La marchitez por Fusarium en Bananos:

Epidemiología, Conceptos de razas, con

énfasis en la raza 4 tropical

Dita M.A. Martínez B. L.

Fusarium oxysporum f. sp. cubense vs. Typhoon

Fusarium oxysporum f. sp. cubense – Hongo del suelo

Nombre científico: Fusarium oxysporum f. sp cubense Posición taxonómica

Dominio: Eukaryota

Reino: Fungi

Phylum: Ascomycota

Clase: Ascomycetes

Subclase: Sordariomycetidae

Orden: Hypocreales

Agente causal de la Marchitez por Fusarium de las musáceas

Nombres comunes (CABI 2007):

Español: Marchitez por Fusarium de los bananos y plátanos, Mal de

Panamá

Inglés: Fusarium wilt of banana; Panama disease of banana; Fusarium

vascular wilt of banana and abaca; Banana wilt

Francés: Maladie de Panama; Fusariose du bananier;

Alemán: Panama-Krankheit ; Banane Welke

Java: Javanese vascular wilt

Código Bayer: FUSACB

Conociendo al Agente causal de la Marchitez por Fusarium de las musáceas

• Microconidios: 5 - 16 x 2.4 - 3.5 µm, 1 o 2 células, ovales forma de riñón

• Fusarium oxysporum: ~ 100 formae speciales que causan marchitez en plantas

- agrupa especies de patógeno y saprófitos que

- NO pueden ser distiguidos morfológicamente!

Fotos: MA. Dita

Fuente: Ploetz (2000)

• Clamidiosporas:7 - 11 µm diámetro, usualmente globosas formadas idividuales o en cadenas

• Macroconidios: 27 - 55 x 3.3 - 5.5 µm, 4- 8 formato de de Hoz, con células basales en forma de pié.

Estructuras de F. o f. sp. cubense

Conociendo al Agente causal de la Marchitez por Fusarium de las musáceas

Micro – y Macroconidios: su papel en la Epidemiologia de la marchitez por Fusarium

Ambas estructuras son infectivas, pero se tienen evidencias (invernadero) de que los Macroconidios serían más eficientes en provocar infección en comparación a los Micro. En campo?

Se le ha dado un papel muy importante a los microconidios en la invasión sistémica de los tejidos del huésped – se transportan fácilmente en el flujo de agua y nutrientes

Al contrario de lo que algunos piensan, estas estructuras SÍ son importantes en campo - tanto en la dispersión del patógeno como en la generación de clamidosporas e infección. No siempre lo que infecta la planta en camposon las clamidosporas!

Oscurecimento de los vasos

secundarios del xilema

Penetración por

raíces secundarias

Microconidio

Macroconidio

Clamidosporas

Micélio

Muerte de la planta

Cesa la emisión de

hojas Marchitez

Germinación

Fromación de

Esporodóquios

Micelio y goma

obstruyen el sistema

Vascular

Gomas en vasos

y células adyacentes.

Colapso y deformación

Adaptado F.o.l en tomate

Micélio

y conidio

en vasos

Conidios y clamidosporas

formafadas en el sulo

√ √ √

√

√

√

Epidemiología de la marchitez por Fusarium en bananos

Marchitez por Fusarium en Musáceas Síntomas externos

© M

igu

el D

ita

Marchitez por Fusarium en Musáceas

Sintomas internos

Formación de tilosas en los

vasos del xilema de banana

infectada por Marchitez por

Fusarium.

(G. E. VanderMolen, University of Rhode

Island)

Marchitez por Fusarium en Musáceas

Weeds

Centro de la enfermedad

Riego

Suelo

1

2

3

Epidemiología de la marchitez por Fusarium en bananos

Hijos asintiomáticos, pero infectados!

• Deshije

• Cosecha

• Post-cosecha - Planta Madre

• Tratamiento de Plantas enfermas

• Re-siembra

• Riego, drenaje

• Otras prácticas agrícolas

Epidemiología de la marchitez por Fusarium en bananos

Photo: Ploetz, 2009

Diseminación por hijos asintomáticos, pero infectados

Planta sana ? Los productores la dejan? Deberia dejar esa mata/ Plantón?

Planta enferma en fase

terminal, el productor

puede no saber que fue

Mal de Panamá y deja

la mata/plantón

Diseminación por hijos asintomáticos, pero infectados

• Planta enferma, los

productores pueden no

saber que los hijos

están infectados y los

deajn, incluso venden

• Planta sana ?

• Los productores la

usan como matetial de

siembra?

Diseminación por hijos asintomáticos, pero infectados ©

Mig

ue

l D

ita

Diseminación por suelo, restos de plantas contaminados

√ √

√ √

Diseminación por suelo, restos de plantas contaminados

Diseminación por suelo, restos de plantas contaminados

Presencia del patógeno en tejidos infectados

Diseminación por suelo, restos de plantas contaminados

Diseminación de F. o. sp. cubense por el agua

Plantación de bananos en China, © Miguel Dita. 2009

Diseminación de F.o. sp cubense por el agua

Plantación de bananos en China, © Miguel Dita. 2009

Diseminación de F.o. sp cubense por el agua

Plantación de bananos en Colombia, © Miguel Dita, 2010

Raza 4 Tropical en China

G. M

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Diseminación de F.o. sp cubense por el agua

Plantación de bananos en China, © Miguel Dita. 2009

http://cdn5.wn.com/pd/9a/a0/11bffaa594c0a31bb87ca80c5f65_grande.jpg

Weeds

Disease

center

Irrigation

Soil

Diseminación vía aérea ?

