Manual de virus (virus fitopatógenos)

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UNIVERSIDAD AUTÓNOMA DE SINALOA ESCUELA SUPERIOR DE AGRICULTURA DEL VALLE DEL FUERTE DEPARTAMENTO DE PROTECCIÓN VEGETAL RAMA DE FITOPATOLOGÍA NOTAS DEL CURSO DE: VIRUS (VIRUS FITOPATÓGENOS) PROTECCIÓN VEGETAL 7mo. SEMESTRE ING. MENA ADRIANO JORGE DANIEL

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UNIVERSIDAD AUTÓNOMA DE SINALOAESCUELA SUPERIOR DE AGRICULTURA DEL VALLE DEL FUERTE

DEPARTAMENTO DE PROTECCIÓN VEGETAL RAMA DE FITOPATOLOGÍA

NOTAS DEL CURSO DE:

VIRUS (VIRUS FITOPATÓGENOS)

PROTECCIÓN VEGETAL 7mo. SEMESTRE

ING. MENA ADRIANO JORGE DANIELProfesor

JUAN JOSÉ RÍOS, SINALOA. AGOSTO DE 2010

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UNIVERSIDAD AUTÓNOMA DE SINALOAESCUELA SUPERIOR DE AGRICULTURA DEL VALLE DEL FUERTE

NOMBRE DE LA CARRERA Licenciatura en Ingeniería AgronómicaNOMBRE DE LA ASIGNATURA : Virus (Virus Fitopatógenos) SEMESTRE: SéptimoFASE DE FORMACIÓN: Acentuación LÍNEA CURRICULAR: Producción AgrícolaAREA: Protección VegetalHORASTEÓRICAS: 3

HORAS PRÁCTICAS: 2 CRÉDITOS: 8

FUNDAMENTACIÓN CURRICULAR

La asignatura de Virus se encuentra incluida en el VII semestre de la Licenciatura en Ingeniería Agronómica en el área de Protección Vegetal y se encuentra vinculada de manera directa a las asignaturas de Fitopatología General, Fitopatología Agrícola, Hongos, Bacterias, Nematodos, Manejo de Enfermedades, Fungicidas y Enfermedades de hortalizas. Es de gran importancia ya que se considera que el 15 % de las enfermedades ocurridas en campo son causadas por estos patógenos y además por el auge y el impacto que estas enfermedades tienen actualmente en el ámbito agrícola; es por eso que un alumno egresado de esta Fase de Acentuación necesita conocer la importancia de estos agentes como causantes de enfermedades.

PROPÓSITO(S) GENERAL(ES) DEL CURSO

Que los alumnos conozcan las características más importantes de estos patógenos de plantas, sus formas de ataque y el daño que causan, las formas de transmisión en campo, las técnicas de identificación usadas y el impacto como agentes causantes de enfermedades, para que sean capaces de manejar de manera correcta las técnicas de diagnóstico más empleadas en su identificación y aprenda el manejo correcto de los principios de control que se usan para estos agentes fitopatológicos.

ACTIVIDADES DE ENSEÑANZA

1) Exposición oral y escrita por parte del profesor2) Exposición oral y visual por parte del profesor y los alumnos3) Conferencias sobre enfermedades virales4) Seminarios sobre temas relacionados con virus de plantas6) Prácticas de laboratorio y campo

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ACTIVIDADES DE APRENDIZAJE

1) Lectura de textos2) Trabajo en equipo3) Consultas bibliográficas y sitios de Internet4) Debate por equipos de los temas impartidos5) Reportes de trabajos de prácticas de campo y laboratorio

CRITERIOS DE EVALUACIÓN DE LOS APRENDIZAJES ESCOLARES

Asistencia (80 % de asistencia obligatoria para aprobar curso y tener derecho a examen ordinarios y extraordinarios)

Participación en clases………………………………………………………0.5 Cumplimiento de tareas escolares………………………………………….0.5 Elaboración de trabajos escritos …………………………………………....0.5 Asistencia y reporte de las prácticas de laboratorio y campo……………1.5 Exámenes teórico-prácticos sobre las diversas unidades del programa.6.0 Presentación oral y visual sobre un tema específico……………………..1.0

CONTENIDO TEMÁTICO

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UNIDAD I. INTRODUCCIÓN E IMPORTANCIA EN EL ESTUDIO DE LOS VIRUS

DE PLANTAS

1.1. Concepto de virus

1.2. Importancia de los virus

1.3. Síntomas causados por virus en plantas

1.3.1. Importancia de la sintomatología causada por virus

1.3.2. Latencia, Enmascaramiento, Planta portadora, Periodo de incubación

1.3.3. Clasificación de síntomas por su localización

1.3.3.1. Síntomas externos

1.3.3.1.1. Síntomas locales

1.3.3.1.2. Síntomas sistémicos

1.3.3.2. Síntomas internos

1.3.3.2.1. Histológicos

1.3.3.2.2. Citológicos

1.3.4. Factores que intervienen en la variación de síntomas

1.4. Factores causantes de síntomas semejantes a los inducidos por virus

UNIDAD II. FORMA, COMPOSICIÓN QUÍMICA Y TAXONOMÍA DE LOS VIRUS

QUE AFECTAN PLANTAS

2.1. Principales formas de virus de plantas

2.2. Tamaño de los virus

2.3. Estructura química de los virus de plantas

2.4. Composición y funciones del ácido nucleico viral

2.5. Composición y funciones de la proteína viral

2.6. Replicación de virus

2.7. Translocación de los virus de plantas

2.8. Nomenclatura

2.9. Posición taxonómica de los virus que afectan plantas

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2.9.1. Grupos de importancia de virus fitopatógenos

UNIDAD III. FORMAS DE TRANSMISIÓN E IDENTIFICACIÓN DE LOS VIRUS

DE PLANTAS

3.1. Concepto de transmisión de virus

3.2. Tipos de transmisión de virus

3.2.1. Transmisión por propagación vegetativa

3.2.2. Transmisión mecánica

3.2.2.1. Técnica de Frotis

3.2.2.1.1. Factores que intervienen en una transmisión por frotis

3.2.2.2. Técnica de injerto

3.2.2.3. Técnica de inyección

3.2.3. Transmisión por semilla

3.2.3.1. Importancia de la transmisión por semilla de virus en plantas

3.2.3.2. Mecanismos de entrada de los virus en la semilla

3.2.3.3. Técnicas de detección de los virus en semillas

3.2.4. Transmisión por polen

3.2.5. Transmisión de virus a través de Biotransmisores

3.2.5.1. Transmisión por insectos

3.2.5.1.1. Clasificación de virus de acuerdo a la transmisión por insectos

3.2.5.1.1.1. Virus no persistentes

3.2.5.1.1.2. Virus persistentes

3.2.5.1.1.2.1. Persistentes circulativos

3.2.5.1.1.2.2. Persistentes propagativos

3.2.5.1.1.2.3. Persistentes transováricos

3.2.5.2. Transmisión de virus por hongos

3.2.5.3. Transmisión de virus por nematodos

3.2.5.4. Transmisión de virus por ácaros

3.2.5.5. Transmisión de virus por plantas parásitas

3.3.5.6. Transmisión de virus por vertebrados

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3.3. Identificación de virus

3.3.1. Pruebas de eliminación de virus

3.3.2. Rango de hospedantes

3.3.3. Propiedades de infectividad de los virus

3.3.3.1. Punto de inactivación térmica (PIT)

3.3.3.2. Punto final de dilución (PFD)

3.3.3.4. Longevidad “in Vitro”

3.3.4. Tipo de partícula viral

3.3.5. Formas de transmisión

3.3.6. Pruebas serológicas

3.3.6.1. Doble difusión en agar

3.3.6.2. Prueba de Elisa

UNIDAD IV. DESCRIPCIÓN DE LAS PRINCIPALES ENFERMEDADES

CAUSADAS POR VIRUS EN PLANTAS CULTIVADAS

4.1. Descripción de los principales virus que afectan hortalizas

4.1.1. Virus que afectan tomate

4.1.2. Virus que afectan chile

4.1.3. Virus de cucurbitáceas

4.2. Descripción de los principales virus que afectan cultivos básicos

4.2.1. Virus que afectan frijol

4.2.2. Virus que atacan maíz y trigo

4.3. Descripción de los virus que afectan frutales

4.3.1. Virus de cítricos

4.3.2. Virus que afectan papaya

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UNIDAD I. INTRODUCCIÓN E IMPORTANCIA EN EL ESTUDIO DE LOS VIRUS

DE PLANTAS

1.1. CONCEPTO DE VIRUS

La palabra "virus" fue descrita por primera vez en el diccionario Phillips en 1720

como "veneno o toxina". Durante mucho tiempo este término fue utilizado en el

lenguaje médico, para designar enfermedades infecciosas cuyas causas eran

desconocidas. Después de las investigaciones llevadas a cabo por Pasteur en 1864

sobre la especificidad microbiana se pensó por analogía, que cada enfermedad

debía de tener su agente causante ya fuera un hongo, una bacteria u otro

microorganismo. Para explicar este hecho en algunas enfermedades de las plantas,

producidas por agentes no visibles al microscopio común, se creó el concepto de

"ULTRAMICROBIOS", para referirse a organismos más pequeños a los que en

aquella época se conocían y tenían la capacidad de causar infección.

Los virus son agentes infecciosos causantes de enfermedades de diversos

organismos vivos. La palabra virus es de origen latino y significa pus o veneno.

Los virus son partículas compuestas por ácido nucleico (AN) y proteína, de

tamaño submicroscópico, son parásitos obligados que solo se multiplican en el

interior de las células del hospedante. Los virus no son células ni están

constituidos por ellas, pero se propagan al obligar a la célula vegetal a que los

multiplique utilizando su propia energía y maquinaria biosintética. A consecuencia

de lo anterior el metabolismo de las células vegetales se altera a tal grado que las

plantas se enferman. Los virus no matan a las plantas directamente mediante

toxinas ni enzimas. En cambio desvían el metabolismo y se generan substancias

extrañas y se alteran diversas funciones vitales que inducen el desarrollo de

síntomas, que pueden variar desde simples cambios de color hasta necrosis

severa o muerte súbita de la planta. En otros el efecto es casi imperceptible como

en el caso de los hospedantes asintomáticos.

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1.2. IMPORTANCIA DE LOS VIRUS

Los virus son importantes porque:

1. Causan enfermedades en el hombre (sida, cáncer, poliomielitis, rabia, gripe

y hepatitis viral, etc.), animales domésticos y silvestres.

2. Afectan a otros microorganismos (bacteriófagos, micovirus) por lo que

contribuyen al equilibrio microbiano de la naturaleza.

3. Causan enfermedades de plantas. Se han caracterizado más de 1000 virus,

de los cuales más de 500 son patógenos de plantas. Al alterar el

funcionamiento normal de la planta llegan a provocar pérdidas hasta de

100%. Los daños no son únicamente en la cantidad sino en la calidad de la

producción; por ejemplo frutos deformes y manchados pierden valor

comercial.

Prácticamente cualquier planta puede ser atacada por virus y es común encontrar

a mas de dos virus afectando al mismo tiempo a la misma planta. Algunos como el

Virus del Mosaico del Tabaco tiene un rango de hospedantes muy amplio; puede

atacar más de 300 especies de plantas herbáceas y leñosas distribuidas en 50

géneros.

A consecuencia de las enfermedades virales (o virosis) se derivan también una

serie de gastos adicionales para lograr el control: aplicaciones de insecticidas

contra vectores, cubiertas de agribón, trampas amarillas, etc.

1.3. SÍNTOMAS CAUSADOS POR VIRUS EN PLANTAS

Un amplio rango de anormalidades son causadas por virus y casi nunca las

características de la planta puede ser cambiada por la infección del virus, ya que la

mayoría de los efectos notables son cambios de color o desarrollos anormales. La

mayoría de los virus que atacan plantas infectan a sus hospedantes sistémicamente,

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esto es, se dispersan desde el sitio de la infección a otras partes de las plantas. Sin

embargo, no todos los tejidos o células son invadidos y los tejidos meristemáticos de

raíces y retoños, por ejemplo, parecen escapar a las infecciones.

Las relaciones sobre la multiplicación de los virus y sus consecuentes síntomas

(efectos visibles del patógeno sobre su hospedante), aún es poco entendido, y es

conveniente señalar que depende en gran medida de algunos factores como: medio

ambiente, relación virus-hospedante, condiciones fisiológicas de las plantas, edad de

los tejidos del hospedante y el tiempo de infección de estos.

Los síntomas causados por virus en plantas eran de las únicas herramientas con

que se contaba en años anteriores para la identificación de estos patógenos y

actualmente juegan un papel de gran importancia debido a:

a) Con los síntomas se pueden reconocer plantas virosas en el campo y eliminarlas.

b) Se puede determinar en algunos casos la naturaleza virosa de la enfermedad.

c) Sirven en Virología para expresar la nomenclatura de estos patógenos.

d) Se puede valorar por medio de los síntomas el grado fitopatológico de una

enfermedad en una planta y un cultivo.

1.3.1. IMPORTANCIA DE LA SINTOMATOLOGÍA CAUSADA POR VIRUS

Sin negar la importancia de los síntomas para identificar enfermedades virales, el

diagnóstico de estas en base a los síntomas, es con frecuencia de baja precisión.

Los síntomas son útiles para el diagnóstico preliminar y solo en el caso de

enfermedades muy conocidas se puede afirmar con total certeza que el agente

causal de tal o cual enfermedad es determinado virus. Lo anterior se debe a que:

- Síntomas similares pueden ser producidos por diferentes virus.

- El mismo virus puede producir un amplio rango de síntomas, dependiendo

de la variante del propio virus, del ambiente y genotipo del hospedante.

- Otros patógenos o factores abióticos también producen síntomas similares.

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- La falta de síntomas no necesariamente significa que la planta no esté

infectada. Puede suceder simplemente que la infección esté latente.

