Download Incidencia de los Virus en la Producción de Ajo y su Control

Ajo
Incidencia de los Virus en la
Producción de Ajo y su Control
Los virus de ajo han sido los responsable de pérdidas en los
rendimientos que llegan hasta un 70%. El Instituto de
Fitopatología y Fisiología Vegetal del INTA ha trabajado desde su
inicio en el control de esta enfermedad a través de la
identificación y caracterización de los virus, producción de
reactivos de diagnóstico y en la obtención de plantas
libres de virus
Dado que el ajo se propaga vegetativamente, la difusión de material infectado con
patógenos sistémicos, como los virus, es muy
alta. Estos patógenos se perpetúan en las generaciones siguientes y si bien no causan la muerte de la planta, producen infecciones crónicas
que ocasionan severas reducciones en los rendimientos. Debido a la forma de multiplicación de
la especie (por bulbillos) no existe ajo naturalmente libre de virus; todas las plantas están
contaminadas por una mezcla de diferentes
especies virales formando un complejo.
Los virus de ajo han sido detectados en todas
las áreas productoras del mundo. Su identificación y la producción de los correspondientes
reactivos para detectarlos adquieren importancia fundamental ya que a partir de 1994 han
Dra. Vilma Conci,
Ing. Agr. Eva Cafrune,
Biól. Pablo Lunello,
Ana Canavelli, Ing.
Agr. Sergio Nome,
Roxana Bracamonte,
Patricia Alochis y
Biól. Cecilia Perotto,
IFFIVE - INTA, Córdoba.
comenzado a regir en la Argentina normas para
la fiscalización de “semilla” de ajo. Estas normas contemplan la detección de virus, con porcentajes diferentes según la categoría, medida
que también se está incorporado en las legislaciones de otros países.
Desde hace muchos años se conoce la presencia
en este cultivo de virus transmitidos por pulgones (áfidos) principalmente pertenecientes a los
géneros Potyvirus y Carlavirus.
Dentro de los Potyvirus se ha detectado el Onion
yellow dwarf virus (OYDV) en ajo y en cebolla,
que probablemente sea el virus más importante
del complejo debido a los graves daños que
causa en la producción. El OYDV se encuentra
ampliamente distribuido, se han detectado
niveles de infección del 52% en plantas prove-
Ensayo comparativo de rendimiento mostrando
plantas libres de virus (derecha) y plantas infectadas con
virus (izquierda).
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Bulbos ajo Blanco libres de virus (arriba) y bulbos
de plantas infectadas con virus (abajo).
nientes de Europa y del 86% de Asia. En la
Argentina, el OYDV fue reportado en cebolla y
ajo. Actualmente es poco frecuente en cebolla,
pero en ajo está muy difundido, infectando
todas las áreas productoras del país en porcentajes que varían entre el 33 y 100%.
El Leek yellow stripe virus (LYSV) ha sido detectado en todos los países donde se han estudiado los virus de ajo. En nuestro país fue encontrado en ajo y en puerro y se identificaron 7
especies de pulgones como vectores, su
presencia ha sido confirmada en todas las
regiones productoras del país.
Dentro de los Carlavirus, también transmitidos
por pulgones, fueron identificados el Shallot
latent virus (SLV), descrito en chalote y posteriormente señalado en ajo, y el Garlic common
latent virus (GCLV). Por otro lado, se ha detectado que gran parte de los virus que infectan
al ajo son transmitidos por ácaros; ellos integran un nuevo grupo de virus de plantas
denominado Allexivirus y fueron identificados
con letras, Garlic virus-A, B, C, D, E, X (GarV-A,
B, C, D, E, X). En Argentina, se detectó la
presencia de GarV-A y se produjo antisuero a
partir de proteína de la cápside del virus expresada en bacteria.
El IFFIVE-INTA, con financiamiento de CONICET,
SEPCyT y la Agencia Córdoba Ciencia, trabaja en
la caracterización de los virus de ajo, producción de reactivos de diagnóstico, estudios de
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Planta de ajo libre de virus in vitro.
incidencia de los virus en la producción, obtención de plantas libres de virus, y control.
