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12/10/2013
Enfermedades de las musáceas:
aspectos generales con énfasis en
patógenos cuarentenarios.
Luis Pérez Vicente
Instituto de Investigaciones de Sanidad Vegetal (INISAV)
Investigador Honorario Bioversity International
Curso de Capacitación sobre Diagnóstico y Manejo del Mal de Panamá de las
Musáceas (Fusarium oxysporum f. sp. cubense): Creando Capacidades para
la Prevención de la Entrada y Detección Temprana de la Raza 4 Tropical
Quevedo, Ecuador Diciembre 10-14, 2013
Principales limitantes a la producción en AL&C
Sistemas de producción
Principales limitantes.
Cavendish intensivo tropical para
exportación
Sigatoka negra , nematodos, marchitez bacteriana o
moko (R. solanacearum); regulaciones ambientales y
de seguridad laboral; estreses abióticos (huracanes,
inundaciones/sequía)
Producción orgánica de Cavendish
Sigatoka negra, nematodos; trips de los frutos; BSV
Cavendish en subtrópicos
Mal de Panamá (Fusarium oxysporum sp. cubense);
estreses abióticos (temperaturas bajas)
Monocultivo de plátanos
Sigatoka negra, nematodos, Cosmopolites sordidus,
Banana streak badnavirus (BSV), pudriciones del
pseudotallo y rizoma por Dickeya spp., pudrición
suave del rizoma por Pectobacterium carotovorum,
marchitez bacteriana o moko (R. solanacearum)
Cultivos mixtos de musáceas con
cacao, cocoteros, forestales , café, etc.
Sigatoka negra, Mal de Panamá
Cultivos mixtos/ monocultivo de
bananos y plátanos en pequeñas
parcelas (para consumo del hogar o
mercado local)
Sigatoka negra; Mal de Panamá; Marchitez
bacteriana o moko.
1
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LAS MANCHAS TIPO SIGATOKA EN Musa spp.
ESPECIES DE Mycosphaerella ASOCIADAS a Musa spp.
Mycosphaerella musicola Leach ex Mulder (Sigatoka amarilla).
Pseudocercospora musae (Zimm). Deighton
Mycosphaerella fijiensis Morelet (Sigatoka negra / Raya negra).
Pseudocercospora fijiensis (Morelet) Deighton
Mycosphaerella eumusae (Mancha tipo Sigatoka eumusae) *
Pseudocercospora eumusae
Mycosphaerella musae Speg. (Peca de la hoja).
Stenella sp..
Mycosphaerella minima Stahel. (Peca de la hoja).
* No presente en América
Sigatoka amarilla - Mycosphaerella musicola
(Pseudocercospora musae)
2
12/10/2013
Sigatoka Mycosphaerella musicola
(Pseudocercospora musae)
I y II
III
Foto L. Pérez-Vicente
IV
V
Sigatoka Mycosphaerella musicola
(Pseudocercospora musae)
Foto Liberato et al. (2009)
3
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Característica de las epidemias y
factores de distribución e impacto.
En el Caribe y Centro América, un gran número de informes de primera
presencia en los años 30.
La epidemias en el Caribe y la mayoría de los países ocurrieron dos
años después de la entrada del patógeno.
Ausencia de regulaciones cuarentenarias. Los estudios con marcadores
moleculares han permitido establecer que la dispersión ha sido debida a
introducciones de material vegetativo infectado (Hayden, 2005).
Gran uniformidad genética debido a grandes superficies de cultivo de
los clones Gros Michel y Cavendish (AAA) susceptibles
Se inició el uso de fungicidas y las inversiones en equipos de aspersión
en la producción bananera
Sigatoka negra Mycosphaerella fijiensis
(Pseudocercospora fijiensis)
4
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Historia de la pandemia de Sigatoka negra
en América
Bo, 1996
Estados de evolución de los síntomas de Sigatoka negra
y efectos sobre la maduración
Foto: L. Perez Vicente
Foto L. Perez Vicente
Foto: L. Perez Vicente
5
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Morfología de M. fijiensis
M. fijiensis: ciclo de la enfermedad
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Impacto de Sigatoka negra en producción y maduración
(Ramsey, 1996)
7
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Matrix de correlaciones entre variables climáticas y el estado de
evolución de SN en bananos y plátanos. Empresa La Cuba
Ciego de Avila Province.