1.3.2. LATENCIA, ENMASCARAMIENTO, PLANTA PORTADORA, PERIODO

DE INCUBACIÓN

Las infecciones causadas por algunos virus en plantas no se manifiestan como

síntomas por lo que a estos virus se les conoce como VIRUS LATENTES y la planta

que tiene al virus se le conoce con el nombre de PORTADORA; por ejemplo, Datura

stramonium (Toloache) con el Virus del Enchinamiento del Tomate. Otras plantas

manifiestan los síntomas del daño por virus pero estos desaparecen temporalmente

conociéndose a este fenómeno como ENMASCARAMIENTO. Se define como

PERÍODO DE INCUBACIÓN, al tiempo que ocurre desde la inoculación de un virus

hasta la aparición de los primeros síntomas y este es muy variable; en frutales es

largo (meses) y en herbáceas las lesiones locales se presentan de 2-5 días y la

infección sistémica de 2-3 semanas.

1.3.3. CLASIFICACIÓN DE SÍNTOMAS POR SU LOCALIZACIÓN

Los síntomas causados por virus fitopatógenos se pueden clasificar en: EXTERNOS

e INTERNOS.

1.3.3.1. SÍNTOMAS EXTERNOS

Son aquellos efectos visibles del daño causado por un patógeno sobre su

hospedante. Este tipo de síntomas son los más importantes en la descripción de los

virus en plantas y se clasifican en PRIMARIOS y SECUNDARIOS (por su secuencia

de infección) y en LOCALES y SISTEMICOS (de acuerdo al proceso infectivo).

1) Primarios.- Son las manifestaciones iniciales que presenta una planta y resultan

frecuentemente mediante inoculaciones mecánicas artificiales o en infecciones

naturales (transmisión de virus por medio de la semilla).

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2) Secundarios.- Ocurren posteriormente, y, se presentan en partes no inoculadas

de las plantas. Por ejemplo, el Virus Jaspeado del Tabaco en chile, primeramente

presenta marchitez (síntoma primario), las plantas se defolian y después al brotar las

yemas, éstas presentan síntomas de mosaico (síntoma secundario).

1.3.3.1.1. SÍNTOMAS LOCALES

Llamados también reacciones de hipersensibilidad, son aquellos que se manifiestan

en el lugar de la inoculación. Carecen de importancia a nivel de campo (no se

presentan) pero son muy importantes a nivel experimental; las plantas que se usan

para obtener estos síntomas se les conoce con el nombre de PLANTAS

INDICADORAS y algunos ejemplos de estas son:

Nicotiana glutinosa (Tabaco) Virus del Mosaico del Tabaco

Chenopodium amaranticolor (Chual) Virus del Mosaico de la Sandía

Gomphrena globosa (Amaranto globoso) Virus Pinto del Tomate

1.3.3.1.2. SÍNTOMAS SISTÉMICOS

Son aquellos que se manifiestan lejos del punto de inoculación; es decir, por toda la

planta y dentro de estos tenemos:

a) Mosaicos.- Son alternaciones de áreas blancas, amarillas o verde-claro

entremezcladas con el verde normal de la hoja o fruto. Ejemplo: Virus del Mosaico

del Tabaco.

b) Moteados.- Son áreas cloróticas aisladas, muy pequeñas y difusas. Ejemplo:

Virus Moteado Clorótico del Clavel.

c) Clorosis.- Consiste en un amarillamiento de la planta, debido al decremento o

retraso de la clorofila. Puede existir en los márgenes y se llamará clorosis marginal;

en el ápice y entonces será clorosis apical o entre las nervaduras y será clorosis

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intervenal o aclareamiento de nervaduras. Ejemplo: Virus del Enanismo Amarillo de

la Cebada, Virus Rayado Fino del Maíz, etc.

d) Virescencia (Autolisis).- Cambios de color que ocurren en las flores las cuales

adquieren una pigmentación verde.

e) Variegación.- Decoloración irregularmente distribuida sobre las flores, las cuales

presentan áreas cloróticas o blancas. Ejemplo: Virus Variegado del tulipán.

f) Necrosis.- Implica muerte de células y tejidos, puede ocurrir en raíces, tallos,

hojas, flores y frutos. Ejemplo: Virus de la Marchitez Manchada del Tomate.

g) Manchas anulares.- Manchas que se presentan en forma de anillos. Ejemplo:

Virus de la Mancha Anular del Tabaco.

h) Tumores o agallas.- Sobrecrecimiento anormal de tejido debido al

agrandamiento de las células o a la multiplicación excesiva de estas. Ejemplo: Virus

del Tumor y Heridas del Trébol.

i) Epinastia.- Pérdida del ángulo normal de la hoja, en la cual el ápice se dobla hacia

el envés. Ejemplo: Virus del Mosaico Común del Frijol.

j) Escoba de bruja (Blastomania).- Proliferación excesiva de brotes o yemas que

dan la apariencia de una escoba.

k) Filodia (Mal de agujetas).- Reducción de la lámina foliar dando la apariencia de

nervadura principal. Ejemplo: Virus del la Mancha Anular de la Papaya.

l) Enanismo o achaparramiento.- Desarrollo reducido de la planta; es decir, ésta no

alcanza la altura deseada. Ejemplo: Virus del Enanismo del Maíz.

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m) Enchinamiento.- Acortadura de la nervadura central, enrollándose las hojas

hacia el centro. Ejemplo. Virus del Enchinamiento del Tomate.

Otros tipos de síntomas sistémicos que pueden provocar los virus en las plantas son:

islas verdes (zonas abolsadas de color verde intenso), deformación de frutos,

leprosis o sarnas, brote hinchado, acortamiento de entrenudos, cambios de hábitos,

gomosis, raquitismo, rama ahulada, etc.

1.3.3.2. SÍNTOMAS INTERNOS

Son aquellos que se manifiestan en el interior de las plantas y pueden ser

HISTOLOGICOS Y CITOLOGICOS.

1.3.3.2.1. HISTOLÓGICOS

Este tipo de síntomas se manifiestan en los tejidos de las plantas. Ejemplo: el Virus

Tristeza de los Cítricos cuando ataca cítricos existe acumulación de almidón entre el

patrón e injerto y para detectar la enfermedad se tiene que usar una solución de

lugol o Ioduro de potasio. En el Virus del Enrollamiento de la Hoja de Papa hay

acumulación de celulosa en el tejido vascular y para detectarlo se tiñe con resorcinol

o azul de algodón en los tubérculos.

1.3.3.2.2. CITOLÓGICOS

Son los síntomas que se manifiestan en las células de las plantas y se les conoce

con el nombre de cuerpos X o inclusiones virales; estas inclusiones fueron descritas

por Ivanowski en 1903 en células de plantas de tabaco infectadas con el Virus del

Mosaico del Tabaco.

Estos cuerpos o cristales se forman como producto del metabolismo anormal que

realizan las células infectadas y se forman por partículas de virus, substancias

producidas por estos patógenos (proteínas), por organelos celulares anormales o

bien por una combinación de todo lo anterior; su distribución es abundante en la

epidermis de las hojas, pero también en tallos, raíces, flores y frutos. En las células

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se localizan en el citoplasma, núcleo y nucléolo. Aunque hasta la fecha su función es

poco conocida se cree que forman parte de la replicación; estas inclusiones son de

gran importancia ya que nos ayudan a diagnosticar el origen de la enfermedad y en

la identificación del virus.

Las inclusiones virales las podemos clasificar en AMORFAS, CRISTALINAS Y

PARACRISTALINAS. Dentro de la amorfas podemos encontrar: granulosas,

fibrosas, vacuoladas, bandeadas, laminadas y densas; dentro de las cristalinas

tenemos: hexagonales, cuadradas, rectangulares, piramidales y romboides.

1) Granulosas.- Son de formas redondas u ovaladas con la apariencia de pequeños

gránulos y de tamaño variable. Ejemplo. Virus Jaspeado del Tabaco en chile.

2) Fibrosas.- Formadas por estructuras alargadas en forma de fibra. Ejemplo: Virus

del Mosaico de la Sandía.

3) Vacuoladas.- De forma redonda, con límites bien definidos por una membrana y

con áreas claras por dentro. Ejemplo: Virus del Mosaico de la Calabaza.

4) Laminadas.- Inclusiones con forma de lámina.

5) Densas.- Cuerpos densos redondos, de tamaño variable. Ejemplo: Virus del

Mosaico del Pepino.

6) Paracristalinas.- Inclusiones cristalinas en forma de aguja. Ejemplo: Virus del

Mosaico del Tabaco.

1.3.4. FACTORES QUE INTERVIENEN EN LA VARIACIÓN DE SÍNTOMAS

La manifestación de los síntomas en las plantas se ve influenciada por algunos

factores dentro de los que destacan:

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a) Ambiente.- Dentro de las condiciones ambientales el factor más importante es la

temperatura ya que influye directamente en la variación de la sintomatología de los

virus, por ejemplo, el Virus del Mosaico del Tabaco cuando es inoculado a plantas de

Nicotina glutinosa y la temperatura es de 18-20 C da lesiones locales muy

pequeñas; si la temperatura alcanza los 25 C las lesiones son más grandes y si se

inocula y se somete a temperaturas de 35 C se presenta un síntoma sistémico.

Otros factores ambientales que influyen son la luz (cuando el VMT se inocula y se

mantiene al hospedante en obscuridad continua no manifiesta síntomas), el mismo

virus cuando es inoculado a pepino y existe excesos de nitrógeno el virus se torna

muy agresivo.

b) Virus.- En este caso depende del tipo de virus, la virulencia y la capacidad de dar

origen a nuevas razas fisiológicas.

c) Edad de la planta.- En forma general se puede mencionar que las plantas entre

más jóvenes son mayormente susceptibles al ataque de los virus.

d) Hospedante.- Este factor está muy relacionado con la susceptibilidad y/o

resistencia del hospedante al patógeno; es decir entre más susceptible mayor grado

de virulencia.

1.4. FACTORES CAUSANTES DE SÍNTOMAS SEMEJANTES A LOS

INDUCIDOS POR VIRUS

Anormalidades genéticas

Deficiencias nutrimentales

Daño por herbicidas

Daño por insectos o ácaros

Daño por pesticidas

Otros fitopatógenos

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Page 16: Manual de virus (virus fitopatógenos)

Los síntomas causados por estos últimos agentes no son de naturaleza infecciosa;

es decir, que no se transmiten mediante injerto. Además, al paso de los días la

recuperación puede ser común.

Agentes infecciosos también pueden causar síntomas similares a los ya descritos:

por ejemplo el tizón tardío llega a ser confundido con el Virus de la Marchites

Manchada, por productores y técnicos inexpertos.

El uso de los síntomas para la diagnosis de campo es una guía valiosa pero

imprecisa, sobre todo para los técnicos no familiarizados con las enfermedades

comunes en un cultivo en una región determinada. Aún el especialista debe ser

humilde antes de poder afirmar que un virus particular está involucrado en

determinada enfermedad.

Lo anterior no significa que cada vez que detectemos síntomas presuntamente

virales, se tendrá que acudir a un experto. Dependiendo de la experiencia del

investigador y de los antecedentes del problema, los diagnósticos de campo

pueden ser relativamente precisos. El patrón de dispersión de la enfermedad

puede dar indicios del virus o grupo de virus que se trate. Por ejemplo en el caso

de Geminivirus en tomate, los síntomas más notables son de enchinamiento y

reducción en el crecimiento; su presencia en la región está relacionada con las

poblaciones de Mosca Blanca y generalmente al inicio de las epidemias se aprecia

un gradiente en dónde las plantas de las orillas son las primeras en ser infectadas,

especialmente si hay maleza cercana en los drenes. En base a lo anterior en

sentido estricto, solo se puede afirmar que tenemos problemas de virosis, cuyos

síntomas coinciden con los descritos para Geminivirus, pero en ningún momento

podemos decir con precisión de que Geminivirus se trata; tampoco podemos

negar que posiblemente haya plantas infectadas por otros virus.

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Page 17: Manual de virus (virus fitopatógenos)

El apoyo del laboratorio puede ser indispensable para determinar con certeza a los

patógenos involucrados, sobre todo cuando se presentan síntomas que antes no

se habían observado en el cultivo en la región.

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UNIDAD II. FORMA, COMPOSICIÓN QUÍMICA Y TAXONOMÍA DE LOS VIRUS

QUE AFECTAN PLANTAS

2.1. PRINCIPALES FORMAS DE VIRUS DE PLANTAS

Con los descubrimientos de Takahashy y Rawlins (1932), cuando por el fenómeno

de refringencia mencionaron que las partículas del Virus del Mosaico del Tabaco

(VMT) medían alrededor de 10:1 (largo y ancho) y con la primera microfotografía

tomada al microscopio electrónico por Kausche, Pfankuch y Ruska (1939) en donde

mostraron que este virus presentaba forma de varilla rígida; se iniciaron las

investigaciones para determinar la forma, tamaño y composición química de los virus

de plantas. Actualmente se tienen determinadas varias formas de virus fitopatógenos

dentro de las cuales tenemos:

a) Varillas rígidas, como el Virus del Mosaico del Tabaco y el Virus Cascabeleo

(Rattle) del Tabaco.

b) Varilla (filiforme) flexible, como el Virus X de la Papa, Virus de la Tristeza de los

Cítricos, Virus de la Mancha Anular de la Papaya, Virus del Mosaico de la Sandía y

Virus Jaspeado del Tabaco.

c) Baciliforme, como el Virus del Mosaico de la Alfalfa.

d) Baliforme, como el Virus del Mosaico del Maíz.

e) Poliédricos, como el Virus del Mosaico de la Calabaza, Mosaico del Pepino, etc.

f) Gemelos (Geminivirus), como el Virus del Mosaico Dorado del Frijol, Virus del

Mosaico Estriado del Maíz y Virus del Chino Amarillo del Tomate.

2.2. TAMAÑO DE LOS VIRUS

Las dimensiones de los virus que afectan plantas son muy variables y su tamaño se

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Page 19: Manual de virus (virus fitopatógenos)

mide en nanómetros o milimicras.

+ Un nanómetro (=1 milimicra) = 0.000 000 001 m; o 0.000 001 mm; o 0.001 micras

El tamaño de los virus isométricos varía de 17-70 nanómetros (nm) de diámetro;

los baciliformes alcanzan 300 nm de longitud x 95 nm de ancho; los de varilla

rígida miden 114-215 nm de largos por23 nm de ancho; las dimensiones de los

virus de varilla flexible alcanzan hasta 2000 nm de longitud por 10 nm de ancho.

