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Caracterización feno.pica, molecular y patológica de Colletotrichum acutatum asociada con la antracnosis del chocho y tomate de árbol en los Andes ecuatorianos IV Congreso Mundial de la Quinua I Simposio Mundial de Granos Andinos 7 de julio de 2013 César E. Falconi., R.G.F. Visser., A.W. van Heusden El chocho (Lupinus mutabilis) Ventajas Leguminosa na,va Andina que ha sido cul,vada localmente por agricultores desde an,guas civilizaciones Cul,vo estratégico que contribuye a reducir cambio climá,co Fija su propio nitrógeno, como otras leguminosas Previene la erosion del suelo debido a su sistema radicular Importante en varios sistemas de producción en la zona andina ecuatoriana Ventajas El chocho (L. mutabilis) Actualmente, importante fuente en la nutrición humana y animal Semillas con,nen alto contenido de proteina (40 a 50%) grasas no saturadas (15 a 23%), hierro y vitaminas Desventajas del chocho Producción promedio a nivel nacional es solo 220kg/ha. La baja producción se debe principalmente a que el chocho es suscep,ble a enfermedades Enfermedad más devastadora …. antracnosis Antracnosis del chocho Típica torcedura del tallo principal Lesiones severas en los tallos Afecta severamente a la semilla (producción) Lesiones en vainas Diversidad de cul,vos en Ecuador Debido a su diversidad cultural y climá,ca, Ecuador ha sido bendecido con una amplio rango de frutas y vegetables Ecuador es uno de los 17 países mas “megadiversos” en el mundo. En Ecuador existen alrededor de 25,000 species de plantas vasculares (10 % del total mundial) (World Wildlife Fund 2012) El tomate de árbol (Solanum betaceum) Arbusto leñoso de 2-­‐3m de altura Crece entre 16-­‐24oC, entre 1000-­‐3000 m.s.n.m. Cualidades nutricionales, fibra, vitaminas, reduce el colesterol Producto de exportación Antracnosis enfermedad devastadora Antracnosis del tomate de árbol Pudrición brotes Marchas y lesiones en hojas Pudrición de frutos “ojo de pollo” La antracnosis en varios cul,vos EL PATÓGENO • Raíz, • Ramas • Hojas • Flores • Frutos SINTOMAS •  Pudrición de la corona •  Defoliación, •  Tizón de capullos •  Podredumbre de la fruta •  Más de una especie de Colletotrichum ENFERMEDAD está asociado con un único hospedero Iden,ficación tradicional de la especie de Colletotrichum basada en rango de hospederos Fru,lla Mango Maracuyá Tomate de riñón Papaya Pimiento Iden,ficación tradicional de especies de Colletotrichum MORFOLOGIA DE LA COLONIA GRIS-­‐ ROSA A2 CARMIN-­‐
ROJO A4 A3 A5 Iden,ficación tradicional de especies de Colletotrichum Forma de la conidia Nirenberg et al., 2002 A la causa de la antracnosis del chocho y tomate de árbol en la zona andina se la reporta tradicionalmente como Colletotrichum gloeosporioides A la causa de la antracnosis del chocho en Europa y Australia se la conoce como Colletotrichum lupini Nirenberg et al. 2002 Los marcadores moleculares iden,fican con precisión el agente causal y clarifican relaciones taxonómicas entre especies MARCADORES MOLECULARES rDNA-­‐ITS Espaciadores de transcripción interna Sistemá,ca molecular a nivel de especies(raza geográfica) Tub2 Proteína globular (micro túbulos de células eucariotas) Compara entre organismos diferentes y miembros de una especie AP-­‐PCR Regiones en tandem en el ADN Mediante PCR Iden,fica polimorfismos (individuos gené,camente relacionados) Estudios de rango de hospederos permiten clarificar la especificidad del patógeno con el hospedero Obje,vos (i) Determinar el agente causal de la antracnosis del chocho y tomate de árbol en Ecuador, (ii) Analizar aislamientos de Colletotrichum de chocho y tomate de árbol en base a sus secuencias ITS, (iii) Evaluar la variabilidad patogénica y potencial rango de hospederos Métodos