Verticilliun dahliae y otras especies de Verticillium – Marchitez por …, (Verticilosis) - Diagnóstico molecular cuantitativo y cuantitativo (PCR y qrtPCR) e identificación molecular (secuenciación).

Información 18-09-15.

Las especies de Verticillium son hongos de la clase Ascomycetes, que pueden ser saprófitos y parásitos de plantas superiores, insectos, nematodos, moluscos, etc. Se han diferenciado tres grupos ecológicos: micopatógenos, entomopatógenos y fitopatógenos. Ente los fitopatógenos se incluyen a Verticillium dahliae, V. longisporum, V. albo-atrum, V. nubilum y V. tricorpus. De estas especies, las mejor conocidas son las tres primeras citadas, causantes del marchitado por Verticillium. Esta enfermedad afecta a más de 350 especies vegetales, entre ellas, fresas, tomates, patatas, pimientos, berenjenas, alcachofas, girasoles, fresas (Fragaria x ananassa), sandías, lechugas, coliflor, rábanos, algodón, y muchos árboles, como el olivo en el área mediterránea, frutales de hueso (aguacate, ciruelos, cerezo, …), con la excepción de cítricos y manzanos.

Las especies de Verticillium son muy diversas, aunque su ciclo biológico es similar. Estas especies desarrollan unas estructuras de supervivencia que varía en algunas especies. Como ejemplo:

  • Verticillium alboatrum se caracteriza por desarrollar un micelio melaninizado, que puede permanecer viable hasta 4 años en los suelos sin que se introduzcan plantas susceptibles donde el hongo pudiese multiplicarse.
  • Verticillium dahliae, se caracteriza por formar microsclerocios, que pueden permanecer viables 12 ó 15 años en el suelo, en ausencia de un hospedador susceptible en el que puedan volver a infectar y multiplicarse. Los microesclerocios (microesclerotia), están formados por una masa de micelio fúngico rodeado de tejido muy rico en melanina que le protege de la radiación ultravioleta.
  • Verticillium negrescens y Verticillium nubilum, desarrollan clamidosporas.
  • Verticilum tricorpus, puede desarrollar cualquiera de las tres formaciones anteriores: micelio melaninizado, microesclerocios y clamidosporas.

Cuando existen raíces próximas (unos 2 mm) a una de las estructuras de supervivencia, el exudado de la raíz promueve la germinación de la estructura de supervivencia y el hongo crece hacia la planta, tratando de alcanzar el sistema vascular interno de la planta, para distribuirse por toda la planta. La penetración se facilita por la existencia de cortes o abrasiones en las raíces, hecho frecuentes en ellas, como consecuencia de la acción de artrópodos, nemátodos, utensilios de cultivo, arado, etc.

Una vez dentro de la planta, el hongo se dirige al sistema vascular, y específicamente al xilema, los conductos vasculares lignificados. Por los conductos vasculares de la planta se distribuye como hifas, y formando colonias de micelio donde se generan las conidias, que al ser liberadas, son transportadas por la savia, formado nuevos micelios en otras localizaciones. Las conidias de Verticillium se generan en conidióforos dispuestos en vértices (verticilos). Cuando la planta muere, forma las estructuras de supervivencia propias de cada especie, que se encontrarán donde la planta haya caído, inoculando el terrero. Este hongo puede infectar las semillas de las plantas, en las que puede sobrevivir al menos 13 meses, por lo que se ha recomendado el tratamiento de las semillas.  

La afectación se manifiesta porque las hojas se rizan y decoloran, y puede provocar la muerte de la planta. La marchitez es debida al bloqueo del xilema, tejidos vasculares lignificados de las plantas que conducen la sabia bruta desde las raíces hasta las hojas. En las plantas pequeñas y plántulas, Verticillium spp. provoca la muerte rápidamente mientras que en las plantas mayores, la gravedad varía. Algunas veces sólo afecta a una parte de la planta, porque una vez se ha introducido en los tejidos vasculares, migra hacia arriba y no de forma radial. Otros síntomas son el retraso en el crecimiento, clorosis y amarilleo de las hojas, necrosis tisular y defoliación. En los árboles puede localizarse en algunas ramas.

Control

La diseminación de este hongo ocurre a través de corrientes de aire, agua de riego, instrumentos de labranza, o insectos.

Es esencial detectar e identificar de manera precoz, rápida y específica para poder establecer un control adecuado.

Entre las medidas propuestas y posibles se encuentran:

  • Arado profundo.
  • Rotación de los cultivos para introducir cultivos resistentes, y no plantar especies susceptibles en suelos donde previamente se haya detectado la enfermedad.
  • Uso de plantas modificadas para hacerlas resistentes.
  • Eliminar las ramas marchitas y los árboles enfermos.
  • Tratamiento de las semillas.
  • Control adecuado del riego.
  • Fertilización equilibrada, evitando el exceso de nitrógeno o la falta de potasio.
  • Control de hierbas que pueden multiplicar el hongo, y de nemátodos del suelo.
  • Desinfección de hachas, sierras con lejía.
  • Tratamiento de los terrenos, quizá la medida menos económica.

Pruebas posibles para su detección

La detección del hongo en suelos o en plantas afectadas puede realizarse por métodos convencionales o por métodos moleculares.

El método convencional más usado ha sido el cultivo en medios semiselectivos. No obstante estos métodos convencionales requieren tiempo y experiencia taxonómica, y contar las colonias de Verticillium dahliae después de unas semanas de incubación. El cultivo tropieza con el inconveniente de que es difícil o imposible, diferenciar Verticillium dahliae de Verticillium longisporum y a veces de Verticillium tricorpus.

Los métodos moleculares pueden ser cualitativos (PCR específica de cada especie de Verticillium), o cuantitativos (PCR en tiempo real cuantitativa) –qrtPCR-). Las pruebas moleculares evitan los problemas inherentes a los cultivos e identificación convencionales, y además, son más específicas y más rápidas.

Pruebas realizadas en el IVAMI

  • Aislamiento en cultivo: puede realizarse pero lo desaconsejamos por requerir varios días, tanto para su desarrollo, como para su identificación microscópica, además de la dificultad para diferenciar entre algunas especies.
  • Detección e identificación molecular: recomendada, por métodos de PCR para secuencias genómicas específicas de especies, corroborado por secuenciación. Útil para corroborar la enfermedad en una planta, y para conocer su presencia en un terreno.
  • Detección cuantitativa molecular: recomendada cuando se desee conocer la densidad del hongo en un terreno.

Muestras recomendadas:

  • Fragmento de rama enferma de aproximadamente 1 cm..
  • Suelo (tierra), 5 gramos proximadamente.

Envío de muestras:

  • Introducidas en envase de plástico estéril, y a ser posibles refrigeradas (contenedor de poliestireno –corcho blanco-, con pack –frigolines- congelados).

Entrega de resultados:

  • Cultivos cuantitativos en medio selectivos: 14 días.
  • Métodos moleculares: 24 a 48 horas para PCR cualitativa.
  • Métodos moleculares: 48 a 72 horas para PCR cuantitativa (qrtPCR).

Coste de la prueba:

            Consultar a ivami@ivami.com