Así, por ejemplo, el grupo del Virus del Mosaico del Tabaco (varilla rígida-

Tobamovirus) mide 18 por 300-315 milimicras de longitud; el grupo del Virus Rattle

del Tabaco (varilla rígida- Tobravirus) alcanza una longitud de 20-22 por 130-180

milimicras. El grupo del Virus X de la Papa (Potexvirus) que es una varilla flexible,

mide de 13 por 480-580 nm., mientras que el Virus Tristeza de los Cítricos (Flexible-

Closterovirus) alcanza hasta 2000 nm., de longitud, siendo el virus más grande de

los que atacan plantas. Los virus que poseen forma bacilar (Mosaico de la Alfalfa) y

bala (Marchitez Manchada del Tomate) miden alrededor de 66-227 nm., de longitud

y los poliédricos miden de 18-90 nm , siendo el más pequeño el virus satélite de la

necrosis del tabaco que mide 18 nm de largo (Smith ,1977; Lozoya, 1987 y Gibs y

Harrison, 1976).

2.3. ESTRUCTURA QUÍMICA DE LOS VIRUS DE PLANTAS

Con los descubrimientos de Stanley (1935), cuando aisló las partículas del Virus del

Mosaico del Tabaco y mencionó que los virus estaban constituidos de proteína y el

de Bawden y Pirie (1936), cuando describieron la naturaleza nucleoproteica de los

virus se llegó a la conclusión que los virus de plantas básicamente estaban

constituidos de ácido nucleico (ARN o ADN) más una cubierta de proteína. Las

partículas de los virus que atacan plantas contienen diferentes cantidades de AN,

variando de 15-45 % en virus isométricos, de 5 a 42 % en virus helicoidales (varilla,

bala y baciliforme) y los virus que contienen lípidos en su constitución su porciento

varía de 1 -20 %.

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Page 20: Manual de virus (virus fitopatógenos)

La siguiente tabla nos muestra algunos ejemplos del contenido de AN y proteína de algunos

virus de plantas:

VIRUS % DE AN

(Acido Nucleico)

% DE PROTEÍNA

Virus Mosaico del Tabaco 5 95

Virus X de la Papa 6 94

Virus Mosaico de la Alfalfa 20 80

Virus Mosaico de la Calabaza 35 65

Virus Mancha Anular del Tabaco 22 58

Viroides 100 0

Las partículas de la mayoría de los virus que atacan plantas contienen una cadena

simple (sencilla) de ARN, pero el Virus del Tumor y Heridas del Trébol y el Virus del

Enanismo del Arroz contienen doble cadena de ARN; el Virus del Mosaico de la

Coliflor posee doble cadena pero de ADN y el Virus del Mosaico Estriado del Maíz

contiene una cadena simple de ADN en su composición.

Otros virus además de poseer proteína contienen lípidos como es el caso del Virus

de la Marchitez Manchada del Tomate, Virus del Mosaico del Maíz y el Virus del

Enanismo Amarillo de la Papa.

2.4. COMPOSICIÓN Y FUNCIONES DEL ÁCIDO NUCLEICO VIRAL

El AN viral está formado por la unión de nucleótidos; cada nucleótido del AN viral

está formado por dos purinas (adenina y guanina) y tres pirimidinas (citosina, uracilo

y timina), los cuales para poder unirse requieren de un glúcido (azúcar) y un puente

de fosfato. Cada nucleótido del ARN viral está conformado por adenina, guanina,

citosina y uracilo y el del ADN por adenina, guanina, citosina y timina; por lo tanto,

las diferencias básicas entre los dos ácidos es que el ARN tiene la base de uracilo

(ribosa) y el ADN tiene la base de timina (desoxiribosa) y el ARN tiene un oxidrilo

más que el ADN.

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Page 21: Manual de virus (virus fitopatógenos)

Como ya se mencionó, el ácido nucleico es el resultado de la unión lineal de una

gran cantidad de nucleótidos y la secuencia de éstos determina la estructura del

citrón y cada citrón se le llama codons y está compuesto por tres nucleótidos; de tal

forma que una cadena de ARN (como el caso del VMT) posee 6500 nucleótidos

distribuidas de la siguiente manera: 1900 moléculas de adenina, 1680 de guanina,

1180 de citosina y 1740 de uracilo para un total de 6500 nucleótidos.

El AN viral tiene como función específica el de dar arreglo a las subunidades de la

proteína del virus y la más importante, que es causar infección en la planta. Los

experimentos de Gierer y Schramm (1956), y de Conrad y Williams (1957)

demostraron que el AN del Virus del Mosaico del Tabaco es suficiente para causar

infección en plantas, por lo que se ha concluido que es el ácido el que contiene la

información genética del virus. La evidencia de que el AN viral es el encargado de la

infección en plantas se basa en las siguientes evidencias:

A) Al Hidrolizar la enzima ribonucleasa y desoxiribonucleasa se pierde la infectividad;

B) El antisuero que reacciona con la proteína no destruye su infectividad y C) Al

inocular por separado el AN viral y la proteína; solo se observaron síntomas donde

se inoculó el ácido.

En algunos virus el AN viral está seccionado o divido en partes por lo que ha estos

virus se les conoce como virus multiparticulados; por ejemplo, el Virus del Mosaico

de la Alfalfa tiene divido su AN en cuatro partículas y para poder causar infección

requiere que estén presentes las cuatro partículas; a cada una de las partículas

virales que están seccionadas se les conoce con el nombre de Virión. Otro virus que

tiene seccionado su AN es el Virus del Mosaico del Chícharo de Vaca y la que

codifica la infección es la partícula del medio; el Virus Cascabeleo del Tabaco está

dividido en dos partículas y si sólo se inocula una se codifica la información para la

reproducción de síntomas y no para la formación de proteína por lo que se deben de

inocular ambas.

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Page 22: Manual de virus (virus fitopatógenos)

2.5. COMPOSICIÓN Y FUNCIONES DE LA PROTEÍNA VIRAL

La estructura de los virus es la proteína y es la que forma el cuerpo del virus. La

proteína viral está formada por subunidades de proteína llamadas capsómeros, los

cuales al unirse y arreglarse conforman lo que se conoce con el nombre de cápside

o proteína viral; tan pronto como un AN viroso se produce, induce a las células del

huésped a producir las moléculas de proteína que deberán formar la cubierta

proteica de dicho virus. La síntesis de proteína en las células depende de la

presencia de aminoácidos, la cooperación de los ribosomas y de los ARN de

transferencia y los ARN mensajeros. El ARN mensajero que se produce refleja parte

de la clave que determina la clase de proteína que deberá producirse por

codificación y la secuencia en la cual los aminoácidos deberán de arreglarse y la

proteína formada es para uso exclusivo del virus que formó dicha cubierta.

La proteína viral está compuesta de alrededor de 20 aminoácidos diferentes,

conteniendo en mayores proporciones la serina y trionina; el tipo y arreglo de estos

aminoácidos es regido por el AN viral. Algunos virus de plantas tienen composición

compleja, ya que además de poseer aminoácidos la proteína contiene algunas

substancias polipépticas, por ejemplo, el Virus del Enanismo Amarillo de la Papa

contiene cuatro diferentes tipos de polipéptidos y los virus que contienen lípidos se

les ha encontrado glucósidos. Las funciones de la proteína viral son básicamente el

dar forma al virus, proteger al AN de factores externos y juega un papel muy

importante en la transmisión de virus por pulgones.

2.6. REPLICACIÓN DE VIRUS

La infección de una planta por un virus esta en relación directa con la síntesis del

mismo, puesto que la infección no ocurrirá a menos de que el virus se multiplique en

el tejido del huésped susceptible. Los virus y viroides están constituidos de

moléculas reguladoras; es decir, el ácido nucleico viral ordena a la planta que realice

funciones para su beneficio, y dentro de las funciones básicas ordenadas esta la

patogenicidad y la replicación de éste.

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Page 23: Manual de virus (virus fitopatógenos)

El proceso de replicación de los virus es un tanto complejo pero en forma general lo

podemos dividir en las siguientes etapas: a) Adsorción y penetración; b) Liberación

del AN; c) Replicación del AN; d) Síntesis temprana de proteína; e) Síntesis tardía de

proteína y f) Ensamblaje.

Las partículas virales no tienen capacidad de penetrar a las células autónomamente

(por sí solas) o por aberturas naturales como lo hacen los hongos y las bacterias.

Los virus que afectan a los vegetales entran a las células a través de heridas hechas

mecánicamente, por vectores o por la fecundación de un óvulo por el grano del polen

infectado. Una vez dentro el siguiente contacto del virus es con el citoplasma de la

célula en donde existen ciertos sitios de infección que son saturados con partículas

virales; se da una asociación electrostática entre el virus y el citoplasma y de esta

manera queda inmerso en dicho citoplasma. Puesto que la parte activa del virus, que

es el ácido nucleico está cubierto de proteína, deberá liberarse de la vaina proteica

para establecer la infección. La liberación del AN tiene lugar durante las primeras

horas siguientes a la inoculación, ocurriendo los pasos siguientes en forma

ordenada, y probablemente esto se concluya más bien por la célula huésped que por

el virus, puesto que ningún virus de planta contiene o produce por si mismo alguna

enzima. Los fragmentos de la cubierta proteica degradada permanecen en la célula y

son utilizados en los procesos sintéticos de la misma. Una vez que el AN se libera de

la proteína, este actúa como ARN mensajero y se asocia con los ribosomas

celulares (esta fase se conoce como fase de eclipse o polisoma) para sintetizar una

proteína funcional conocida con el nombre de enzima replicasa la cual tiene un peso

aproximado de 130,000 a 165,000 daltons; la enzima replicasa se asocia con el virus

y forman los moldes de AN los cuales son negativos debido a que sus bases de

adenina, guanina, citosina y uracilo están cambiadas y son leídas como una imagen

del virus vista a un espejo, la cual a medida que se va formando, se conecta

temporalmente a la cadena virosa progenitora, a los ribosomas y a la enzima

replicasa para convertirse en AN positivos y por tanto infectivos. La enzima replicasa

también tiene como función formar proteína de encapsulamiento o proteína

temprana. Una vez que los ARN son infectivos pueden tomar dos caminos: a) volver

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Page 24: Manual de virus (virus fitopatógenos)

a entrar a los ribosomas celulares (aparentemente estos ARN son de bajo peso

molecular) y formar otra vez moldes y seguir el mismo proceso anterior y formar otra

vez proteína (la cual se llamará síntesis tardía de proteína) o b) darse el ensamblaje

con la proteína formada tempranamente, estos es, el ARN organiza las subunidades

de proteína alrededor de él y al unirse forman la partícula completa.

El ó los sitios de la célula en los cuales el ARN del virus y de la proteína se sintetizan

y los sitios en los cuales estos componentes se unen para producir los viriones

todavía no se ha determinado con absoluta certeza pero los estudios efectuados con

el VMT sugieren que el ARN viroso, después que está libre de su cubierta proteica

se mueve a los núcleos o posiblemente a los nucléolos, en donde se duplica. El

primer virión intacto aparece en las células de las plantas 10 horas después de la

inoculación. Las partículas virosas pueden existir solas o en grupos formando las

inclusiones virales.

2.7. TRANSLOCACIÓN DE LOS VIRUS DE PLANTAS

Después de la introducción de un virus en la célula, el virus aparentemente se

mueve, antes y después de desprenderse de su cubierta proteica, hacia los sitios de

síntesis y ensamblaje de sus componentes. El movimiento probablemente es pasivo

y depende de la corriente protoplasmática de la célula, pero otros mecanismos

también pueden estar implicados.

Para que un virus realice la infección en una planta el virus deberá moverse de una

célula a otra, y multiplicarse en la mayoría de ellas o al menos en las células en las

que se mueve. Se cree que los virus en sus movimientos de célula a célula, siguen

un camino a través de las conexiones plasmodesmatales de las células adyacentes

y se cree también que el retículo endoplásmico puede conectar una célula a otra. Sin

embargo, es posible que los virus no se muevan a través de la célula del parénquima

a menos que los virus infecten las células y se multipliquen en ellas, esto ocasiona

una invasión continua y directa de célula a célula.

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Page 25: Manual de virus (virus fitopatógenos)

Se considera que el radio de dispersión de los virus de célula a célula varía de

acuerdo con la clase y edad de las células de las plantas infectadas y es mayor en

las células alargadas y jóvenes que en las viejas y redondas. Otras formas de

movimiento de los virus en plantas ocurren a través de los tejidos vasculares (floema

y xilema).

El transporte de los virus por el floema ocurre aparentemente, a través de los tubos

cribosos, pudiéndose mover hasta 15 cm en solo seis minutos. En forma general se

puede indicar que los virus que ocasionan síntomas de lesiones locales o de

hipersensibilidad su movimiento lo realizan a través de las conexiones

plasmodesmales que existen entre célula y célula y los virus que provocan síntomas

sistémicos lo realizan por medio de los tejidos vasculares.

2.8. NOMENCLATURA

A través del tiempo se han seguido varios sistemas de nomenclatura de virus

incluyendo el uso de sistemas binomiales, el cual se encuentra solamente en la

literatura antigua. Actualmente el nombre particular de cada virus se adopta en

base a los síntomas los más característicos de la enfermedad (a juicio del

descubridor del patógeno), en hospedante en el que se observó por vez primera al

virus. Así por ejemplo, el Virus Mosaico del Pepino lleva este nombre porque fue

descubierto en pepino y uno de los síntomas principales es el mosaico.

En virología es común el uso de siglas para designar de manera abreviada a los

virus, lo cual resulta práctico. Así se utiliza VMP para el Virus Mosaico del Pepino,

VMT para el Virus Mosaico del Tabaco o VMAT para el Virus Mancha Anular del

Tabaco. Es necesario aclarar que estas abreviaturas se usan de manera uniforme

por la mayoría de los investigadores, con el fin de facilitar la comunicación oral o

escrita.

Es pertinente señalar que en el idioma inglés también se usan abreviaturas,

aunque estas no sean las mismas que en español; en lugar del VMP se usa CMV

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Page 26: Manual de virus (virus fitopatógenos)

(Cucumber Mosaic Virus) y en lugar del VMT la abreviatura es TMV (Tobaco

Mosaic Virus). En esta época de globalización es muy común el uso de las siglas

en inglés para referirse a los virus y algunos investigadores latinos hasta se

olvidaron de las siglas en español, para referirse a tal o cual virus; por ejemplo

todo mundo habla de TSWV (Tomato Spotted Wilt Virus), en lugar de VMMT para

referirse al Virus de la Marchitez Manchada del Tomate. Este fenómeno no es

deseable desde el punto de vista idiomático o nacionalista, pero que a veces

facilita la comunicación.