INCIDENCIA DE LOS VIRUS EN EL RENDIMIENTO
Se estudió el efecto de los distintos virus en el
rendimiento de ajo Rosado Paraguayo y ajo
Blanco.
En ajo Rosado Paraguayo, en 2 años de ensayos
a campo se detectó que los bulbos producidos
por las plantas infectadas con la mezcla de virus
son 43-53% menos pesados que aquellos provenientes de plantas libres de virus; por otra
parte, cuando están infectadas solo con OYDV
produce una disminución en el peso del bulbo
de 24-39%. Además, pudo comprobarse una
correlación entre concentración de virus y producción. Se comprobó que en las plantas donde
se detectó la mayor concentración de virus, el
peso y perímetro de los bulbos fue menor.
Las plantas libres de virus produjeron altos porcentajes de bulbos grandes (82%) y pocos bulbos pequeños (menos del 7%). Las plantas
infectadas con el complejo de virus obtuvieron
en su mayoría bulbos pequeños (63%) y no más
del 11% de los bulbos grandes.
En ajo Blanco se evaluó el efecto de la mezcla
de virus respecto a plantas libres de virus, así
como el efecto de los dos virus por separado
(OYDV y LYSV). Se realizaron diferentes ensayos
que fueron repetidos durante dos y tres ciclos de
Ajo
Minibulbillo de ajo.
rendimientos entre 58 y 68% en el peso de los
bulbos y entre 24 y 31% en el perímetro. Las
plantas infectadas con este virus produjeron los
mayores porcentajes de bulbos pequeños en los
años estudiados (38 y 36%).
PRODUCCIÓN DE PLANTAS LIBRES DE VIRUS
Desde hace mucho tiempo el Instituto de
Fitopatología y Fisiología Vegetal del INTA trabaja en la producción de plantas de ajo libres
de virus a través de termoterapia y/o cultivo de
meristemas. El proceso incluye varios pasos que
se han ido perfeccionando conforme avanzan
las investigaciones sobre el tema.
cultivo y permitieron obtener los siguientes
resultados.
- Las plantas libres de virus emergieron más
rápido y en mayor porcentaje que las plantas
infectadas. A los 30 días de la siembra, entre
el 70 y el 73% de las plantas sanas habían
emergido mientras que las plantas enfermas
con la mezcla de virus solo lo hicieron entre
el 32 y 37%.
- Las plantas sanas duplicaron la altura (26-30
cm) de las plantas enfermas con la mezcla de
virus (12-18 cm).
- Las infectadas con la mezcla de virus provocaron disminuciones en el peso de los bulbos
variables entre 39 y 69% y entre el 18 y 33 %
en el perímetro.
- Las plantas sanas produjeron en su mayoría
bulbos grandes (54-70%) y las infectadas con
la mezcla de virus produjeron bajos porcentajes
de bulbos grandes (11-25%).
- El LYSV causó una disminución del 13% en la
altura de las plantas con respecto a las sanas.
Este virus produjo una disminución en el peso
de los bulbos que varió entre 0 y 36% y en el
perímetro entre 0 y 13%, dependiendo del año
de cultivo y del tamaño de diente sembrado.
Los dientes más chicos mostraron las mayores
diferencias.
- El OYDV, ocasionó reducciones en los
La producción de plantas libres de virus es una
tarea larga y costosa, por lo tanto es indispensable trabajar a partir de material seleccionado de acuerdo con sus características
agronómicas. En general, se liberan de virus
cultivares o selecciones clonales realizadas por
las Estaciones Experimentales Agropecuarias La
Consulta y San Juan del INTA y materiales elegidos por productores que solicitan su liberación.
Se escogen los mejores bulbos y estos son mantenidos en ambientes fresco y seco hasta
comenzar con el proceso.