Variable
depend.
Estado de evolución (semanas)
Gran enano (AAA)
CEMSA 3/4 (AAB)
3
4
5
6
4
5
6
7
Ll 7
(mm)
0.56**
*
0.61***
0.74***
0.41*
0.48**
0.60***
0.58***
0.55*
DLl 7
(min.)
0.45**
0.48**
0.77***
0.52**
0.39 *
0.64 ***
0.55**
0.54*
LL 10
(mm)
0.54**
*
0.80***
0.71***
n.s.
0.59***
0.74***
0.62***
0.40*
DLl 10
(min.)
0.39 *
0.74***
0.73***
n.s.
0.50**
0.74***
0.57***
0.38*
LL14
(mm)
0.64**
*
0.77***
0.69***
n.s.
0.65***
0.74***
0.64***
0.39*
DLl14
(min.)
0.51**
0.75***
0.73***
n.s.
0.58***
0.72***
0.62***
0.38*
H7
(mm)
n.s.
0.72**
0.71**
0.53*
0.66*
0.54*
0.54*
n.s.
H 10
(mm)
n.s.
0.79 **
0.70 **
n.s.
0.81***
0.55*
n.s.
n.s
H14
(mm)
n.s.
0.83 **
0.68 *
n.s.
n.s.
0.81***
0.55*
n.s.
8
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1200
El Colono, Costa Rica 2000
2000
600
400
Rainfall
800
200
15 0 0
6
500
0
11 16 21 26 31 36 41 46 51
w eeks
47 50 1 4 7 10 13 16 19 22 25 28 31 34 37 50
Daily rainf all accumulat ed 14 days
Primo Banano
El Guayas, Ecuador, 1998
18 0
16 0
14 0
2000
18 0 0
16 0 0
14 0 0
12 0 0
10 0 0
800
600
400
200
0
ECV La Cuba,
Ciego de Avila,
Cuba, 1995
10 0 0
0
Weeks
SE
D a ily ra inf a ll a c um ula t e d 14 da ys
250
700
600
SE
2000
1800
Probanano, El Oro,
Ecuador, 2001- 2002
200
1600
1400
500
12 0
10 0
400
80
300
60
200
40
Rainfall
1
Rainfall
2500
1000
SE
450
400
350
300
250
200
150
100
50
0
SE
Rainfall
Relación entre la lluvia acumulada durante 14 días y la
velocidad de evolution de Sigatoka negra en diferentes
plantaciones de Cuba, Costa Rica y Ecuador
150
1200
1000
800
100
50
600
400
0
200
0
10 0
20
0
0
1
6
11
16
21 26 31 36
Weeks
Daily accumulated rainfall
41 46 51
SE
1
6 11 16 21 26 31 36 41 46 51 4
Weeks
9 14
Daily rainfall accumulated for 14 days
SE
Manejo de Sigatoka negra con aviso bioclimáticos en dos
fincas plantadas de Gran enano; 1992 y 1993
14 cycles
YLS threshold
9
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Comparación del número de aplicaciones por avisos bioclimáticos y por
ciclos programados y costos de la protección contra Sigatoka negra en
diferentes plantaciones de bananos Cavendish en Cuba
PLANTACION APLICACIONES POR PROGRAMA
AÑ0
NUMERO DE
CICLOS
LA CUBA
1991
1992
21
23
LIMONCITO
1994
22
QUEMADO
DE GUINES
1994
MENENDEZ
1994
1995
COSTO
TOTAL/HA
801.24
619.66
476.19
SN NO PRESENTE
18
23
1994
GUINES
1994
1993
1994
1995
1996
15
13
12
12
568.74
303.29
299.33
269.52
1995
1996
13
13
246.48
288.72
1995
1996
8
9
172.39
193.21
1994
1995
1996
11
12
11
221.56
282.78
237.31
1996
13
326.56
1995
1996
13
10 (HURACÁN)
308.96
219.78
412.09
518.49
SOLA
NUEVA PAZ
APLICACIONES POR AVISOS
AÑO
NUMERO DE
COSTO
CICLOS
TOTAL/HA
23
599.66
SN NO PRESENTE
Grupos químicos utilizados en el manejo de Sigatoka negra:
lanzamiento al mercado, pérdida de sensibilidad, resistencia
Benzimidazoles
Aminas
DMI’s azoles
Estrobilurinas
Anilino-pyrimidinas
Pyrazole- carboxamides
1965
1970
1975
Lanzamiento
1980
1985
1990
Pérdida sensibilidad
1995
2000
2005
Resistencia
5 modos de acción Frecuencia de resistencia : 60% (3 de 5) Lag fase media: 9± 7 años
10
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Manejo integrado de Sigatoka negra
Generalización
del control a
nivel regional
Uso de clones
resistentes.