Resulta evidente que el sistema de nomenclatura en uso resulta inapropiado, ya

que los síntomas pueden variar incluso en el mismo hospedante y con el mismo

virus. Los síntomas también pueden ser diferentes de acuerdo a la variante del

virus y por el efecto del ambiente. Sin embargo el uso del sistema binomial, tan útil

en hongos y bacterias, no es aceptado por los virólogos, entre otras razones

porque no se acepta que los virus son seres vivos, en sentido estricto.

2.9. POSICIÓN TAXONÓMICA DE LOS VIRUS QUE AFECTAN PLANTAS

La mayoría de los virus que afectan plantas fueron primeramente reconocidos por

los daños que estos causaban en ellas, y usualmente fueron nombradas usando el

nombre de la enfermedad y del hospedante que afectaban. Por ejemplo, un virus

que causaba mosaico y se le encontraba afectando plantas de tabaco se le deno-

minaba Virus Mosaico del Tabaco. En 1939 se reportaron los primeros acuerdos del

Comité para la Nomenclatura de virus designado por la Sociedad Norteamericana de

Fitopatología, donde se seleccionaron cinco características importantes de los virus

para su clasificación: 1) Síntomas; 2) alteraciones citológicas y morfológicas; 3)

transmisión por insectos; 4) relaciones serológicas y 5) propiedades físicas y

químicas de los virus. Considerando que se desconocía la naturaleza del agente

causal, se propusieron tres alternativas de nomenclatura: a) Si el virus era un

organismo se le haría un binomio, por ejemplo, el Virus Mosaico del Tabaco se

llamaría Paracrystalis altathermus; b) si resultaban ser compuestos químicos se

debería agregar el sufijo "vir". Así nuestro ejemplo sería, P. altathermovir y c) no

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Page 27: Manual de virus (virus fitopatógenos)

tomar en cuenta la naturaleza del agente y en este caso se llamaría al VMT

Nicotiana virus altahermus. Como es costumbre, tan pronto como se publicó esta

propuesta surgieron críticos, adeptos y modificadores.

También en 1939 Holmes propone la creación de reino Vira, con dos divisiones,

Phytophagi y Zoophagi, para virus de plantas y animales respectivamente, utilizando

el sistema binomial de nomenclatura. En 1940, Fawcett sugiere un sistema que

combina a los anteriores, iniciando una década de propuestas de diversos autores

que no fueron del todo aceptadas.

En 1950 se inicia una nueva era en la taxonomía de virus al crearse un subcomité

ex-profeso durante el Congreso Internacional de Microbiología. Este grupo admite

que en virus no se puede usar la misma nomenclatura científica tradicionalmente

empleada para bacterias u otros microorganismos. Recomienda basarse en

aspectos morfológicos, físicos y químicos de las partículas, y en composición

antigénica, en vez de amplitud de hospedantes y síntomas. A partir de entonces

surgen propuestas que incluyen la naturaleza del ácido nucleico, la forma y tamaño

del nucleocápsido, número de capsómeros, etc., con Gibbs et al., en 1966 nace el

criptograma, que también se ha perfeccionado con aportaciones posteriores.

La criptograma que es usada actualmente para nombrar virus y que es aceptada por

el Comité Internacional de Nomenclatura de virus es la siguiente (VMT):

R/1:2/5:E/E:S/0

En el criptograma anterior el significado de cada componente es:

R/1= La R significa que el virus está compuesto por ARM; el número 1 indica que

la cadena del ARN es de una sola banda.

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Page 28: Manual de virus (virus fitopatógenos)

2/5= El 2 representa el peso molecular del ácido nucleico, expresado en millones.

El 5 representa la proporción (%) de ARN que posee la partícula.

E/E= Se representa aquí la forma de la partícula que recubre al ARN.

E= Virus alargados con lados paralelos pero no redondeados (varilla rígida y

varilla flexible).

S= Virus esféricos (poliédricos).

U= Virus alargados con lados redondeados (baliforme y baciliforme).

X= Virus de naturaleza compleja

S/O= Describe el tipo de hospedante (en este caso plantas de semilla o

angiosperma). El 0 (cero) indica el tipo de vector que en este caso no existe).

S/0= Clase de hospedante / tipo de vector

1) HOSPEDANTE

A= Parásito de algas

B= Parásito de bacterias

F= Parásito de hongos

I= Parásito de invertebrados

P= Parásito de Pteridofitas

S= Parásito de plantas

M= Micoplasmas

V= Vertebrados

2) VECTOR

Ac= Ácaros y arañas

Al= Aleyrodidae (moscas blancas)

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Page 29: Manual de virus (virus fitopatógenos)

Ap= Aphididae (pulgones)

Au= Auchenorrhyncha (chicharritas)

Cc= Coccidae (escamas)

Cl= Coleóptera (escarabajos)

Di= Díptera (moscas y mosquitos)

Fu= Hongos

Gy= Gymnocerata (tingidae)

Ne= Nematodos

Ps= Psyllidae

Si= Siphonaptera

Th= Trips

0= Sin vector

Ve= Vector ninguno de los mencionados

2.9.1. GRUPOS DE IMPORTANCIA DE VIRUS FITOPATÓGENOS

A continuación se mencionan 10 de los 28 grupos de virus aceptados actualmente

con algunas de sus características más sobresalientes:

1) Tobravirus = R/1:2.3/5 + 0.6-1.3/5:E/E:S/Ne

El miembro tipo de este grupo es el Virus Rattle del Tabaco o Cascabeleo del

Tabaco y los miembros se caracterizan por poseer forma de varilla rígida con una

longitud de 180-210 nm y 45-115 nm de ancho, son transmitidos por nematodos de

la familia Trichodoridae; su punto de inactivación térmica (PIT) es de 70 - 80 C, su

punto final de dilución (PFD) de 10-6 y la longevidad in vitro de seis semanas.

Muchas razas de este grupo de virus se transmiten muy fácilmente mecánicamente

y tienen un amplio rango de hospedantes. Tiene un solo miembro que es el Virus del

Obscurecimiento Temprano del Chícharo.

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Page 30: Manual de virus (virus fitopatógenos)

2) Tobamovirus = R/1:2/5:E/E:S/O

El miembro tipo del grupo es el Virus Mosaico del Tabaco, poseen forma de varilla

rígida y la partícula mide alrededor de 300 nm de longitud, se transmite muy fácil

mecánicamente pero no por insectos, el PIT es de 90 C, su PFD es mayor a 10-6 y

la longevidad in vitro es por varios años. Otros virus de este grupo son: el Virus

Mosaico del Tomate y Virus de la Mancha Anular del Odontoglussum.

3) Potexvirus = R/1: 3.5/5:E/E:S/Ap

Este grupo incluye al Virus X de la Papa como su miembro tipo y las características

más sobresalientes es que sus partículas son de forma de varilla flexible y miden de

480- 580 nm de longitud, se transmiten mecánicamente, normalmente no se

transmiten por vectores; sin embargo, para PVX se reportan chapulines y al hongo

Synchytrium endobioticum, ocasionan generalmente síntomas de mosaico y su PIT

fluctúa entre 60-80 C, su PFD es de 10-5 a 10-6 y la longevidad in vitro es de meses.

Algunos miembros de este grupo son: Virus Mosaico de la Papaya y Virus Mosaico

de la Yuca.

4) Potyvirus = R/1:3.5/5:E/E:S/Ap

El nombre de este grupo se deriva de su miembro tipo, Virus Y de la Papa (PYV), el

cual ataca a papa y a otras solanáceas. Estos virus tienen partículas flexibles que

miden entre 720-800 nm de longitud; pueden ser transmitidos experimentalmente por

medio de savia (mecánica), y en el campo sus principales vectores son los áfidos,

los cuales lo transmiten de manera no persistente; el PIT es de 50-60 C, su PFD

está entre 10-2 - 10-3 y la longevidad in vitro es de 48-72 horas. Algunos miembros de

este grupo son el Virus Mosaico Común del Frijol, Mosaico Amarillo del Frijol, Virus

Mancha Anular de la Papaya, Mosaico de la Soya, Virus Mosaico de la Sandía,

Mosaico de la Caña de Azúcar, etc.

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Page 31: Manual de virus (virus fitopatógenos)

5) Cucumovirus = R/1:1.3/19+1.1/19 + 0.8/19 S/S:S/Ap

El Virus Mosaico del Pepino (CMV) es el miembro tipo de este grupo; aunque los

virus que pertenecen a este grupo tienen características en común, pueden diferir

con respecto a la especificidad del hospedante y a la reacción serológica. Estos virus

poseen partículas poliédricas que miden alrededor de 30 nm de longitud; el PIT es

de 60-70 C, el PFD es de 10-4 y fuera del hospedante dura alrededor de 3-6 días;

se transmiten muy fácilmente mecánicamente y los síntomas generalmente causan

mosaicos y algunas veces necrosis. Otros virus importantes de este grupo son el

Mosaico Amarillo del Pepino, Aspermy del Tomate y Virus del Enanismo del

Cacahuate.

6) Nepovirus = R/1:2.4/43+1.4-2.1/30+2.8/46:S/S:S/C,Ne

En este grupo se encuentran los virus cuyos vectores son principalmente nematodos

de los géneros Xiphinema y Longidorus, sus partículas son poliédricas y miden 30

nm de diámetro. Son transmitidos mecánicamente, por semilla y polen, y los

síntomas principales son manchas anulares, moteados y necrosis; su PIT es de 55-

70 C, el PFD de 10-4 y la longevidad in vitro es de una a tres semanas. El miembro

tipo de este grupo es el Virus Mancha Anular del Tabaco y también se encuentra el

Virus Mancha Anular del Tomate, el Enrollamiento de la Hoja de Papa, Hoja de

Abanico de la Vid, etc.

7) Sobemovirus = R/1:1.4/21:S/S:S/Ve,Cl

El miembro tipo de este grupo es el Virus Mosaico Sureño del Frijol (SBMV) y los

miembros se caracterizan por poseer forma poliédrica con partículas que varían de

28-30 nm de diámetro, se transmiten por jugos de savia, semilla y en el campo

generalmente son diseminados por coleópteros; su PIT es de 90-95 C, su PFD es

de 10-5 y fuera del hospedante dura entre 20 y 165 días; se relaciona con el Virus

Estriado Temporal de la Alfalfa.

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Page 32: Manual de virus (virus fitopatógenos)

8) Necrovirus = R/1:1.5/19:S/S:S/Fu

El miembro tipo de este grupo es el Virus de la Necrosis del Tabaco, el cual

normalmente causa necrosis en las raíces de sus hospedantes; las partículas son

poliédricas de 26 nm de diámetro, su PIT es de 65-95 C, se desconoce su punto

final de dilución y la longevidad in vitro es de más de 30 días, en campo es

diseminado por las zoosporas de Olpidium brassicae.

9) Tospovirus= R/1:7.4/2:S/S:S/Th

El único miembro de este grupo es el Virus Marchitez Manchada del Tomate y se

caracteriza porque sus partículas son isométricas de 70-90 nm de diámetro; su PIT

es de 40-46 C, su PFD es de 10-2-3 y la longevidad in vitro es muy corta (2-5 horas).

Se transmite mecánicamente y por Trips y causa mosaico y necrosis en sus

hospedantes atacados.

10) Grupo del Mosaico de la Alfalfa = R/1:1.1/16+0.8/16:U/U:S/Ap

El miembro único de este grupo es el Virus Mosaico de la Alfalfa el cual posee cuatro

partículas baciliformes que miden de 18-58 nm de diámetro, se transmite muy

fácilmente mecánicamente, por pulgones y los síntomas que normalmente causa a

sus hospedantes son mosaicos y manchas anulares. Su PIT es de 60-70 C, su PFD

es de 10-5 y la longevidad in vitro es de 2-4 días; se le encuentra muy relacionado

con el grupo de los CUCUMOVIRUS.

Cuadro. Algunos ejemplos de virus importantes en México.

Grupo Virus

Luteovirus Enrollamiento de la Hoja de la Papa

Nepovirus Mancha Anular del Tabaco

Sobemovirus Mosaico Sureño del Frijol

Mosaico de la alfalfa Mosaico de la Alfalfa

Cucumovirus Mosaico del Pepino

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Page 33: Manual de virus (virus fitopatógenos)

Tobamovirus Mosaico del Tabaco, Mosaico del Tomate

Potexvirus “X” de la papa

Potyvirus “Y” de la papa, Mosaico Común del Frijol, Mancha Anular de

la Papaya, Mosaico de la Sandía, Jaspeado del Tabaco

Closterovirus Tristeza de los Cítricos

Tospovirus Marchitez Manchada del Tomate

Geminivirus Chino del Tomate, Mosaico Dorado del Fríjol, Enrollamiento

de la Hoja de la Calabaza.

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Page 34: Manual de virus (virus fitopatógenos)

UNIDAD III. FORMAS DE TRANSMISIÓN E IDENTIFICACIÓN DE LOS VIRUS

DE PLANTAS

3.1. CONCEPTO DE TRANSMISIÓN DE VIRUS

La propiedad de transmitirse de una planta enferma a una sana es una característica

fundamental de los virus al igual que otros agentes biológicos que causan

enfermedades. Los virus a diferencia de hongos y bacterias no tienen la capacidad

de diseminarse por el viento o agua porque fuera de las células se inactivan con

rapidez, además, no pueden penetrar a la planta por sus propios medios y requieren

que se les deposite directamente dentro de una célula.

Dada su condición como parásitos obligados los virus no se pueden desarrollar en

materia orgánica muerta; requieren del albergue en tejido vivo, ya sea en estado

de reposo o de multiplicación activa. El Virus Mosaico del Tabaco (VMT)

constituye una de las pocas excepciones, ya que puede sobrevivir en restos de

tejidos infectados que quedan en el campo después de la cosecha, de tal manera

que estos materiales sirven como fuente de inóculo primario en el siguiente ciclo.

