Download Redalyc.Infección mixta Phytophthora infestans

Agrociencia
ISSN: 1405-3195
[email protected]
Colegio de Postgraduados
México
Lozoya Saldaña, Héctor; Almanza Serrano, Ma. Guadalupe; Colinas León, Ma. Teresa
Infección mixta Phytophthora infestans-Virus x de la papa (PVX) y mecanismos de defensa en papa
(Solanum tuberosum L.)
Agrociencia, vol. 40, núm. 6, noviembre-diciembre, 2006, pp. 753-764
Colegio de Postgraduados
Texcoco, México
Disponible en: http://www.redalyc.org/articulo.oa?id=30240607
Cómo citar el artículo
Número completo
Más información del artículo
Página de la revista en redalyc.org
Sistema de Información Científica
Red de Revistas Científicas de América Latina, el Caribe, España y Portugal
Proyecto académico sin fines de lucro, desarrollado bajo la iniciativa de acceso abierto
INFECCIÓN MIXTA Phytophthora infestans-Virus X DE LA PAPA (PVX)
Y MECANISMOS DE DEFENSA EN PAPA (Solanum tuberosum L.)
Phytophthora infestans-POTATO VIRUS X (PVX) MIXED INFECTION AND
DEFENSE MECHANISMS IN POTATO (Solanum tuberosum L.)
Héctor Lozoya-Saldaña1, Ma. Guadalupe Almanza-Serrano2 y Ma. Teresa Colinas-León1
1
Departamento de Fitotecnia. 2Departamento de Parasitología Agrícola. Universidad Autónoma
Chapingo. 56230. Chapingo, Estado de México. ([email protected])
RESUMEN
ABSTRACT
Para identificar algunos mecanismos enzimáticos de resistencia
en papa (Solanum tuberosum L.), se estudió la interacción de la
infección mixta tizón tardío (Phytophthora infestans Mont., de
Bary)-virus X de la papa (Potexvirus), sobre la actividad
enzimática en las variedades Alpha y Zafiro, susceptible y resistente al tizón tardío, con o sin virus, y con o sin protección
química (rotación semanal de dimetomorf-mancozeb, clorotalonil-
To identify some enzymatic resistance mechanisms in potato
metalaxil, y cymoxanil) en el Valle de Toluca, México. Al principio, la actividad de la peroxidasa (POX) fue mayor en Alpha que
en Zafiro con o sin virus; luego aumentó en Zafiro sin fungicidas
y con virus. La actividad de la fenilalanina amonioliasa (PAL)
fue mínima en plantas con o sin virus, pero mayor sin fungicidas.
Los fenoles (FEN) no fueron indicativos de protección. La actividad de la POX y de la PAL en plantas resistentes, sin fungicidas
y con virus, mostró una mayor correlación con los mecanismos
de defensa. Además, hubo una mayor actividad metabólica y
resistencia temporal temprana en presencia del virus, independientemente de la resistencia genética del hospedante a P.
infestans. Los fungicidas limitaron la infección, acompañada de
and cymoxanyl) in the Valley of Toluca, México. At first, the
(Solanum tuberosum L.), a study was made of the interaction of
the late blight (Phytopthera infestans Mont., de Bary)-potato virus
X (Potexvirus) mixed infection, on the enzymatic activity of the
Alpha and Zafira varieties, susceptible and resistant to late blight,
with or without virus and with or without chemical protection
(weekly rotation of dimetorf-mancozeb, chlorotalonyl-metalaxyl,
activity of the peroxidase (POX) was greater in Alpha than in
Zafiro with or without virus; then it increased in Zafiro without
fungicides and with virus. The activity of the phenylalanine
amonialyase (PAL) was minimal, in plants with or without virus,
but higher without fungicides. The phenols (FEN) were not
indicative of protection. The activity of the POX and the PAL in
resistant plants, without fungicides and with virus, showed a
higher correlation with the defense mechanisms. Furthermore,
there was a higher metabolic activity and early temporal resistance
in the presence of the virus, independently of the genetic resistance
of the host to P. infestans. The fungicides limited the infection,
poca correlación enzimática, principalmente en la variedad Zafiro, resistente al tizón tardío.
accompanied by low enzymatic correlation, mainly in the Zafiro
variety, resistant to late blight.
Palabras clave: Fenoles, PAL, peroxidasas, tizón tardío.
Key words: Phenols, PAL, peroxidases, late blight.
INTRODUCCIÓN
INTRODUCTION
L
a infección viral en plantas, aunque asintomática
en muchos casos (Agrios, 2001), pudiera conferir resistencia no específica a otros patógenos
(Dowley, 1973; Goodman et al., 1986; White y
Antoniw, 1991). Esto debe considerarse al evaluar la
resistencia genética vegetal a otras enfermedades, en
las que se ignora si los genotipos del hospedante son
resistentes a los agentes fitopatógenos o si la resistencia la confiere la infección viral; tal es el caso de la
combinación de virosis y tizón tardío de la papa
(Phytophthora infestans Mont. De Bary) en papa
V
iral infection in plants, although asymptomatic
in many cases (Agrios, 2001), could confer
non-specific resistance to other pathogens
(Dowley, 1973; Goodman et al., 1986; White and
Antoniw, 1991). This should be considered when
evaluating genetic plant resistance to other diseases, in
which it is not known whether the genotypes of the
host are resistant to the phytopathogenic agents or if
the resistance is conferred by the viral infection; such
is the case of the combination of virosis and late blight
(Phytopthora infestans Mont. De Bary) in potato
(Cubillas and Thurston, 1975; Dowley, 1973;
Pietkievoicz, 1974).
Recibido: Julio, 2005. Aprobado: Junio, 2006.
Publicado como ARTÍCULO en Agrociencia 40: 753-764. 2006.
753
AGROCIENCIA, NOVIEMBRE-DICIEMBRE 2006
(Cubillas y Thurston, 1975; Dowley, 1973;
Pietkievoicz, 1974).
En papa, la resistencia sistémica adquirida involucra
la activación de genes de protección y de defensa que
estimulan la síntesis y actividad de fenoles (FEN) y
peroxidasas (POX) y, además, a la fenilalaninaamonioliasa (PAL, por sus siglas internacionales en
inglés); (Cornide et al., 1994; Navarre y Mayo, 2004;
Navarre et al., 2004). Los FEN inactivan enzimas
secretadas por los hongos y estimulan la síntesis de
fitoalexinas. Además, se producen y acumulan de novo
por estímulos externos a un ritmo mayor en las variedades resistentes que en las susceptibles (Arora y Wagle,
1985; Bashan, 1986). Las peroxidasas (POX) catalizan
la oxidación y conversión de los compuestos fenólicos
en quinonas, que son más tóxicas que los fenoles originales (Srivastava, 1987), además de promover la
lignificación en los sitios de infección que interfieren
con el desarrollo del patógeno (Robinson, 1991). La
PAL es la molécula básica para la síntesis de fenoles
ante una infección, estimulando el depósito de lignina
y polímeros fenólicos en el tejido dañado formando
nuevas barreras contra el patógeno (Goodman et al,
1986; Jones, 1984).
