Informe 2009

Producto 5
PROTOCOLOS DE CAMPO
Introducción
Un protocolo de campo es un documento estandarizado y validado respecto al trabajo de campo para el
establecimiento de parcelas centinela, que permita homogenizar los datos que se subirán a las
plataformas de información de plagas, para el seguimiento fitosanitario motivo de Vigilancia
Epidemiológica.
Sirve como un plan escrito y detallado de las actividades o procedimientos para la ubicación y selección
de parcelas centinela, métodos de muestreo, identificación de signos y síntomas, así como la
determinación de daño y severidad, toma y envío de datos de campo, que el personal de los organismos
auxiliares de sanidad vegetal deben llevar a cabo para alimentar el SCOPE. Esto debido a que se
requiere la estandarización en la toma, captura y envío de datos a la plataforma de información con el fin
de que los resultados de las observaciones tengan validez y puedan ser comparados y analizados, así
como la inclusión de procedimientos validados para evidenciar, evaluar y dar seguimiento a las plagas
bajo control oficial.
Protocolo de campo
Este producto tiene como objetivo apoyar a la DGSV a través de los organismos auxiliares de sanidad
vegetal para llevar a cabo actividades en campo con el propósito de mejorar y hacer eficiente la vigilancia
epidemiológica fitosanitaria.
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Sistema Nacional de Vigilancia Epidemiológica Fitosanitaria
Puccinia graminis f. sp. tritici (Ug99)
Roya del tallo de trigo
A. Plaga
En 1999 una nueva raza altamente virulenta
TTKS (Ug99) fue identificada en Uganda y
desde entonces se ha propagado, provocando
una creciente epidemia en Kenia y Etiopia1.
Informe 2009
A.1. Ubicación taxonómica
Dominio: Eucariota
Reino: Fungí
Phylum: Basidiomicota
Clase: Urediniomicetes
Orden:
Uredinales
Familia:
Pucciniaceae
Género:
Puccinia
(CABI 2007)
A. 2. Morfología
P. graminis f. sp. tritici es una roya macro cíclica,
heterotalica, con cinco diferentes fases de
esporas
(uredial,
telial,
basidiospora,
espermagonio y aecial). Las características y la
ontogenia de cada una de las fases fueron
descritas hasta nivel ultra estructural por Harder
(1984).
Las urediosporas de P. graminis f. sp. tritici son
dicariotas (n+n), deshicente, de pared gruesa y
cubiertas de espinas. Son elípticas y alrededor
de 20 X 30 micras (Fig. 1).
Fig. 1 Urediosporas de Puccinia graminis
Créditos: http://www.broadinstitute.org
1
www.globalrust.org
Las teliosporas son dos unicelulares de pared
gruesa (con más de cinco capas) y se engrosan
en el extremo apical (fig.2) (CABI 2007).
Fig. 2 Teliospora de Puccinia graminis
Créditos: www.fgsc.net/
B. Hospederos
P graminis f sp. tritici se encuentr:S:a limitada a
especies de Triticum, sin embargo infecta de
manera natural a plantas de Secale cereale,
Hordeum vulgaris, H. jubatum, H. pusillum,
Elymus junceus occur. Muchos géneros de la
tribu Hordeae son infectados mediante
inoculaciones artificiales (USDA 2009).
Los hospederos principales del hongo son:
Hordeum vulgare (cebada), Secale cereale
(centeno), Triticum aestivum (trigo), Triticum
turgidum (trigo durum). Además presenta
hospederos silvestres como: Berberis vulgaris
(agracejo Europeo), Elymus repens (hierba
quack), Lolium multiflorum (centeno Italiano)
(CABI, 2007).
B.1 Distribución de Hospederos en
México
El
principal
hospedero
de
importancia
económica en México es el Trigo (Triticum
aestivum) donde se tienen 23 estados
productores de trigo, los cuales suman una
superficie sembrada con alrededor de 845,000
de las cuales se cosechan 828,725 hectáreas
con una producción de 4,213,545 toneladas
cuyo valor de producción supera los 15 mil
millones de pesos (SIAP, 2008). En la tabla 1 se
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Producto 5
representan los estados de la Republica
Mexicana con mayor importancia en la
producción de trigo.
resultado de la basidiospora, y se le conoce
como picnidio. En la fase aecial (CABI, 2007).
