Ocurrencia del rayado bacteriano en cultivos de trigo y cebada en la

OCURRENCIA DEL RAYADO BACTERIANO EN CULTIVOS
DE TRIGO Y CEBADA EN LA ARGENTINA
ANA M ARÍA R O M E R O 1 y M. CARM ONA'
Recibido: 21/07/04
Aceptado: 26/11/04
RESUM EN
El rayado bacteriano causado por Xanthomonas translucens pv. undulosa, es una enfermedad de
común ocurrencia en trigo en todo el mundo, causando severos daños y pérdidas durante años lluviosos
o en campos bajo riego. A pesar de su importancia, son pocas las veces que se cuantifica la intensidad de
su ataque, se caracteriza al patógeno y se informa sobre el comportamiento de nuevas variedades. Par­
ticularmente en la Argentina, existe muy poca información relacionada con esta enfermedad. Este trabajo
tiene como objetivos establecer el origen de las lesiones alargadas y acuosas que fueron frecuentemente
observados en cultivos de trigo en el sur de las provincias de Santa Fe y Buenos Aires y en cebada en el
oeste de ésta última provincia. Asimismo, se informa sobre lareacción de algunos de los cultivares de trigo
más difundidos frente a la inoculación artificial con el patógeno aislado.
P a la b ra s clave. Xanthomonas translucens pv. undulosa, Triticum aestivum , Hordeum vulgare.
O CC U R R E N C E OF BAC TERIAL STREAK IN W H EAT AND BARLEY IN ARG EN TIN A
SUM M ARY
Bacterial streak, caused by Xanthomonas translucens pv. undulosa, is a common disease affecting
wheat worldwide. It causes severe losses during rainy years, or on irrigated fields. Despite its relevance,
there are not many reports about the disease severity, behavior of new varieties and characterization of the
pathogen. In Argentina, there have been only few reports related to this disease. The objectives o f this work
were to determine the etiology of the lesions frequently observed on wheat crops in southern Santa Fe and
Buencs Aires Provinces, and on barley on western Buenos Aires. We also present information on the
response of the most widespread planted wheat cultivars to artificial inoculations with the isolated
pathogen.
K eyw ords. Xanthomonas translucens pv. undulosa, Triticum aestivum , Hordeum vulgare.
IN TRO DUCCIÓ N
L as caracte rístic a s a m b ien tales en la R eg ió n
P am p ean a d u ran te el añ o 2001 p u ed en d efin irse co ­
m o inéditas, so rp resiv as, y d iferen tes a los p ro m e ­
dios histó rico s. L o s ex ceso s de h u m ed ad , lluvias y
los cam b io s té rm ic o s d o m in a ro n d ich a c am p a ñ a de
los cereales d e invierno. E sa in estab ilid ad se aso cia
con la o cu rre n c ia d e n u ev as e n ferm ed ad es, resu rg i­
m iento de viejas y co n el ataq u e in ten siv o de las tra­
d icio n ales (C arm o n a, 2 002).
L as co n tin u as llu v ias y el h u m e d e c im ie n to p e r­
m an en te del tejid o vegetal g en eraro n las c o n d icio ­
nes p ara la in fecció n y el ráp id o crec im ien to de la
b ac-teria X a n th o m o n a s tra n slu c en s pv. u n d u lo sa
(ex Jo n e s, Jo n son and R ed d y 1917) V auteri n , H oste,
K ersters and S w in g 1995; sin.: X. c a m p e stris pv.
u n d u lo sa ), ag en te cau sal del ra y a d o b acte rian o qu e
afecta al trigo, ceb ad a, triticale y otras g ram ín eas
(B rag ard e t a l , 1997). E sta en fe rm e d a d es de co m ú n
o cu rren cia en tod o el m u n d o c a u sa n d o sev ero s
'Cátedra de Fitopatología, FAUBA, Av. San Martín 4453, 1417 Buenos Aires, Argentina
E-mail: [email protected], [email protected]
REV FACULTAD DE AGRONOMIA 24 (3): 177-180, 2004
178
ANA MARÍA ROMERO y M. CARMONA
d años y pérd id as d u ran te años llu v io so s o en cam p o s
bajo riego. L a ú ltim a cita en la A rg e n tin a fu e rea li­
zada en 1996 en c a m p o s de trig o b ajo rieg o co n los
c u ltiv ares K lein C aciq u e, K lein D rag ó n y P ro ln ta
F ederal (C arm o n a e t al., 1996). E l p ató g en o se tra n s­
m ite p o r sem illa y so b rev iv e en los resto s de varias
g ram ín eas (M alav o lta e t a l 2 0 0 0 ; W iese, 1977).