Los virus requieren pasar constantemente de un hospedante infectado a otro

sano, para poder sobrevivir en cualquier región.

Los virus no penetran a las plantas de manera directa, ni salen de estas por sus

propios medios. La dispersión no es activa; es pasiva y se da mediante los

siguientes mecanismos:

3.2. TIPOS DE TRANSMISIÓN DE VIRUS

Las formas en que los virus son transmitidos de plantas enfermas a plantas sanas

son a) Propagación vegetativa; b) mecánicamente; c) semilla; d) polen y e)

biotransmisores.

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Page 35: Manual de virus (virus fitopatógenos)

3.2.1. TRANSMISIÓN POR PROPAGACIÓN VEGETATIVA

Siempre que las plantas se propaguen vegetativamente mediante injerto, esquejes,

tubérculos, bulbos o rizomas, cualquier tipo de virus que se encuentre en la planta

madre, a partir de la cual dichos órganos de propagación se obtienen casi siempre

serán transmitidos a la progenie. Tomando en cuenta que casi todas las frutas y la

mayoría de los árboles de ornato, y los cultivos como papa se propagan mediante

estos medios, este tipo de transmisión adquiere importancia significativa.

3.2.2. TRANSMISIÓN MECÁNICA

Todos los virus pueden ser transmitidos a algunas plantas mediante inoculación

mecánica, pero no todas pueden infectar y establecer infección. En teoría las partí-

culas virales pueden ser introducidas a células vivas por este método, pero para que

el virus llegue a ser funcional depende de una gran variedad de condiciones como: el

grado de susceptibilidad de la célula receptora, funcionamiento del genoma viral

dentro de la célula, condiciones necesarias para la maduración del virus, factores

ambientales, etc. La TRANSMISIÓN MECÁNICA es definida como el proceso por el

cual las partículas de virus son manualmente introducidas a una planta por heridas

mecánicas, para facilitar la iniciación de la infección en células potencialmente

infectables.

La transmisión mecánica puede ocurrir de manera natural (campo) y de forma

artificial (laboratorio); en campo, dicha transmisión puede efectuarse entre plantas

bastantes próximas al rosarse con el viento, cuando las plantas son dañadas por el

hombre en las labores de cultivo, por medio de fumadores (como el caso del VMT),

etc.

La transmisión mecánica artificial es de gran importancia a nivel experimental y se

puede realizar de diferentes formas: frotis; injerto e inyecciones.

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Page 36: Manual de virus (virus fitopatógenos)

3.2.2.1. TÉCNICA DE FROTIS

Es la técnica más usada artificialmente ya que presenta varias ventajas entre las que

destacan de que es muy rápida y segura, facilita el estudio de los virus en ausencia

de vectores, facilita el estudio de los virus "in vitro", se pueden separar virus

mediante inoculaciones mecánicas por frotis y nos da pauta para realizar estudios

sobre el número de lesiones locales que se obtienen con inoculaciones mecánicas

(Holmes, 1929; demostró que el número de lesiones locales era proporcional a la

concentración del inóculo en ciertas especies de tabaco inoculadas con VMT). La

técnica de transmisión por este medio es muy simple y la metodología básica es la

siguiente:

a) Tomar aproximadamente dos centímetros cuadrados (preferentemente hojas),

con los síntomas bien marcados.

b) Macerar en un mortero el tejido de la planta enferma y agregar solución buffer con

un PH de 7.0 a 8.5.

c) Adicionar carborundum de 400 o 600 mallas por pulgada cuadrada sobre las hojas

que se van a inocular.

d) Con un cotonete impregnado con savia infectiva se talla suavemente donde se

aplicó el carborundum y lavar con agua corriente para eliminar el exceso de este

material.

e) Colocar la planta inoculada en un lugar fresco y fuera del alcance de los insectos

vectores para evitar traslape de resultados.

Otros detalles de la transmisión mecánica.

1) Preferible inocular hojas cotiledonales

2) En plantas grandes inocular las hojas medias a jóvenes

3) Gramíneas deben inocularse por el envés de las hojas

4) Cucurbitáceas inocularse preferentemente en hojas cotiledonales.

5) Macerar e inocular preferentemente a bajas temperaturas

6) Lavar la hoja inoculada inmediatamente después de la inoculación.

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Page 37: Manual de virus (virus fitopatógenos)

7) Las lesiones locales tienen menor concentración que la superficie verde.

8) Inocular de preferencia por la mañana o por la tarde.

3.2.2.1.1. FACTORES QUE INTERVIENEN EN UNA TRANSMISIÓN POR

FROTIS

La eficiencia de la transmisión por frotis depende de varios factores como: FUENTE

DE INOCULO, PREPARACIÓN DEL INOCULO, APLICACION DEL INOCULO,

CONSTITUYENTES DEL INOCULO Y FACTORES AMBIENTALES.

FUENTE DE INÓCULO.- El inóculo puede ser obtenido de varias partes de la planta

infectada, pero si las hojas muestran síntomas se deben de probar primero, ya que

los tejidos leñosos usualmente son más pobres en partículas virales que las hojas.

En hojas lo más conveniente es usar la tiernas donde los síntomas están más

acentuados, en hojas viejas, la concentración de virus es menor.

PREPARACIÓN DEL INÓCULO.- Los tejidos infectados pueden contener

numerosas partículas de virus infecciosos, pero la infectividad dependerá de varias

condiciones y técnicas que pueden ser empleadas en la fase de la preparación del

inóculo, que es por tanto, un factor muy importante que puede influenciar la

efectividad del inóculo. El inóculo es preparado por extracto de virus de tejido

enfermo, por unos momentos el virus está expuesto al medio ambiente el cual puede

reducir su infectividad. Varias sustancias tales como metabolitos de la hospedera y

escombros celulares son liberados simultáneamente con el virus; algunos de estos

componentes celulares producen substancias inhibitorias por lo que es necesario

agregar un solvente apropiado como antiinhibidor. Generalmente, al momento de la

preparación del inóculo se utiliza una solución de fosfatos monobásicos y dibásico de

potasio (solución buffer) con PH 7.0-8.5 ya que esta solución ayuda a mantener la

configuración del virus y aumenta la eficiencia de la infección ya que diluyen

inhibidores.

xxxvii

Page 38: Manual de virus (virus fitopatógenos)

APLICACIÓN DEL INÓCULO.- En este caso es muy recomendable que la planta

que se va a inocular sea previamente herida con abrasivos, pudiéndose usarse

carborundum de 400 ó 600 mallas por pulgada cuadrada, celite, arena, carbón

molido, caolín, etc., es importante evitar los excesos de abrasivo ya que causan

daños muy fuertes a las plantas que pudieran confundirse a los causados por virus,

también es necesario tallar muy suavemente la parte inoculada pudiéndose hacer

con los dedos, cotonetes (mas usado), manta de cielo, espátulas de vidrio, etc., y

posteriormente lavarse con agua corriente para eliminar los excesos de abrasivo.

CONSTITUYENTES DEL INÓCULO.- Como se mencionó anteriormente, varios

componentes (INHIBIDORES) que resultan al momento de la maceración, afectan la

infectividad de los virus. Los inhibidores son de distinta naturaleza pudiendo

encontrar a los taninos (los cuales actúan sobre la proteína y provocan precipitación

de virus) y polifenoles oxidativos (oxidasas). Para contrarrestar el efecto de estos

componentes se usan los ANTIINHIBIDORES (sustancias que contrarrestan el

efecto de los inhibidores), pudiendo usar nicotina y cafeína (para taninos) y para los

polifenoles usar cianamida, ácido salicílico, hidroxilamina, ácido tioglicolico y ácido

ascórbico.

FACTORES AMBIENTALES.- Los factores ambientales juegan un papel muy

importante en la transmisión mecánica por frotis en virología; la luz, temperatura,

nutrición y humedad son los factores más importantes:

a) Luz.- Se ha observado que cuando la planta que es inoculada se le somete a

períodos de oscuridad continua, tres días antes se favorece la infección; también

cuando se inocula y después se expone a altas luminosidades se aumenta la

eficiencia de la transmisión.

b) Temperatura.- Se ha determinado que cuando se inocula a altas temperaturas

(>36 C), existe una marcada tendencia a no presentarse la infección; esto mismo

xxxviii

Page 39: Manual de virus (virus fitopatógenos)

sucede cuando las temperaturas son menores de 12 C. La óptima para inocular es

de 18-25 C.

c) Nutrición.- Se ha comprobado que es mejor inocular plantas con una nutrición

óptima o en ocasiones con ligeros excesos de nitrógeno.

d) Humedad.- La infección aumenta con los excesos de agua.

3.2.2.2. TÉCNICA DE INJERTO

Este método fue usado desde el siglo XVIII para la obtención de plantas de tulipán

que producían flores variegadas. Desde el siglo XX, el injerto se convirtió en una

técnica muy útil para el estudio de los virus y fue la base para determinar la

naturaleza infecciosa de varias enfermedades.

El injerto es muy utilizado en virus que no se transmiten mecánicamente, pero hay

que tener mucho cuidado ya que por esta técnica también se transmiten otros

agentes fitopatógenos. El injerto se puede realizar en plantas de diferentes especies

y de diferentes géneros; cuando se usa esta técnica en plantas diferentes existe

menor posibilidad de que el injerto prenda pero, en este caso, lo único que se

persigue en virus es poner en contacto los tejidos vasculares de la planta enferma

con los tejidos de la planta sana.

La metodología usada es muy sencilla, se toma una planta que se utiliza como

patrón, a la cual se le hace un corte en el tallo tratando de que llegue a los tejidos

vasculares, se utiliza una hoja o una pequeña rama de la planta enferma y con una

navaja de rasurar se le quita la epidermis con el fin de dejar los haces vasculares

descubiertos, posteriormente se introduce en el cuerpo del patrón, teniendo cuidado

que los haces vasculares se pongan en contacto, para la transmisión del virus, luego

se sella con Parafilm o polietileno y la planta se coloca en un lugar fresco, para

esperar la aparición de síntomas.

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Page 40: Manual de virus (virus fitopatógenos)

Las condiciones que se deben de tomar en cuenta para el éxito del injerto son las

siguientes:

1.- El corte debe de ser lo más uniforme posible para que se establezca la unión

entre el patrón y el injerto.

2.-Tratar de que la superficie de contacto entre patrón e injerto sea lo más grande

posible.

3.- Evitar la deshidratación de los tejidos una vez que se haya realizado el injerto;

esto se puede lograr colocando la planta en una cámara húmeda y si no se tiene,

colocar una bolsa de polietileno húmeda.

3.2.2.3. TÉCNICA DE INYECCIÓN

Esta técnica fue una de las que se utilizaron por primera vez para la transmisión de

virus en plantas; en la actualidad solo se utiliza para transmitir algunos virus que no

se transmiten por frotis como por ejemplo, el Virus Curly Top de la Remolacha.

3.2.3. TRANSMISIÓN POR SEMILLA

Cuando un virus infecta a una planta, invaden todos los tejidos y llegan hasta la

semilla. La evidencia más concluyente de que los virus se transmitían por medio de

la semilla fue la presentada por Reddick y Stewart en 1919, cuando demostraron que

las semillas de fríjol infectadas con el Virus Mosaico Común del Fríjol producían

plantas infectadas desde un 10-90 %. Doolittle y Gilbert (1919), también demostraron

que el Virus Mosaico del Pepino se transmitía por este medio en pepinillo. En la

actualidad alrededor del 20 % de los virus de plantas conocidos se transmiten a

través de la semilla. La transmisión de virus por este medio ocurre cuando: el

hospedante es infectado sistémicamente en la floración, cuando el virus es capaz de

invadir el polen y el óvulo, cuando es capaz de sobrevivir en la gameta, cuando

sobrevive a la deshidratación de la semilla y al almacenamiento y cuando no es

inactivado durante el desarrollo de la semilla.

xl

Page 41: Manual de virus (virus fitopatógenos)

3.2.3.1. IMPORTANCIA DE LA TRANSMISIÓN POR SEMILLA DE VIRUS EN

PLANTAS

La transmisión por semilla constituye uno de los factores más importantes en el

desarrollo epidémico de algunos virus. Las semillas infectadas dan origen a

plántulas que representan una fuente de inóculo inicial temprana, que además se

halla uniformemente distribuido. Las plántulas infectadas constituyen reservorios a

partir de los cuales ocurre la dispersión secundaria del virus, lo cual sucede por

transmisión mecánica o mediante vectores.

La gran mayoría de los virus que se transmiten por semilla, persisten en el embrión;

el porcentaje de transmisión depende de la raza del virus, el hospedante, las

condiciones ambientales, entre otros factores, y su "longevidad" depende del

hospedante, inóculo, condiciones de almacenamiento y el período de almacenaje.

A continuación se mencionan algunos virus de gran importancia que se transmiten por este

medio, sus hospedantes y en algunos casos su período de viabilidad.

VIRUS CULTIVOS VIABILIDAD

Virus Mosaico Común del

Frijol

Chícharo 3-3.8 años

Virus Mosaico de la Alfalfa Alfalfa, Chile 3 años

Virus Mosaico Sureño del

Frijol

Frijol, Chícharo 6 meses

Virus Mosaico del Pepino Pepino, Cártamo, Melón,

Sandia, Calabaza, Tomate

0.5-2.2 años

Virus Mosaico del Melón Melón, Calabaza, Sandia 3-5 años

Virus Mosaico de la Soya Soya 2 años

Virus Mosaico de la

Calabaza

Sandia 3-5 años

Virus Mosaico del Tabaco Chile 3-9 años

Virus Mancha Anular del

Tabaco

Garbanzo, Melón, Soya,

Tabaco

0.7-5.5 años

Virus Mosaico Amarillo del Frijol, Haba X

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Page 42: Manual de virus (virus fitopatógenos)

Frijol

Virus Mosaico del Maíz Maíz X

Virus X de la Papa Papa X

Virus Y de la Papa Papa X

Virus Marchitez Manchada

del Tomate

Tomate X

Virus Mosaico de la Sandia Calabaza X

Virus Mosaico del Trigo Trigo, Maíz X

3.2.3.2. MECANISMOS DE ENTRADA DE LOS VIRUS EN LA SEMILLA

Los virus asociados con las semillas son acarreados de dos formas: como una

infección o como una infestación. La infección implica que el virus es llevado

internamente, inmerso en los tejidos de la semilla y cuando el virus es llevado

pasivamente se le conoce como infestación o contaminación. El Virus Mosaico

Común del Fríjol, Virus Mosaico de la Soya, Mancha Anular del Tabaco, etc., son

ejemplo de algunos virus que van internamente; el Virus Mosaico del Tabaco en

tomate y la Marchitez Manchada del Tomate se encuentran en la cubierta de la

semilla.

