Fusarium solani es un complejo de especies de al menos 26 hongos filamentosos estrechamente relacionados en la división Ascomycota , familia Nectriaceae . [1] Es el anamorfo de Nectria haematococca . [1] Es un hongo común del suelo y colono de materiales vegetales. [2] Fusarium solani está implicado en enfermedades de las plantas, así como en enfermedades humanas, especialmente en la infección de la córnea del ojo . [1]
Fusarium solani | |
---|---|
clasificación cientifica | |
Reino: | Hongos |
División: | Ascomycota |
Clase: | Sordariomicetos |
Pedido: | Hypocreales |
Familia: | Nectriáceas |
Género: | Fusarium |
Especies: | F. solani |
Nombre binomial | |
Fusarium solani | |
Sinónimos | |
|
Historia y taxonomía
El género Fusarium fue descrito en 1809 por Link. [3] En la década de 1930, Wollenweber y Reinking organizaron el género Fusarium en secciones, incluyendo Martiella y Ventricosum, [3] que fueron colapsados por Snyder y Hansen en la década de 1940 para formar una sola especie, Fusarium solani; [3] una de las nueve especies de Fusarium que reconocieron basándose en características morfológicas. [2] El concepto actual de F. solani es como un complejo de especies que consta de múltiples especies "crípticas" estrechamente relacionadas y morfológicamente poco distinguibles con diferencias genéticas características. [4] Hay un concepto propuesto para todo el género - ampliamente suscrito por especialistas - que incluiría este complejo. [5] [6] Sin embargo, hay una contrapropuesta más pequeña que refila radicalmente el género incluyendo convertir este complejo en un género Neocosmospora . [7] El hongo está aliado con la especie sexual, Nectria haematococca , de la familia Nectriaceae (filo Ascomycota). [1]
Crecimiento y morfología
Como otras especies de su género, Fusarium solani produce colonias blancas y algodonosas. Sin embargo, en lugar de desarrollar un centro rosado o violeta como la mayoría de las especies de Fusarium , [8] F. solani se vuelve azul verdoso o marrón azulado. [1] [8] [9] En la parte inferior, pueden ser pálidos, café con leche o café rojizo. [1] Sin embargo, algunos aislamientos clínicos han sido azul verdosos o azul tinta en la parte inferior. [1] Las colonias de F. solani son flojas, sueltas, viscosas y esporádicas. [1] Cuando se cultiva en agar papa dextrosa (PDA), este hongo crece rápidamente, pero no tan rápido como Fusarium oxysporum . [9] En el CAP, las colonias de F. solani alcanzan un diámetro de 64 a 70 mm en 7 días. [1]
F. solani tiene hifas aéreas que dan lugar a conidióforos lateralmente. [1] Los conidióforos se ramifican en monofialidos delgados y alargados que producen conidios . [1] [9] Los fialides que producen macroconidios son más cortos que los que producen microconidios . [1] Los macroconidios producidos por F. solani son ligeramente curvados, hialinos y anchos, [1] a menudo se agregan en fascículos. [10] Normalmente, los macroconidios de esta especie tienen 3 septos, pero pueden tener hasta 4-5. [1] [10] Los microconidios tienen células basales engrosadas y células apicales redondeadas y afiladas. [1] Sin embargo, algunos aislamientos de F. solani tienen macroconidios puntiagudos, en lugar de redondeados. [1] Los microconidios son ovalados o cilíndricos, hialinos y lisos. [1] Algunas microconidias pueden estar curvadas. [1] Los microconidios generalmente carecen de septos, pero ocasionalmente pueden tener hasta dos. [1] Fusarium solani también forma clamidosporas más comúnmente en condiciones de crecimiento subóptimas. [10] Estos pueden producirse por parejas o individualmente. [9] [10] Son abundantes, tienen paredes rugosas y miden entre 6 y 11 μm. [1] Las clamidosporas de F. solani también son marrones y redondas. [11]
Anfitrión y síntomas
F. solani es una especie de hongo muy generalista y se sabe que infecta guisantes, frijoles, papas y muchos tipos de cucurbitáceas. Existe una creciente evidencia de que F. solani también puede actuar como agente causal de micosis en humanos. [12] F. solani también puede causar humedecimiento, pudrición del maíz y pudrición de la raíz, así como muerte súbita de la soja (SDS). [13] Los síntomas incluyen declive general de la planta, marchitamiento y grandes manchas necróticas en las raíces principales. Recientemente, el patógeno también ha causado graves daños a los olivos en todo el mediterráneo. [ cita requerida ] F. solani ha sido y sigue siendo una enfermedad económica grave en América del Norte y del Sur.