El objetivo del presente trabajo fue definir la participación de los tres metabolitos (FEN, POX y PAL)
respecto a la resistencia genética de variedades de papa
al tizón tardío bajo condiciones naturales de infección,
con o sin protección química y con o sin infección por
virus, a fin de probar las siguientes hipótesis: a) la
infección viral (PVX) confiere resistencia de la planta
al tizón tardío, por tanto, los individuos originalmente
sanos serán más susceptibles al tizón que los virosos;
b) la presencia e intensidad de la actividad de FEN,
POX y PAL en las plantas tendrá relación directa con
la resistencia genética del hospedante contra P. infestans;
es decir, a mayor resistencia correspondería mayor
presencia y actividad de estos metabolitos; c) la protección química evitará o retrasará el establecimiento
de la enfermedad y, en consecuencia, si no hay o se
atenúa la infección, la falta de este estímulo inducirá
una menor síntesis de los metabolitos en estudio en
plantas asperjadas con fungicidas.
MATERIALES
Y
MÉTODOS
En el verano de 2003, en el campo experimental de ICAMEXINIFAP-PICTIPAPA, en Metepec, México, en condiciones de temporal se sembraron cuatro lotes de 15 tubérculos cada uno (cinco
plantas por surco, separadas 50 cm; tres surcos por lote, a 92 cm de
separación entre surcos), para cada tratamiento:
1) Cultivar Alpha, susceptible al tizón tardío, con virus, con
fungicidas.
754
VOLUMEN 40, NÚMERO 6
In potato, the acquired systematic resistance involves
the activation of genes of protection and defense that
stimulate the synthesis and activity of phenols (FEN)
and peroxidases (POX), besides, phenylalanineamonialyase (PAL) (Cornide et al., 1994; Navarre and
Mayo, 2004; Navarre et al., 2004). The FEN inactivate
enzymes secreted by the fungi and stimulate the synthesis
of phytoalexines. Furthermore, they are produced and
accumulate de novo due to external stimuli at a higher
rate in the resistant varieties than in the susceptible
ones (Arora and Wagle, 1985; Bashan, 1986). The
peroxidases (POX) catalyze the oxidation and conversion
of the phenolic compounds into quinones, which are
more toxic than the original phenols (Srivastava, 1987),
and also promote lignification in the infection sites which
interfere with the development of the pathogen
(Robinson, 1991). The PAL is the basic molecule for
the synthesis of phenols in an infection, stimulating the
deposit of lignine and phenolic polymers in the damaged
tissue, thus forming new barriers against the pathogen
(Goodman et al., 1986; Jones, 1984).
The objective of the present study was to define the
participation of the three metabolites (FEN, POX and
PAL) with respect to the genetic resistance of potato
varieties to late blight under natural conditions of
infection, with or without chemical protection and with
or without infection by virus, in order to prove the
following hypotheses: a) the viral infection (PVX)
confers resistance to the plant to late blight, therefore,
the originally healthy individuals will be more
susceptible to the blight than the virused ones; b) the
presence and intensity of the activity of FEN, POX
and PAL in the plants will have a direct relationship
with the genetic resistance of the host against P.
infestans; that is, the greater the resistance, the greater
the presence and activity of these metabolites; c)
chemical protection will prevent or retard the
establishment of the disease, and consequently, if there
is no infection or if it is attenuated, the lack of this
stimulus will induce a lower synthesis of the metabolites
under study in plants sprayed with fungicides.
MATERIALS
AND
METHODS
In the summer of 2003, in the experimental field of ICAMEXINIFAP-PICTIPAPA, in Metepec, México, under rainfall conditions,
four lots of 15 tubers each were planted (five plants per row, 50 cm
spacing, three rows per lot, at 92 cm separation between rows) for
each of the treatments:
1) Alpha cultivar, susceptible to late blight, with virus, with
fungicides.
2) Alpha cultivar, without virus, with fungicides.
3) Alpha cultivar, with virus, without fungicides.
INFECCIÓN MIXTA Phytophthora infestans-Virus X DE LA PAPA (PVX) Y MECANISMOS DE DEFENSA EN PAPA (Solanum tuberosum L.)
2)
3)
4)
5)
6)
Cultivar
Cultivar
Cultivar
Cultivar
Cultivar
Alpha, sin virus con fungicidas.
Alpha, con virus, sin fungicidas.
Alpha, sin virus, sin fungicidas.
Zafiro, resistente al tizón, con virus, con fungicidas.
Zafiro, sin virus, con fungicidas.
7) Cultivar Zafiro, con virus, sin fungicidas.
8) Cultivar Zafiro, sin virus, sin fungicidas.
4)
5)
6)
7)
8)
Alpha cultivar, without virus, without fungicides.
Zafiro cultivar, resistant to blight, with virus, with fungicides.
Zafiro cultivar, without virus, with fungicides.
Zafiro cultivar, with virus, without fungicides.
Zafiro cultivar, without virus, without fungicides.
La semilla enferma se seleccionó de un cultivo del ciclo agrícola anterior, y la presencia viral (Potex virus X de la papa, PVX) fue
cotejada por serología enzimática (ELISA). La semilla sana, también cotejada serológicamente, fue de segunda generación de
minitubérculo (del Rancho Villaverde, Calimaya, México). Los
fungicidas empleados fueron una rotación de aspersiones foliares
semanales con dimetomorf-mancozeb (Acrobat MZ®, sistémico, lo-
The diseased seed was selected from a crop of the previous
agricultural cycle, and the viral presence (Potex potato virus X,
PVX) was collated by enzymatic serology (ELISA). The healthy
seed, also serologically collated, was of second generation minituber
(from Rancho Villaverde, Calimaya, México). The fungicides
employed were a rotation of weekly foliar sprayings with
dimetomorf-mancozeb (Acrobat MZ®, systemic, local and
translaminal, antisporulant) chlorotalinyl-metalaxyl (Blason
Ultra®, of wide spectrum contact and systemic against
cal y translaminar, antiesporulante), clorotalonil-metalaxil (Blason
Ultra®, de contacto de amplio espectro y sistémico contra
oomicetos) y cymoxanil-mancozeb (Curzate M8®, sistémico,
acropétalo y de contacto, antiesporulante), a las dosis recomendadas en las etiquetas.
oomycetes) and cymoxanyl-mancozeb (Curzate M8®, systemic,
acropetal and contact, antisporulant) at the doses recommended
on the labels.
The experimental design was completely randomized and the
statistical analysis of the data was performed with SAS (1999),
El diseño experimental fue completamente al azar y el análisis
estadístico de los datos se hizo con SAS (1999), Excell y Sigma
Plot. Las correlaciones se obtuvieron mediante el estimador de máxima verosimilitud (p≤0.05 y p≤0.01) (SAS, 1999).
Desde 30 d después de la siembra (dds) se hicieron lecturas
semanales de infección foliar natural por tizón, evaluándose de 0 a
Excell and Sigma Plot. The correlations were obtained by means
of the maximum likelihood estimator, (p≤0.05 and p≤0.01) (SAS,
1999).
From 30 d after sowing (das), weekly readings were taken of
natural foliar infection by late blight, evaluated from 0 to 100%,
according to the scales of Henfling (1987) and James (1971). With
100%, según las escalas de Henfling (1987) y James (1971). Con la
misma frecuencia se tomaron muestras de 15 g follaje, al azar, de la
parte media de la planta, por repetición (32 muestras por fecha) para
determinar la actividad enzimática, para lo cual, a las muestras se
agregaron 50 mL de acetona al 100% a 4 °C, se molieron en una
licuadora domestica y el macerado resultante se filtró al vacío para
separar la pasta del sobrenadante. La pasta se deshidrató a temperatura ambiente (polvo de acetona), para determinar POX y PAL. Los
fenoles se obtuvieron del sobrenadante (Alia-Tejacal et al., 2002).
the same frequency, samples were taken of 15 g of foliage, at random,
from the middle part of the plant, per replicate (32 samples per date)
to determine the enzymatic activity, for which 50 mL of acetone at
100% at 4 °C were added to the samples, which were then ground in
a domestic blender and the resulting macerate was vacuum filtered
to separate the paste from the supernatant. The paste was dehydrated
at room temperature (acetone powder), to determine POX and PAL.