S egún D u v eiller (19 9 5 ) la in cid en cia de la e n fe rm e ­
dad se in crem en tó en vario s p aíses d esd e la d écad a
del ’ 80 deb id o , en tre o tras razo n es al c u ltiv o de trigo
en n uevas reg io n es con p re d isp o sició n a la e n fe rm e ­
dad, la o cu rren cia de cam b io s c lim ático s ex c e p c io ­
nales, la su scep tib ilid ad de los n u ev o s cu ltiv ares, y
po r el in tercam b io de sem illas y g erm o p lasm a in fec­
tado/infestado. A esto s asp ecto s se d eb erían ag reg ar
la ex p an sió n de la siem b ra d irec ta co n su c o n se c u e n ­
te acu m u lació n de rastro jo y a u m en to de p lan tas
v oluntarias, la in tro d u cció n y creació n de n u ev o s
g enotipos su scep tib les en A m é ric a del S ur y la falta
de un p ro g ram a de contro l en sem illa. A p esar de la
im p o rtan cia d e la estría b a cte rian a en la A rg e n tin a y
en el resto del m u n d o , g en era lm e n te los in fo rm es
sobre las ap aricio n es d e la en ferm e d a d no incluyen
la cu an tificació n de su in c id e n c ia y se v e rid a d y, a
v eces, ta m p o c o la c o n firm a c ió n de la p re s e n c ia del
p a tó g e n o (D u v e ille r, 1995), ni el e stu d io so b re el
co m p o rta m ie n to v arietal.
E ste trab ajo tien e c o m o o b je tiv o e stab lecer el
origen de 1as lesiones alarg ad as y acu o sas qu e fu ero n
frecu en tem en te o b serv a d as en cu ltiv o s d e trigo en la
A rgentina, y tam b ién so b re la reacció n de alg u n o s
cu ltiv ares de trigo fren te a la in o cu lació n artificial
del p ató g en o aislado.
M A T ER IA LES Y M ÉTO DO S
Con el fin de aislare identificai* al patógeno, en el año
2001 se recolectaron muestras en cultivos de trigo ubi­
cados en la localidad de Villa Cañas (sur de Santa Fe) y
en Necochea (sur de Buenos Aires), de plantas que pre­
sentaban lesiones foliares necróticas estriadas, a veces
acuosas. El cultivar de trigo en ambos casos fue Baguette
10, el que se encontraba en estado de floración (10-10.1)
según la escala de Feekes (Large, 1954). Asimismo, se
recolectaron plantas de cebada del cultivar Quilmes Pa­
lomar con sintom atologia semejante y en el mismo esta­
do fenologico descripto para trigo, en la localidad de
Bragado (oeste de Buenos Aires). El rango de severidad
(porcentaje de área foliar afectada por las manchas es­
triadas) estimado en todas las plantas, alcanzó valores de
R ev. Facultad de A gronomía, 24 (3): 177-180, 2004
entre 5-25% con un promedio de 15%. Los mayores va­
lores de severidad fueron encontrados sobre las hojas
bandera (HB) y HB -1.
Para el aislamiento e identificación del agente cau­
sal, se sembraron exudados y macerados de trozos de ho­
jas con síntomas en placas de YDC (medio agarizado con
extracto de levadura, dextrosa y carbonato de calcio;
(Schaad et a l , 2001) que se incubaron a 28 °C durante 48
horas. Se seleccionaron colonias aisladas, de coloración
amarilla, de aspecto mucoso, brillantes, lisas, circulares,
convexas, de 2-3 mm de diámetro y con borde entero, tí­
picas de Xanthomonas sp. Los aislamientos se caracte­
rizaron mediante tinción de Gram, reacciones de oxidasa
y catalasa, degradación de almidón y gelatina, la prueba
de hipersensibilidad en tabaco y pimiento. Para las prue­
bas de patogenicidad se infiltraron hojas de plantas de
trigo sanas, del cultivar Prolnta Cinco Cerros, con las
suspensiones bacterianas (106UFC/ml; Duveiller, 1995).