Ecología
F. solani se encuentra en el suelo en todo el mundo. [2] Sin embargo, una especie dada dentro del complejo puede no estar tan extendida [2] y puede no tener la misma ecología que otras en el complejo. [10] En general, como hongo del suelo, F. solani se asocia con las raíces de las plantas [1] y puede encontrarse a una profundidad de 80 cm en el suelo. [10] Con frecuencia se aísla en lugares tropicales, subtropicales y templados, y con menos frecuencia se aísla de los hábitats alpinos. [10] El pH del suelo no tiene un efecto significativo sobre F. solani , sin embargo, la fumigación del suelo provoca un aumento en la ocurrencia. [10] F. solani es típicamente sensible a los fungicidas del suelo. [10] F. solani se ha encontrado en estanques, ríos, instalaciones de alcantarillado y tuberías de agua. [1] También se ha encontrado en larvas y adultos del escarabajo de picnic , es un simbionte del escarabajo ambrosía . [10]
Ciclo vital
F. solani se puede encontrar en suelos de todo el mundo, donde sus clamidosporas hibernan en el tejido / semilla de la planta o como micelio en el suelo. [14] El patógeno ingresa a los huéspedes a través de raíces en desarrollo, donde puede infectar al huésped. Después de la infección, F. solani produce macro y microconidios asexuales que se dispersan a través del viento y la lluvia. [15] El patógeno puede persistir en el suelo durante una década y, si no se controla, puede provocar la pérdida total de la cosecha.
Gestión
La naturaleza ubicua de F. solani da lugar a una plétora de prácticas de gestión desarrolladas de forma independiente. Un método particular es el uso del complejo bacteriano Burkholderia cepacia, que es un método de control registrado. Se ha demostrado que este complejo bacteriano produce varios tipos de antibióticos (según la cepa) y puede actuar como sustituto de los pesticidas químicos. [16] Los métodos de precaución incluyen la siembra durante el clima cálido / seco, más de 3 años de rotación de cultivos de especies no hospedadoras y evitar la siembra de semillas densas. [14]
Fisiología y bioquímica
F. solani tiene 5-13 cromosomas, [3] [10] con un tamaño de genoma de aproximadamente 40 Mb. [3] El contenido de GC de su ADN es del 50%. [10] El micelio de F. solani es rico en el aminoácido alanina , así como en una variedad de ácidos grasos, incluidos los ácidos δ-aminobutírico, palmítico , oleico y linolénico . [10] Fusarium solani requiere potasio para crecer, [10] y desarrolla un patrón plumoso cuando los niveles de potasio están por debajo de 3 mM. [3] En cultivo se utilizan los siguientes disacáridos (de mayor a menor preferencia): manosa , ramnosa y sorbosa . [10] Esta especie puede descomponer la celulosa a un pH óptimo de 6,5 y una temperatura de 30 ° C. [10] También puede metabolizar los esteroides y la lignina , [3] y reducir el Fe 3+ a Fe 2+ . [10] Fusarium solani produce micotoxinas como ácido fusárico y naftoquinonas . [1] [17] También se han aislado otras toxinas de F. solani , que incluyen:
- Fusarubina [10]
- Javanicina [10]
- Marticina [10]
- Isomarticina [10] : causa clorosis en los cítricos [3]
- Solaniol [10]
- Neosolaniol [10]
- Toxina T-2 [10]
- Toxina HT-2 [10]
- Diacetoxiscirpenol [10]
Patología
Humanos
