Download Prevalencia y distribución geográfica de los virus PVX, PVY, PVA

AgronomiaCostarricense
22(2): 137-143. 1998
PREVALENCIA Y DISTRIBUCION GEOGRAFICA DE LOS VIRUS PVX, PVY,
PVA, PVM, PVS Y PLRV EN EL CULTIVO DE LA PAPA EN LA ZONA NORTE
DE CARTA GO, COSTA RICAI/*
Melanie J. Hord2/**, Carmen Rivera**
RESUMEN
Se realiz6 un muestreo de papa de la zona norte de la provincia de Cartago, principal
zona de producci6n de papa en Costa Rica,durante el periodo comprendido entre febrero y
agosto de 1997. Se colectaron hojas terminales
de 30 plantas en cada una de las 36 parcelas,
ubicadas entre 1400 y 3000 msnm. Las muestras fueron analizadas para la presencia de los
virus PVX, PVY, PLRV, PYA, PVM y PVS,
mediante DAS-ELISA. Se detect6 pOT10 menos uno de los 6 virus en todas las parcel as incluidas en el estudio. En parcelas individuales,
se detectaron en promedio 3 virus. El PYX rue
el prevalente, encontrandose en el 92% de las
parcelas, seguido pOT PLRV (72%), PVY
(56%), PVM (56%), PYA (33%) y PVS (14%).
La prevalencia de cada virus rue similar en las
diferentes altitudes.
INTRODUCCION
ABSTRACT
Prevalence and geographic distribution of
viruses PYX, PVY, PVA, PVM, PVS and PLRV
in potato in C~ta Rica. Potato leaf sampleswere
collected during the period from February to August
of 1997 in the northern zone of the Cartago province, the main area of potato production in C;:ostaRica. Terminal leaveswere collected from 30 plants in
each of 36 fields located at altitudes between 1400
and 3000 masl. Sampleswere analyzed for the presenceofpotatovirusesX,Y,A,M,Sandpotatoleaf
roll virus (PLRV) by DAS-ELISA. At least one virus was detected in all of the fields included in the
study, with an averageof3 virusespresentin individual fields. PYX was the most prevalent and was
detected in 92% of the fields, followed by
PLRV(72%), PVY(56%), PVM (56%), PVA(52%)
and PVS (14%). The prevalenceof each virus was
similar at different altitudes.
II
2/
*
Recibidoparapublicacion
el14 deabrilde 1998.
Autoraparacorrespondencia.
Proyecto
tinanciado
parla Cornision
Nacional
deIn~~~.vos,Ministeriode Cienciay Tecnologia,
Costa
do los mas importantes los virus PVX, PVY, PVS,
PVM, PYA y el virus del enrollarniento de la hoja
(PLRV). Las enfermedadescausadaspOTestospat6genos pueden red1,!cirel vigor de las plantas infectadas y la calidad y cantidad de la cosecha.En
el Cuadro 1 se presenta una descripci6n breve de
los sintomas causadospOTestosvirus y el modo de
transmisi6n de ellos (Brunt et al. 1996, Banttari et
al. 1993).
.
En Costa Rica, se ha informado la presencia de los virus PYX, PVY, PLRV, PYA, PVM,
PVS, TMV Y TR~V en el culti~o de la papa (~e-
**
CentrodeInvestigacionen
BiologiaCelulary
Molecular,Universidad
deCostaRica,SanJose.CostaRica.
rrocaI1%3, RamIrez 1963, SolIs 1989). EstudIOS
realizados en afios anteriores mostraron la alta
Las enfermedades causadaspOTvirus son
factores limitantes de gran importancia en laproducci6n de papa a nivel mundial. Se conocen mas
de 20 virus pat6genosdel cultivo de la papa, sien-
138
AGRONOMIA COSTARRICENSE
incidenciade los virus PYX y PLRV en plantacionescomercialesy para semilla. La incidencia
de PYX, determinadamediantetecnicasserol6gicas, rue aproximadamentedel 77 al 95% en
plantacionescomercialesde papaubicadasen las
zonas alta (>2500 msnm) y media (2000-2500
msnm)(Ramirez 1976).La incidenciadel PLRV,
determinadapor tinci6n de la calosa,rue mayor
a197%en semillade papaprovenientede las zonasalta (>2500msnm),media(2000-2500)y baja «2000 msnm) (Espinozay Gamez1977).En
1986,se estim6 un 10% de infecci6n por PLRV,
medianteinspecci6nvisual, en plantacionescomercialesen la zonade Llano Grandede Cartago
(Arrieta 1986).Sin embargo,no hay estudiosrecientessobrela prevalenciay distribuci6nde estos u otros virus en CostaRica. El presenteestudio se realiz6 con el objetivo de determinat:la
presencia,distribuci6n e importanciarelativa de
los virus PLRV,PYX, PVY, PYA, PVM y PVSen
la zonanortede Cartago,la zonaprincipalde producci6ncomercialde papaen CostaRica.