También se determinó la sensibilidad de los aislam ien­
tos al cobre (sulfato de cobre, 200 ppm) y estreptom icina
(sulfato de estreptomicina, 100 ppm).
Con el fin de estudiar el comportamiento de distintos
cultivares de trigo frente al patógeno, se sembraron ma­
cetas en el invernáculo con los siguientes cultivares:
Klein Don Enrique, Redomón, Buck Arriero, Prolnta
Puntal, Baguette 10 y Klein Pegaso. Todos ellos consti­
tuyen variedades representativas de las sembradas en la
Región Pampeana. Se sembraron cuatro macetas por ge­
notipo y 10 semillas de un mismo genotipo por maceta.
Las plantas fueron mantenidas a tem peratura ambiente y
se regaron convenientemente. La inoculación se realizó
por inmersión de las plantas (3-4 hojas) en una suspen­
sión de inoculo (106 UFC/ml), conformado por partes
iguales de dos aislamientos obtenidos a partir de lesiones
en hojas en trigo Baguette 1Oy cebadaQ uilm es Palomar.
Las plantas fue ron manten idas en cámara húm eda por 48
hs mediante bolsas plásticas transparentes, a una tem­
peratura promedio de 15-20°C. Posteriormente las plan­
tas fueron descubiertas y regadas a intervalos de 1-2 días.
A los 15 días de la inoculación se realizó la primera ob­
servación cuantificando la incidencia (% de hojas enfer­
mas respecto al total) y la severidad (% de área foliar
afectada por las manchas estriadas). La evaluación se
realizó en todas las hojas, excepto las que estaban com ­
pletamente necrosadas o senescentes, las que no fueron
contabilizadas para su análisis. Cinco días después se
realizó una segunda cuantificación para describir la evo­
lución de los síntomas. Los resultados fueron evaluados
usando el procedimiento de modelos lineales generales
(GLM) de SAS (SAS Institute Inc., Cary, NC). Los valo­
res de severidad de la enfermedad en la segur da observa­
ción fueron transformados (log) antes de su análisis, para
normalizarlos (Steel et al., 1997). La comparación de me­
dias se realizó con la prueba de Fisher LSD protegida
(Steel et a l , 1997).
Ocurrencia del rayado bacteriano en cultivos de trigo y cebada en la Argentina
RESULTADOS Y DISC USIO N
L o s aislaim ie n to s o b ten id o s resu ltaro n ser G ram
negativos, sus célu las bacilifo rm es, d eg rad aro n g ela­
tina p ero no alm id ó n , re su ltaro n catalasa p ositivos,
o x id asa n eg ativ o s y fu ero n sen sib les a 100 p p m de
estrep to m icin a y a 2 0 0 ppm de cobre. L a sen sib ili­
dad al co b re y la e stre p to m ic in a p o sib lem en te se
d eb a a u n a falta de ex p o sic ió n de la b acte ria a los
m ism os, p u es actu a lm e n te no se están realizan d o
tratam ien to s co n b acte ricid a s en la A rg en tin a. L os
aislam ien to s d iero n reacció n de h ip ersen sib ilid ad
en p im ien to y tab aco . L as in o culacio n es efectu ad as