3.2.3.3. TÉCNICAS DE DETECCIÓN DE LOS VIRUS EN SEMILLAS

La detección de virus en semillas es más difícil que detectar hongos, bacterias y

nematodos. Los virus son parásitos obligados y por tanto requieren de pruebas

especiales para su detección; estas varían desde una observación visual simple,

hasta pruebas muy sofisticadas como el uso de serología y microscopía electrónica.

Las pruebas más usadas se describen a continuación:

A) Observación de semillas secas.

Las observaciones visuales de la semilla revelan anormalidades tales como

decoloración, arrugamientos, reducción en tamaño, manchado, necrosis, etc. por

ejemplo, el Virus Mosaico de la Soya provoca un moteado en la semilla de soya, el

Mosaico del Tabaco causa necrosis y deformación en semilla de tomate el Virus

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Page 43: Manual de virus (virus fitopatógenos)

Mosaico de la Calabaza reduce el tamaño en un alto porcentaje cuando infecta

melón y calabaza.

B) Pruebas biológicas.

Es uno de los métodos más usados por el agricultor ya que es económico, fácil y

muy seguro. Existen dos pruebas biológicas:

1) Prueba de crecimiento.

La prueba de crecimiento es usada para determinar el porcentaje de transmisión por

semilla. Se plantan 100 semillas en suelo, vermiculita u otro medio de crecimiento y

una vez germinado son examinadas regularmente siguiendo muy de cerca los

síntomas de los virus; en algunos casos como el V.M.C.F. la transmisión por semilla

puede ser detectada una vez que las hojas primarias hayan aparecido. Sin embargo,

los síntomas se observan más claramente en el primero o segundo trifolio.

2) Detección usando plantas indicadoras.

Los virus pueden ser detectados en la semilla haciendo extracciones de diferentes

partes de la semilla y posteriormente inoculando en plantas indicadoras. El Virus

Mosaico Común del Fríjol es detectado al inocular la savia del embrión y cotiledones

en plantas de fríjol "Monroe" en donde reacciona con síntomas locales;

Chenopodium amaranticolor es usado para detectar virus como por ejemplo, el Virus

Mosaico del Pepino, Virus Mosaico de la Sandía, entre otros.

C) Pruebas bioquímicas.

Dentro de las pruebas bioquímicas el uso de a) Serología, b) Tinciones de tejidos y

c) Microscopio electrónico son las pruebas más confiables para detectar virus en la

semilla.

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Page 44: Manual de virus (virus fitopatógenos)

a) Serología.

Los métodos serológicos son usados para caracterizar y determinar las relaciones

entre los virus. Estas pruebas están basadas en la relación entre un antisuero (virus

purificado) y un antígeno (virus a identificar). Dentro de las pruebas serológicas más

usadas para la detección de virus en la semilla se pueden mencionar las

microprecipitación serológica, doble difusión en agar, aglutinación serológica,

aglutinación de cloroplastos y E.L.I.S.A., entre otros.

b) Técnica de tinción.

Un gran número de colorantes tales como la acridina, giemsa, azul de triponina,

entre otros, pueden detectar infecciones virales en los tejidos de las plantas. El uso

de acridina (colorante fluorescente) sirve para diagnosticar la presencia del Virus del

Chícharo de Vaca en semillas de chícharo; es muy simple y consiste en poner las

semillas de chícharo en agua durante dos días, agregarle el colorante y si existe la

presencia del virus se observará un agregado de un color rojo fluorescente en las

semillas infectadas.

c) Microscopía electrónica.

Consiste en hacer preparaciones de las posibles semillas infectadas y observarlas al

microscopio electrónico.

3.2.4. TRANSMISIÓN POR POLEN

Cuando una planta está infectada, el virus tiene la capacidad de llegar a infectar el

polen y cuando este es acarreado por el viento o por insectos el virus se transmite de

una planta enferma a una sana por este medio. La transmisión por medio del polen

está muy relacionada con la transmisión de virus por semilla, por ejemplo, el Virus

Mosaico Común del Frijol tiene un mayor porcentaje de transmisión por semilla y por

polen ya que la planta es autógama. La gran mayoría de los virus que se transmiten

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Page 45: Manual de virus (virus fitopatógenos)

por medio de la semilla también se transmiten por polen, por ejemplo, Virus Mosaico

Común del Frijol, Virus Mosaico de la Calabaza, Virus Mosaico de la Lechuga, etc.

3.2.5. TRANSMISIÓN DE VIRUS A TRAVÉS DE BIOTRANSMISORES

Se aplica este término a cualquier agente vivo (excluyendo semilla y polen) capaz

de portar o transmitir un virus fitopatógeno de una planta enferma a una planta

sana. En sentido estricto la palabra vector no es sinónimo de biotransmisor,

aunque en el lenguaje común se usan de manera indistinta. Siendo más común el

primer término. El ser vector implica que el virus es ingerido y se halla en contacto

íntimo con el transmisor. Un ejemplo útil de vector es el del mosco Anopheles, que

transmite al protozoario causante del paludismo; el microorganismo ingerido se

multiplica y sufre transformaciones en el interior del cuerpo del insecto, antes de

poder ser transmitido. En muchos casos de biotransmisores de virus, el patógeno

si se multiplica en el insecto pero hay abundantes excepciones en las que no

sucede así.

Este tipo de transmisión incluye a los insectos, ácaros, nematodos, hongos, plantas

parásitas y vertebrados, y constituye la forma más importante de diseminación de los

virus en campo.

3.2.5.1. TRANSMISIÓN POR INSECTOS

Constituye el grupo de biotransmisores más importante de virus. La primera

evidencia que se tiene de la transmisión por este medio fue la publicada por Takata

en Japón (1895) y Takami (1901), donde se menciona a las chicharritas Inzuma

dorsalis y Nephotettix cinctipes asociadas con el Virus Enanismo del Arroz. Más

tarde Doolittle (1916) demostró que el pulgón Aphis gossypii transmitía al Virus

Mosaico del Pepino; Botjes (1920) encontró que Myzus persicae podía transmitir al

Virus del Enrollamiento de la Hoja de Papa. Actualmente se reconoce que más de

400 especies de insectos transmite virus, y de todas estas especies Myzus persicae,

es el más importante ya que transmite alrededor de 85 virus diferentes. Las especies

de insectos reportadas como transmisores de virus se encuentran principalmente en

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Page 46: Manual de virus (virus fitopatógenos)

los órdenes Homóptera (pulgones, moscas blancas, chicharritas, escamas, psilidos,

etc.); Thysanóptera (trips); Coleóptera (escarabajos); Orthóptera (chapulines);

Dermáptera (tijeretas); Lepidóptera (palomillas y mariposas); Díptera (mosquitos) y

Hemíptera (tingidos).

En general, durante la transmisión por insectos se pueden distinguir tres fases:

- Período de adquisición. Es el tiempo mínimo que requiere el insecto para

adquirir el virus.

- Período de latencia. Tiempo transcurrido desde que el insecto adquiere el

virus hasta que es capaz de transmitirlo.

- Período de inoculación. Tiempo mínimo requerido por el insecto para

poder trasmitir el virus adquirido, una vez que empieza a alimentarse de

una planta sana.

Hay otro término importante denominado período de retención, que se refiere al

tiempo durante el cual el insecto permanece infectivo.

3.2.5.1.1. CLASIFICACIÓN DE VIRUS DE ACUERDO A LA TRANSMISIÓN POR

INSECTOS

En base al fenómeno de transmisión de los virus por insectos estos se han

clasificado en: virus no persistentes y virus persistentes.

3.2.5.1.1.1. VIRUS NO PERSISTENTES

Llamados también virus de estilete o virus no circulativos, constituye el grupo más

grande y de mayor importancia en campo. Este grupo de virus se caracteriza por que

el insecto que los transmite (generalmente pulgones), tiene un período de

adquisición (tiempo que tarda el insecto en adquirir a un virus) y un período de

transmisión (tiempo que tarda el vector en transmitir a un virus) sumamente cortos

(de 10-60 segundos). El insecto retiene al virus durante un período muy corto que

puede ser de minutos u horas; esto depende del insecto ya que si este se alimenta

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Page 47: Manual de virus (virus fitopatógenos)

más rápido, más pronto se deshace de los virus. El virus no penetra al tracto

digestivo del insecto por lo que al darse el proceso de muda en este se elimina al

virus; si el vector es sometido a un período de ayuno se aumenta la eficiencia de la

transmisión. La mayoría de estos virus presentan las siguientes características en

común:

1) Su punto de inactivación térmica anda entre 50-65 C.

2) Generalmente son filamentosos (varilla rígida o flexible).

3) La longevidad "in vitro" es solamente de unos cuantos días.

4) Generalmente presentan síntomas de mosaico y manchas anulares.

5) La gran mayoría se transmite por pulgones

6) Se transmiten muy fácilmente mecánicamente

7) Generalmente están confinados a las células epidermales

3.2.5.1.1.2. VIRUS PERSISTENTES

También llamados virus circulativos; y se caracterizan porque el insecto que los

transmite (pulgones, mosca blanca, chicharritas, etc.) tienen períodos de adquisición

y transmisión largos (horas, días y hasta semanas) y además poseen un período de

incubación (tiempo que tarda el virus en recorrer el tracto digestivo del insecto) que

también es de horas, semanas y hasta días. En este caso el virus si penetra al tracto

digestivo del insecto por lo que al darse el proceso de muda en este, no se pierde la

infectividad.

Los virus persistentes presentan las siguientes características:

1) Generalmente poseen forma poliédrica

2) Los síntomas más comunes son: amarillamientos, enchinamientos,

enrrollamientos, etc.

3) Su longevidad "in vitro" en algunos casos puede durar toda la vida del insecto.

4) Al mudar el insecto no se pierde la infectividad

5) Están confinados a los tejidos vasculares de la planta.

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Page 48: Manual de virus (virus fitopatógenos)

6) Generalmente no se transmiten por medios mecánicos.

7) En la naturaleza sus principales vectores son mosca blanca, chicharritas,

nematodos, etc.

Los virus persistentes se pueden clasificar en: circulativos, propagativos y

transováricos.

3.2.5.1.1.2.1. PERSISTENTES CIRCULATIVOS

Son aquellos virus que penetran al tracto digestivo del insecto vector, pero no se

multiplican de este. Este tipo de virus generalmente son transmitidos por mosca

blanca.

3.2.5.1.1.2.2. PERSISTENTES PROPAGATIVOS

Son aquellos virus que penetran al tracto digestivo del insecto y se multiplican de

este. Este tipo de virus se multiplican en la hemolinfa, tubos de Malpighi, cerebro,

etc., y generalmente son transmitidos por chicharritas.

3.2.5.1.1.2.3. PERSISTENTES TRANSOVÁRICOS

Son aquellos virus que penetran al tracto digestivo del insecto, se multiplican de este

y además la infectividad se pasa la progenie. Estos virus solo se transmiten por

chicharritas y el virus aparentemente se multiplica en los órganos reproductores de la

hembra; el Virus Enanismo del Arroz es un ejemplo típico de estos virus.

VIRUS TRANSMITIDOS POR ÁFIDOS

Los áfidos, llamados comúnmente pulgones, constituyen el grupo más importante

como vector de virus que transmiten alrededor del 60 % de todos los virus que se

transmiten por insectos y porque además transmiten virus principalmente del tipo no

persistente pero también transmiten virus circulativos y propagativo. El ciclo de vida

de los pulgones es muy variado y en lugares donde el invierno no es muy frío, se

reproducen partenogenéticamente y en las partes donde si hace frío existe

reproducción sexual, es decir, los machos fertilizan a las hembras, las cuales ponen

xlviii

Page 49: Manual de virus (virus fitopatógenos)

huevecillos y de esta forma invernan. Los áfidos generalmente tienen un hospedante

perenne que es el hospedante primario y un hospedante secundario que es una

planta herbácea; las formas más importantes como transmisores de virus son las

aladas aunque las formas ápteras son muy importantes en laboratorio; los pulgones

empiezan el vuelo en las mañanas muy temprano y dejan de volar unas cuantas

horas antes de que acabe la luz, estos insectos son atraídos por los colores

brillantes, principalmente amarillo. Cuando un áfido se coloca en una planta,

primeramente realiza inserciones de su estilete de corta duración cuya trayectoria es

hacia el interior de las células epidérmicas: Si la planta es de su agrado,

posteriormente, para alimentarse, realiza inserciones en la búsqueda de los haces

vasculares a través de los espacios intercelulares. El piquete de probado de corta

duración es el responsable de la adquisición e inoculación de virus no persistentes.

El piquete de alimentación se encarga de la transmisión de virus persistentes.

Los áfidos transmiten virus que pueden ser transmitidos manualmente muy

fácilmente y cuyos síntomas son generalmente los mosaicos, encontrándose dentro

de estos a los Potyvirus, Cucumovirus, Carlavirus, Grupo del Virus Mosaico de la

Alfalfa, etc., los cuales los transmite de manera no persistente y de manera

persistente transmite a los de los grupo Luteovirus, Grupo del Virus Mosaico,

Enanismo del Chícharo y a la familia Rhabdoviridae.

VIRUS TRANSMITIDOS POR CHICHARRITAS

De los homópteros del suborden Auchenorrhincha, las chicharritas (Cicadellidae)

transmiten aproximadamente 40 virus distintos y la mayoría de ellos son virus

persistentes circulativos propagativos por lo que su período de adquisición es

sumamente grande (alrededor de 24 horas), el período de incubación es de una a

dos semanas y el período de persistencia es casi toda la vida. También transmiten

virus transováricos y los síntomas principales son amarillamientos, enrrollamientos y

enchinamientos.