Mejoramiento
convencional y
transgénesis
Saneamiento
cirugía, despuntes,
deshoje temprano,
Eliminación de
fuentes de
inóculo (campos
abandonados)
Prácticas culturales que
potencien tasas altas de
emergencia de hojas y creen
condiciones desfavorables a
la enfermedad
Monitoreo de la
evolución y
sistemas de aviso
bioclimático
Control químico.
Fungicidas y
monitoreo de
sensibilidad a
fungicidas
Tecnologías
de aplicación
y aspersión
¿Biocontrol? .
Otros métodos
alternativos al control
químico
Mancha , tizón foliar y punta negra de los frutos
(Deightoniella torulosa)
L. Perez Vicente
Afecta hojas y frutos
11
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Punta negra de plátanos AAB y moteado
de frutos (D. torulosa)
L. Perez Vicente
Pudrición de la corona y antracnosis
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Punta de cigarro por Verticillium theobromae y
Trachysphaeria fructigena
Trachysphaeria fructigena
Eliminación de bellotas, brácteas, hojas
viejas y flores.
Manipulación
cuidadosa
Destrucción de residuos
Embolse temprano y uso de almohadillas
para separación de manos.
Cosecha
Pre-cosecha
Manejo de enfermedades
de los frutos
Postcosecha
Lavado con agua corriente y cloro
Uso de fungicidas (benzimidazoles,
imidazoles, estrobilurinas, productos
orgánicos)
Inhibidores de maduración
Enfriar la fruta a 14 C en el
menor tiempo posible
Atmosfera controlada
13
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Estructura de las poblaciones de
Fusarium oxysporum f.sp. cubense.
Razas
1
2
4
Clones
Gros Michel Bluggoe Cavendish
+
+
+
+
(Ploetz y Pegg, 2000)
+
14
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No existen diferencias de síntomas de diferentes
“razas” de la marchitez por Fusarium
Marchitez o Mal de Panamá por Fusarium
oxysporum f. sp. cubense. Transmisión.
Ciclo adaptado de Hwang, (2002)
• La principal vía de dispersión es
la semilla infectada
• El patógeno sobrevive en los
suelos como clamidosporas y en
residuos infectados por más de
20 años.
• Tiene un largo período de
latencia
• Las variedades susceptibles
plantadas en estos suelos
presentan invariablemente el
ataque de la enfermedad.
• Los suelos de mal drenaje
interno predisponen a la
infección aún en variedades con
resistencia.
15
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Factores de impacto
Síntomas similares a los de las demás razas y largo período de
latencia;
Pobre conocimiento y conciencia entre los productores del impacto
de la enfermedad, su ciclo infectivo y las tácticas de manejo; falta de
programas de vigilancia en muchos países a pesar de estar incluido
en listas de plagas reguladas.
Falta de acceso de los productores a semilla limpia certificada,
Desconocimiento de la estructura de las poblaciones de Foc a nivel
de países,
Posibilidades relativamente limitadas de medidas de control en áreas
infectadas, salvo el uso de clones con resistencia a Foc.
Insuficientes fondos para investigación y extensión sobre biocontrol y
manejo integrado de la enfermedad.