La mitad de las enfermedades humanas que involucran a Fusarium son causadas por F. solani y está involucrada en la mayoría de los casos de fusariosis sistémica e infecciones corneales. [4] F. solani se ha relacionado con las siguientes enfermedades: enfermedad diseminada , osteomielitis , infección de la piel , fungemia y endoftalmitis . [18] En pacientes inmunodeprimidos, F. solani es uno de los agentes más comunes en infecciones diseminadas y cutáneas. [1] La queratitis micótica en el sur de los Estados Unidos es causada más comúnmente por F. solani , así como por F. oxysporum . Los casos de queratitis fúngica ocurren con mayor frecuencia durante la temporada de cosecha como resultado de un traumatismo corneal causado por el polvo o el material vegetal. Las esporas de hongos entran en contacto con la córnea dañada y crecen. Sin tratamiento, las hifas pueden crecer hacia la córnea y hacia la cámara anterior del ojo. [19] F. solani también es una de las principales causas de queratitis micótica en pacientes con VIH en África. [1] F. solani estuvo implicada en casos de queratitis fúngica que involucran la solución para lentes de contacto Bausch and Lomb ReNu. [4] Algunas cepas de F. solani pueden producir una biopelícula en los lentes de contacto blandos. Sin embargo, cuando las lentes se limpian correctamente con solución, se evitan estas biopelículas. [4] La prevención también incluye dejar los lentes en una solución de polihexanida biguanida durante la noche para inhibir F. solani . [1] Otros factores de riesgo de queratitis por Fusarium relacionada con las lentes de contacto incluyen el uso de lentes de uso diario más allá del tiempo recomendado y el uso durante la noche. [4] F. solani es en gran parte resistente a los agentes antifúngicos típicos. [3] Los antifúngicos más eficaces en el tratamiento de las infecciones por F. solani son la anfotericina B y la natamicina ; sin embargo, estos agentes solo tienen un éxito modesto en el tratamiento de infecciones sistémicas graves. [3]
Otros animales
F. solani está implicada en las infecciones cutáneas de las tortugas jóvenes, así como en las infecciones de las cáscaras de los huevos de las tortugas. [1] También ha causado infecciones en granjas de cocodrilos australianos, leones marinos y focas grises. [1] F. solani es un patógeno facultativo de la garrapata del ricino . También es letal para los escarabajos del pino del sur . [10]
Plantas
F. solani pudre las raíces de su planta huésped. [20] También provoca la pudrición blanda de los tejidos vegetales al penetrar en las paredes de las células vegetales y destruir el toro . [10] Está implicado, junto con Pythium myriotylum , en la pudrición de las vainas de los cacahuetes. [10] La virulencia de este agente en las plantas es controlada por la cutinasa genes cut1 y cut2 . Estos genes están regulados positivamente por la exposición a los monómeros de cutina de la planta. [21] Se sabe que F. solani causa síndrome de muerte súbita en la soja, y también se sabe que causa enfermedades en otros cultivos de importancia económica como aguacate, cítricos, orquídeas, maracuyá , guisantes, pimientos, papa y calabaza. [3]
Biotecnología
F. solani se ha investigado como control biológico para ciertas plantas, como el spurge frondoso , la gloria de la mañana , la estriga , la calabaza y el jacinto de agua . [3]
Referencias
- ^ a b c d e f g h i j k l m n o p q r s t u v w x y z aa ab Summerbell, Richard (2003). "Ascomycetes: Aspergillus, Fusarium, Sporothrix, Piedraia y sus parientes". En Howard, Dexter H. (ed.). Hongos patógenos en humanos y animales (2 ed.). Nueva York: Marcel Dekker. págs. 400–425. ISBN 978-0824706838.
- ^ a b c d Summerell, Brett A .; Laurence, Matthew H .; Liew, Edward CY; Leslie, John F. (14 de septiembre de 2010). "Biogeografía y filogeografía de Fusarium: una revisión". Diversidad fúngica . 44 (1): 3-13. doi : 10.1007 / s13225-010-0060-2 .
- ^ a b c d e f g h yo j k l Leslie, John F .; Summerell, Brett A. (2006). El Manual de laboratorio de Fusarium . Ames: Blackwell. págs. 250-254. ISBN 978-0813819198.