Cuadro I. Sintomasy modo de trasmisi6nde algunosvirus de la papa(Bantarri et al. 1993,Brunt et al. 1996.
Virus
Sintomas
Transmisi6n
PLRV
(Luteovirus)
Enrollamientode lag hojas,clorosis,
enanismo.
Perdidasde basta50-80%.
Tuberculosinfectados.Afidos,
principalmenteMyzuspersicae
(persistente).
PVY
(Potyvirus)
Variable,seglinla variedadde papay la
cepadel virus. Incluyenrugosidad,mosaico,
necrosis,moteado,clorosis,caidade hojas.
Sintomasmasseverosen combinaci6n
con pYX. Perdidasde 10-80%.
Tuberculosinfectados.Mas de
30 especiesde afidos,principal
menteM. persicaey Aphis nasturtii (no persistente).
PYA
(Potyvirus)
Mosaico,rugosidad.
Perdidasde bastaun 40%.
Tuberculosinfectados7 especies de afidos,principalmente
M. persicaey Macrosiphum
euphorbiae (no persistente).
PYX
(Potexvirus)
Por 10generalno presentasintomas
foliares.En combinaci6ncon PVY 0 PYA,
causamosaicorugososevero.Perdidas
de bastamasdel 15%.
Tuberculosinfectados,contacto
entreplantas,por maquinaria y
helTamientas.
PVS
(Carlavirus)
En muchasvariedadesno presenta
sintomasfoliares. Perdidasde 10-20%.
Tuberculosinfectados.Afidos,
principalmenteM. persicaey
A. nasturtii (no persistente).
Contacto entre plantas'.
PVM
(Carlavirus)
Mosaico,rugosidad,enrollamiento
de hojas,enanismo. Mayolexpresi6n
de sintomasa temperaturas<24°C.
Tuberculosinfectados.Afidos,
principalmenteM. persica (no
persistente).
HORD y RIVERA: Virus de papaen Cartago
MATERIALES
Y METODOS
Se realizo un muestreo de la zona norte de
Cartago duranteel perfodo entre febrero y agosto
de 1997. El estudio comprendio un total de 36 parcelas, 12 de las cuales se encuentran a una altitud
menor a 1800 msnm (zona baja), 12 entre 1800 y
2500 msnm (zona media), y 12 a una altitud mayor a los 2500 msnm (zona alta), Las parcelas fueroo seleccionadas con base en la ubicacion de la
parcela, el estado fisiologico del cultivo, la variedad y la disponibilidad del agricultor para participar en el estudio. La mayorfa de las parcelasen la
zona baja fueron de la variedad Atzimba. En las
zonas media yalta, ademasde Atzimba, se colectaron muestras de las variedades Floresta, Birrfs,
Idiafrit y otras de menor importancia. En la zona
alia, 6 de las 12 parcelas muestreadasestaban dedicadas a la produccion de semilla y las otras 6 a
la produccion comercial.
El muestreo de carla parcela se realizo durante la etapa de floracion. Se colectaron hojas
terminales de 30 plantas/parcela, siguiendo un
patron predeterminado en zig-zagy sin tomar en
cuenta la presencia de sfntomas. Las 30 9}uestras fueron procesadas en grupos de 5 plantas,
para un total de 6 muestras compuestas por parcela. Las hojas fueron maceradas (1:10 ply) en
amortiguador (137 mM NaCl, 8 mM Na2HPO4'
1.5 mM KH2PO4' 27 mM ~Cl, 10 mM Na2S04'
201
I .. .1 . l ' d
(PM 40 000) 3 M
70 po IVlnl pirro I ona
.,
m
NaN3'0.2%albuminabovina,0.05%polioxietilensorbitan monolaurato (Tween 20)), y congeladas a -200C.
Las muestras fueron analizadas para la
139
PVY Y PYX se utilizaron muestras de plantas
inoculadas con los aislamientos PVY -CR y
PVX-CR que se mantienen en invemadero y bajo congelacion a -700C en el CIBCM. Como
controles negativos para todos los ensayos se utilizaron plantas sanas de papa de invemadero.