The phenols were obtained from the supernatant (Alia-Tejacal et
al., 2002).
Determinación de fenoles totales
Determination of total phenols
Con el sobrenadante se determinaron fenoles totales (mg g−1
peso fresco del follaje) de acuerdo con el método de Folin y Ciocalteu
With the supernatant, total phenols were determined (mg g−1
fresh foliage weight) according to the method of Folin and Ciocalteu
(Waterman y Mole, 1994).
(Waterman and Mole, 1994).
Actividad de la peroxidasa
Activity of the peroxydase
Se determinó mediante la metodología descrita por Alia-Tejacal
et al. (2002). El sobrenadante se utilizó para el ensayo de acuerdo
con Flurkey y Jen (1978), con las siguientes modificaciones: la mezcla de ensayo fue con 3 mL−1, 2.6 mL−1 amortiguador Tris-HCl
(pH 7.1), 0.25 mL−1 guayacol 0.1 M, 0.1 mL−1 peróxido de hidrógeno al 0.25%, y 0.05 mL−1 sobrenadante. Se evaluó el cambio de
absorbancia a 30, 60, 120 y 180 s a 470 nm. La actividad enzimática
se reporta como U g−1 peso fresco, donde U=unidad de actividad
enzimática y una unidad es igual a la formación de 1 mmol min−1
tetraguayacol.
This was determined through the methodology described by
Alia-Tejacal et al. (2002). The supernatant was utilized for the
assay according to Flurkey and Jen (1978), with the following
modifications: the assay mixture was with 3 mL−1, 2.6 mL−1 buffer
Tris-HCl (pH 7.1), 0.25 mL−1 guayacol 0.1 M, 0.1 mL−1 hydrogen
peroxide at 0.25%, and 0.05 mL−1 supernatant. The change of
absorbance was evaluated at 30, 60, 120 and 180 s at 470 nm. The
enzymatic activity is reported as U g−1 fresh weight, where U=unit
of enzymatic activity and a unit is equal to the formation of
1 mmol min−1 tetraguayacol.
LOZOYA-SALDAÑA et al.
755
AGROCIENCIA, NOVIEMBRE-DICIEMBRE 2006
Actividad de la fenilalanina amonioliasa
Activity of the amonialyase phenylalanine
La PAL se extrajo con el método descrito por Martínez-Tellez y
Lafuente (1997). El ensayo enzimático se realizó según Arz y
Grambow (1995) con las siguientes modificaciones: la mezcla para
The PAL was extracted with the method described by MartínezTellez and Lafuente (1997). The enzymatic assay was carried out
according to Arz and Grambow (1995) with the following
el ensayo tenía 1.8 mL−1 borato de sodio 0.1 M (pH 8.8), 0.9 mL−1
extracto final, preincubado a 40 °C por 5 min, 0.3 mL−1 L-fenilalanina
100 mM, y se midió la absorbancia a 290 nm. Simultáneamente se
efectuó el ensayo de una repetición de la muestra con 2.1 mL borato
de sodio 0.1 M (pH 8.8) y 0.9 mL extracto final. Se evaluó el
cambio de absorbancia en 2 h a 290 nm a 40 °C. La actividad
enzimática se reporta como U g−1 peso fresco, donde U=incremento
(absorbancia) a 290 nm h−1.
modifications: the mixture for the assay had 1.8 mL −1 sodium
borate 0.1 M (pH 8.8), 0.9 mL −1 final extract, pre-incubated at
40 °C for 5 min, 0.3 mL−1 L-phenylalanine 100 mM, and the
absorbance was measured at 290 nm. Simultaneously, the assay of
a replicate of the sample was carried out with 2.1 mL sodium
borate 0.1 M (pH 8.8) and 0.9 mL final extract. The change of
absorbance was evaluated in 2 h at 290 nm at 40 °C. The enzymatic
activity is reported as U g−1 fresh weight, where U=increase
(absorbance) at 290 nm h−1.
RESULTADOS
Y
DISCUSIÓN
Infección
756
VOLUMEN 40, NÚMERO 6
Porcentaje de infección
A
100
90
80
70
60
50
40
30
20
10
0
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
6
7
8
9
Semanas
110
Porcentaje de infección
En las parcelas tratadas con los fungicidas el control
del tizón fue similar entre tratamientos, llegando al final
del ciclo a 40% de daño foliar sin diferencias estadísticamente significativas entre ellos (Figura 1-A; Cuadro 1).
En las parcelas no tratadas con fungicidas, desde el cuarto
muestreo, la variedad Alpha, susceptible a P. infestans,
alcanzó 100% de infección mientras que la variedad
Zafiro mostró resistencia intermedia (40-70% infección
durante el ciclo) con aumento al final (Figura 1-B).
La presencia del PVX en las plantas retrasó o disminuyó la incidencia del tizón durante las primeras
dos lecturas, con diferencias significativas entre los
tratamientos con y sin protección química para las dos
variedades, aunque con mayor intensidad en la variedad susceptible Alpha (p≤0.05; Cuadro 1), indicando
que la infección viral brindó algún tipo de protección a
las plantas contra el ataque por tizón al menos en las
etapas previas a floración y tuberización. Las diferencias fueron mayores en los lotes sin fungicidas, aunque
finalmente, para el tercer muestreo (44 dds), la infección por tizón fue similar en las plantas con o sin virus
del cultivar Alpha (92% del follaje infectado) (Figura
1-B; Cuadro 1). En estos mismos lotes, sin la protección química, en Zafiro se igualaron las lecturas de
infección hasta el quinto muestreo, y no se manifestó
el carácter de la resistencia genética de esta variedad,
pues alcanzó 90% de daño al final del ciclo. La alta
presión de la enfermedad característica de la zona, no
permite el desarrollo de cultivos susceptibles a menos
que se hagan una o dos aspersiones de fungicidas por
semana, según el producto, desde la emergencia hasta
la quema del follaje (Grünwald et al., 2000). Las resistentes prosperan bien con aspersión cada dos a tres
semanas, y en este ensayo, la ausencia total de fungicidas
y la senectud natural de la planta contribuyeron a aumentar la infección al final del ciclo.
110
B
100
90
80
70
60
50
40
30
20
10
0
0
1
2
3
4
5
Semanas
Figura 1. Avance de la enfermedad como porcentaje de infección
foliar: (A) con y (B) sin fungicida. Alpha con virus S;
Alpha sin virus U; Zafiro con virus ●; Zafiro sin virus
❍. Media de cuatro observaciones ± error estándar.
Figure 1. Advance of the disease as percentage of foliar infection:
(A) with and (B) without fungicide. Alpha with virus
S; Alpha without virus U; Zafiro with virus ●; Zafiro
without virus ❍. Mean of four observations ± standard
error.
INFECCIÓN MIXTA Phytophthora infestans-Virus X DE LA PAPA (PVX) Y MECANISMOS DE DEFENSA EN PAPA (Solanum tuberosum L.)