- ^ a b c d e Manikandon, Palanisamy; Galgoczy, Laszlo; Selvam, Kanesan Panneer; Shobana, Coimbatore Subramanian; Kocsube, Sandor; Vagvolgyi, Csaba; Narendran, Venkatapathy; Kredics, Laszlo (2011). "Fusarium". En Liu, Dongyou (ed.). Detección molecular de hongos patógenos humanos . Boca Ratón: CRC Press. págs. 418–424. ISBN 9781439812402.
- ^ Geiser, David M; Al-Hatmi, Abdullah; Aoki, Takayuki; Arie, Tsutomu; Balmas, Virgilio; Barnes, Irene; Bergstrom, Gary C; Bhattacharyya, MKK; Blomquist, Cheryl L .; Bowden, Robert; Brankovics, Balázs; Brown, Daren W .; Burgess, Lester William; Bushley, Kathryn; Busman, Mark; Cano-Lira, José F .; Carrillo, Joseph D .; Chang, Hao-Xun; Chen, Chi-Yu; Chen, Wanquan; Chilvers, Martin I .; Chulze, Sofia Noemi; Coleman, Jeffrey J .; Cuomo, Christina A .; de Beer, Z. Wilhelm; de Hoog, G. Sybren; Del Castillo-Múnera, Johanna; Del Ponte, Emerson; Diéguez-Uribeondo, Javier; Di Pietro, Antonio; Edel-Hermann, Vérnonique; Elmer, Wade H; Epstein, Lynn; Eskalen, Akif; Esposto, Maria Carmela; Everts, Kathryne L .; Fernández-Pavía, Sylvia P .; da Silva, Gilvan Ferreira; Foroud, Nora A; Fourie, Gerda; Frandsen, Rasmus JN; Freeman, Stanley; Freitag, Michael; Frenkel, Omer; Fuller, Kevin K; Gagkaeva, Tatiana; Gardiner, Donald Max; Glenn, Anthony E .; Gold, Scott; Gordon, Tom; Gregory, Nancy F .; Gryzenhout, Marieka; Guarro, Josep; Gugino, Beth; Gutiérrez, Santiago; Hammond-Kosack, Kim; Harris, Linda J .; Homa, Mónika; Hong, Cheng-Fang; Hornok, László; Huang, Jenn-Wen; Ilkit, Macit; Jacobs, Adriaana; Jacobs, Karin; Jiang, Cong; Jiménez-Gasco, María del Mar; Kang, Seogchan; Kasson, Matthew T; Kazán, Kemal; Kennell, John Carlyle; Kim, HyeSeon; Kistler, Harold Corby; Kuldau, Gretchen A .; Kulik, Tomasz; Kurzai, Oliver; Laraba, Imane; Laurence, Matthew H .; Lee, Theresa Yun; Lee, Yin-Won; Lee, Yong-Hwan; Leslie, John F .; Liew, Edward CY; Lofton, Lily W .; Logrieco, Antonio; Sánchez López-Berges, Manuel; Luque, Alicia Graciela; Lysøe, Erik; Ma, Li-Jun; Marra, Robert E; Martin, Frank N .; May, Sara Ruth; McCormick, Susan; McGee, Chyanna T; Meis, Jacques F .; Migheli, Quirico; Mohamed Nor, Nik Mohd Izham; Monod, Michel; Moretti, Antonio; Mostert, Diane; Mulé, Giuseppina .; Munaut, Françoise; Munkvold, Gary P; Nicholson, Paul; Nucci, Marcio; O'Donnell, Kerry; Pasquali, Matias; Pfenning, Ludwig H .; Prigitano, Anna; Proctor, Robert; Ranque, Stéphane; Rehner, Stephen; Rep, Martijn; Rodríguez-Alvarado, Gerardo; Rose, Lindy J; Roth, Mitchell George; Ruiz-Roldán, Carmen; Saleh, Amgad A; Salleh, Baharuddin; Sang, Hyunkyu; Scandiani, Mercedes; Scauflaire, Jonathan; Schmale, David; Corto, Dylan PG; Šišić, Adnan; Smith, Jason; Smyth, Christopher W .; Hijo, Hokyoung; Spahr, Ellie; Stajich, Jason E; Steenkamp, Emma; Steinberg, Christian; Subramaniam, Rajagopal; Suga, Haruhisa; Summerell, Brett