TERMOTERAPIA
Las altas temperaturas afectan a los virus retardando la infección. De acuerdo con este principio, en muchos casos resulta muy eficiente la
aplicación de un período de altas temperaturas
antes de la extracción de los meristemas para
obtener mayor porcentaje de plantas libres de
virus. En este caso, el material que será liberado de virus es sometido a un tratamiento de
termoterapia de 30-40 días a 36º C.
Los avances obtenidos en los últimos años
respecto a cada uno de los diferentes virus que
infectan el ajo y las pruebas de termoterapia
realizadas con diferentes cultivares han permitido observar que la respuesta a la liberación de
virus es variable. Por ejemplo, se ha detectado
que los Potyvirus en la mayoría de los cultivares
son fácilmente liberados empleando solamente
cultivo de meristema. En ese caso no es necesario aplicar previamente termoterapia. Por otra
parte, en muchos cultivares la liberación de
Allexivirus ha sido más efectivo aplicando un
período de termoterapia. Para una producción
más eficiente de plantas libres de virus es nece-
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Multiplicación de plantas de ajo libres de virus en
jaula antiafidos.
sario hacer un ajuste del protocolo conforme a
los virus que se pretendan eliminar y al cultivar
con el cual se esté trabajando.
Con la ayuda de lupa y de instrumental estéril,
bajo cámara de flujo laminar, se extrae el domo
meristemático más un primórdio foliar. Este
explanto es sembrado en medio de cultivo adecuado y mantenido en condiciones ambientales
que permitan el desarrollo de una planta in
vitro. Cada meristema es identificado con un
número que se mantiene para hacer el
seguimiento de todas las plantas que se
generen a partir de ese meristema (clon).
En esta etapa, el desarrollo de plantas se ve
influenciado por el empleo o no de la termoterapia realizada previamente. Los explantos
provenientes de plantas sometidas a tratamiento de calor con frecuencia no desarrollan plantas. Considerando varios cultivares de ajo
diferentes se ha obtenido un 55-57% de plantas desarrolladas cuando provienen de termoterapia. Cuando no se aplica termoterapia previa a
la extracción de meristemas, se ha obtenido un
número mayor de plantas desarrolladas (8090%).
MICROPROPAGACIÓN
Las plantas desarrolladas in vitro son transferidas a un medio de micropropagación para su
multiplicación ellas son mantenidas en estas
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condiciones hasta obtener el número de plantas
deseadas, efectuando repiques a medio fresco
cada 6-8 semanas. La tasa de multiplicación
varía entre 1/6 y 1/2, dependiendo de los cultivares y del tiempo de permanencia bajo las
condiciones in vitro.
Se ha podido detectar que la multiplicación no
es homogénea para todos los clones, algunos de
ellos multiplican mucho y otros lo hacen en
escasa cantidad. Por otra parte se ha comprobado que la tasa de multiplicación varía con el
número de repiques en el medio de multiplicación, siendo baja en los primeros y aumentando a partir del segundo o tercer repique a
medio fresco.
RUSTICACIÓN Y TRANSFERENCIA DE LAS
PLANTAS A TIERRA
Las plantas libres de virus son multiplicadas in
vitro hasta obtener el número deseado, luego se
induce la formación de microbulbillos o bien
son transferidas a tierra en macetas individuales. Los dientes cosechados pueden ser sembrados directamente en suelo en jaulas con
malla antiafidos y multiplicados durante sucesivos ciclos de cultivo. Los bulbos cosechados
en estas condiciones son entregados a productores o semilleros para su multiplicación a gran
escala en áreas aisladas de cultivos de ajo, para
evitar su contaminación.
Ajo
ANÁLISIS DE LAS PLANTAS OBTENIDAS
El proceso de liberación de virus a través del
cultivo de meristema no es 100% eficiente.