Cuadro 1. Severidad de infección foliar (% de área dañada) en el tiempo, por el tizón tardío, en función de los tratamientos.
Table 1. Severity of the foliar infection (% of damaged area) in time, by late blight, as a function of the treatments.
Tratamiento
Alpha CV/CF
Alpha SV/CF
Alpha CV/SF
Aphfa SV/SF
Zafiro CV/CF
Zafiro SV/CF
Zafiro CV/SF
Zafiro SV/SF
30 dds†
37 dds
44 dds
51 dds
58 dds
65 dds
72 dds
80 dds
12.50 de
20.00 c
31.25 b
47.50 a
9.50 e
16.25 cde
12.50 de
17.50 cd
20.00 e
32.50 c
65.00 b
81.20 a
13.70 f
20.00 e
25.00 de
30.00 cd
28.25 c
39.00 b
92.50 a
92.00 a
17.50 d
20.00 d
37.50 b
43.75 b
31.25 d
40.0 c
100.00 a
100.00 a
26.25 d
30.00 d
55.00 b
60.00 b
37.50 cd
40.00 c
100.00 a
100.00 a
32.50 de
30.00 e
65.00 b
67.50 b
38.25 c
40.00 c
100.00 a
100.00 a
32.50 d
35.00 cd
71.25 b
72.50 b
40.00 c
40.00 c
100.00 a
100.00 a
35.00 d
40.00 c
83.75 b
80.00 b
40.00 c
40.00 c
100.00 a
100.00 a
41.25 c
40.00 c
91.25 b
90.75 b
†
dds=días después de la siembra.
Medias con letras diferentes en una columna son estadísticamente diferentes (p≤0.05).
CV=con virus; SV=sin virus; CF=con fungicida; SF=sin fungicida.
Fenoles totales (FEN)
La protección química contra el tizón y la infección
viral indujeron mayor síntesis de fenoles que en ausencia de fungicidas y de virus, con diferencias significativas entre tratamientos por fecha, pero con contenidos
más o menos constantes a lo largo del ciclo, con ligeros aumentos al final (Cuadro 2; Figura 2). La excesiva cantidad inicial de fenoles en Alpha con fungicidas
y con virus pudo deberse a algún error de procedimiento, en el manejo de la muestra o en la calibración
del equipo. Después tuvo cantidades cercanas a las de
los otros lotes. La infección por VMT en tabaco provoca la aparición de proteínas que inducen un mecanismo de resistencia a infecciones posteriores por otros
patógenos (White y Antoniw 1991). En el presente
estudio, durante todo el periodo de muestreos, Alpha
con fungicidas, siendo una variedad susceptible, tuvo
los valores más altos de fenoles. Estos resultados difieren de los de Velazhahan y Vidhyasekaran (1994),
quienes reportaron baja concentración de compuestos
fenólicos durante la infección en plantas susceptibles.
Dadas las inconsistencias de resultados con FEN en
este estudio, el contenido de estos metabolitos no se
identificó con una tendencia confiable respecto a la
resistencia o susceptibilidad al tizón de los genotipos
del hospedante aquí incluidos.
Actividad de peroxidasa (POX)
Las plantas con fungicida presentaron variaciones
en la actividad de esta enzima (Figura 3), mientras que
sin virus y sin fungicida aumentó su acción, como se
esperaba, con diferencias significativas entre tratamientos en una misma variedad (Cuadro 3), y los valores
de Zafiro (resistente) fueron mas altos (p≤0.05) que
los de la variedad Alpha (susceptible; p≤0.05) en los
dos últimos muestreos, lo que concuerda con
Velazhahan y Vidhyasekaran (1994), quienes reportaron
RESULTS
AND
DISCUSSION
Infection
In the plots treated with the fungicides, the control
of late blight was similar among treatments, reaching
the end of the cycle at 40% of foliar damage without
statistically significant differences among them (Figure
1-A; Table 1). In the plots not treated with fungicides,
from the fourth sampling, the Alpha variety, susceptible
to P. infestans, reached 100% of infection, whereas
the Zafiro variety showed intermediate resistance, (4070% infection during the cycle) with an increase at the
end (Figure 1-B).
The presence of the PVX in the plants retarded or
diminished the incidence of the blight during the first
two readings, with significant differences among the
treatments with and without chemical protection for
both varieties, although with greater intensity in the
susceptible Alpha variety (p≤0.05; Table 1), indicating
that the viral infection gave some type of protection to
the plants against the attack of late blight, at least in
the stages prior to flowering and tuberization. The
differences were greater in the plots without fungicides,
although finally, for the third sampling (44 das), the
late blight infection was similar in the plants with or
without virus of the Alpha cultivar (92% of the foliage
infected) (Figure 1-B; Table 1). In these same plots,
without chemical protection, in Zafiro the readings of
infection were equaled until the fifth sampling, and the
character of the genetic resistance of this variety was
not manifested, as it reached 90% damage at the end
of the cycle. The high pressure of the disease
characteristic of the zone does not allow the development
of susceptible crops unless one or two sprayings a week
are applied, depending on the product, from emergence
until the burning of the foliage (Grünwald et al., 2000).
The resistant varieties prosper well with sprayings every
two to three weeks, and in this trial, the total absence
LOZOYA-SALDAÑA et al.
757
AGROCIENCIA, NOVIEMBRE-DICIEMBRE 2006
Cuadro 2. Cantidad de fenoles totales, como mg g−1 de peso fresco del follaje, por efecto de los tratamientos.
Table 2. Amount of total phenols, as mg g−1 of fresh weight of the foliage, due to the effect of the treatments.
30 dds†
Tratamiento
Alpha CV/CF
Alpha SV/CF
Alpha CV/SF
Alpha SV/SF
Zafiro CV/CF
Zafiro SV/CF
Zafiro CV/SF
Zafiro SV/SF
37 dds
1.068 a
0.555 b
0.547 bc
0.494 bcd
0.439 bcd
0.372 cd
0.397 bcd
0.32 d
0.563
0.555
0.499
0.509
0.441
0.401
0.416
0.385
44 dds
a
a
ab
ab
bc
c
bc
c
0.617
0.618
0.493
0.627
0.506
0.470
0.579
0.545
51 dds
a
a
ab
a
ab
b
ab
ab
0.677
0.642
0.000
0.000
0.659
0.626
0.649
0.558
a
ab
c
c
ab
ab
ab
b
58 dds
65 dds
72 dds
0.669 a
0.635 a
0.000 b
0.000 b
0.642 a
0.585 a
0.629 a
0.611 a
0.853
0.927
0.000
0.000
0.786
0.752
0.658
0.651
0.715
0.693
0.000
0.000
0.580
0.637
0.539
0.460
ab
a
f
f
bc
cd
de
e
a
ab
e
e
bcd
abc
cd
d
80 dds
0.781 a
0.694 ab
0.000 d
0.000 d
0.618 bc
0.598 bc
0.533 c
0.592 bc
†
dds=días después de la siembra.
Medias con letras diferentes en una columna son estadísticamente diferentes (p≤0.05).
que la actividad de la peroxidasa fue menor en variedades susceptibles de cacahuate (Arachis hipogaea L.)