Caracterís,cas morfológicas Color de la colonia Forma y tamaño de la espora Sensibilidad a benomil Estudios fisiológicos Crecimiento miceliar a diferentes rangos de temperatura Métodos Estudios moleculares Primers específicos CaInt2; CgInt2 Secuenciación ITS1-­‐5.8S-­‐ITS2 Rango de hospederos Chocho ECU-­‐2658 ECU-­‐7112-­‐1 ECU-­‐722-­‐4 Tomate de árbol Gigante Común Común Resultados Caracterís,cas morfológicas de la antracnosis del chocho (y tomate de árbol) Color de la colonia varía de pálido a gris-­‐oliva Forma de las esporas varía de cilíndrica con bordes redondeados a un lado ausado y el otro redondeado A
B
C
A
B
C
D
E
F
D
E
F
Caracteres morfológicos solo deben usarse en iden,ficaciones preliminares Resultados Crecimiento radial de C. acutatum de chocho y tomate de árbol a 15-­‐25C, sensibilidad al benomil y reacción a primers específicos Resultados Sensibilidad a benomyl y caracterización molecular Isolate
Lup 1
Lup 4
Tam 6
Tam 7
Lup 14
Lup 16
Lup 18
Tam 20
Lup 28
IMI 356878
Benomyl
sensitivity
test
+
+
+
+
+
+
+
+
+
-
Primer reacXon CaInt2
CgInt
+
+
+
+
+
+
+
+
+
-
+
Species
C. acutatum
C. acutatum
C. acutatum
C. acutatum
C. acutatum
C. acutatum
C. acutatum
C. acutatum
C. acutatum
C. gloeosporioides
C. acutatum es el agente causal de la antracnosis del chocho (y tomate de árbol) y no C. gloeosporioides, u,lilizando primers específicos y sensibilidad a benomil Esta información es nueva y válida para un adecuado manejo de la antracnosis en Ecuador Relación filogené,ca entre la antracnosis del chocho y del tomate de árbol Relación filogené,ca entre la antracnosis del chocho y del tomate de árbol En base a secuencias ITS la población de patógeno del chocho de Ecuador es diferente de otras poblaciones alrededor del mundo Similitud cercana de aislamientos de C. acutatum de chocho con los de tomate de árbol Relación filogené,ca entre la antracnosis del chocho y del tomate de árbol Infección cruzada de hospederos de la antracnosis del chocho y tomate de árbol 23
Isolates collected from lupin
Isolates collected from tamarillo
Mean lesion length (mm)
20
17
14
11
Lupin
Tamarillo
Inoculated host
Aislamientos de chocho fueron patogénicos en plantas de tomate de árbol y los de tomate de árbol en chocho Infección cruzada de hospederos de la antracnosis del chocho y tomate de árbol Conclusiones El diámetro de la colonia, forma de la espora e insensibilidad al benomil ubican a los aislamientos de los dos hospederos en el grupo de C. acutatum
Diagnós,co molecular usando primers específicos dio posi,vo para C. acutatum
Aislamientos de C. acutatum de chocho de la zona andina fueron dis,ntos de otros aislamientos de C. acutatum colectados de chocho alrededor del mundo
Conclusiones Un análisis detallado de secuencias ITS ubicó a los aislamientos del chocho y tomate de árbol de la zona andina de Ecuador en dos grupos con alta probabilidad
En los estudios de infección cruzada, algunos aislamientos produjeron lesiones grandes en el hospedero del cual fueron aislados, pero otros mostraron similar agresividad en su hospedero alternante.
La colección de C. acutatum de chocho y tomate de árbol proporciona un interesante material para el estudio de adaptación cuan,ta,va al hospedero
Agradecimientos Instituto Simón
Rodríguez Latacunga
Información adicional Falconí, C. E., Visser, R. G. F., and van Heusden, A. W. 2013. Phenotypic, molecular, and pathological characteriza,on of Colletotrichum acutatum associated with Andean lupine and tamarillo in the Ecuadorian Andes. Plant Disease 97:819-­‐827.
Falconí, C. E. 2013. Lupinus mutabilis in Ecuador with special emphasis on anthracnose resiatence. PhD. Thesis. Wageningen University., The Netherlands., 150 p.
Dr. César Falconí Saá
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