreas de cultivo de café en otros continentes, como América del Sur, lo que podría tener consecuencias catastróficas. Sin embargo, en la actualidad, la enfermedad solo es prevalente en áreas de África en elevaciones elevadas y con alta humedad relativa. Se ha registrado que la enfermedad causa hasta un 80% de pérdida de rendimiento. [10] [27]
Referencias
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enlaces externos
- Planta sabia