Fenoles totales (mg g−1 peso fresco)
1.6
Total phenols (FEN)
A
1.4
1.2
1.0
0.8
0.6
0.4
0.2
0
0
1
2
3
4
5
Semanas
6
7
8
9
Fenoles totales (mg g−1 peso fresco)
1.6
B
1.4
1.2
1.0
0.8
0.6
0.4
0.2
0
0
1
2
3
4
5
Semanas
6
7
8
9
Figura 2. Concentración de fenoles totales: con (A) y sin (B)
fungicidas. Alpha con virus S; Alpha sin virus U;
Zafiro con virus ●; Zafiro sin virus ❍. Media de cuatro observaciones ± error estándar.
Figure 2. Concentration of total phenols: with (A) and without
(B) fungicides. Alpha with virus S; Alpha without
virus U; Zafiro with virus ●; Zafiro without virus ❍.
Mean of four observations ± standard error.
758
VOLUMEN 40, NÚMERO 6
of fungicides and the natural senility of the plant
contributed to the increase of the infection at the end
of the cycle.
The chemical protection against the blight and the
viral infection induced greater synthesis of phenols than
in absence of fungicides and of virus, with significant
differences among treatments per date, but with contents
that were more or less constant throughout the cycle,
with slight increases at the end (Table 2; Figure 2).
The excessive initial amount of phenols in Alpha with
fungicides and with virus could be due to an error in
procedure, in the handling of the sample or in the
calibration of the equipment. It later had amounts that
were close to those of the other plots. The infection by
VMT in tobacco provokes the appearance of proteins
that induce a mechanism of resistance to later infections
by other pathogens (White and Antoniw, 1991). In the
present study, throughout the sampling period, Alpha
with fungicides, being a susceptible variety, had the
highest values of phenols. These results differ from
those of Velazhahan and Vidhyasekaran (1994), who
reported low concentration of phenolic compounds
during the infection in susceptible plants. Given the
inconsistencies of results with FEN in this study, the
content of these metabolites was not identified with a
reliable tendency with respect to the resistance or
susceptibility to the blight of the genotypes of the host
included here.
Activity of peroxidase (POX)
The plants with fungicide presented variations in
the activity of this enzyme (Figure 3), whereas without
virus and without fungicide its action increased, as
would be expected, with significant differences among
treatments in a same variety (Table 3), and the values
Actividad de la fenilalanina amonioliasa (PAL)
La actividad de la PAL fue baja en plantas con
fungicidas respecto a los tratamientos sin esta protección, lo que indica que cuando hubo prevención contra
el patógeno por efecto de los agroquímicos la planta
no detectó al oomiceto para emitir su acción protectora
de PAL (Figura 4). Las plantas de Alpha sin fungicidas,
aunque con niveles bajos de actividad de la PAL al
principio, tuvieron un incremento en el tercer y último
muestreo, sobre todo aquellas con virus, aunque después sucumbieron al tizón. Algo parecido se observó
en el tratamiento con virus sin fungicidas en la variedad Zafiro, que alcanzó la máxima actividad de PAL
en el último muestreo (p≤0.05). La mayor actividad
de PAL en plantas virosas que en sanas, en las dos
variedades sin fungicidas, indica que el virus estimuló
la acción de esta enzima. La gran actividad en la variedad resistente (Zafiro) infectada, prueba la hipótesis
de que la presencia y actividad de esta enzima ante
infecciones tiene relación directa con su resistencia
genética contra tizón. La actividad de la PAL en Zafiro fue mayor que la de Alpha, con diferencias estadísticas significativas (p≤0.05; Cuadro 4).
La rotación con fungicidas de distintos modos de
acción, tanto en este ensayo como en general en papa
y en otros cultivos, es una práctica común como medida
20000
19000
18000
17000
16000
15000
14000
13000
12000
11000
10000
9000
8000
7000
6000
5000
4000
3000
2000
1000
0
Actividad de POX (U g−1 peso fresco)
a la roya (Puccinia arachidis Speg.), que en las resistentes. Las POX oxidan a los fenoles hasta quinonas,
que pueden ser mas fungitóxicas que los fenoles originales (Agrios, 2001; Robinson, 1991), y aunque en
este estudio no se encontró relación de los fenoles con
la resistencia o susceptibilidad del hospedante, su correlación con la POX fue significativa (Cuadros 5 y 6;
variedad Alpha sin fungicidas), lo que indica la utilización de los FEN como sustrato de la POX para quinonas
en el proceso de defensa.
Actividad de POX (U g−1 peso fresco)
INFECCIÓN MIXTA Phytophthora infestans-Virus X DE LA PAPA (PVX) Y MECANISMOS DE DEFENSA EN PAPA (Solanum tuberosum L.)
20000
19000
18000
17000
16000
15000
14000
13000
12000
11000
10000
9000
8000
7000
6000
5000
4000
3000
2000
1000
0
A
0
1
2
3
4
5
Semanas
6
7
8
9
1
2
3
4
5
Semanas
6
7
8
9
B
0
Figura 3. Actividad de la peroxidasa: con (A) y sin (B) fungicidas.
Alpha con virus S; Alpha sin virus U; Zafiro con virus
●; Zafiro sin virus: ❍. Media de cuatro observaciones
± error estándar.
Figure 3. Activity of the peroxidase: with (A) and without (B)
fungicides. Alpha with virus S; Alpha without virus
U; Zafiro with virus ●; Zafiro without virus ❍. Mean
of four observations ± standard error.
Cuadro 3. Actividad de peroxidasas (POX) por efecto de los tratamientos, como U g−1 peso fresco de follaje.
Table 3. Activity of the peroxidases (POX) by effect of the treatments, as U g−1 fresh weight of foliage.
Tratamiento
Alpha CV/CF
Alpha SV/CF
Alpha CV/SF
Alpha SV/SF
Zafiro CV/CF
Zafiro SV/CF
Zafiro CV/SF
Zafiro SV/SF
30 dds†
37 dds
6294.8 c
10256.4 ab
11801.0 a
12208.1 a
7653.2 bc
6754.1 c
6572.2 c
7323.5 bc
9644.6 ab
9320.5 abc
12214.7 a
11595.5 a
7449.4 bc
6112.2 c
10649.5 ab
9596.1 ab
44 dds
9639.4 bc
9932.6 bc
15295.5 a
14343.6 a
7498.1 cd
5528.1 d
10689.2 b
9918.1 bc
51 dds
58 dds
65 dds
4520.7 c
4634.5 c
0.0 d
0.0 d
4434.2 c
3920.3 c
9658.9 a
7393.2 b
4649.4 c
5281.4 c
0.0 c
0.0 c
6047.4 c
4867.0 c
10656.3 a
8410.8 b
4771.5 b
5783.6 b
0.0 c
0.0 c
6955.1
5813.6 b
11620.0 a
10604.4 a
72 dds
80 dds
5517.7 e
6155.9 de
0.0 f
0.0 f
9196.0 c
7397.9 d
15312.8 a
11505.5 b
2958.9 f
3978.9 e
0.0 g
0.0 g
6628.4 c
5233.4 d
11777.2 a
8342.5 b
LOZOYA-SALDAÑA et al.
759
†
dds=días después de la siembra.
Medias con letras diferentes en una columna son estadísticamente diferentes (p≤0.05).
CV=con virus; SV=sin virus; CF=con fungicida; SF=sin fungicida.
AGROCIENCIA, NOVIEMBRE-DICIEMBRE 2006
Cuadro 4. Actividad de fenilalanina amonio liasa (PAL) por efecto de los tratamientos, como U g−1 de peso fresco de follaje.
Table 4. Activity of amonialyase phenylalanine (PAL) by effect of the treatments, as U g−1 of fresh weight of foliage.