Formación de esporodóquios

Crecimiento micelial externo

Tejidos de Grand Naine

Esporodóquios de Foc TR4 en

PDA después de estrés

© M

igu

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Dit

a

Diseminación vía aérea ?

Evidencias experimentales en INVERNADERO y Laboratorio

• Planta sana ?

• Los productores la

usan como matetial de

siembra?

Otros aspectos a considerar

• Planta enferma, los

productores pueden no

saber eso y usan

(incluso venden) hijos

infectdos

Epidemiología de la marchitez por Fusarium en bananos

Factores a considerar: 1. Hongo del suelo

2. Penetra por raíces secundarias

3. Produce estructuras resistencia : Clamidospora que pueden

permanecer en el suelo por más de 30 \ãnos en la ausencia

de variedades susceptibles

4. Se disemina por

a) Material de siembra visiblemente sano, pero que ya está

infectado

b) Suelo [ maquinaria, implementos, zapatos]

c) Água

d) Lluvia + viento

e) Aire?

Fusarium oxysporum: Apectos a considerar en la

casificación de razas de F. o. f. sp. cubense

http://www.salonhogar.net/Enciclopedia/NE_Razas_Etnias.htm

Las especies de Fusarium causan enfermedades en un amplio

rango de plantas hospedantes. Al menos 81 de 101 plantas

económicamente importantes de la lista de enfermedades de

cultivos de APS son causadas por Fusarium

Se encuentran en suelo, agua, aire y pueden ser transportados

en tejidos vegetales.

Pueden ser recobradas desde las raíces más profundas en el

suelo hasta las inflorescencias más altas de las plantas.

Si hay algo verde – debe haber Fusarium (Leslie & Sumerell 2006)

Las especies de Fusarium como fitopatógenos

Fusarium como fitopatógeno

Bananos: F. o. f. sp. cubense

• Microconidios: 5 - 16 x 2.4 - 3.5 µm, 1 o 2 células, ovales forma de riñón

• Fox: ~ 100 formae speciales que causan marchitez en plantas

- agrupa especies de patógeno y saprófitos que no pueden ser distiguidos

morfológicamente

Fotos: MA. Dita

Fuente: Ploetz (2000)

• Clamidiosporas:7 - 11 µm diámetro, usualmente globosas formadas idividuales o en cadenas

• Macroconidios: 27 - 55 x 3.3 - 5.5 µm, 4- 8 formato de de Hoz, con células basales en forma de pié.

Estructuras de F. o f. sp. cubense

Conociendo al Agente causal del Mal de Panamá

O’Donnell et al (2009)

~ 850 aislados de > 60 huéspdes

La incapacidad de discriminar

morfológicamente (inclusive a nivel

molecular..) las diferentes formas de

Fusarium oxysporum que afectaban

diferencialmente a determinados

hospederos derivó en la creación de la

formae specialis

Ex passiflorae – maracujá

lycopersici – Tomato

cubense - bananos

cubense

RT4

VCG01213

The pathogen races can be distinguished by

their ability to infect different varieties

within a set of host differential varieties

(Agrios, 2005 p.52 )

A que llamamos razas . Como se aplica este concepto en hongos en Fitopatologia?

Botánica : raza (= proles, 'stirps')

1911 - Barrus showed that there is genetic variability within a pathogen species;

i.e., different pathogen races are restricted to certain varieties of a host species.

1914- Stakman and colleagues established that morphologically

indistinguishable races of a pathogen within a pathogen species differ in their

ability to attack certain varieties.

Razas de Fusarium oxysporum f. sp. cubense

Despues de crear las formae specialis en Fusarium oxysporum,

había necesidad de resolver el asunto de las RAZAS

R1 – ‘quien dio orígen’ a la enfermedad VCG0120 – 01224 (excepto 01213/16)

Gross Michel

RS4 ~ 1977 –Subtrópicos

Asociado estrés– frío, encharcamientos

VCG- 0120,-1,-2,-9,-10,-11,-15 = 7

RT4 ~1990’s – Trópico Ambos trópico & subtrópicos

VCG01213, (01213/16 , -16) Cavendish

R4

R2 ~ también afecta los R1 suscepts?!

VCG0120, -8, otros?

Bluggoe

Guineo/cuadrado

Razas de Fusarium oxysporum f. sp. cubense

Race 1: Gross Michel (also Maçã (Silk), Pisang Awak)

Race 2: Bluggoe (and cooking bananas)

Race 3: Heliconia spp. (nueva especie?)

