Producto 4 REPORTE EPIDEMIOLÓGICO DE Clavibacter michiganensis subsp. sepedonicus (Spieckermann & Kotthoff) Dye & Kemp 1. Generalidades (Notificaciones de primeros reportes) La enfermedad Clavibacter michiganensis subsp. sepedonicus fue reportada por primera vez por Appel (1906) después de un brote en Alemania (Van der Wolf et al., 2005). 2. Estatus fitosanitario en México y regulación fitosanitaria C. michiganensis subsp. sepedonicus se encuentra listada como una plaga cuarentenaria A2 por la EPPO. Se considera de significancia cuarentenaria a través del viejo mundo, por ejemplo para la APPPC y IAPSC, pero también en el nuevo mundo (COSAVE y JUNAC). Diversos países productores de papa en la región de la EPPO están libres de la plaga y países del Mediterráneo que exportan mercancías de papa hasta el norte. Mientras el impacto económico directo de la enfermedad sea moderado, especialmente con sistemas de producción modernos, constituirá una mayor restricción en la producción de semilla de papa en países donde no se presenta, con efectos indirectos considerables al comercio (Van der Wolf et al., 2005) 3. Biología y ecología Dominio: Bacteria Clase: Actinobacteria Subclase: Actinobacteridae Suborden: Micrococcineae Familia: Microbacteriaceae Género: Clavibacter Morfología C. michiganensis subsp. sepedonicus es una bacteria corta, inmóvil, Gram-positiva, en forma de barra (Hayward y Waterston, 1964). Las células Gram-teñidas tienen una ligera forma de maza y con una tendencia a estar en pares en formación L o V. Las células provenientes de aislados frescos que crecen en medios de cultivo son en ocasiones muy pleomórficos con morfologías que van desde las grandes formas globosas a la típica corta, en forma de maza o barras (CABI, 2007). Ciclo Biológico Las semillas de los tubérculos de papa infectados o contaminados con C. michiganensis subsp. sepedonicus son el primer origen de infección. La bacteria migra de la semilla del tubérculo al tallo por vía del tejido vascular, y subsecuentemente en la progenie de los tubérculos lo hace a través del estolón. La densidad de población de la enfermedad se incrementa durante la temporada de desarrollo pero algunas veces puede ser detectado en tallos con 3 a 4 semanas después de plantada la semilla infectada (De Boer y McCann, 1989). C. michiganensis subsp. sepedonicus no sobrevive adecuadamente en el suelo pero puede invernar en el campo en tubérculos (contenedores de suelo) y en desechos del tejido de papa. La bacteria sobrevive particularmente cuando se secan las extensiones del tejido podrido, en el equipo, maquinaria, sacos de papa y contenedores de almacén. La bacteria se mantiene infectando en estado seco por los últimos 18 meses a temperaturas de 5°C a -40°C (Nelson, 1984). C. michiganensis subsp. sepedonicus tiene un pequeño desarrollo a (21-23°C) y es confinado principalmente a regiones frías donde se desarrolla la papa. El clima en Europa norte y central, el noreste de EUA, y Canadá parece favorece la enfermedad. 35 Reporte Epidemiológico Orden: Actinomicetales Sistema Nacional de Vigilancia Epidemiológica Fitosanitaria 4. Síntomas Informe 2009 El cultivo de papa generalmente varía en su propensión a mostrar síntomas. Los síntomas foliares se presentan de la mitad a la temporada avanzada y usualmente primero aparecen como marchitez u hojas reducidas. Los márgenes en hojas sintomáticas, con frecuencia están enroscadas hacia arriba y presentan áreas intervenales que llegan a ser de color verde a amarillo y desarrollan áreas necróticas. Los síntomas ocurren en solo uno o en pocos tallos de la planta y continúan hacia arriba de las hojas pequeñas hasta que el tallo es marchitado por completo (Fig. 1). La exudación blanca proveniente de las secciones frescas cortadas o tallos pequeños se considera un diagnostico de la enfermedad. Los síntomas son fácilmente obscurecidos por otras enfermedades foliares o de marchitez, y la senescencia natural. Figura 1. Síntomas en hojas ocasionados por Clavibacter michiganensis subsp. Sepedonicus. Créditos: S.H. de Boer, Agriculture Canadá. El primer síntoma del tubérculo es decoloración del tejido vascular al final del estolón y se observa más fácilmente en las secciones atravesadas del tubérculo. La decoloración varia de zonas amarillo crema a café, que abarca todo o solo una porción del anillo vascular. Cuando se aplica presión a un tubérculo cortado, puede expulsar un exudado cremoso sin olor del tejido (Fig. 2). Un distintivo tejido tapón-café en ocasiones rodea los huecos que se desarrollan en el tejido vascular. Las infecciones avanzadas son frecuentemente modificadas por la proliferación de micro organismos secundarios que desaparecen los síntomas típicos de la bacteria. Los síntomas externos del tubérculo, asemejan quemaduras rojas a café y/o en ocasiones grietas en la superficie (Fig.3) pero no siempre presenta infecciones severas. Los síntomas en el tubérculo se pueden confundir con los ocasionados por la bacteria R. solanacearum (CABI, 2007). 