Se incluyeron un mfnimo de 2 plantas sanas y una infectada como controles negativos y
positivo, respectivamente, en carla prueba de
ELISA. Las muestras y controles se montaron
por duplicado en carla prueba,.La absorbancia a
405 nm rue determinada con un lector de placas
de ELISA (BioRad Modelo 550); el promedio de
la absorbancia de los controles negativos mas 3
desviaciones estandar rue utilizado como criterio
para considerar una muestra positiva.
La incidencia de carla virus en parcelas individuales rue estimada a partir de la proporcion
de muestras compuestas positivas. La incidencia
y los Ifmites de confianza de 95% fueron calculados de acuerdo con el metodo de Moran et al.
(1983), utilizando valores obtenidos de la tabla
de distribuciones binomial y Poisson (Fisher y
Yates 1963). La relacion entre el numero de
muestras positivas y la incidencia estimada en el
campo se presenta en el Cuadro 2.
Cuadro2. Relacion
entreel numerodemuestras
compuestas
positivasy la incidencia
enel campo,aI tomarse
6 muestrasde 5 plantascadauna.
NO muestras
positivas
0
Incidencia
estimada
(%)
nodetectado
presencia de los virus PYX, PVY, PLRV, PYA,
PVM y PVS mediante DAS-ELISA. Los anticuerpos y conjugados (anticuerpo-fosfatasa alcalina) contra PYX y PVY fueron producidos por
~
3
4
5
:
13
20
30
el Centro de Investigacion
6
>3~
en Biologfa
Celular y
Molecular de la Universidad de Costa Rica (datos sin publicar). Para ia deteccion de los virus
PLRV, PYA, PVM y PVS se utilizaron anticuerpos y conjugados comerciales (Agdia, Inc. Indiana, E.E.U.U.). Se utilizaron los protocolos y
amortiguadores recomendados por la casa comercial, asf como los controles positivos suministrados por ella. Como controles positivos para
Intervalode
confianza
(95%)
0 - 12
~.: ~~:
2:5- 35
5 - 47
9 - 47
14 - 100
RESULTADOS'
Se detecto la presencia de los 6 virus,
PYX, PLRV, PVY, PVM, PVAy PVS, en la zona
nortede Cartago (Figura 1). El PYX rue el prevalente, encontrandose en e192% de las parcelas,
~
140
AGRONOMIA COSTARRICENSE
seguido por PLRV (72%), PVY (56%), PVM
(56%), PYA (33%) y PVS (]4%), La preva]en-
]00
cia de cadavirus rue similar en ]as 3 altitudes
(Figura2),
,
,80
90
Se detecto por ]0 menos uno de ]os 6 VIruS
~
ce]as mdivIdua]es VarIO de ] a 6, con un prome-
:;
70
i
60
J:
E~:;~=:nZ~~~~~~f;E;I~
~:
detect6ensolo5 de]as36parce]as,
y ]a inciden-
Igura .
Los virus PYX, PLRV,PVY, PVM Y PVA
fueron detectadosno solo en parce]ascomercia]
.
b' ,
]
d d' d
]
es, smo tam Ien en parceas e Ica as a a producci6n de semilla. La incidencia de ]os virus
PYX, PVY Y PVM rue mayor a] 30% en a]gunas
de estasparce]as(Figura 4),
La presenciade ]os 6 virus en ]asdiferentes
variedadesde papa se observaen e] Cuadro 3,
'"
~
>
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-
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I
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Fig.2.
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Fli!
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PYA PVS
Prevalencia
delosvirusPYX,PLRV,PVY,PVM,
PYA,y PVS,enel cultivodepapaen 3 altitudes
de la zona norte de Cartago, 1997.
35
30
PYX
PLRV
PVY
~25
~20
C;o15
~10
5
0
35
PVM
PYA
PVS
30
70
-
",25
60
~
'p
.§
0.
f::::
t
.>2500 msnm
PYX PLRV PVY PVM
90
80
'-'
ill*
0 ~ ii
100
~
g 1800-2500
msnm
:::::
en cadauna de ]as parce]asinc]uidasen e] estudio, E~n~~ero total d~;irus encontradosen par-
cia rue igual 0 menor a] 20% en]as parce]aspositivas (Figura 3), La incidencia estimada de ]osvirus PLRV y PVY, PVM Y PYA rue igua] 0 mayor
a] 30% en a]gunas parce]asinc]uidas en e] estudio
(F '
3)
S< 1800msnm
tiii
G)
50
~20
40
015
Z
0.