en el cu ltiv a r de trig o P ro ln ta C in co C erro s p ro d u je ­
ro n el h u m e d e c im ie n to c a ra c te rís tic o (“ w a te r
so a k in g ” ) d e n tro d e los 5 d ía s d e e fe c tu a d a la in o ­
cu lac ió n . P o ste rio rm e n te su rg ie ro n estría s m a rro ­
nes, h ú m e d a s, c u b ie rta s p o r z o o g le a s (e x u d a d o s
b a c te ria n o s), c o in c id e n te s co n las le sio n es o b se r­
v ad as o rig in a lm e n te . L a s c a ra c te rístic a s de los a is­
lam ien to s o b te n id o s, lo s re su lta d o s d e las re a c c io ­
n es b io q u ím ic a s y d e los en sa y o s de p a to g e n ic id a d ,
así co m o las c a ra c te rístic a s d e los rea isla m ie n to s,
p e rm ite n c o n c lu ir q u e el a g e n te e tio ló g ic o c o rre s­
p o n d e a X. tr a n slu c e n s ( V auterin e t a l , 1995). E ste
p ató g e n o fu e a isla d o ta n to en trig o c o m o en c e b a ­
da, lo q u e c o n firm a su ran g o d e in fe c c ió n en a m b o s
cu ltiv o s. S ó lo h ay d o s p a to v a re s d e X. tr a n slu c e n s
c a p aces d e c a u sa r e stría en trig o y ceb ad a: X. tr a n s­
lu cen s pv. u n d u lo sa y X. tr a n slu c e n s pv. c e re a lis
(B rag ard et a i , 1997). E sto s d o s p a to v a re s no son
fácilm en te d is tin g u ib le s c o n los m éto d o s tra d ic io ­
179
n ales, ya q u e tie n e n el m ism o ra n g o d e h o sp e d a n te s
en in o c u la c io n e s a rtific ia le s (B ra g ard e t a l., 1997).
E n e stu d io s p rev io s c o n c e p as p ro c e d e n te s de d is­
tin tas p artes del m u n d o , q u e in c lu y e ro n té c n ic a s
m o le c u la re s, los a isla m ie n to s p ro c e d e n te s d e la
A rg en tin a fueron id e n tificad o s co m o X. tra n slu ce n s
pv. u n d u lo sa (B rag a rd e t a l., 1997). C o n e ste a n te ­
c ed e n te , c o n sid e ra m o s q u e los a isla m ie n to s re a li­
z ad o s en este tra b a jo c o rre sp o n d e ría n a X. tr a n s ­
lu ce n s pv. u n d u lo sa .
E n los e stu d io s so b re el c o m p o rta m ie n to d e
c u ltiv a re s d e trig o fre n te al p a tó g e n o to d o s los c u l­
tiv ares in o c u la d o s m o stra ro n sín to m as n e c ró tic o s
y acu o so s típ ic o s d e la m a n c h a e stria d a , sim ila re s
a las lesio n e s o b se rv a d a s en el ca m p o . L a s m a n c h a s
p ro g re sa ro n d e la p arte in fe rio r a la su p e rio r. L o s
n iv e le s de in c id e n cia y se v e rid a d v a ria ro n co n los
d istin to s c u ltiv a re s (C u a d ro N° 1). L o s v a lo re s de
in c id e n c ia a u m e n ta ro n lig e ra m e n te e n tre la p rim e ­
ra y la seg u n d a o b serv ació n , m ien tras q u e los d e se ­
v erid ad en general arro jaro n v alo res m en o res en la
seg u n d a o b serv ació n co m p ara d a co n la prim era.
