Una aproximación mecanística al problema de las enfermedades foliares en el cultivo de trigo

Las decisiones de manejo de enfermedades foliares en el cultivo de trigo se basan generalmente en el uso de umbrales construidos a partir de relaciones empíricas que relacionan el nivel de reducción del rendimiento con el nivel de enfermedad presente en el cultivo en un momento dado. Dichas relaciones no consideran aspectos ecofisiológicos que hacen a la generación del rendimiento limitando la extrapolación de dichos umbrales a situaciones agronómicas distintas de aquellas en las que se construyeron. Comprender como las enfermedades interfieren en los procesos fisiológicos que determina la producción de biomasa y el rendimiento es de relevancia para estimar con mayor precisión y para un mayor rango de condiciones las mermas de producción originadas por las mismas. En esta tesis se exploró el efecto de las principales enfermedades foliares sobre distintos procesos fisiológicos vinculados con la generación de biomasa a partir de la medición en parcelas a campo de variables: i. a nivel de canopeo: índice de área foliar y, eficiencias de intercepción, absorción y uso de radiación entre otras y; ii. a nivel de hoja: fotosíntesis y variables relacionadas. La fotosíntesis del área verde de hojas enfermas solo se redujo bajo condiciones de saturación lumínica pero no ante condiciones de baja irradiancia, no observándose diferencias para tales efectos entre los tratamientos de alta y baja disponibilidad de nitrógeno. Considerando que las hojas de un cultivo se encuentran expuestas a niveles cambiantes de radiación debido a cambios en la incidencia de los rayos solares y a la extinción de luz en el canopeo es esperable que la reducción observada a altas irradiancias se diluya a nivel de canopeo. De hecho, las reducciones de biomasa a nivel cultivo se debieron principalmente a reducciones en la intercepción y absorción de radiación sin efectos claros sobre la eficiencia de uso de la misma. Los resultados obtenidos demuestran que aspectos tales como el nivel de cobertura foliar, la posición vertical del canopeo afectada por las enfermedades y la arquitectura del cultivo, junto con la cuantificación del nivel de enfermedades deberían ser considerados a la hora de tomar decisiones de control químico y como base para generar modelos de tipo funcionales que apoyen la toma de tales decisiones.

Agresividad, producción de micotoxinas y diversidad en las poblaciones de Fusarium graminearum de la región triguera argentina

La fusariosis de la espiga de trigo (FET) o golpe blanco, ocasionada por Fusarium graminearum Schwabe, es una enfermedad que afecta al cultivo de trigo (Triticum aestivum L. en todo el mundo, incluyendo la Argentina. La enfermedad ocasiona disminuciones del rendimiento, perjuicios sobre la calidad del trigo y la contaminación del grano con micotoxinas, que constituyen un riesgo para la salud y comprometen su utilización en la alimentación. Estos metabolitos, principalmente el deoxinivalenol (DON), han sido indicados como posibles factores de patogenicidad. La principal alternativa para el manejo de la enfermedad la constituye la resistencia genética. El conocimiento de la diversidad a nivel genético de las poblaciones de F. graminearum así como de la variabilidad en la agresividad presente en ellas y su relación con la producción de toxinas es información indispensable para la búsqueda de genotipos resistentes a la FET. En el presente trabajo, 112 aislamientos de F. graminearum de 28 poblaciones de la Provincia de Buenos Aires fueron analizados en su variabilidad genética, agresividad y capacidad de producción de micotoxinas. Una significativa heterogeneidad genética fue observada en las poblaciones, la mayor parte de la cual correspondió a diferencias dentro de las poblaciones antes que entre las poblaciones. La agresividad de los aislamientos, ensayada mediante la inoculación artificial de espigas de plantas de trigo cultivadas a campo, resultó un rasgo altamente heredable, variable y no estructurado geográficamente. La desecación de la porción superior de las espigas sintomáticas, probablemente debida a deficiencias de agua y nutrientes resultantes de la invasión vascular del patógeno, resultó ser una función de la agresividad de los aislamientos. Todos los aislamientos analizados presentaron quimiotipo genético DON. Se encontró una correlación significativa entre la severidad de los síntomas de la FET y la acumulación de toxina en los granos, pero no entre la producción de DON in vitro e in vivo. Los resultados obtenidos constituyen un significativo aporte al conocimiento de la dinámica de una enfermedad tan importante para la producción como constituye la FET

Agresividad, producción de micotoxinas y diversidad en las poblaciones de Fusarium graminearum de la región triguera argentina