36 Producto 4 Los síntomas en el follaje y tubérculos pueden hospedar infecciones latentes (Franc, 1999). Aunque algunos cultivos tienen una mayor tendencia que otros a permanecer asintomáticos en la infección, todos los cultivos potenciales sirven como transportistas latentes del patógeno. Las infecciones latentes pueden ser detectadas por pruebas de laboratorio Detección y diagnostico La detección de la podredumbre anular mediante inspecciones visuales de campo en el follaje de la papa se ve obstaculizada por la latencia de la enfermedad, el desarrollo tardío de los síntomas, la presencia de otras enfermedades y la senectud. Similarmente la detección de la enfermedad mediante inspección de tubérculos de post cosecha es limitada por la presencia de infecciones asintomáticas y pudriciones secundarias. Sin embargo cuando están presentes los síntomas típicos, la enfermedad puede ser confirmada rápidamente mediante la aplicación de tinción del gram o pruebas serológicas las cuales demuestran la presencia de muchas bacterias gram-positivas o antígeno especifico, respectivamente (Manzer y Slack, 1979). Las infecciones latentes pueden ser detectadas mediante diversas pruebas serológicas incluyendo inmunofluorescencia, ELISA y aglutinación de látex. Específicamente las pruebas serológicas dependen del antibiótico utilizado; los anticuerpos monoclonales específicos para la detección mediante inmunoflorescencia y ELISA son validos (De Boer et al., 1996). Para una determinación inequívoca de la infección latente, los resultados serológicos positivos pueden ser confirmados por bioensayos en berenjena y aislados de C. michiganensis subsp. sepedonicus (Anon., 1987). Se han establecido protocolos de laboratorio para las pruebas de tubérculos o tallos para la posible infección latente de pudrición anular (De Boer y Hall, 2000). Los métodos de detección basados en ADN que incluye la amplificación del ADN mediante la reacción en cadena de la polimerasa han sido desarrollados pero no son ampliamente utilizados (Li y De Boer, 1995; Mills et al., 1997; Schneider et al., 1993). Se puede obtener sensibilidad adicional mediante el uso de PCR en tiempo real (Lee et al., 1997; Schaad et al., 1999). Estas tecnologías probablemente tienen un gran potencial para confirmar diagnósticos preliminares antes que los métodos de detección rutinarios. 6. Hospederos La infección natural ocasionada por la enfermedad ha sido encontrada solo en papa. La remolacha azucarera fue descrita como un hospedante natural asintomático y la bacteria también se ha encontrado en la semilla de la remolacha azucarera. En pruebas de inoculación en Solanaceas incluyendo tomates y 37 Reporte Epidemiológico 5. Sistema Nacional de Vigilancia Epidemiológica Fitosanitaria berenjenas, fueron encontrados susceptibles, en la región de la EPPO, solo se le considera hospedero a la papa (EPPO, 2010). 7. Mecanismos de Dispersión Los tubérculos infectados son la fuente principal de C. michiganensis subsp. sepedonicus y el patógeno se dispersa a otros tubérculos mediante contacto directo o por contaminación de maquinaria y otro equipo con el cual las papas entran en contacto, los cuchillos para cortar y el seleccionador de plántulas son particularmente propensos a propagar la infección. La propagación del agente patógeno en maquinas de clasificación contaminadas y camiones de transporte también son importantes. La propagación planta a planta en el campo usualmente es lenta (Mansfield-Giese, 1997). Pero existe evidencia que los insectos pueden transmitir la enfermedad (Christie et al., 1991). Las plantas infectivas también pueden servir como un origen de infección (CABI, 2007). 