Race 4: Cavendish (subtropical-ST4 and Tropical-TR4)

Razas de Fusarium oxysporum f. sp. cubense

Variety R1 R2 R3 R4

Gross Michel S R R S

Bluggoe R S R S

Heliconia R R S ?

Cavendish R R R S

La raza 4 es la más destructiva de todas pues afecta tanto los variedades atacdas por la 1 y la 2 ssí como los clones del subgrupo Cavendish

*85 % de plátanos y bananos producidos en el mundo provienen de variedades susceptibles a TR4

Razas de Fusarium oxysporum f. sp. cubense

Análisis crítico del sistema actual de clasificación

En el patosistema Musa- Foc: 5 puntos que debemos considerar

1. Las razas fueron creadas con un número limitado de genotipos tanto del

huésped y como del patógeno;

2. Fueron establecidas con base a observaciones en campo – efecto de

ambiente, suelos etc;

3. Los Grupos de Compatibilidad Vegetativa ayudaron en los estudios de

Biologia de Poblaciones, pero por su esencia no están ligados a cualquier

característica de virulencia específica;

4. Hay genotipos de un mismo VCG (ej. 0124) que pueden afectar Bluggoe,

Gros Michel e incluso Cavendish en condiciones de campo (Bentley 1998,

Pérez, 2004, Thangavelu et al 2011). Lo contrario tambien puede ser

verdadero: Razas diferentes que pertenecen a un mismo VCG;

5. No se han identificados hasta el momento cuales son las bases genéticas

que hacen a Foc específico o NO a determinadas variedades y NI las

regiones genómicas del huesped que lo hacen inmune/resistente a

FOC…. La interacción gen-gen no ha sido comprobada.

Y esa tal de raza 4 Tropical de donde salió?

Razas de Fusarium oxysporum f. sp. cubense

1990 - Desarrollo de plantaciones en zona tropical de Asia (Indonesia y Malasia) se comenzaron a informar casos de marchitez por Fusarium en Cavendish a las que se les llamó raza 4 tropical (R4T) en inglés “tropical race 4” (TR4). Se descubrió que pertenecía a un único VCG – 01213, también llamado de 01216 o 01213/16

• Por que 4 y ese nombre de Tropical? • Que diferencias reales hay con la subtropical? • Y la Tropical también afecta en condiciones Subtropicales? • Y los síntomas son iguales? Ó hay diferencias con las

demás razas que eventualmente nos ayudarían a identificarla?

Marchitez por Fusarium : distribución mundial

Este MAPA es un intento aproximado de la distribución de

Foc realizado para fines académicos, no está basado en

estudios científicos y no debe ser tomado como referencia

por las autoridades

Este MAPA es un intento aproximado de la distribución de Foc realizado para fines académicos, no

está basado en estudios científicos y no debe ser tomado como referencia por las autoridades

Distribución de la Raza 4 tropical de Foc

La pregunta HOY no es si va a llegar o no a LAC o cómo?

La pregunta es cuando? – prevención – capacitación –

preparación – desarrollar capacidades

“guerra avisada no mata soldado"?

**Los síntomas provocados por raza 4 Tropical

son similares a los de la raza 1 y 2

Cortesía: Wayne O’Neil - Australia

Raza 4 tropical – Cavendish, Australia Raza 1 – Gros Michel, Costa Rica

Cortesía Wayne O’Neil - Australia

**Los síntomas provocados por raza 4 Tropical

son similares a los de la raza 1 y 2

Raza 4 tropical – Cavendish, Australia Raza 2 – Monthan (ABB), Brasil

La seria Amenaza de la Raza 4 Tropical Race 4 (cortesía de Dr. Molina )

+ 67,000 has. en China;

- ~ 500 has. in las Filipinas

- Taiwan – producción reducida 10x

G. M

olin

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“Raza 4 tropical una seria amenaza” (cortesía de Dr. Molina, Bioversity International, Filipinas )

Adaptado de Dr. C.P Chao, 2008 BAPNET

0

50

100

150

200

250

300

350

400

1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008

Exportación Taiwanesa para Japón

(Millones de cajas - 12-kg )

G. Molina Bioversity

Raza 4 tropical en China

Millions of banana plants have died and

unfortunately we have found No Cure for

the disease," said Liu Shaoqin, a researcher

with Guangzhou's Academy of Agric. Science.

The disease is the CANCER of the plant

community," he said..

•CHINA – 285 000 ha

•~ 65,000 ha affected by Foc TR4

• Serious Problem on Cavendish

Conociendo la epidemiología de este patógeno:

• Cuales serían las medidas de manejo a implementar en una

plantación ?

• Porque las grandes compañias abandonaron la variedad Gros

Michel y la sustituyeron por los clones Cavendish?

• Cuál sería la medida más importante a tomar en Larinoaérica

y el Caribe con relación a la raza 4 tropical?

Algunas cuestiones a considerar

Mapa: David Brown & Miguel Dita

Este MAPA es un intento aproximado de la distribución de

Foc realizado para fines académicos, no está basado en

estudios científicos y no debe ser tomado como referencia

por las autoridades