Tabla 1.Principales estados productores de Trigo
en México
Estado
SONORA
288,677.00 1,764,136.07 7,190,140.87
GUANAJUATO
BAJA
CALIFORNIA
ZACATECAS
TLAXCALA
144,045.00 809,153.99
2,716,276.80
96,491.00
49,382.00
46,062.00
535,201.11
114,703.70
121,923.21
2,007,488.75
349,104.06
277,557.92
CHIHUAHUA
37,699.93
188,776.58
642,350.38
Producción
(Ton)
C. Distribución Geográfica
La raza Ug99 fue detectada por primera vez en
Uganda en 19992. Tras su detección, las
investigaciones en los países vecinos de África
Oriental revelo que la misma raza pudo haber
migrado hacia sitios en Valle Rift provincia de
Kenya central en 1998/1999, con un posterior
avance hacia el este de Kenya en el 2001. En el
2003 la raza Ug99 fue detectada en Etiopia. La
evidencia disponible sugiere que el Ug99 se ha
establecido y esparcido en el oriente, tierras
altas de África, más recientemente la raza se ha
confirmado estar presente en Irán (Singh et al.,
2006; FAO 2009).
En base a los modelos de dispersión se pueden
inferir que las regiones de alta vulnerabilidad a
Ug99 son el Este de África, Oeste de Asia y
potencialmente Sur de Asia, sin embargo estos
pueden ser transportados a través del viento
hacia otras rutas (Hernández y Hodson 2009).
D. Aspectos biológicos y dispersión
El ciclo biológico de este hongo consta de cinco
fases, la uredial donde invade el tejido del
hospedero y forma urediosporas; la fase telial
comienza con la formación de teliosporas, en
esta etapa las infecciones adquieren un color
negro. En la etapa de basidio se producen
cuatro basidiosporas que son depositadas en
hospederos alternantes (eje. Berberis vulgaris)
La estructura de fructificación se forma como
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Condiciones favorables
La roya es más importante al final del periodo de
crecimiento, en finales de siembra y en cultivos
de maduración tardía a demás de altitudes
bajas. El trigo de primavera es vulnerable en
altas latitudes si se encuentran fuentes de
inoculo en el viento. En climas cálidos y
húmedos la roya es más severa, debido a que
se presentan condiciones más favorables
(CIMMYT, 2005). De acuerdo con Cook y
colaboradores (2006) Puccinia graminis f. sp.
tritici tiene un periodo de latencia de 7-9 días, el
periodo de infección se lleva a cabo durante 26
días,
la
esporulación
diaria
es
de
aproximadamente 20-30 esporas por lesión, la
eficiencia de la infección es de 20-45 lesiones
por espora.
La roya requiere tejido de plantas verdes para
ser capaces de infectar. Las condiciones de
temperatura requeridas por P. graminis f. sp.
tritici para la infección son como mínimo 4 °C,
máximo 29°C y la temperatura optima son
23.5°C (Cook et al., 2006).
Jin y colaboradores (2008) reconocen la nueva
virulencia en Sr31 y los diferentes aislados de la
raza TTKS en tres razas separadas: TTKSK,
TTKST y TTTSK. Con pocas excepciones, las
razas virulentas en Sr24, Sr31 están ausentes o
son poco frecuentes en la roya del tallo en
América del Norte, así como en todo el mundo.
Además de las variantes de TTKS detectadas en
el Este de África que están muy relacionadas
con las razas de P graminis f sp. tritici
encontradas en Sudáfrica. La raza TTKSF es
similar a TTKSK, fue detectada en el 2000. En el
2007 un aislado de P. graminis f. sp. tritici fue
caracterizado como TTKSP, con una virulencia
adicional a Sr24 pero sin virulencia
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Protocolo de campo
Valor
producción
(Miles
de
pesos)
Superficie
sembrada
(ha)
Informe 2009
Sistema Nacional de Vigilancia Epidemiológica Fitosanitaria
para Sr31 fue colectado de trigo de primavera en
Western Cape. Las variantes de TTKS de
Sudáfrica son significativamente diferentes de
otras razas descritas para la región (Jin et al.,
2008).
El primer método de dispersión es a distancias
extremadamente largas (normalmente atraviesa
continentes), esta dispersión tiene como
resultado la colonización del patógeno en
nuevas regiones. Este tipo de dispersión es
poco frecuente bajo condiciones naturales. Sin
embargo las royas son un grupo patogénico con
una dispersión a grandes distancias de las
urediosporas y aeciosporas bajo condiciones
naturales del viento. La dispersión a grandes
distancias puede ocurrir a través de la ropa de
turistas o material propagativo infectado, este es
un elemento importante en la colonización de
agentes patógenos hacia nuevas áreas (Singh et
al., 2006; USDA 2009).