Foc RT4: preparación y prevención; impedir el ingreso
a LA&C de Foc RT4
Actividades de alerta en eventos científicos
– Acorbat 2004 , México; Acorbat 2010 Ecuador, Reunión de Grupos
de Interés sobre la raza 4 tropical de Foc en OIRSA, El Salvador,
Reuniónes de MUSALAC en David, Panamá y en Perú
Cursos de capacitación en identificación de la enfermedad y
diagnóstico:
–
Costa Rica, Cuba, México, Ecuador, Venezuela, Colombia.
Documentos técnicos normativos:
– Programa de erradicación de un brote de Foc RT 4 en la
región del OIRSA
Desarrollo de sistemas diagnóstico moleculares
16
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Diagnostico por PCR (Dita et al., 2010, 2011)
Diagnostico por PCR (Pérez et al. 2013)
17
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Marchitez bacteriana (Moko)
Ralstonia solanacearum
L. Perez Vicente C.R .2009
Marchitez bacteriana (Moko)
Ralstonia solanacearum
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Características de aislamientos de R. solanacearum
asociados con la enfermedad del Moko (Jones, 2000)
Aislamiento/
Distribución
Rango de hospederos y ecología
B (rápido marchitamiento)
Centro y Sur América
AAA/AAB/ABB: H
Heliconia: M /Insectos: L-M/ Suelo: M
D (Distorsión)
Costa Rica, Surinam,
Guyana
AAA/AAB/ABB: L-M
Heliconia: L/Insectos: ND/ Suelo: L
H (Heliconia)
Costa Rica
AAA/AAB: L
Heliconia: L/Insectos:H?/suelo: L?
R (Colonias rojas)
Costa Rica
AAA/AAB: L /ABB: ND
Heliconia: ND/ Insectos:ND/ Suelo:ND
SFR/ SFR-C (pequeña, fluida y
redondeada)
C. América, Sur del
Caribe, Venezuela,
Colombia
AAA/ABB: H/ ABB: M-H
Heliconia: ND/Insectos:H/ Suelo: ND
A (Amazónico)
Selva amazónica
(Brasil, Colombia,
Perú)
AAA/AAB/ABB: H
Heliconia: ND/ Insectos: H/ Suelo: ND
AFV (afluido avirulento)
Honduras
AAA: L/ AAB/ABB: L?
Insectos: ND/ Suelo: ND
T (Tomate, raza 1, biovar 1)
América
Patogénico en algunas especies de Musa, no
patogénico en banano y Heliconia
Insectos: ND/ Suelo: H
Filotipos de R. solanacearum (Fegan y Prior, 2005)
Secuenciación de genes egl (endoglucanasas) y mutS (harp)
Omnipresente
Papa
Filotipo 2 “Americanum”
BV1, 2A y 2T
Bv 1 americano
Bananos plátanos y
heliconias
Moko SFR/A
Moko H/B
Filotipo 1 “Asiáticum”
BV: 3, 4 y 5
Raza 3 papa
Filotipo 3 “Africano”
BV: 1 y 2T
BDB
(Ralstonia spp.)
Diferentes cepas
P. syzygii
Filotipo 4 “Tropical”
BV : 1, 2A y 2T
Los aislamientos relacionados
con el Moko pertenecen al
filotipo 2 sequevares III, IV y VI
(Fegan y Prior, 2005 , 2006)
20
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Marchitez bacteriana (Matooke) por
Xanthomonas campestris pv. musacearum
Marchitez bacteriana (Matooke) por
Xanthomonas campestris pv. musacearum
21
12/10/2013
Marchitez bacteriana (Matooke) por
Xanthomonas campestris pv. musacearum
Dr. R.C. Ploetz
Dr. W. Tushemereirwe
Dr. W. Tushemereirwe
Transmisión por abejas
Marchitez bacteriana (Matooke) por
Xanthomonas campestris pv. musacearum
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Marchitez bacteriana (Matooke) por
Xanthomonas campestris pv. musacearum
Manejo de las marchiteces bacterianas
Exclusión y cuarentena evitar que ingrese a zonas libres.
Erradicación: la única medida efectiva cuando la enfermedad
aparece.