Anthony; Susca, Antonella; Swett, Cassandra Lynn; Toomajian, Christopher; Torres-Cruz, Terry Jarianna; Tortorano, Anna Maria; Urban, Martín; Vaillancourt, Lisa J .; Vallad, Gary E; van der Lee, Theo; Vanderpool, Dan; van Diepeningen, Anne D .; Vaughan, Martha; Venter, Eduard; Vermeulen, Marcele; Verweij, Paul E .; Viljoen, Altus; Waalwijk, Cees; Wallace, Emma C .; Walther, Grit; Wang, Jie; Ward, Todd; Wickes, Brian; Wiederhold, Nathan P .; Wingfield, Michael J .; Wood, Ana KM; Xu, Jin-Rong; Yang, XB; Yli-Matilla, Tapani; Yun, Sung-Hwan; Zakaria, Latiffah; Zhang, Hao; Zhang, Ning; Zhang, Sean; Zhang, Xue (17 de noviembre de 2020). "El análisis filogenómico de un conjunto de datos de 19 genes de 55,1 kb resuelve un Fusarium monofilético que incluye el complejo de especies Fusarium solani ". Fitopatología . Sociedad Americana de Fitopatología . doi : 10.1094 / phyto-08-20-0330-le . hdl : 2434/797012 . ISSN 0031-949X .
- ^ Geiser, David M .; Aoki, Takayuki; Bacon, Charles W .; Baker, Scott E .; Bhattacharyya, Madan K .; Brandt, Mary E .; Brown, Daren W .; Burgess, Lester W .; Chulze, Sofia; Coleman, Jeffrey J .; Correll, James C .; Encubierto, Sarah F .; Crous, Pedro W .; Cuomo, Christina A .; De Hoog, G. Sybren; Di Pietro, Antonio; Elmer, Wade H .; Epstein, Lynn; Frandsen, Rasmus JN; Freeman, Stanley; Gagkaeva, Tatiana; Glenn, Anthony E .; Gordon, Thomas R .; Gregory, Nancy F .; Hammond-Kosack, Kim E .; Hanson, Linda E .; Jímenez-Gasco, María del Mar; Kang, Seogchan; Kistler, H. Corby; Kuldau, Gretchen A .; Leslie, John F .; Logrieco, Antonio; Lu, Guozhong; Lysøe, Erik; Ma, Li-Jun; McCormick, Susan P .; Migheli, Quirico; Moretti, Antonio; Munaut, Françoise; O'Donnell, Kerry; Pfenning, Ludwig; Ploetz, Randy C .; Proctor, Robert H .; Rehner, Stephen A .; Robert, Vincent ARG; Rooney, Alejandro P .; bin Salleh, Baharuddin; Scandiani, Maria Mercedes; Scauflaire, Jonathan; Corto, Dylan PG; Steenkamp, Emma; Suga, Haruhisa; Summerell, Brett A .; Sutton, Deanna A .; Thrane, Ulf; Trail, Francis; Van Diepeningen, Anne; VanEtten, Hans D .; Viljoen, Altus; Waalwijk, Cees; Ward, Todd J .; Wingfield, Michael J .; Xu, Jin-Rong; Yang, Xiao-Bing; Yli-Mattila, Tapani; Zhang, Ning (2013). "Un hongo, un nombre: definir el género Fusarium de una manera científicamente robusta que conserva el uso prolongado" . Fitopatología . Sociedad Americana de Fitopatología . 103 (5): 400–408. doi : 10.1094 / phyto-07-12-0150-le . ISSN 0031-949X .
- ^ Lombard, L .; van der Merwe, NA; Groenewald, JZ; Crous, PW (2015). "Conceptos genéricos en Nectriaceae " . Estudios en Micología . Elsevier BV. 80 : 189–245. doi : 10.1016 / j.simyco.2014.12.002 . ISSN 0166-0616 .
- ^ a b Larone, Davise H. (2011). "Moldes térmicamente monomórficos". Hongos de importancia médica: una guía para la identificación . Washington: Prensa de ASM. pag. 305. ISBN 9781555816605.