El segundo método de dispersión ocurre
normalmente en distancias cortas, dentro de un
país o región y es más probable que ocurra que
la dispersión a grandes distancias. Este
representa el más común de los métodos
normales de dispersión de las royas (Singh et
al., 2006).
El tercer método de dispersión es “extinción y
recolonización”, puede ser considerado un submecanismo de dispersión. Este mecanismo
ocurre en áreas bajo condiciones desfavorables
para el hongo, normalmente zonas templadas
con invierno inhóspito o con ausencia de plantas
hospederas (Singh et al., 2006).Con cualquiera
de los mecanismos de dispersión descritos, el
establecimiento de las poblaciones patogénicas
depende de la presencia de plantas hospederas
y condiciones ambientales adecuadas (Singh et
al., 2006).
E. Daños y síntomas
Las uredias generalmente aparecen como
lesiones ovaladas (pústulas que contienen
masas de uredosporas) en las vainas foliares,
tallo verdadero y la espiga. Las uredias son de
color café-rojizo y generalmente penetran para
esporular en ambos lados de las hojas, tallos y
espiga. Si la infección es leve, por lo general las
pústulas se encuentran dispersas, pero se
aglutinan cuando la infección es intensa (Fig. 4).
Previo a la formación pústulas y, antes de que
las masas de esporas emerjan a través de la
epidermis, pueden aparecer "pecas"; a medida
que emergen las masas de esporas, los tejidos
superficiales adquieren una apariencia áspera y
se puede observar la ruptura del tejido de la
planta (CIMMYT 2009; USDA 2009).
Fig.4. Pústulas café obscuras de Puccinia
graminis f. sp. tritici créditos: CIMMYT.
F. Importancia económica
Las pérdidas son a menudo severas (50 a 70%)
sobre grandes extensiones y los campos
individuales pueden ser totalmente destruidos.
Los daños son mayores cuando la enfermedad
se vuelve severa y previo a la completa
formación del grano (USDA, 2009).
Una combinación de ambiente favorable y los
datos sobre la migración histórica resultan en un
riesgo potencial que abarca las principales áreas
de cultivo de trigo del este de África en el Valle
del Nilo, del Medio Oriente hasta el Norte como
el sur de Turquía y toda la llanura Indo-Ganges.
La producción de trigo en esta zona potencial de
riesgo, representa aproximadamente el 19% de
la producción mundial (Hodson et al., 2005).
Existen datos de variedades susceptibles donde
revelan que la mayoría del germoplasma se
desarrolla en zonas con riesgo potencial donde
cualquiera puede ser susceptible (36%) a Ug99
o la susceptibilidad es actualmente desconocida
(63%). Solo el 0.3% del total de la superficie
reporta más de 44 millones de hectáreas con
variedades conocidas que fueron clasificadas
como moderadamente resistentes (Hodson et
al., 2005).
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Producto 5
Puccinia graminis f. sp. tritici (Ug99) no se
encuentra actualmente en México y no existe
una
regulación
establecida
para
dicha
enfermedad.
H. Estrategias para la vigilancia
La principal estrategia de vigilancia de la roya,
es mediante recorridos mensuales, en zonas
productoras del cultivo de trigo, para buscar
signos sospechosos a los ocasionados por la
roya auxiliándose de una guía de síntomas
donde se muestran los daños característicos
ocasionados por la roya. En los casos donde se
presenten síntomas similares a los ocasionados
por la roya, se procederá a la toma de muestra
de acuerdo a lo mencionado en el protocolo para
la toma de muestra de la roya negra del tallo del
trigo UG99 y dichas muestras serán enviadas al
Centro Nacional de Referencia Fitosanitaria
(CNRF) para su análisis. Toda vez que se
confirme la presencia de la roya se realizara una
evaluación de la enfermedad donde de acuerdo
a lo observado se asignará un grado a la
intensidad de ataque, el cual es la relación entre
el porcentaje de tejido vegetal afectado con
respecto a la superficie total de este mediante la
aplicación de cinco grados o niveles de ataque
según su porcentaje de superficie afectada por
la enfermedad.
De esta manera se podrá detectar de manera
oportuna la presencia de la roya y efectuar las
acciones para el manejo, confinamiento y
erradicación de la enfermedad.