8. Prevalencia y distribución geográfica de la enfermedad De acuerdo con la EPPO, 2010 C. michiganensis subsp. sepedonicus se encuentra distribuido para la región de la EPPO: Argelia, Dinamarca, Finlandia, Noruega, Polonia, Rusia (Europea, Siberia; amplia distribución), Suecia y Ucrania. En Alemania (Schleswig-Holstein), el anillo de la raíz fue encontrado, pero no se conocen áreas con brotes recientes y la enfermedad no se considera establecida. Existen reportes de que la enfermedad se encuentra en Bélgica, República Checa, Grecia, Líbano, Rumania, Eslovaquia y Suiza. Un registro en Turquía demostró ser erróneo. En Francia la enfermedad fue erradicada. Asia: China (Anhui, Hebei, Heilongjiang, Henan, Hunan, Jiangsu, Ningxia, Shaanxi, Yunnan, Zhejiang), Japón, Kazajstán, República Popular Democrática de Corea, República de Corea, Nepal, Rusia (Siberia), Taiwán, Uzbekistán. Según informes no confirmados de Afganistán, China, Camboya, Líbano y Vietnam. Informe 2009 África: Argelia. América del Norte: Canadá (Columbia Británica a Terranova y Nueva Escocia) y EE.UU. (Idaho, Kansas, Maine, Nueva York, Dakota del Norte, Oregón, Washington, Wisconsin). Informe no confirmado de México. Figura 4. Prevalencia y distribución mundial de Clavibacter michiganensis subsp. Sepedonicus Créditos: CABI, 2007 9. Potencial económico, impacto ambiental e implicaciones comerciales En Norte América y la Unión Europea. C. michiganensis subsp. sepedonicus es considerada un organismo cuarentenario por su cero tolerancia en el establecimiento. Un simple tubérculo infectado resulta en un gran daño económico. C. michiganensis subsp. sepedonicus puede causar daño de tres 38 Producto 4 diferentes formas: 1. Mediante pérdidas directas durante el desarrollo y almacén, 2. Mediante el rechazo de lotes de semilla infectada y el costo de las medidas de control, 3. Mediante perdidas del mercado de exportación o dificultades para abrir nuevos mercados. Por ejemplo en la actualidad, Canadá y Estados Unidos tienen dificultades para exportar semilla de papa a Europa por la bacteria (Van der Wolf et al., 2005). México cuenta con una superficie sembrada de papa (papa y semilla) de 61,069 hectáreas, de las cuales se cosechan 60,241 con una producción de 1,670,148 toneladas, cuyo valor de producción es de aproximadamente 7,844,706 miles de pesos (SIAP, 2008). Ubicación Sup. Sembrada (Ha) Sup. Cosechada (Ha) Producción (Ton) Rendimiento (Ton/Ha) PMR ($/Ton) Valor Producción (Miles de Pesos) SINALOA 14,014.00 14,013.00 343,992.00 24.55 4,644.67 1,597,730.00 SONORA 11,648.00 11,645.00 386,850.58 33.22 5,547.18 2,145,930.14 CHIHUAHUA 5,257.00 5,103.00 131,482.57 25.77 5,386.56 708,239.07 PUEBLA 4,857.00 4,360.00 94,578.00 21.69 3,346.30 316,486.00 MEXICO 4,554.50 4,544.50 129,441.95 28.48 3,659.06 473,635.43 10. Estrategias para la vigilancia, alerta, monitoreo y detección La principal estrategia de vigilancia de la enfermedad, es mediante recorridos mensuales, en zonas productoras del cultivo de papa, para buscar síntomas sospechosos a los ocasionados por C. michiganensis subsp. sepedonicus auxiliándose de una guía de síntomas donde se muestran los daños característicos ocasionados por la bacteria C. michiganensis subsp. sepedonicus. En los casos donde se presenten síntomas similares a los ocasionados por la enfermedad, se procederá a la toma de muestra de acuerdo a lo mencionado en el protocolo para la toma de muestra de plagas cuarentenarias de la papa y dichas muestras serán enviadas al Centro Nacional de Referencia Fitosanitaria (CNRF) para su análisis. Toda vez que se confirme la presencia de la bacteria se realizará una evaluación de la enfermedad donde de acuerdo a lo observado se asignara un porcentaje de incidencia, el cual es la relación entre el número de plantas u órganos vegetales infectados y el número total de plantas u órganos inspeccionados, y se expresa mediante la siguiente fórmula: PI= N° de Unidades Infectadas x 100/ N° total de unidades inspeccionadas (tubérculo, hojas y raíz). De esta manera se podrá detectar de manera oportuna la presencia de la bacteria C. michiganensis subsp. sepedonicus y efectuar las acciones para el manejo, confinamiento y erradicación de la enfermedad. 11. Control Control legal En todo Estados Unidos la cuarentena del patógeno C. michiganensis subsp. sepedonicus esta bajo un estatuto estricto de control establecidas por el consejo directivo 2000/29/EC y 93/85EEC con el objetivo de prevenir la entrada y extensión de C. michiganensis subsp. sepedonicus y erradicarla de Estados Unidos. La exclusión de C. michiganensis subsp. sepedonicus en una región depende mucho en la habilidad de medidas eficientes para la inspección y prueba de papas, el uso de semilla sana y su manipulación bajo medidas estrictas de higiene (Van der Wolf et al., 2005). 