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Page 50: Manual de virus (virus fitopatógenos)

Para comprobar que el virus se multiplica dentro del insecto vector, con una

microjeringa se extrajo hemolinfa de una chicharrita del genero Ogallia constricta y

se inyectó a otra y la infectividad se pasó hasta en ocho generaciones; se comprobó

que el virus se multiplicaba en las células del epitelio, intestino, tubos de malpighi,

ovarios, hemolinfa, etc. Los virus anteriormente mencionados que son transmitidos

por chicharritas están incluidos dentro de las familias Rhabdoviridae y Reoviridae, y

los grupos: Geminivirus, Grupo del Virus Rayado Fino del Maíz y Enanismo Clorótico

del Maíz, principalmente.

VIRUS TRANSMITIDOS POR MOSCA BLANCA

Las moscas blancas son un grupo importante en la transmisión de virus ya que se

les ha encontrado transmitiendo alrededor de 10 distintos Geminivirus; por lo menos

cinco virus en forma de varilla distribuidos en los grupos Closterovirus, Carlavirus y

Potyvirus, y otras enfermedades de tipo viral cuya partícula no ha sido observada. En

todos los casos, la forma de transmisión es persistente circulativa. Para que la

mosca blanca adquiera al virus requiere de un período de alimentación de cuando

menos 5 minutos, el cual va a depender del virus que se trate, su concentración en el

tejido vegetal, el biotipo, etc. El período de alimentación mínimo para inocularlo en

una planta sana es de 5 a 60 minutos y el período de incubación es de 8-12 horas.

El principal vector es Bemisia tabaci y transmiten virus cuyos síntomas principales

son: aclareamiento de nervaduras, amarillamientos, enchinamientos, entre otros.

Algunos virus transmitidos son el Virus Mosaico Dorado del Frijol, Virus

Enchinamiento del Tomate, Virus Mosaico Amarillo de Chile, etc.

VIRUS TRANSMITIDOS POR ESCAMAS

Las escamas también tienen la capacidad de transmitir virus; aun a pesar de que

carecen de movimiento, pero las hormigas las trasladan de un lado a otro. El virus

más importante transmitido por estos insectos es el Virus de la Macroyemas del

Cacao; al cual no se conoce con certeza su período de incubación, su período de

transmisión es de 36 días y tiene una incubación de alrededor de 10 días.

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Page 51: Manual de virus (virus fitopatógenos)

VIRUS TRANSMITIDOS POR COLEÓPTEROS

Los coleópteros transmiten virus circulativos y a diferencia de los homópteros,

poseen un aparato bucal del tipo masticador y en lugar de glándulas salivales

poseen glándulas gnetales las cuales secretan un jugo enzimático en el tracto

digestivo. Todos los virus transmitidos por estos insectos conservan su infectividad

ante la acción de estas enzimas lo que no ocurre con otros virus. El período de

adquisición de estos insectos es mayor de 5 minutos y el período de persistencia o

transmisión es de días a semanas. Cualquier virus adquirido por un coleóptero es

detectado en el excremento, la hemolinfa y en el regurgitado que genera el insecto

en su alimentación y que se piensa es la forma de transmisión. Las partículas de los

virus trasmitidos por escarabajos son de forma poliédrica y miden alrededor de 30

nm de diámetro, son relativamente estables en el laboratorio y usualmente causan

mosaicos y moteados. Casi todas las especies vectoras pertenecen a la familia

Crysomelidae (Alticinae y Galerucinae) pero también la familia Coccinelidae y

Curculionidae (picudos) transmiten virus; la mayoría de los virus transmisibles por

coleópteros se encuentran en los grupos Comovirus y Tymovirus, encontrándose

principalmente al Virus Mosaico de la Calabaza ( Acalymma trivittata, Diabrotica

undecimpunctata y Ceratoma trifurcata), Virus Mosaico Sureño del Frijol (Ceratoma

spp., Diabrotica balteata y Epilachna varivestis), Virus Mosaico del Nabo, etc.

VIRUS TRANSMITIDOS POR TRIPS

Los trips presentan dos estadios larvarios ápteros los cuales se alimentan de su

planta hospedante. Los siguientes dos o tres estadios larvarios muestran pequeñas

protuberancias de alas, son inactivos y no se alimentan. El último estadio preadulto

es una pupa encerrada en un capullo del cual sale el adulto. El virus más

ampliamente estudiado, transmitido por estos insectos es el Marchitez Manchada del

Tomate, el cual se encuentra ampliamente distribuido, tiene un amplio rango de

hospedantes y es transmitido por Thrips tabaci, T. setosus, Frankiniella schultzei,

Frankiniella fusca, F. occidentalis y Scritothrips dorsalis; los cuales lo adquieren en

un período de 30 minutos, su latencia es de 5 a 12 días y su período de persistencia

es alrededor de tres semanas. Solamente las partículas virales adquiridas por el

li

Page 52: Manual de virus (virus fitopatógenos)

insecto durante los primeros estadios larvales atraviesan el tracto digestivo y llegan a

las glándulas salivales para ser transmitidos en la etapa adulta. A pesar de que el

estado adulto no es virulífero (virulento), éste puede adquirir al virus pero no logra

trasmitirlo, supuestamente debido a que conforme aumenta la edad del insecto,

decrece la permeabilidad del intestino. Otros virus reportados que pueden ser

transmitidos por estos insectos son el Virus Mancha Anular del Tabaco y el Virus

Mosaico del Chícharo.

VIRUS TRANSMITIDOS POR OTROS INSECTOS

Varias especies de piojos harinosos (Homóptera: Pseudococcidae), han sido

reportadas como transmisores de algunas razas del Virus de la Macroyemas del

Cacao, el virus puede ser adquirido en una hora e inoculado en 15 minutos y persiste

por tres o cuatro días. El transmisor de este virus es Planococcoides njalensis y el

virus se caracteriza por ser de forma baciliforme, se transmite muy fácilmente

mecánicamente y posee un rango moderado de plantas. Dos especies de tingidos

son reconocidos como transmisores de virus en remolacha, uno se encuentra

reportado en Europa y otro en Norteamérica.

3.2.5.2. TRANSMISIÓN DE VIRUS POR HONGOS

Desde hace mucho tiempo se empezó a manejar la posibilidad de que los hongos

transmitieran enfermedades virales, sin embargo, los trabajos se iniciaron en la

década de los 70's y fue Olpidium brassicae, el primer hongo reportado

transmitiendo al Virus de la Necrosis del Tabaco. Existen dos grupos de hongos,

ambos de la clase Phycomycetes, que se han reportado como transmisores de

enfermedades virales; en los Chytridiales, Olpidium brassicae, transmite al Virus

Satélite de la Necrosis del Tabaco, Virus Necrosis del Pepino, Virus

Macronervaduras de la Lechuga y Achaparramiento del Tabaco; en los

Plasmodiophorales, Polymyxa graminis transmite al Virus Mosaico del Trigo,

Mosaico de la Avena y Virus Mosaico Amarillo de la Cebada , y Spongospora

subterranea, transmite al Virus Mop-top de la Papa. También se reporta que una

especie de Pythiaceae (Pythium ultimum) transmite al Virus X de la Papa. El hongo

lii

Page 53: Manual de virus (virus fitopatógenos)

adquiere al virus y lo retiene indefinidamente en el esporangio (se ha comprobado

que los esporangios de reposo de Olpidium brassicae pueden sobrevivir hasta ocho

años y mantener al virus) y después es diseminado por las zoosporas.

3.2.5.3. TRANSMISIÓN DE VIRUS POR NEMATODOS

La transmisión de virus por nematodos fue reportada desde 1958 por Hewitt, Rashi y

Gehen, demostrando que el nematodo Xiphinema index transmitía al Virus de la

Hoja de Abanico de la Vid. Actualmente, dos grupos de virus son transmitidos por

estos habitantes del suelo; los Nepovirus, los cuales tienen partículas isométricas

que miden alrededor de 30 nm de diámetro y los Tobravirus, los cuales la gran

mayoría son de partículas tubulares. Los nematodos vectores de estos dos grupos

de virus corresponden al orden Dorylaimida, los cuales incluyen relativamente pocas

especies conocidas como parásitos de plantas y los géneros más comunes como

transmisores de virus son Xiphinema y Longidorus (para Tobravirus) y Trichodorus

(para Nepovirus). Tanto los Nepovirus como los Tobravirus pueden ser adquiridos de

15 minutos a una hora y puede ser inoculados en un período más o menos similar,

ambos grupos son retenidos por sus vectores por semanas y son transmitidos tanto

por las larvas como por los adultos, no existe evidencia de transmisión transovarial,

ni de multiplicación del virus en el vector, se transmiten muy fácilmente

mecánicamente, por semilla, y los síntomas generalmente son mosaicos y manchas

anulares. Algunos virus que son transmitidos por estos vectores son: Virus de la Hoja

de Abanico de la Vid (Xiphinema index y X. diversidaudatum), Mancha Anular del

Tabaco (X. americanus), Virus Anillo Negro del Tomate (Longidorus elongatus),

Virus Cascabeleo del Tabaco (Trichodorus pachydermus) y el Virus Bronceado

Temprano del Chícharo (T. teres).

3.2.5.4. TRANSMISIÓN DE VIRUS POR ÁCAROS

Los ácaros transmisores de virus se encuentran en las familias Eriophydae y

Tetranychidae y se cree que transmitan virus del tipo circulativo ya que cuando estos

artrópodos mudan no se pierde la infectividad. El cuerpo de los adultos (que son los

transmisores de virus) es alargado y mide alrededor de 2 mm de longitud, se

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Page 54: Manual de virus (virus fitopatógenos)

alimentan principalmente de hojas y otras partes de las plantas y con su estilete y

dos pares de apéndices que tienen en el rostro succionan, la savia de las células de

las plantas. Cuatro de los virus transmitidos por Eriophydae tienen partículas

filamentosas de alrededor de 700 nm de longitud, son transmisibles por savia y los

síntomas que causan son principalmente mosaicos y moteados. El caso más

conocido es Virus Mosaico del Trigo que es transmitido por Aceria tulipae; el virus

puede ser adquirido en 15 minutos, persiste alrededor de 9 días y puede ser

transmitido después de 15 minutos. Los adultos no adquieren al virus pero si lo

transmiten. Otros virus transmitidos por ácaros son el Virus Mosaico del Higo (Aceria

ficus), Virus Mosaico del Durazno (Eriophyes insidiosus), el Virus Y de la Papa

(Tetranychus telarius) y el Virus Mancha Anular del Tabaco (Tetranychus spp).

3.2.5.5. TRANSMISIÓN DE VIRUS POR PLANTAS PARÁSITAS

En principio, la transmisión por injerto y la transmisión por plantas parásitas es de

manera similar, ya que ambos métodos se pone en contacto el sistema vascular y

las células. La transmisión se realiza por medio de unas estructuras que poseen

estas plantas llamados haustorios. Alrededor de 20 especies de Cuscuta han sido

usadas para transmitir virus, sin embargo, Cuscuta campestris y Cuscuta subinclusa,

son las especies más importantes al transmitir 24 y 12 virus, respectivamente. Los

virus más importantes transmitidos por plantas parásitas son el Virus Mosaico del

Pepino, Mosaico del Tabaco y Virus Mosaico del Melón.

3.2.5.6. VIRUS TRANSMITIDOS POR VERTEBRADOS

Dentro de los vertebrados transmisores de virus el hombre es considerado factor de

diseminación más importante ya que transmite virus por semilla (transporte), partes

vegetativas y labores culturales. Todos los animales vertebrados que se conocen

pueden transmitir virus de manera mecánica.

3.3. IDENTIFICACIÓN DE VIRUS

La identificación de virus es considerado como el proceso mediante el cual se

diagnostica con precisión la presencia real del ó de los virus presentes en una planta

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Page 55: Manual de virus (virus fitopatógenos)

hospedante. Para diagnosticar una enfermedad, lo primero que hay que conocer es

la naturaleza de la misma, ya que será la base primaria de identificación del

patógeno causante y por tanto se implementarán las medidas de control pertinentes.

Cuando se nos presenta un problema en campo, en donde se especula la presencia

de patógenos; la primera muestra de que la planta está enferma será basándose en

la sintomatología que ésta manifiesta. Aún a pesar de que los síntomas no son un

criterio básico para determinar al agente causal de una enfermedad, si son de gran

utilidad para algunos, ya que los síntomas difieren del resto de los demás.

Comprobar la naturaleza infecciosa de la enfermedad

Antes que nada debe de determinarse que la enfermedad se puede transmitir de

una planta enferma a una sana, ya que solo las enfermedades de naturaleza

biótica son infecciosas. Este aspecto se prueba haciendo injertos de brotes de

plantas enfermas en plantas sanas cultivadas en invernadero. Es obvio que el

invernadero deberá estar protegido para evitar el acceso de vectores.

A continuación se mencionan algunas características para la identificación de los

virus fitopatógenos.

3.3.1. PRUEBAS DE ELIMINACIÓN DE VIRUS

El primer paso en la identificación de un virus es saber si la enfermedad es causada

por éste y no por otros fitopatógenos como hongos, bacterias, nematodos,

micoplasmas, espiroplasmas, plantas parásitas, deficiencias de nutrientes, etc.

Para efectuar el diagnóstico de enfermedades ocasionadas por plantas parásitas

superiores, solo se requiere encontrarlas en crecimiento activo sobre las ramas o

raíces de sus plantas hospederas. La presencia de nematodos fitoparásitos indica

que probablemente sea esta la causa de la enfermedad; si en un área afectada se

localiza con la ayuda del microscopio biológico se encuentra esporas de hongos y

bacterias entonces se recomienda aislar para realizar las pruebas de patogenicidad

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Page 56: Manual de virus (virus fitopatógenos)

con los microorganismos aislados. Si los síntomas de la enfermedad se reproducen

en una planta sana injertada se descarta la posibilidad de factores abióticos; si la

enfermedad se logra transmitir mecánicamente la enfermedad se considera de

origen viral; si no existe transmisión por savia y los síntomas se logran suprimir con

la aplicación de tetraciclinas será un micoplasma y si se hace con penicilina será un

espiroplasma. Si los síntomas no desaparecen con la aplicación de antibióticos

entonces será un virus o viroide.