30
20
10
5
10
0
Fig. I.
0
PYX
PLRV
PVY
PVM
PYA
PVS
Prevalenciadelos virus PYX, PLRV,PVY, PVM,
PYA, y PVS, en el cultivo de papa en la zona
norte de Cartago,1997,
04 .,32030>30
04.,32030>30
04 .,32030>30
lncidenciaestimada(0/0)
Fig..3.
Histogramade la incidencia de los virus PYX,
PLRV, PVY, PVM, PYA, y PVS, en parcelasde
papaen la zonanorte de Cartago,1997.
HORD y RIVERA: Virus de papaen Cartago
6
PYX
PLRV
El PYX
norte
]
~
Q.
~
e
5
mundial
4
diffcil,
E
artago.
y
su
ya
mas
3
ste
detecci6n
que
par
foliares.
El
prevalente
es
par
10
es
e
IStrl
inspecci6n
general
PYX
en la zona
d d. .b . ,
.
VIruS
no
UClon
visual
presenta
diseminado
es
sfnto-
en
tubercu-
los infectados,par contactoentre plantasy par
2
maquinaria
1
cluidos
y
en
mente
0
rue el virus
d C
PVY
141
04
8
>
6
030>30
PVM
04
en
forma
8132030>30
PYA
PVS
5
sfntomas
~
rus,
3
tales
0
Z
2
infectados
PVS).
la
variedad
y
la
las
de
en
(PVY,
inspecci6n
expresi6n
segun
papa,
momenta
in-
afidos
par
que
variable
de
el
ya
par
persistente
detecci6n
diffcil,
ser
virus
principal-
y
0 no
Su
es
puede
demas
diseminados
(PLRV)
tambien
'"
Los
son
tuberculos
PVM,
visual
4
estudio
persistente
PYA,
~
herramientas.
el
la
de
cepa
del
vi-
condiciones
ambien-
infecci6n
(Hooker
la
1986).
En
Costa
1
lotes
para
0
igual
0 mayor
estimada
(%)
de
este
cia
Fig.
4.
Histograma
de
PLRV.
PVM.
cadas
PVY.
la
incidencia
PYA.
a la producci6n
de
Y PVS.
de semilla
los
virus
PYX.
as dedi-
lecci6n
de papa
en la zo-
(Oficina
de
6 virus
en
difer,ntes
variedades
de
papa en la zona norte de c.3I:iago. 1997.
Variedad
NO parcelas
muestreadas
No.
parcelas
positivas
PLRV
PVY
PVM
PYA
se
y
hace
val
valor
Atzimba
22
22
17
13
9
6
3
Floresta
5
4
3
4
3
3
0
Idiafrit
3
2
1
0
3
2
0
Birris
Otras
1
5
1
4
1
4
1
2
1 0 0
4 1 2
DISCUSION
Los resultadosdel presenteestudio evidencian la amplia distribuci6n de virosis en el
cultivo de papaen la zona norte de Cartago.En
todas las parcelasincluidas en el estudio se encontr6 par 10menosun virus; sin embargo,en la
mayorfase detectaron3 6 4 y en algunasparcelas bastalos 6 diferentesvirus estudiados.
ala
a
rue
ban
PLRV
20
y
en
arias
Gamez
rue
1977).
establecido
e
con
para
cubren
inferior
incidencia
'
emas
de
lanza
PVY
,
No
PVM
semilla.
Aunque
.
.d
.
mCI
enCla
amplio
y
parce-
.
estI-
ambito
a
parcelas
un
de
9%,
dedicadas
semilla.
d
e
para
se-
virus
fecha).
algunas
a
un
la
de
corresponde
alto
de
,
en
1
estudio
producci6n
Ad
PYX
fi
ellfmite
de
sin
producci6n
de-
libre
Semillas,
d e
ala
inciden-
para
semilla
a130%
d
este
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de
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en
respecto
.
.d
.
mCI
enCla
dedicadas
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con
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las
menor
Nacional
mada
PVS
rue
1
1
os
PYX
del
(Espinoza
anteriormente,
b
PYA
Presencia
virus
a que
en parcel
0
3.
incidencia
determinada
a197%
reportada
bido
nanorte de Cartago, 1997.