30 dds†
Tratamiento
Alpha CV/CF
Alpha SV/CF
Alpha CV/SF
Alpha SV/SF
Zafiro CV/CF
Zafiro SV/CF
Zafiro CV/SF
Zafiro SV/SF
0.0189
0.0220
0.0350
0.0272
0.2909
0.0349
0.0252
0.0225
37 dds
a
a
a
a
a
a
a
a
0.0371 ab
0.0318 ab
0.0564 ab
0.0803 a
0.0514 ab
0.0318 ab
0.0183 b
0.0530 ab
44 dds
51 dds
0.0204 c
0.0242 bc
0.1446 a
0.0904 ab
0.0203 c
0.0184 c
0.0409 bc
0.0765 abc
0.0330 ab
0.0220 ab
0.0000 b
0.0000 b
0.0206 ab
0.0393 a
0.0454 a
0.0431 a
58 dds
65 dds
72 dds
80 dds
0.0229 cd
0.0325 cd
0.0000 d
0.0000 d
0.0507 cd
0.1416 ab
0.1881 a
0.0947 bc
0.0674 b
0.0342 bcd
0.0000 d
0.0000 d
0.0289 cd
0.0432 bc
0.1575 a
0.0621 bc
0.0439 bc
0.636 bc
0.0000 c
0.0000 c
0.0765 bc
0.1226 b
0.2578 a
0.3000 a
0.0560 c
0.0553 c
0.0000 c
0.0000 c
0.0637 c
0.0621 c
0.5418 a
0.3848 b
†
Cuadro 5. Coeficientes de correlación entre las variables para la
variedad Alpha en presencia de virus.
Table 5. Coefficients of correlation among the variables for the
Alpha variety in presence of virus.
Variables
Fenoles
POX
PAL
Infección
Fenoles
CF
SF
CF
SF
CF
SF
CF
SF
1.00
1.00
POX
PAL
†
0.03
0.71¶
−0.26
0.79¶
1.00
1.00
−0.39
0.96¶
1.00
1.00
Infección
−0.24
−0.77
−0.56
−0.65
¶
¶
¶
0.44†
−0.20
1.00
1.00
Actividad de FAL (Ug g−1 peso fresco)
dds=días después de la siembra.
Medias con letras diferentes en una columna son estadísticamente diferentes (p≤0.05).
CV=con virus; SV=sin virus; CF=con fungicida; SF=sin fungicida.
0.6
A
0.5
0.4
0.3
0.2
0.1
0.0
†
p≤0.05.
p≤0.01.
CF, SF=con y sin funguicida.
0
1
4
5
Semanas
3
2
Cuadro 6. Coeficientes de correlación entre las variables para
la variedad Alpha en ausencia de virus.
Table 6. Coefficients of correlation among the variables for the
Alpha variety in absence of virus.
Variables
Fenoles
POX
PAL
Infección
Fenoles
CF
SF
CF
SF
CF
SF
CF
SF
1.00
1.00
POX
PAL
†
0.23
0.86¶
−0.30
0.85¶
1.00
1.00
−0.36
0.98¶
1.00
1.00
Infección
0.45¶
−0.65
−0.63
−0.67
¶
¶
¶
0.29
−0.31
1.00
1.00
†
p≤0.05.
p≤0.01.
CF, SF=con y sin fungicida.
¶
preventiva contra la emergencia de poblaciones de
patógenos resistentes a fórmulas específicas (Gallian et
al., 2004; Lozoya-Saldaña y Hernández-Vilchis, 2001;
Shattock, 1998); así, ejerciéndose varios modos de acción en la planta y en el oomiceto en este estudio, no
760
VOLUMEN 40, NÚMERO 6
Actividad de FAL (Ug g−1 peso fresco)
¶
7
6
8
9
0.6
B
0.5
0.4
0.3
0.2
0.1
0.0
0
1
2
3
4
5
Semanas
6
7
8
9
Figura 4. Actividad de la PAL: con (A) y sin (B) fungicida. Alpha
con virus S; Alpha sin virus U; Zafiro con virus ●;
Zafiro sin virus ❍. Media de cuatro observaciones ±
error estándar.
Figure 4. Activity of the PAL: with (A) and without (B) fungicide.
Alpha with virus S; Alpha without virus U; Zafiro
with virus ●; Zafiro without virus ❍. Mean of four
observations ± standard error.
of Zafiro (resistant) were higher (p≤0.05) than those
of the Alpha variety (susceptible; p≤0.05) in the last
INFECCIÓN MIXTA Phytophthora infestans-Virus X DE LA PAPA (PVX) Y MECANISMOS DE DEFENSA EN PAPA (Solanum tuberosum L.)
se puede dilucidar la consecuencia precisa de alguno
de los productos sobre la respuesta enzimática de la
planta. Lozoya-Saldaña y Bautista-Bañuelos (2005) indicaron que los fungicidas en sí también actúan sobre el hospedante estimulando sus defensas.
Correlaciones
En la variedad Alpha, con virus, sobresalen las
acciones enzimáticas conjuntas en los lotes sin
funguicidas, como la de los fenoles con las otras variables (p≤0.01): FEN/POX, r=0.96; FEN/PAL,
r=0.71; FEN/infección, −0.77, POX/PAL, r=0.79 y
POX/infección, r=−0.65 (Cuadro 5). Las síntesis y
actividades de las tres enzimas estuvieron estrechamente
ligadas como respuesta simultánea de defensa bajo las
condiciones más adversas para la planta (variedad susceptible, plantas virosas, sin fungicidas). Esta presencia y actividad enzimática de protección interna disminuyó a medida que avanzó la enfermedad (correlaciones negativas de la infección con FEN y POX), como
correspondería a una variedad susceptible. Esto es, la
velocidad de síntesis y de acción de estos metabolitos
en el hospedante están directamente relacionadas con
el nivel de resistencia genética contra el patógeno (Arora
y Wagle, 1985; Bashan, 1986). La infección viral retrasó temporalmente el establecimiento temprano del
tizón en el tejido, diluyéndose este efecto posteriormente, pues en ausencia del virus las correlaciones
estadísticamente significativas fueron muy similares a
las de las plantas virosas, aunque con valores ligeramente diferentes, principalmente en ausencia de
funguicidas (FEN/POX; FEN/PAL; FEN/INF; POX/
PAL; POX/INF; Cuadro 6), donde la falta de protección por agroquímicos estimuló la defensa metabólica
en las plantas jóvenes, pero esta protección disminuyó
con el avance de la enfermedad lo que es típico de
cultivares susceptibles.
El análisis de los datos en los Cuadros 5 y 6 sugiere
que: a) la infección viral sólo protegió a las plantas al
inicio del desarrollo, luego hubo las mismas
interacciones independientemente de la presencia o
ausencia de virus en el hospedante; b) la susceptibilidad de la planta a P. infestans hizo que sus mecanismos de defensa no funcionaran a la misma velocidad
que la del avance de la infección, e inclusive estos
mecanismos disminuyeron, con el consiguiente aumento
en la enfermedad característico de variedades susceptibles; c) los fungicidas retrasaron la infección por P.
infestans (Figura 1; Cuadro 1) e, hipotéticamente las
plantas protegidas no iniciaron los procesos bioquímicos
de defensa con la rapidez y cantidad que las que no
recibieron el fungicida. Por tanto, el comportamiento
enzimático en los lotes con control químico no estuvo
two samplings, which concurs with Velazhahan and
Vidhyasekaran (1994), who reported that the activity
of the peroxidase was lower in susceptible varieties of
peanut (Puccinia arachidis Speg.), than in the resistant
ones. The POX oxidize the phenols to quinones, which
can be more fungitoxic than the original phenols
(Agrios, 2001; Robinson, 1991), and although in this
study no relationship was found of the phenols to the
resistance or susceptibility of the host, its correlation
with the POX was significant (Tables 5 and 6; variety
Alpha without fungicides), which indicates the utilization
of the FEN as substrate of the POX for quinones in the
process of defense.