Limitación de accesos a áreas infectadas y regulación de
movimiento de aguas superficiales y drenajes
Prácticas culturales: se ha determinado que, sin suficientes
precauciones fitosanitarias, el 97 % de los casos de moko se deben
a esta causa (Wardlaw 1972).
Eliminación de las flores masculinas del raquis con horquetas para
evitar diseminación con insectos.
Desinfección herramientas y equipos
Uso de Tagetes patula y frijol de terciopelo (Moko)
Variedades resistentes transgénesis .
23
12/10/2013
Marchitez bacteriana (Matooke) por
Xanthomonas campestris pv. musacearum.
Síntomas en Ensete ventricosum
Síntomas en Ensete ventricosum
Dr. S. Eden -Green
Distribución global de la marchitez bacteriana por
Xanthomonas campestris pv. musacearum
Ensete
Etiopía
Ensete
Camerún
Musa spp.
Musa spp., Uganda,
Musa spp., Tanzania,
El Congo
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(Teycheney, 2013)
(Teycheney, 2013)
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12/10/2013
Mosaico o clorosis infecciosa por el
Cucumis mosaic cucumovirus (CMV)
26
12/10/2013
Banana streak badnavirus (BSV).
Variabilidad
La secuenciación del ADN viral ha permitido diferenciar secuencias que han
coevolucionado desde el origen de las musáceas en el genoma de Musa.
Algunas tienen suficientes diferencias en su genoma como para que se consideren
especies de virus diferentes:
BS Obino l’Ewai virus (BSOEV) *
BS Cavendish virus (BSCavV)
BS Goldfinger virus (BSGFV) *
BS Mysore virus (BSMysV) *
BS Imove virus (BSImV) *
BS acuminata Viet Nam virus (BSAcVNV)
BS Uganda A virus (BSUgAV)
BS Uganda I virus (BSUgIV),
BS Uganda J virus (BSUgJV)
BS Uganda K virus (BSUgKV),
BS Uganda L virus (BSUgLV)
* = Presencia confirmada en Cuba (Javer et al., 2008)
Diversidad molecular y prevalencia de las especies de BSV
3,6%
Global prevalence
20,1%
BSOLV
25,2%
BSMYV
38,7%
BSIMV
12,4%
BSGFV
Mixed Infections
BSGFV> BSOLV >Mixed infections >BSMYV
>BVSIMV
Análisis de Southern blot reveló falsos
positivos en genotipos híbridos
L 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10111213141 516171819 20
Southern Blot of Musa DNA.
Probe Im127: RT/RNaseH fragment
of BSIMV
L:1Kb;1-16 accessions ABB positives
to BSIMV in M-IC-PCR;17-18 :
uninfected ABB 19-20: Uninfected
Grand enano.
Position of Viral DNA
27
12/10/2013
Activación de BSV integrado
(Adaptado de Thomas, 2013)
Pa libres de virus
Plantas
Salida
Plantas infectadas de novo
AAAA c/s eBSV
No virus
Híbrido AAA con eBSV
EJ.:
• cultivo. de
tejidos
• hibridación
• frío
• seca
Bb (PKW) con eBSV
Ensayos de detección de BSV
ANÁLISIS
VENTAJAS
Síntomas
Fácil
DESVENTAJAS
No confiable
ELISA
Fácil
Baja sensibilidad
Amplia diversidad serológica
Antisueros escazos
PCR
Fácil
Mayor sensibilidad
Falsos positivos con BSV integrado
Diversidad genómica
Los primers degenerados no tienen
sensibilidad
IC-PCR (DNase)
Fácil
Mayor sensibilidad
Evita el BSV integrado
Amplia diversidad genómica
Los primers degenerados no tienen
sensibilidad
Miniprep/ISEM
Evita el BSV integrado
Amplia especificidad
Resultados inequívocos
Consume mucho tiempo
Puede perder sensibilidad
Se requiere ME y ultracentriífuga
RCA
Evita el BSV integrado
Consume tiempo
Non-specific amplification
Amplificaciones no específicas
Complicado por infecciones mixtas
28
12/10/2013
Banana bunchy top nanovirus
29
12/10/2013
Banana bunchy top nanovirus
Banana bunchy top nanovirus
30
12/10/2013
Banana bunchy top virus in Australia
31
12/10/2013
(Teycheney, 2013)
El áfido adquiere el virus en las primeras 4
horas de alimentación y lo transmite por 20 días
32
12/10/2013
Epidemiology of BBTV
Trabajos importantes de Magee (1920s – 1940s) y Allen
(1970s-1980s)
No hay hospedantes fuera de las Musaceae
Transmisión persistente por áfidos
Distancia de dispersión por áfidos (av. 15.2m, 99% < 86m)
Período latente de la enfermedad (3.7 hojas nuevas)
El plantón completo se infecta sistémicamente
Se desarrollaron simulaciones para modelar las epidemias
por Allen
Programa de Erradicación y Control en Australia
(Thomas, 2013)
Control basado en Cuarentena, legislación, inspección y
erradicación
El Programa de Control que incluye 4 semanas (4 hojas)
inspecciones, dirigido a reducción de las áreas afectadas y
los focos calientes
33
12/10/2013
¿Latencia?