La fusariosis de la espiga de trigo (FET)o golpe blanco, ocasionada por Fusarium graminearum Schwabe, es una enfermedad que afecta al cultivo de trigo (Triticum aestivum L. en todo el mundo, incluyendo la Argentina. La enfermedad ocasiona disminuciones del rendimiento, perjuicios sobre la calidad del trigo y la contaminación del grano con micotoxinas, que constituyen un riesgo para la salud y comprometen su utilización en la alimentación. Estos metabolitos, principalmente el deoxinivalenol (DON), han sido indicados como posibles factores de patogenicidad. La principal alternativa para el manejo de la enfermedad la constituye la resistencia genética. El conocimiento de la diversidad a nivel genético de las poblaciones de F. graminearum así como de la variabilidad en la agresividad presente en ellas y su relación con la producción de toxinas es información indispensable para la búsqueda de genotipos resistentes a la FET. En el presente trabajo, 112 aislamientos de F. graminearum de 28 poblaciones de la Provincia de Buenos Aires fueron analizados en su variabilidad genética, agresividad y capacidad de producción de micotoxinas. Una significativa heterogeneidad genética fue observada en las poblaciones, la mayor parte de la cual correspondió a diferencias dentro de las poblaciones antes que entre las poblaciones. La agresividad de los aislamientos, ensayada mediante la inoculación artificial de espigas de plantas de trigo cultivadas a campo, resultó un rasgo altamente heredable, variable y no estructurado geográficamente. La desecación de la porción superior de las espigas sintomáticas, probablemente debida a deficiencias de agua y nutrientes resultantes de la invasión vascular del patógeno, resultó ser una función de la agresividad de los aislamientos. Todos los aislamientos analizados presentaron quimiotipo genético DON. Se encontró una correlación significativa entre la severidad de los síntomas de la FET y la acumulación de toxina en los granos, pero no entre la producción de DON in vitro e in vivo. Los resultados obtenidos constituyen un significativo aporte al conocimiento de la dinámica de una enfermedad tan importante para la producción como constituye la FET

Aspectos biológicos y epidemiológicos de enfermedades del tabaco causadas por Rhizoctonia solani, en el noroeste argentino

Las enfermedades en tabaco (Nicotiana tabacum L.), causadas por Rhizoctonia solani Künh, y en importancia de prevalencia la podredumbre radicular, son las enfermedades que causan mayores pérdidas en la producción. Cuanto mayor es el conocimiento de todas las características de una epidemia, más completa es la visión de la estructura del comportamiento del patosistema para poder desarrollar estrategias de manejo de la enfermedad. Por ello este trabajo de tesis se planteó diferentes objetivos, determinar la modelización espacial de la enfermedad en las provincias de Salta y Jujuy, obteniendo por geoestadística una distribución agregada en el inicio de la epidemia y aleatoria en con el avance temporal, ajustándose al modelo exponencial, asociado a factores de manejo y ambientales. Asimismo se realizó un análisis de las secuencias de ADNr-ITS, morfología y pruebas de patogenicidad que permitieron la identificación de R. solani AG 4 HG-I, AG 2-1 y AG 4 HG-III como causantes de enfermedad en tabaco en el NOA. En los aislamientos determinados como R.solani, los marcadores ISSR permitieron detectar gran variabilidad genética, la cual estaría influenciada por la existencia de diferentes factores como ser el flujo génico por dispersión de propagulos y las prácticas de manejo. Finalmente el análisis de la dinámica temporal de epidemias permitió interpretar y entender el comportamiento de la enfermedad en diferentes materiales genéticos de tabaco, generando una importante base de información para la toma de decisiones en la generación de una estrategia de manejo de la patología. La información generada contribuye al conocimiento del sistema epidemiológico y recalca la necesidad de encarar estudios que integren a la unidad de producción a un contexto regional, teniendo en cuenta que el patosistema debe ser abordado como parte reconocida de una complejidad biológica intrínseca a la sanidad.

Aspectos biológicos y epidemiológicos de enfermedades del tabaco causadas por Rhizoctonia solani, en el noroeste argentino