- ^ a b c d Sigler, Lynne (1997). "Hongos de importancia clínica menos conocidos". En Jacobs, Paul H .; Nall, Lexie (eds.). Enfermedad micótica: biología, inmunología y diagnóstico . Nueva York: Marcel Dekker. pag. 90. ISBN 978-0824794026.
- ^ a b c d e f g h i j k l m n o p q r s t u v w x y z aa ab ac Domsch, KH; Gams, W .; Anderson, Traute-Heidi (1980). "Fusarium". Compendio de hongos del suelo . Geofisica Internacional . 28 . Londres: Academic Press. págs. 333–337 . Código Bibliográfico : 1982Geode..28 ... 63M . doi : 10.1016 / 0016-7061 (82) 90042-8 . ISBN 978-0122204012.
- ^ Watanabe, Tsuneo (2011). "Hongos anamórficos". Atlas pictórico de hongos de suelo y semillas (3ª ed.). Boca Ratón: CRC Press. pag. 185. ISBN 9781439804193.
- ^ Zhang, Ning; O'Donnell, Kerry; Sutton, Deanna A .; Nalim, F. Ameena; Summerbell, Richard C .; Padhye, Arvind A .; Geiser, David M. (junio de 2006). "Los miembros del complejo de especies Fusarium solani que causan infecciones tanto en humanos como en plantas son comunes en el medio ambiente" . Revista de microbiología clínica . 44 (6): 2186–2190. doi : 10.1128 / JCM.00120-06 . ISSN 0095-1137 . PMC 1489407 . PMID 16757619 .
- ^ Wrather, J. Allen; Koenning, Steve R. (junio de 2006). "Estimaciones de los efectos de las enfermedades en los rendimientos de la soja en los Estados Unidos de 2003 a 2005" . Revista de Nematología . 38 (2): 173–180. ISSN 0022-300X . PMC 2586459 . PMID 19259444 .
- ^ a b "Sociedad Americana de Fitopatología" . Sociedad Americana de Fitopatología . Consultado el 12 de diciembre de 2018 .
- ^ "Fusarium solani" . proyectos.ncsu.edu . Consultado el 12 de diciembre de 2018 .
- ^ "Pudrición de la raíz por Fusarium - Bugwoodwiki" . wiki.bugwood.org . Consultado el 12 de diciembre de 2018 .
- ^ Ciegler, A .; Burmeister, HR; Vesonder, RF (1983). "Hongos venenosos: micotoxinas y micotoxicosis". En Howard, Dexter H. (ed.). Hongos patógenos para humanos y animales . Nueva York: Marcel Dekker. pag. 439. ISBN 978-0824711443.
- ^ Kwon-Chung, KJ; Bennett, John E. (1992). "Infecciones por mohos varios". Micología médica . Filadelfia: Lea y Febiger. pag. 746. ISBN 9780812114638.
- ^ Pearlman, E; Leal, S; Tarabishy, A; Sun, Y; Szczotka-Flynn, L; Imamura, Y; Mukherjee, P; Chandra, J; Momany, M; Hastings-Cowden, S; Ghannoum, M (2011). "Patogenia de la queratitis micótica". En Dartt, Darlene A .; D'Amore, Patricia; Dana, Reza; Niederkorn, Jerry Y. (eds.). Inmunología, inflamación y enfermedad del ojo . San Diego: Prensa académica. pag. 110. ISBN 9780123819741.
- ^ Summerell, Brett Anthony; Leslie, John F. (7 de septiembre de 2011). "Cincuenta años de Fusarium: ¿cómo podrían haber sido suficientes nueve especies?". Diversidad fúngica . 50 (1): 135-144. doi : 10.1007 / s13225-011-0132-y .
- ^ Bignell, Elaine; Rogers, Tom; Haynes, Ken (2004). "Reconocimiento de host por patógenos fúngicos". En San-Blas, Gioconda; Calderone, Richard A. (eds.). Hongos patógenos: interacciones del hospedador y estrategias emergentes para el control . Wymondham: Caister Academic Press. pag. 17. ISBN 9780954246488.