39 Reporte Epidemiológico Tabla 1. Principales estados productores de papa (SIAP, 2008). Sistema Nacional de Vigilancia Epidemiológica Fitosanitaria Inspección y Monitoreo Las inspecciones son importantes para monitorear al cultivo, pero no serán capaces de detectar la enfermedad. Los síntomas frecuentemente se presentan después en la temporada y pueden permanecer sin detección mediante la destrucción del tallo. Los síntomas pueden ser enmascarados por otras enfermedades o senescencia natural de la planta (Van der Wolf et al., 2005). Control cultural La forma más efectiva de prevenir la enfermedad es a través de la exclusión del patógeno del sistema de producción de la papa. Solo debe utilizarse semilla certificada, seleccionada de sitios donde se conoce que no se encuentra presente la enfermedad. Las papas no pueden ser garantizadas libres de C. michiganensis subsp. sepedonicus, pero la vigilancia intensiva y repetida incrementa la confianza en el estatus de un área libre de la enfermedad (Van der Wolf et al., 2005). Una higiene es el siguiente mecanismo de control más importante. Particularmente en equipos y áreas que son compartidas o alquiladas, deben ser cuidadosamente desinfectadas, por ejemplo con glutaraldehído, hipoclorito, amonio cuaternario, peroxigeno y compuestos fenólicos (Van der Wolf et al., 2005) Informe 2009 Un tratamiento caliente a 82º centígrados durante 5 minutos se encontró que también elimina efectivamente al patógeno. Las malezas pueden ser un origen de infección y deben ser evitadas. Es importante el control de insectos para evitar infecciones iníciales. El daño al cultivo durante las prácticas culturales, como el control de plagas y enfermedades, fertilización e irrigación deberán evitar como sea posible la dispersión de la enfermedad. Los cultivares resistentes a C. michiganensis subsp. sepedonicus no se encuentran disponibles y la utilización de variedades tolerantes no se recomienda porque enmascaran las infecciones (Van der Wolf et al., 2005). 12. Recomendaciones Utilización de semilla certificada Capacitación de técnicos responsables del monitoreo e inspección de la enfermedad, sobre los síntomas ocasionados por la bacteria Realizar las labores culturales de manera higiénica Evitar los daños ocasionados al cultivo durante las labores culturales Realizar recorridos periódicos en la búsqueda de síntomas similares a la enfermedad, de tal manera que se realiza una oportuna detección del patógeno. Realizar el control de malezas presentes en el cultivo debido a que estas pueden ser un origen de infección. Se debe realizar el control de insectos para evitar infecciones iniciales Regular la movilización de material vegetativo proveniente de zonas donde la enfermedad se encuentra presente, hacia zonas donde aun no se presenta Desinfectar el material de trabajo Ante la sospecha de la presencia de la bacteria en base a los síntomas que presenta el cultivo. La Dirección General de Sanidad Vegetal a través del Centro Nacional de Referencia Fitosanitaria, ha establecido la comunicación pública mediante el servicio telefónico 01 800 987 987 9 para la atención personalizada. 40 Producto 4 13. Literatura Anon., 1987. Scheme for the detection and diagnosis of the ring rot bacterium Corynebacterium sepedonicum in batches of seed potatoes. EUR 11288. Luxembourg: Office for Official Publications of the European Communities. Boer SHde, Hall JW, 2000. Proficiency testing in a laboratory accreditation program for the bacterial ring rot pathogen of potato. Plant Disease, 84(6):649-653. Boer SHde, Boucher A, Haan TLde, 1996. Validation of thresholds for serological tests that detect Clavibacter michiganensis subsp. sepedonicus in potato tuber tissue. Bulletin OEPP, 26(2):391-398. Christie RD, Sumalde AC, Schulz JT, Gudmestad NC, 1991. Insect transmission of the bacterial ring rot pathogen. American Potato Journal, 68(6):363-372. EPPO, 2010 (En linea: http://www.eppo.org/QUARANTINE/bacteria/Clavibacter_m_sepedonicus/CORBSE_ds.pdf citado el 20 de enero de 2010) Franc GD, 1999. Persistence and latency of Clavibacter michiganensis subsp. sepedonicus in field-grown seed potatoes. Plant Disease, 83(3):247-250. Hayward AC, Waterston JM, 1964. Corynebacterium sepedonicum. CMI Descriptions of Pathogenic Fungi and Bacteria No. 14. Wallingford, UK: CAB International. Manzer FE, Slack SA, 1979. Report of the pathology section committee on bacterial ring rot diagnosis. American Potato Journal, 56:551-555. Lee IM, Bartoszyk IM, Gundersen DE, Mogen B, Davis RE, 1997. 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