Cuadra
semilla
la
En el presenteestudio,la incidenciaen promedio
8132030>30
Incidencia
Rica,
d.
ser
lsemma
.
d
b
os
en
tu
'
ercu
1 os
infectados,los virus PLRV, PVY, PYA, PVM Y
PVS sondiseminadospar variasespeciesde afidos. Se ha demostradola presenciade afidos
vectoresde virus de la papaen la zona norte de
Cartago (Meneses 1990, Meneses y Amador
1990,Chac6n 1980).Las especiespredominantes en las zonaspaperasson Myzuspersicae y
Macrosiphumeuphorbiae(Chac6n1980,Menesesy Amador 1990).Myzuspersicae"esun vector eficientede los virus PLRV,PVY, PYA, PVS
y PVM, mientras Macrosiphum euphorbiae es
.unode los vectoresimportantesdel PYA (Banttari et al. 1993).En general,se observauna dis-
142
AGRONOMIA COSTARRICENSE
minucion, tanto en el numero total de especies
capturadas como en la poblacion de carla especie, a altitudes mayores a los 2500 msnm (Chacon 1980, Meneses y Amador 1990). .Por esta razon, en Costa Rica las parcelas para la produccion de semilla estan ubicadas a una altitud mayor a los 2500 msnm, en una region donde se
cree que el riesgo de infeccion es minima debido a que las condiciones ambientales son menDs
favorables para los vectores de los virus. Sin
embargo, la presencia de afidos vectores en la
zona de produccion de semilla, aunque con poblaciones bajas, puede ser suficiente para la
transmision de virus, con un aumento paulatino
en laincidencia a traves de varias siembras sucesivas. Es necesario determinar la importancia
de los afidos vectores en la diseminacion de virus en areas dedicadas a la produccion de semilla en Costa Rica, con el fin de determinar el numero de ciclos de incremento de semilla que se
pueden permitir, sin superar los niveles permisihies para la incidencia de virus.
Los virus incluidos en el presente estudio
se consideran de los mas importantes a nivel
mundial, dada su amplia distribucion e importancia economica. Las perdidas economicas debidas
a los virus PLRV, PYX, PVY, PYA Y PVS se han
documentado (Banttari et al. 1993). La importancia economica del PVM nose conoce con certeza; sin embargo, es incluido rutinariamente en
program as de limpieza y certificacion de semilla
(Slack 1993, Jones et al. 1986). Dada la prevalencia de este virus en Costa Rica, se deben realizar estudios sobre sus efectosen el rendimiento en las variedades de papa recomendadas para
las condiciones locales.
Si bien los 6 virus estudiados en la presente investigacion son los de mayor importancia a
nivel mundial, no se debe descartar la presencia
d tr
.
d ' t
I
lu .
d
I
e 0
os
ViruS
0 cepas
e es
os
en
e
cu
vo
ea.
..
..
papa en Costa Rica. Par eJemplo,hay evldencla de
la presencia en Costa Rica de dos razas de los virus PVY y PLRV (Ramirez 1963, BerrocalI963),
y de los virus TMV y TRSV (Solis 1989). Se ne.
d.
d
.
I
I
.
cesltan
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.
.
,.
,.
.
Importancla economlca de estos ViruS en el culuvo de la papa en Costa Rica.
El usa de material de siembra libre de patogenos es de sumaimportancia en el manejo de enfermedades causadaspar virus en cultivos propagados vegetativamente, como es la papa. POTeso,
en la mayorfa de los pafses productores de papa,
incluyendo a Costa Rica, se han establecido programas de certificacion del estado fitosanitario de
la semilla de papa, con el fi'} de mantener la incidencia de virosis y otras enfermedadesen semilla
certificada por debajo de niveles previamente establecidos. El exito de tales programas depende
del cumplimiento de una serie de requisitos, como
el aislamiento geografico de las areas de produccion de semilla de las areasde produccion comercial, el analisis serologico de rutina en etapas in iciales de incrementacion de semilla, inspecciones
visuales en parcelas dedicadas ala produccion de
semilla, medidas estrictas para el combate de afidos y restricciones del numero de ciclos COnsecutivos de incremento de semilla (Slack 1993). Los
resultados del presente estudio indican que la incidencia del PLRV ha disminuido con relacion a decadas pasadas.Sin embargo, el hallazgo de altos
niveles de virosis en parcelas de produccion de semilIa sugiere que es necesario incrementar los esfuerzos hechos hasta ahora en relacion con la sanidad de este cultivo en Costa Rica.
AGRADECIMIENTO
Las autoras agradecen a Dennis Morales,
William Villalobos, los agricultores de papa de la
zona norte de Cartago y a la Ing. Janet Aviles por
su colaboracion con el presente estudio.
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