Activity of the amonialyase
phenylalanine (PAL)
The activity of the PAL was low in plants with
fungicides with respect to the treatments without this
protection, which indicates that when there was
prevention against the pathogen due to the effect of the
agrochemicals, the plant did not detect the oomycete
to emit its protective action of PAL (Figure 4). The
Alpha plants without fungicides, although with low
levels of activity of the PAL at first, had an increase in
the third and final sampling, especially those with virus,
although they later succumbed to the blight. Something
similar was observed in the treatment with virus without
fungicides in the Zafiro variety, which reached the
maximum activity of PAL in the final sampling
(p≤0.05). The higher activity of PAL in virused plants
than in healthy ones, in both varieties without fungicides,
indicates that the virus stimulated the action of this
enzyme. The high activity in the infected resistant variety
(Zafiro), proves the hypothesis that the presence and
activity of this enzyme in the presence of infections
has a direct relationship with its genetic resistance against
late blight. The activity of the PAL in Zafiro was higher
than Alpha, with significant statistical differences
(p≤0.05; Table 4).
The rotation with fungicides of different modes of
action, both in this assay and in the potato crop, and in
other crops in general, is a common practice as a
preventive measure against the emergence of populations
of pathogens that are resistant to specific formulas
(Gallian et al., 2004; Lozoya-Saldaña and HernándezVilchis, 2001; Shattock, 1998); thus, exercising various
modes of action both in the plant and on the oomycete
in this study, the precise consequence of any of the
products on the enzymatic response of the plant can
not be elucidated. Lozoya-Saldaña and BautistaBañuelos (2005) indicated that the fungicides by
themselves also act on the host by stimulating its
defenses.
LOZOYA-SALDAÑA et al.
761
AGROCIENCIA, NOVIEMBRE-DICIEMBRE 2006
tan correlacionado como en los lotes sin combate químico, con la consiguiente disminución en los valores
de las correlaciones.
Para la variedad Zafiro, con virus, hubo correlación positiva de las variables con la infección, significativa para fenoles con y sin fungicidas (r=0.68 y
r=0.54; p≤0.01), mientras que POX y PAL lo fueron sólo en las poblaciones sin protección química
(r=0.69; r=0.80; Cuadro 7). Considerando la resistencia genética de esta variedad al tizón tardío, la
síntesis de las enzimas de defensa se reflejó en las
correlaciones positivas al avanzar la enfermedad, en
ausencia de los fungicidas.
En ausencia de virus en Zafiro, la infección se
correlacionó significativamente con fenoles y PAL,
con y sin fungicidas. Las dos enzimas aumentaron
su actividad al avanzar la infección, independientemente de la protección química contra P. infestans
(Cuadro 8). La infección viral, como en Alpha, tuvo
poca influencia temprana como mecanismo inductor
de defensa.
CONCLUSIONES
Del objetivo principal sobre definir la participación
de los metabolitos en estudio en la defensa de la planta
por el ataque del tizón tardío, se concluye que la actividad de POX y de PAL se identificó mejor en ese
sentido que los FEN. Respecto a la influencia de la
infección viral, ésta indujo mayor actividad metabólica
y resistencia temporal temprana, pero sin consecuencias posteriores. Se comprueba la hipótesis de que la
presencia y actividad de los metabolitos tiene relación
con la resistencia genética del hospedante. La protección con fungicidas se correlacionó con el menor desarrollo de la enfermedad y con baja presencia, actividad
y correlación enzimática.
Cuadro 7. Coeficientes de correlación entre las variables para la
variedad Zafiro en presencia de virus.
Table 7. Coefficients of correlation among the variables for the
Zafiro variety in presence of virus.
Variables
Fenoles
POX
PAL
Infección
Fenoles
CF
SF
CF
SF
CF
SF
CF
SF
1.00
1.00
POX
PAL
†
−0.18
−0.39
0.27
1.00
1.00
0.15
0.04
0.47¶
1.00
1.00
Correlations
In the Alpha variety, with virus, the joint enzymatic
actions are outstanding in the plots without fungicides,
as in that of the phenols with the other variables
(p≤0.01): FEN/POX, r=0.96; FEN/PAL, r=0.71;
FEN/infection, −0.77, POX/PAL, r=0.79 and POX/
infection, r=−0.65 (Table 5). The syntheses and
activities of the three enzymes were closely linked as
simultaneous response of defense under the most adverse
conditions for the plant (susceptible variety, virused
plants, without fungicides). This presence and enzymatic
activity of internal protection diminished as the disease
advanced (negative correlations of the infection with
FEN and POX), as would correspond to a susceptible
variety. That is, the velocity of synthesis and action of
these metabolites in the host are directly related to the
level of genetic resistance against the pathogen (Arora
and Wagle, 1985; Bashan, 1986). The viral infection
temporarily retarded the early establishment of the blight
in the tissue, this effect being later diluted, given that
in absence of the virus, the statistically significant
correlations were very similar to those of the virused
plants, although with slightly different values,
principally in absence of fungicides (FEN/POX; FEN/
PAL; FEN/INF; POX/PAL; POX/INF; Table 6), where
the lack of protection by agrochemicals stimulated the
metabolic defense in the young plants, but this protection
diminished as the disease advanced, which is typical of
susceptible cultivars.
The analysis of the data in Tables 5 and 6 suggest
that: a) the viral infection only protected the plants at
the onset of development, later there were the same
interactions independently of the presence or absence
of virus in the host; b) the susceptibility of the plant to
P. infestans caused its defense mechanisms not to
function at the same rate as the advance of the infection,
and even these mechanisms diminished, with the
Cuadro 8. Coeficientes de correlación entre las variables para la
variedad Zafiro en ausencia de virus.
Table 8. Coefficients of correlation among the variables for the
Zafiro variety in absence of virus.
Infección
0.68¶
0.54¶
−0.11
0.69¶
−0.21
0.80¶
1.00
1.00
Variables
Fenoles
POX
PAL
Infección
†
p≤0.05.
p≤0.01.
CF, SF=con y sin fungicida.
¶
762
VOLUMEN 40, NÚMERO 6
¶
Fenoles
CF
SF
CF
SF
CF
SF
CF
SF
1.00
1.00
p≤0.01
CF, SF=con y sin fungicida.
POX
PAL
Infección
−0.09
0.34
0.16
0.14
0.22
1.00
1.00
0.78¶
0.69¶
−0.05
0.26
0.51¶
0.71¶
1.00
1.00
0.14
1.00
1.00
INFECCIÓN MIXTA Phytophthora infestans-Virus X DE LA PAPA (PVX) Y MECANISMOS DE DEFENSA EN PAPA (Solanum tuberosum L.)
LITERATURA CITADA
Agrios G., N. 2001. Fitopatología. Segunda Edición. Editorial
UTEHA. México. 973 p.
Alia-Tejacal, I., M. T. Colinas-León, M. T. Martínez-Damián, y
M. R. Soto-Hernández. 2002. Factores fisiológicos, bioquímicos
y de calidad en frutos de zapote mamey (Pouteria sapota Jacq.