Las enfermedades en tabaco (Nicotiana tabacum L.), causadas por Rhizoctonia solani Künh, y en importancia de prevalencia la podredumbre radicular, son las enfermedades que causan mayores pérdidas en la producción. Cuanto mayor es el conocimiento de todas las características de una epidemia, más completa es la visión de la estructura del comportamiento del patosistema para poder desarrollar estrategias de manejo de la enfermedad. Por ello este trabajo de tesis se planteó diferentes objetivos, determinar la modelización espacial de la enfermedad en las provincias de Salta y Jujuy, obteniendo por geoestadística una distribución agregada en el inicio de la epidemia y aleatoria en con el avance temporal, ajustándose al modelo exponencial, asociado a factores de manejo y ambientales. Asimismo se realizó un análisis de las secuencias de ADNr-ITS, morfología y pruebas de patogenicidad que permitieron la identificación de R. solani AG 4 HG-I, AG 2-1 y AG 4 HG-III como causantes de enfermedad en tabaco en el NOA. En los aislamientos determinados como R.solani, los marcadores ISSR permitieron detectar gran variabilidad genética, la cual estaría influenciada por la existencia de diferentes factores como ser el flujo génico por dispersión de propagulos y las prácticas de manejo. Finalmente el análisis de la dinámica temporal de epidemias permitió interpretar y entender el comportamiento de la enfermedad en diferentes materiales genéticos de tabaco, generando una importante base de información para la toma de decisiones en la generación de una estrategia de manejo de la patología. La información generada contribuye al conocimiento del sistema epidemiológico y recalca la necesidad de encarar estudios que integren a la unidad de producción a un contexto regional, teniendo en cuenta que el patosistema debe ser abordado como parte reconocida de una complejidad biológica intrínseca a la sanidad.

Bases moleculares de la interacción virus-planta : relación entre genes de defensa, ARNs pequeños y sintomatología

Los virus fitopatógenos producen alteraciones en el metabolismo y la fisiología de sus huéspedes provocadas principalmente por alteraciones en la expresión génica durante las infecciones. Numerosos cambios están asociados a respuestas de estrés y defensa y sus efectos secundarios son probablemente causantes de los síntomas. El uso de plantas transgénicas que expresan proteínas virales constituye un sistema útil para estudiar la complejidad de la interacción planta-virus. Con el fin de determinar patrones de expresión génica alterados, se emplearon líneas que expresan proteínas del TMV sin función supresora del silenciamiento: la proteína de cápside mutada (CPT42W), la proteína de movimiento (MP) y una línea co-expresante (MPxCPT42W) que mostró alteraciones morfológicas (semejantes a síntomas) y de acumulación de miARNs. Se realizó un microarreglo para detectar cambios transcripcionales asociados a la coexpresión de CPT42W y MP, utilizando como control una línea isogénica con ambos transgenes silenciados y fenotipo normal (mpxcpT42W*). Se estudiaron procesos biológicos cuyos genes mostraron alteraciones por la co-expresión de CPT42W y MP, focalizando en vías relacionadas a estrés oxidativo, inmunidad innata y vías degradación de ARN. Se demostró que CPT42W y MP modularon la defensa innata de un modo complejo: MP parecería actuar como inductor de defensa, alterando los niveles de ERO y SA mientras que CP jugaría un rol antagónico, inhibiendo la expresión de PR-1 y RDR1. Por otro lado, estudios funcionales en vías de degradación de ARN, demostraron que genes componentes del ARN exosoma, inducidos por la expresión de MP y CPT42W, estarían implicados en la alteración de miARNs y constituirían mecanismos alternativos subyacentes a la generación de síntomas en infecciones virales. Este trabajo constituye un importante aporte al entendimiento de los mecanismos de defensa antiviral y de producción de síntomas, proporcionando herramientas para diseñar nuevas estrategias biotecnológicas de control de virosis en cultivos de interés agronómico.

La simbiosis con endófitos del género Neotyphodium y su impacto en la interacción del pasto hospedante con otros hongos

En los pastizales naturales se encuentran muchas especies de gramíneas asociadas a endófitos asexuales del género Neotyphodium. La persistencia de la simbiosis en las comunidades ha sido asociada a los beneficios que el endófito le confiere al hospedante frente a situaciones de herbivoría y estrés abiótico. El objetivo general de esta tesis es evaluar el impacto de la presencia del endófito sobre el desarrollo de otros hongos que forman asociaciones patogénicas con el mismo pasto hospedante y estudiar de qué manera esta triple interacción se relaciona con el resto de la comunidad y el ambiente abiótico. Como sistema de estudio se utilizó a la gramínea anual Lolium multiflorum, su endófito Neotyphodium occultans y hongos con estrategias de vida contrastantes que colonizan distintos tejidos en distintos estadios del hospedante y generan cambios diversos en su demografía y ecología. La hipótesis general de esta tesis es que la presencia de endófitos altera tanto de manera directa como indirecta la interacción entre la planta hospedante y la comunidad de patógenos, y que estos cambios impactan sobre la permanencia de la simbiosis y su interacción con el resto de la comunidad vegetal. A través de un meta-análisis y experimentos manipulativos en laboratorio, invernáculo y a campo demostramos que el mutualismo reduce la infección por diversos hongos patógenos a través de mecanismos tanto fisiológicos como ecológicos, e impacta sobre otras especies de pastos. La conclusión general de esta tesis es que esta triple interacción está lejos de ser simple como fue planteado en sus inicios. Esta interacción es compleja e incluye a otros organismos de la comunidad, tanto como mediadores de la infección o como beneficiarios de los efectos de la simbiosis.