A. Alerta Fitosanitaria
Ante la sospecha de la presencia la roya en
base a los signos 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.
I. Estrategias y tácticas de control
Control Genético
La mejor estrategia para el control genético
duradero es iniciar a través de la búsqueda de
genes resistentes que presentan efectos
acumulativos. El gen resistente Sr2, transferido
a trigos hexaploides de trigos tetraploides, es un
buen ejemplo de genes resistentes. Sr2 cuando
se encuentra solo confiere resistencia intermedia
que no es suficiente bajo una alta presión de la
enfermedad, pero se cree que interactúa con
genes desconocidos, de razas-especificas o de
roya lenta, para otorgar altos niveles de
resistencia, conocidos comúnmente como
complejo-Sr2. Esta combinación de genes
probablemente contribuyo a la resistencia a
largo plazo de la roya en el germoplasma del
CIMMYT, hasta la amplia utilización de la
translocacion 1B.1R. Ante la presencia de Sr31
es difícil mantener la combinación de Sr2 con
otros genes de resistencia menor. Algunos
viejos cultivares como Plum de Kenya y Pavon
76 han mostrado una resistencia adecuada a la
raza Ug99 en Kenya y Etiopia (CIMMYT, 2005)
Control químico
Los fungicidas pueden reducir los niveles de
pústulas, pero no podrá erradicar al patógeno,
además de resultar costoso (CSL, 2008).
En experimentos realizados por Wanyera y
colaboradores (2009) encontraron que los
fungicidas azoxystrobin a 200 g/litro +
cyproconazole a 80 g/litro (AmistarXtra 280 SC),
tebuconazole (Folicur 250 EC), tebuconazole +
tridimenol (Silvacur 375 EC), y tebuconazole
(Orius 25 EW) fueron efectivos en la reducción
de la roya en los sitios probados. Los Fungicidas
trifloxystrobin + propiconazole (Stratego 250
EC), hexaconazole (Cotaf 5 EC), epoxiconazole
+ carbendazim (Swing 250 EC), cyproconazole a
80 g/litros + propiconazole a 250 g/litro (Artea
330EC), y epoxiconazole a 125 g/litro +
carbendazim a 125 g/litro (Soprano C 250 EC)
fueron inconsistentes en la reducción de la
enfermedad.
Los resultados sugieren que los fungicidas
utilizados pueden ser efectivos en la reducción
de la severidad de la roya e incrementa el
rendimiento de cultivares de trigo susceptibles
en zonas de riesgo.
Control cultural
Se pueden implementar diversas prácticas
culturales para reducir la intensidad de la
enfermedad o proporcionar un control parcial a
largo plazo. Una plantación tardía en otoño o
una
temprana
en
primavera
utilizando
variedades de maduración temprana, ayudara a
reducir el tiempo de exposición del cultivo al
patógeno
Mediante el control de hospederos alternantes
como el agracejo (Berberis). Los programas de
erradicación de hospederos alternativos tienen
efectos importantes en la limitación de las
epidemias de la roya del tallo en América del
Norte y en Europa (CABI 2007).
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Protocolo de campo
G. Estatus cuarentenario de la plaga
en México.
Sistema Nacional de Vigilancia Epidemiológica Fitosanitaria
Vigilancia
El Centro Internacional de Mejoramiento de Maíz
y Trigo (CIMMYT, México), en el área de
Sistemas de Información Geográfica se
desarrolla el proyecto RustMapper, que es una
herramienta que provee información del estatus
actual y potencial de expansión de la plaga de
trigo Ug99 y sus derivados (Hernández y
Hodson 2009).
Monitoreo
Debido a que la roya se dispersa por el viento y
presenta variabilidad genética, el monitoreo de
la enfermedad se realiza por medio de “cultivos
trampa”.
El establecimiento de un sistema de alerta
basado en los modelos de información utilizando
programas como GIS u otra herramienta útil
(CIMMYT, 2005).
J. Literatura citada
Informe 2009
Admassu, B., Lind, V., Friedt, W., Ordon, F.
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línea:
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Cooke, B.M.; Jones, D. Gareth; Kaye, B. 2006.
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Hernández R. V. M., y Hodson D.P. Modelación
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Stem Rust, Race TTKS (Ug99), in Kenya Plant
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Globalrust. 2009 (En línea: www.globalrust.org
citado el 28 de Diciembre de 2009)
6