H. E. Moore &Stearn) durante poscosecha. Revista Chapingo
Serie Horticultura 8: 263-271.
Arora, K, and D. S. Wagle. 1985. Interrelationship between
peroxidase, polyphenoloxidase activities and phenolic content
of wheat for resistance to loose smut. Biochem. Physiol. Pflanzen.
180: 75-80.
Arz, C. M., and J. H. Grambow. 1995 Elicitor and suppressor
effects on phospholipase C in isolated plasma membranes correlate
with alterations in phenylalanine ammonialyase activity of wheat
leaves. J Plant Physiol. 146: 64-70.
Bashan, Y. 1986. Phenols in cotton seedlings resistant and susceptible to Alternaria macrospora. Phytopathology 116: 11-17.
Cornide, M. T., H. Lima, y J. Surlí. 1994. La Resistencia Genética
de las Plantas Cultivadas. Editorial Científico-Técnica. La Habana, Cuba. 194 p.
Cubillas, de, C. F., and H. D. Thurston. 1975. The effect of viruses
on the infection by Phytophthora infestans (Mont.) de Bary in
potatoes. Am. Potato J. 52: 221-226.
Dowley, L. J., 1973. Effects of primary and secondary infection
with potato virus X (PVX) on yield, size, chemical composition,
blight resistance and cooking quality of potato variety Kerr’s
Pink. Potato Res. 16: 3-9.
Flurkey, W. H., and J. J Jen. 1978. Peroxidase and polyfenol oxidase activities in developing peaches. J. Food Sci. 43: 1828-1831.
Gallian, J. J., P. Nolte, and J. S. Miller. 2004. Managing fungicide
resistance.
http://www.uidaho.
edu/sugarbeet/
managingfungresist.htm. Consulta: marzo, 2005.
Goodman, R. N., Z. Király, and K. R. Wood. 1986. The Biochemistry
and Physiology of Plant Disease. University of Missouri Press.
Columbia. USA. 268 p.
Grünwald, N. J., O. A. Rubio-Covarrubias, and W. E. Fry. 2000.
Potato late blight management in the Toluca Valley: Forecasts
and resistant cultivars. Plant Dis. 84: 410-416.
Henfling, J. W. 1987. El tizón tardío de la papa Phytophthora
infestans. 2ª ed. Centro Internacional de la Papa, Perú (Boletín
de Información Técnica No. 4). 25 p.
James, C. 1971. A manual of assessment keys for plant diseases.
Canada Dept. of Agriculture Publication no. 1458. American
Phytopathological Society, St. Paul, MN, USA. 43 tarjetas.
Jones, D. H. 1984. Phenylalanine ammonia-lyase: Regulation of its
induction and its role in plant development. Phytochemistry 23:
1349-1359.
Lozoya-Saldaña, H., and A. Hernández-Vilchis. 2001. Registered
and section 18 compounds for control of late blight (Phytophthora
infestans Mont. De By) in potatoes in Toluca, México.
Agrociencia 35: 451-458.
Lozoya-Saldaña, H., y C. Bautista Bañuelos. 2005. Pyraclostrobinboscalid, ¿son sólo fungicidas o también inductores de resistencia en la planta? Memoria, XXXII Congreso Nacional de
Fitopatología y VII Internacional de Fitopatología. FuentesDávila, G. (ed). Chihuahua, Chih. Resumen C-32.
Martínez-Téllez, M. A., and M. T. Lafuente. 1997. Effect of high
temperature conditioning on ethylene, phenylalanineammonia
lyase and polyphenol oxidase activities in flavedoof chilled fortune
marduly fruit. J. Plant Physiol. 150: 674-678.
Navarre, R., and D. Mayo. 2004. Analisis of systemic acquired
resistance in potato. Am J Potato Res 81: 76 (Abstract).
Navarre, R., P. Thomas, J. Crosslin, and D. Mayo. 2004. Analysis
of the effect of SAR on potato viruses. Am J Potato Res 81: 76
(Abstract).
resulting increase of the disease, characteristic of
susceptible varieties; c) the fungicides retarded the
infection by P. infestans (Figure 1; Table 1), and,
hypothetically, the protected plants did not initiate the
biochemical defense processes with the speed and
amount of those that did not receive the fungicide.
Consequently, the enzymatic behavior in the plots with
chemical control was not as correlated as in the plots
without chemical protection, with the resulting decrease
in the values of the correlations.
For the Zafiro variety, with virus, there was positive
correlation of the variables with the infection, significant
for phenols with and without fungicides (r=0.68 and
r=0.54; p≤0.01), whereas POX and PAL were
significant only in the populations without chemical
protection (r=0.69 and r=0.80; Table 7). Considering
the genetic resistance of this variety to late blight, the
synthesis of the defense enzymes was reflected in the
positive correlations as the disease advanced, in absence
of the fungicides.
In absence of virus in Zafiro, the infection was
significantly correlated with phenols and PAL, with
and without fungicides. The two enzymes increased
their activity as the infection advanced, independently
of the chemical protection against P. infestans (Table
8). The viral infection, as in Alpha, had little early
influence as a defense inducing mechanism.
CONCLUSIONS
From the principal objective of defining the
participation of the metabolites under study in the
defense of the plant from the attack of late blight, it is
concluded that the activity of POX and PAL was better
identified in this sense than the FEN. With respect to
the influence of the viral infection, it induced higher
metabolic activity and early temporal resistance, but
without later consequences. The hypothesis that the
presence and activity of the metabolites is related to
the genetic resistance of the host is proven. The
protection with fungicides was correlated with the lower
development of the disease and with low presence,
activity and enzymatic correlation.
—End of the English version—
Pietkievoicz, J. 1974. Effects of viruses on the reaction of potato to
Phytophthora infestans. I. Characteristics of the reaction to P.
infestans of plants infected with potato viruses X, Y, S, M, and
leafroll. Phytopathology Z 81: 364-372
Robinson, D. S. 1991. Preoxidases and their significance in fruits
and vegetables. In: Fox, P. F. (ed). Food Enzimology Vol. I.
Elsevier, London pp: 399-426.
LOZOYA-SALDAÑA et al.
763
AGROCIENCIA, NOVIEMBRE-DICIEMBRE 2006
SAS Institute. 1999. SAS User’s Guide: Statistics Version 8.00. ed.
SAS Institute Inc., Cary, N. C. 956 p.
Shattock, R. C. 1998. Studies on the inheritance of resistance to
metalaxyl in Phytophthora infestans. Plant Pathol 37: 4-11.
Srivastava, S. K. 1987. Preoxidase and phenol oxidase in Brassica
juncea plants infected with Macrophomina phaseolina (Tassai)
Goid., and their implication in disease resistance. J. Phytopathol.
120: 249-254.
764
VOLUMEN 40, NÚMERO 6
Velazhahan, R., and P. Vidhyasekaran. 1994. Role of phenolic
compounds, peroxidase and polyphenol oxidase in resistance of
groundnut to rust. Acta Phytopathol. Entomol. Hungarica 29:
23-29.
Waterman, P. G., and S. Mole. 1994. Analysis of Phenolic Plant
Metabolites. Ed. Blackwell Scientific Publications. Oxford, UK.
238 p.
White, R. F., and J. F. Antoniw.1991. Virus-induced resistence
responses in plants. Plant Sci. 9: 443-445.