Los áfidos del banano pueden
alimentarse alrededor del nivel del
suelo en el pseudotallo/cormo.
¿Se alimentan e infectan puntos
de crecimiento en dormancia que
se vuelven activos meses/años
después y solamente entonces
exhiben los síntomas de virus?
¿Infecciones prolongadas?
Método antiguo de erradicación
34
12/10/2013
¿Infecciones prolongadas?
Planta de banano 4
semanas después de
la inyección con
Glyphosato/
Imidacloprid en
invierno en el Sudeste
de Queensland
Verano – Transmisión 1 día después de la
inyección; tejido verde por 28 días
Invierno- Transmisión por 7 días después de la
inyección, tejido verde durante 57 days
Conclusions - BBTV
Sigue siendo una amenaza internacional
La exclusión es el mejor control
La erradicación requiere un esfuerzo intenso y soporte
legislativo
Las estrategias de erradicación y las técnicas para
realizarlas son aspectos críticos
La latencia puede causar problemas
35
12/10/2013
Mosaico de la bráctea del banano por el
Banana bract mosaic potyvirus (BBrMV)
Mosaico de la bráctea del banano por el Banana
bract mosaic potyvirus (BBrMV)
36
12/10/2013
Mosaico de la bráctea del banano por el
Banana bract mosaic potyvirus (BBrMV)
Distribución global del
Banana bract mosaic potyvirus (BBrMV).
CPC 2004; Jones et al., 2000
37
12/10/2013
Mosaico de la bráctea del banano por el
Banana bract mosaic potyvirus (BBrMV).
Transmisión y control
• El BBrMV pertenece al grupo de los potyvirus
• La enfermedad ha causado pérdidas severas de rendimiento.
• Los estudios indican que lo transmite Rophalosiphum maydis de
forma no persistente.
• Se transmite a través de material de plantación enfermo.
• Hay antecedentes de su transmisión en vitroplantas y que se
encuentra presente en colecciones in vitro internacionales
• El control se refiere al uso de material libre del virus y la eliminación
de plantas enfermas.
Factores que determinan las EIE en plantas según
encuesta realizada de informes de ProMED.
Técnicas
Agrícolas
9%
Cambios de poblaciones
de vectores 7%
Recombinaciones 2%
Perturbaciones
del hábitat 1%
Clima 25%
Introducciones
56%
(modificado de Anderson et al., 2004)
38
12/10/2013
Patógenos de musáceas transmitidos
en material de propagación
Fusarium oxysporum f. sp. cubense
Ralstonia solanacearum (Marchitez bacteriana o
Moko)
Dickeya paradisiaca
Xanthomonas campestris pv. musacearum
(Marchitez por Xanthomonas)
Cucumis mosaic cucumovirus (CMV)
Banana streak badnavirus (BSV)
Banana bunchy top nanovirus (BBTV)
Banana mild mosaic virus (BMMV)
Banana bract mosaic potyvirus (BBrMV).
Procedimiento completo para la producción de
vitroplantas certificadas libres de virus
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El germoplasma de banano no debe nunca ser movido entre regiones
como hijos, sino como vitroplantas provenientes de donantes
indexados libre de patógenos.
Gracias!
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