Factores que afectan la sostenibilidad del uso de feromonas en grandes áreas para control de carpocapsa (Cydia pomonella) en valle medio del Río Negro

El control de carpocapsa (Cydia pomonella), plaga clave de peras y manzanas, mediante la técnica de confusión sexual (TCS) utilizando feromonas en grandes áreas o bloques conformados por productores vecinos, constituye una estrategia de lucha sanitaria que intenta superar el esquema tradicional de uso intensivo de plaguicidas a nivel predial. La implementación en la Región Patagonia Norte de los bloques definió un sistema de innovación en la intervención territorial en términos organizacionales y participativos de diferentes actores e instituciones. La experiencia trascendió el enfoque habitual de la adopción de una nueva tecnología como un mero proceso de transferencia lineal de información desde los técnicos a los productores, para incorporar la problematica de la sostenibilidad del uso de feromonas segun las diferentes realidades e intereses de los actores involucrados en dicho sistema. El propósito de este trabajo es identificar los factores que condicionan esa sostenibilidad en función de los distintos tipos sociales de los productores, a fin de lograr una comprensión integral del problema y contar así con nuevas herramientas que faciliten la tarea de investigadores, extensionistas, funcionarios, dirigentes y fruticultores. A tal efecto se realizó una investigación cuanti cualitativa en un bloque en la localidad de Lamarque, Provincia de Rio Negro, resultado de la cual se pudieron identificar aspectos que con mayor o menor magnitud influyen en el proceso. Se concluyó que el uso de la TCS en dicho bloque no es sostenible en el estrato de los productores mas pequeños, aunque si entre los productores más capitalizados; que con dicha tecnología el fruticultor valora especialmente el tiempo libre generado por la reducción del número de tratamientos sanitarios; y que las estrategias productivas y comerciales orientadas al mercado externo no constituyen un factor determinante para la adopción.

Podredumbre del cuello y del rizoma y marchitamiento de Iris germanica producidos por Fusarium oxysporum y Sclerotium rolfsii

p.15-17

Control de la podredumbre de la endivia (Cichorium intybus L var. foliosum) producida por Sclerotinia sclerotiorum, mediante la aplicación de Trichoderma harzianum

p.151-155

Los virus en especies forestales

p.93-98

Manipulaciones genéticas para la producción y el aprovechamiento de la papa

p.129-139

Sintomatología comparada de los tizones de la flor de azalea (Rhododendron spp.)

p.81-84

Transmisión por semilla, epidemiología y control de la mancha en red de la cebada (Dreschslera teres)

p.171

Interacción planta - áfido - endosimbionte: estudio de las relaciones entre plantas del género Solanum, Myzus persicae y Buchnera aphidicola

El áfido verde del duraznero, Myzus persicae, se asocia con la bacteria endosimbiótica Buchnera aphidicola que se localiza en el hemocele del áfido. B. aphidicola suplementa la dieta del áfido, aunque podría cumplir otros roles en la interacción planta-áfido. Las respuestas de las plantas a la infestación por M. persicae, muestran mayores similitudes con las respuestas a una infección bacteriana que al ataque de insectos masticadores, por ejemplo en la inducción de procesos relacionados a la senescencia. La hipótesis propuesta en este trabajo es que en la interacción plantaáfido están involucrados efectores, los cuales podrían ser sintetizados por el áfido o por su endosimbionte primario, B. aphidicola. Por esta razón en ésta Tesis se evaluó la participación de B. aphidicola y de la senescencia foliar inducida en la interacción planta-áfido, integrando estudios que involucran distintos aspectos de la interacción entre plantas, áfidos y el endosimbionte primario. Para estudiar el comportamiento alimenticio de los áfidos se utilizó la técnica de gráfico de penetración eléctrica (EPG), y para evaluar la expresión de genes se utilizó RT-qPCR. Se encontró que la inducción de senescencia foliar incrementó el tiempo de ingestión de savia y mejoró el desarrollo ninfal de los áfidos. Además se encontró que la interrupción de la simbiosis con B. aphidicola, afecta el comportamiento alimenticio y la expresión de genes de las glándulas salivales del áfido, siendo el efecto más evidente en una interacción planta áfido compatible que en una interacción incompatible. Además, la interrupción de la simbiosis con B. aphidicola cambió la expresión de genes marcadores de las dos principales vías de defensa en Arabidopsis thaliana. Estos resultados confirman la participación de B. aphidicola y de procesos similares a la senescencia foliar, en la interacción planta-áfido.