Por tal motivo, después de obtener las plantas in vitro es imprescindible realizar minuciosos análisis para cada uno de los virus
que permitan detectar cuáles han sido
eliminados y que plantas están realmente
libres de virus. También hay que considerar
que cuando las plantas están in vitro los
virus están en muy bajas concentraciones,
por lo que es importante utilizar métodos de
diagnóstico de alta sensibilidad. En el IFFIVE
se utilizan sistemas serológicos combinados
con microscopía electrónica (inmuno electro
microscopía más decoración, ISEM-D) para
realizar los análisis, ya que son los que han
ofrecido mayor seguridad debido a su sensibilidad y a la amplia gama de virus que
pueden detectar.
Se trabaja con antisueros obtenidos a partir
de OYDV, LYSV, GCLV, SLV, GarV-A y Mix (de
ajos crónicamente enfermos con la mezcla
de virus que naturalmente infecta este cultivo) para detectar todos los posibles virus
que afectan a esta especie, aun aquellos
cuya identidad no ha sido completamente
esclarecida.
Además, se ha implementado el diagnóstico
mediante Inmuno captura seguida de transmisión reversa y reacción en cadena de la
polimerasa (IC-RT-PCR) con iniciadores
específicos para OYDV, LYSV y GCLV.
ESQUEMA ACTUAL DE ANÁLISIS
El primer test se realiza a partir de plantas in
vitro durante los primeros repiques a medio
de micropropagación. Se extrae una porción
de tejido para realizar las pruebas, se analiza
una planta por clon y se asume el mismo
estado sanitario para todo el clon mientras
permanece in vitro. Las plantas son probadas
mediante ISEM-D con los antisueros mencionados anteriormente.
Cuando las plantas son transferidas a tierra,
en jaulas antiáfidos, son nuevamente
analizadas, una por una, mediante ISEM-D
y/o DAS-ELISA. Durante los siguientes ciclos
de multiplicación en jaulas o a campo, en
áreas aisladas de otros cultivos de ajo, se
realizan análisis periódicos mediante DASELISA.
Una vez obtenidas las plantas sanas in vitro
(plantas madres) deben ser transferidas nuevamente a tierra y luego multiplicadas
durante varios ciclos de cultivo hasta
obtener el número suficiente de dientes
como para iniciar una producción comercial
de ajo. Las diferencias en los rendimientos
son muy importantes respecto a las plantas
infectadas, sin embargo cuando son sembradas próximas a plantas infectadas, se ha
detectado entre 87 y 100% de plantas contaminadas con OYDV y entre 62 y 87% con
LYSV en el primer ciclo de cultivo. A pesar de
ello, el rendimiento de las plantas libres de
virus fue considerablemente mayor, como se
explicó anteriormente.
En este proceso es importante conocer cuánto tiempo mantienen sus altos niveles de
rendimientos las plantas reinfectadas. En
ensayos realizados en el IFFIVE durante 5
años de cultivo se observó una disminución
progresiva de los rendimientos en función
del tiempo en que las plantas son sacadas al
campo y expuestas a condiciones de infección. Se detectó una importante caída en los
rendimientos hasta el 3º año; en el 4º y 5º
año la pérdida en el peso y perímetro de los
bulbos respecto al 3º año no fue tan marcada. Los rendimientos obtenidos después de 5
años no disminuyeron a los valores de las
plantas crónicamente enfermas, registrándose todavía un 33% de diferencia en el
peso de los bulbos respecto a las plantas que
nunca habían sido liberadas de virus (Fig. 1).
Con los resultados obtenidos podemos confirmar que el rendimiento de las plantas de
ajo, cuando se infectan con distintos virus,
va disminuyendo año a año hasta alcanzar
los valores de las plantas crónicamente
enfermas que, según los resultados
obtenidos, va más allá de los cinco años. Es
importante considerar que la pendiente de la
curva de caída en los rendimientos depende
del grado de contaminación del cultivo. Si
las plantas no son sometidas a altas presiones de infección, como ocurrió en el
ensayo realizado, los altos niveles de producción pueden ser mantenidos por más
tiempo.
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Fig 1. Curvas de caída del peso (izq) y perímetro
(der) de las cabezas de ajo según el número de años de
exposición a la infección viral, respecto a bulbos de plantas crónicamente enfermas
Bibliografía
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