E sto se p o d ría d e b er a q u e 1as hoj as q u e h ab ían m u e r­
to o estab an sen escen tes n o fu ero n c o n sid erad as
p ara su ev alu ació n , p o r ser d ifícil d e term in a r la c a u ­
sa de la necrosis. L a e x cep ció n fu e el cu ltiv a r K lein
D o n E n riq u e, q u e tuvo u n a sev e rid a d m a y o r en la
seg u n d a o b se rv a c ió n q u e en la p rim era . E ste c u lti­
v ar tu v o un a in c id e n c ia fo lia r m ás b a ja q u e el resto
de los g e n o tip o s en los d o s m o m e n to s e v a lu a d o s,
sien d o a su v ez el de m e n o r se v e rid a d en la p rim e ra
o b se rv ac ió n . E l a u m e n to d e la se v e rid a d e n tre ob-
180
ANA MARÍA ROMERO y M. CARMONA
serv acio n es p o d ría ex p lic a rse p o r u n a m en o r n e cro ­
sis total d e h o jas c o m o c o n se c u e n c ia d e la e n fe r­
m ed ad . E n la se g u n d a o b se rv a c ió n , B u ck A rriero
tu v o la se v e rid a d m ás b a ja e n tre los g e n o tip o s
e v a lu a d o s, sie n d o s ig n ific a tiv a m e n te m e n o r q u e la
sev e rid a d del e stria d o en K lein D o n E n riq u e y R e ­
d o m ó n . L o s c u ltiv a re s P ro In ta P u n ta l y R ed o m ó n
tu v iero n los m a y o re s n iv e le s d e in c id e n c ia en las
dos o b se rv a c io n e s re a liz a d a s , y d e se v e rid a d en la
p rim e ra o b se rv a c ió n ; los m e n o re s v alo res c o rre s­
p o n d ie ro n a K le in D o n E n riq u e . Si b ien la b ú sq u e ­
d a d e la re s iste n c ia g e n é tic a es la m a n e ra m ás p rá c ­
tica y e c o n ó m ic a de p o d e r m a n e ja r una e n fe rm e ­
d ad , p ara el caso de la m a n c h a e stria d a el lo g ro de
v arie d a d e s re s iste n te s n o h a sid o ex ito so . L a p re ­
se n cia d e c u ltiv a re s su sc e p tib le s c o m o los aq u í
an alizad o s, q u e se su m a n a los q u e se in fo rm a ro n en
trab ajo s an te rio re s (C a rm o n a e t al., 1996), po n en
d e m a n ifie sto la n e c e sid a d de im p le m e n ta r un p ro ­
g ram a d e c o n tro l b a sa d o p re fe re n te m e n te en la ro ­
tació n d e c u ltiv o s y el tra ta m ie n to d e sem illa. E sta s
m e d id as re le v a n te s p a ra m u c h a s e n fe rm e d a d e s tie ­
n en aú n m a y o r im p o rta n c ia p a ra a q u ellas d e o ri­
gen b a c te ria n o , ya q u e a d ife re n c ia d e las c au sa d a s
p o r h o n g o s, las e n fe rm e d a d e s b a c te ria n a s no p u e ­
d en ser c o n tro la d a s en el c am p o c o n p ro d u c to s
q u ím ic o s d e m a n e ra efectiv a. P a ra el c o n tro l d e la
b a c te ria en sem illa se han e v a lu a d o d istin to s tra ­
tam ientos com o el uso de acetato cú p rico a cidificado,
o la ap licació n de calo r seco. A m b o s tratam ien to s re ­
sultan eficaces pero afectan la g erm in ació n . O tras
alternativas son el uso d e g u azatin e c o n im azalil
(M e h ta y B asso i, 1993), y el p ro b e n a z o le (L uz,
1993), los qu e p re se n tan b u e n c o n tro l d e la b a c te ­
ria. P o r o tra parte, la ro ta c ió n d e c u ltiv o s p o d ría ser
u n a m e d id a e fic a z d e c o n tro l. S in e m b a rg o , es n e ­
c e sa rio e stu d ia r el ra n g o d e h o sp e d a n te s se c u n d a ­
rios q u e p re se n ta X. tr a n slu c e n s pv. u n d u lo sa p ara
e v a lu a r el éx ito de e sta m e d id a. P a ra p o d e r d e sa rro ­
llar e stra te g ia s de m a n e jo ra c io n a l, se rá n e c e sa rio
lle v a r a c ab o in v e stig a c io n e s q u e p ro fu n d ic e n los
c o n o c im ie n to s so b re la m é to d o s d e c u a r tifica c ió n ,
d e tec ció n y c o n tro l d e la b a c te ria en se m illa , a d e ­
m ás de p la n ific a r e x p e rim e n to s q u e a b o rd e n las
e stra te g ia s d e su p e rv iv e n c ia y su d u ra c ió n . F in a l­
m en te, la b ú sq u e d a d e la re s iste n c ia g e n é tic a y el
e stu d io d e la fo rm as p a to g é n ic a s (patov ares) ta m ­
b ién d eb e rían in c lu irse e n tre las a c tiv id a d e s de
e stu d io so b re X. tra n slu c en s.