Una vez establecido que es un virus el causante de la enfermedad, se requiere de

una serie de pruebas para determinar su infectividad dentro de las cuales tenemos

las siguientes:

3.3.2. RANGO DE HOSPEDANTES

Desde hace mucho tiempo y hasta nuestros días los que se encargan del estudio de

los virus de plantas, utilizan hospedantes alternos en la identificación de estos

patógenos, especialmente cuando estos son transmisibles por savia. Estos

hospedantes alternos responden con algún tipo de síntoma específico (es mejor

cuando reaccionan con lesiones locales) al ataque de un virus y reciben el nombre

de plantas indicadoras o plantas diferenciales.

El uso de plantas indicadoras es muy importante en los estudios de identificación de

virus ya que mediante estas plantas se puede confirmar la presencia de un virus en

una planta cuando los síntomas sean desconocidos, son un factor de gran

importancia en la identificación de enfermedades latentes causadas por virus y nos

pueden servir en la separación de virus cuando exista un complejo viral atacando.

Las plantas indicadoras más usadas en la identificación de los virus son las

siguientes: Nicotiana glutinosa, Datura stramonium, Gomphrena globosa, Phaseolus

vulgaris, Chenopodium amaranticolor, C. quinoa, Physalis spp. etc., las cuales

reaccionan a los diferentes virus de plantas.

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Page 57: Manual de virus (virus fitopatógenos)

3.3.3. PROPIEDADES DE INFECTIVIDAD DE LOS VIRUS

Llamadas también propiedades físicas de los virus y son usadas comúnmente para

conocer la concentración y estabilidad de las partículas virales en la savia. Las más

importantes son el punto de inactivación térmica (PIT), punto final de dilución (PFD) y

la longevidad "in vitro".

3.3.3.1. PUNTO DE INACTIVACIÓN TÉRMICA (PIT)

Es la temperatura máxima que soporta un virus para seguir conservando su infectivi-

dad durante un período de exposición de 10 minutos. La prueba es sencilla y

consiste en extraer al virus de la planta hospedante y depositar 5 ml de savia para

cada tratamiento. La savia se coloca en tubos de ensayo y se ajusta a distintas

temperaturas con un período de exposición de 10 minutos y se separa con un

intervalo de 5 C; para mantener la temperatura constante se puede usar un baño

maría y una vez transcurrido el tiempo de exposición se detiene el tratamiento

sumergiendo los tubos en agua helada. Posteriormente se inocula en plantas que de

preferencia reacciones con lesiones locales y en caso de no existir se usa plantas

que presenten síntomas sistémicos; es conveniente empezar a inocular del

tratamiento con mayor temperatura con el fin de evitar contaminaciones. El punto de

inactivación térmica de de los virus tiene un rango de 45 C (como el Virus Marchitez

Manchada del Tomate) hasta 95 C (algunas razas del Virus Mosaico del Tabaco),

pero la gran mayoría está entre 55 y 70 C ; en virus más complejos, como los que

poseen lípidos el PIT es bajo. Diferentes razas de un mismo virus pueden tener

diferente PIT; por ejemplo, para la raza B del Virus de la Necrosis del Tabaco está

entre 80 y 85 C, la raza A, entre 85 y 90 C y para la razas D y E, es de 90 a 95 C.

3.3.3.2. PUNTO FINAL DE DILUCIÓN (PFD)

Es la dilución máxima que soporta un virus para seguir conservando su infectividad.

La metodología consiste en extraer la savia de la planta enferma y se agrega un

mililitro en un tubo de ensayo que contenga 9 ml de agua destilada o solución buffer

al 0.01 molar y un PH de 7.0 para tener la dilución de 10-1; el tubo se agita hasta

mezclarse bien la savia con el agua y de este se agrega a otro tubo con la misma

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Page 58: Manual de virus (virus fitopatógenos)

cantidad de agua para obtener la 10-2 y así sucesivamente hasta llegar a 10-8. Una

vez realizadas las diluciones, inocular en plantas que reaccionen con síntomas

locales iniciando con la dilución más alta. Esta técnica depende de la concentración

del virus, del diluyente, las condiciones y especies de las plantas donde se tomó el

inóculo, las plantas inoculadas y el abrasivo usado para facilitar la infección. El PFD

de la mayoría de los virus se encuentra entre 10-1 a 10-7.

3.3.3.4. LONGEVIDAD “IN VITRO”

Es el tiempo que dura el virus fuera del tejido hospedante una vez extraída su savia

y sometida a temperatura ambiental. La savia se guarda en un frasco y se va

inoculando a intervalos de tiempo dependiendo del grupo de virus que crea uno que

tenga hasta que se pierda la infectividad. La longevidad "in vitro" varía de una hora

(Virus Mosaico de la Manzana) hasta más de un año (Virus Mosaico del Tabaco).

3.3.4. TIPO DE PARTÍCULA VIRAL

Con el descubrimiento de la microscopía electrónica se logró un importante avance

en la identificación de los virus de plantas ya que basta en muchos de los casos, una

observación del tipo de partícula del virus en estudio para diagnosticar al virus que

se encuentra presente

3.3.5. FORMAS DE TRANSMISIÓN

Desde un principio debe intentarse la transmisión mecánica ya que este aspecto

permite hacer diversos estudios y da una idea del posible grupo de virus al que

pertenece el patógeno en estudio.

Independientemente de que se transmita o no de manera mecánica el agente

infeccioso, se debe probar la transmisión por insectos y de ser necesario, la

posible transmisión por hongos, nemátodos y otros agentes sospechosos de

actuar como vector.

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Page 59: Manual de virus (virus fitopatógenos)

3.3.6. PRUEBAS SEROLÓGICAS

Todas las técnicas anteriores forman parte del protocolo formal para identificar

virus desconocidos en una región. Sin embargo, en los diagnósticos de rutina su

uso es cada día menor, ya que otras técnicas más rápidas y eficaces, como la

serología presentan amplias ventajas (y algunas desventajas).

Los métodos serológicos han sido reconocidos desde hace miles de años en

animales que mostraban inmunidad a ciertas enfermedades. La mayoría de las

reacciones inmunológicas tienen un común básico. El agente inmunológico, llamado

también antígeno (en la enfermedad el patógeno), estimula al animal a la formación

de proteínas llamadas anticuerpos que aparecen en el suero; estas reaccionan

específicamente con el antígeno que estimuló su formación. El suero que lleva a los

anticuerpos se llama antisuero, y al que no lleva se le conoce como suero normal. Si

el antisuero se mezcla con el antígeno que dio origen a los anticuerpos, se presenta

una reacción homóloga o positiva y cuando la mezcla no fue con los que dieron

origen la reacción es heteróloga o negativa.

La serología constituye una de las herramientas más importantes en estudios tales

como:

-Diagnósticos rápidos y precisos

-Estudios epidemiológicos

-Relaciones entre virus y entre sus variantes

Bases de la serología

La técnica se fundamenta en el conocimiento que se tiene sobre la reacción

(producción de anticuerpos) que ocurre en los animales de sangre caliente cuando

son invadidos por un agente extraño (antígeno; en este caso el virus).

Los antígenos son moléculas o partículas constituidas por polisacáridos y/o

proteínas de elevado peso molecular, ajenas al animal inoculado. De hecho un

proceso similar ocurre diariamente en la naturaleza cuando los animales

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Page 60: Manual de virus (virus fitopatógenos)

señalados se defienden del ataque de microorganismos potencialmente

patógenos. En contraparte los anticuerpos son macromoléculas producidas por el

animal inoculado natural o artificial mente. Las reacciones antígeno anticuerpo se

caracterizan por ser relativamente específicas. Así un antígeno "A" dará origen a

un anticuerpo "A" y un antígeno "B" inducirá la síntesis de un anticuerpo "B"; pero

ni "A" dará origen a "B" y viceversa; tampoco "A" ni "B" producirán anticuerpos C,

D...ni N.

Los anticuerpos son proteínas del tipo de las gamaglobulinas específicas. Los

anticuerpos funcionan como un sistema de defensa específica contra el antígeno

que indujo su formación. Partículas de nucleoproteínas, tales como los virus,

funcionan como antígenos; en este caso, la cápside (cubierta de proteína)

determina el tipo de antígeno, (según el arreglo de sus aminoácidos) que será

producido.

Este fenómeno que ocurre de manera natural también puede ser inducido

inoculando animales con virus conocidos, con el fin de aprovechar los anticuerpos

producidos en estudios de identificación y diagnóstico de virus. La producción

controlada de antisueros (anticuerpos presentes en SL suero sanguíneo) se lleva

a cabo en algunos centros de investigación y en los últimos años constituye un

próspero negocio de algunos laboratorios que se encargan de producir los a nivel

comercial. Ejemplos de estas compañías internacionales son Agdia y Sanofi.

Producción de antisueros

Aunque en si la producción de antisueros no es una tarea complicada, para lograr

una alta calidad si se requiere de personal altamente capacitado. En términos

generales el proceso consiste en inocular plantas susceptibles con el virus

específico. Posteriormente el tejido infectado se macera y se somete a proceso de

extracción con solventes, agentes de precipitación y otras substancias,

auxiliándose también con el uso de centrífugas y ultracentrífugas hasta obtener al

virus con la mayor pureza posible.

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Page 61: Manual de virus (virus fitopatógenos)

El virus purificado se inyecta mediante un programa calendarizado en algún

animal de sangre caliente, tales como conejos de Nueva Zelanda, caballos,

borregos u otros. El virus tiene que combinarse con substancias coadyuvantes

antes de inyectarse, para que el virus sea liberado lentamente y no cause un

shock en el animal.

Después de cierto número de inyecciones y 5-10 días después de la última, se

puede hacer un sangrado previo para checar la concentración de los anticuerpos

en la sangre del animal. Una vez determinada la concentración óptima, el animal

se puede sangrar parcialmente o se sacrifica (aplicando antes un anticoagulante),

tratando de obtener la mayor cantidad de sangre posible.

Se deja la sangre en reposo y una vez que esta se coagula, se separa el suero

que contendrá los anticuerpos (antisuero), el cual se guarda congelado (15-25°C)

en pequeñas ampolletas cerradas herméticamente, previa incorporación de un

microbicida. Este antisuero está listo para su uso, previa dilución del mismo a las

concentraciones adecuadas.

Reacciones serológicas

Es posible aprovechar la capacidad de los anticuerpos para reconocer y acoplarse

con el antígeno específico que indujo su formación con fines de identificación de

virus. Es decir si tenemos una muestra de una planta infectada con un virus "X"

desconocido, podemos utilizar nuestro banco de antisueros para tratar de

identificar al patógeno en estudio. Si al hacer reaccionar por separado cada

antisuero disponible, y entre nuestros antisueros está un antígeno "X", habrá un

reconocimiento y una reacción entre antígeno "X" y los antisueros conteniendo al

anticuerpo "X", pero no con los antisueros "Y", o "Z"; estos últimos darían reacción

positiva solo en el caso de que en la muestra hubiera los antígenos (virus)

específicos correspondientes.

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Page 62: Manual de virus (virus fitopatógenos)

Existen diversidad de técnicas disponibles, cada una con ventajas y desventajas,

entre las más usuales: Doble Difusión en Agar, Latex, Elisa, Dot Blot, etc. La

técnica ELlSA es la más usada en la mayoría de los laboratorios.

3.3.6.1. DOBLE DIFUSIÓN EN AGAR

Para efectuar esta reacción se emplea una caja de petri, con agar puro. Se hacen

perforaciones equidistantes de un agujero central. Para evitar que el antisuero y el

antígeno se difundan por el fondo del vidrio, se sellan las perforaciones con una gota

de agar líquido. En la perforación central se coloca el antisuero y en la periferia la

savia del virus y se espera 24-72 horas para observar la reacción la cual si es

positiva se manifestará en forma de media luna o espuela (cuando los antígenos

estén relacionados).

3.3.6.2. PRUEBA DE ELISA

Las técnicas serológicas convencionales (aglutinación, doble difusión en agar)

tenían numerosos inconvenientes, tales como una baja sensibilidad, o el efecto de

la forma la forma de la partícula, presencia de inhibidores de la reacción presentes

en la savia. Estas desventajas quedaron superadas con la técnica ELlSA, la cual

revolucionó la serología. Esta técnica desarrollada inicialmente en patología clínica

e inmunología, fue adaptada en 1976 para utilizarse en la detección de virus

fitopatógenos. Desde entonces ha sido una de las técnicas más utilizadas, junto

con las técnicas moleculares como PCR, que fueron desarrolladas poster. El

término ELlSA se deriva de "Enzyme-Lynked-Immuno-Sorbent-Assay" que puede

traducirse como "Ensayo de inmunoabsorbencia con enzimas conjugadas".

La ELlSA es ampliamente usada en investigación por su alta sensibilidad y

especificidad, por su carácter práctico y versátil en su metodología, lo que permite

trabajar gran cantidad de muestras con pequeñas cantidades de tejido vegetal. Es

posible detectar virus aún en plantas con síntomas muy tenues o asintomáticas y

permite cuantificar concentraciones del virus. También permite detectar virus en

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Page 63: Manual de virus (virus fitopatógenos)

semillas e incluso en insectos vectores. También se pueden detectar hongos y

bacterias con ELlSA.

El método ELlSA consiste básicamente de cuatro fases principales:

1. La adsorción de un antisuero específico a la pared de un pozo de plástico.

2. Se agrega un extracto de la planta infestada. Las partículas virales se

adhieren a los anticuerpos portadas en el antisuero, que previamente se

adhirió a las paredes del pozo.

3. De nuevo se agrega el antisuero usado inicialmente, pero conjugado

previamente con una enzima (por ejemplo la fosfatasa alcalina). Este

conjugado se adhiere al virus, de tal forma que este queda atrapado entre

el conjugado y el anticuerpo agregado inicialmente (se forma un "sándwich"

con el virus en medio).

4. Se agrega un substrato sobre la cual pueda actuar la enzima conjugada. Al

combinarse la enzima con el substrato se registra un cambio de coloración

a simple vista, cuya intensidad será proporcional a la concentración.

Cabe señalar que entre cada paso el pozo se lava con una solución especial que

contiene detergente y se desecha el lavado, de tal manera que si la muestra de

savia no tenía al virus correspondiente al antisuero utilizado, en el primer lavado

(después del punto 1) los anticuerpos no atraparán ninguna partícula viral (dada

su especificidad). Si esto ocurre el conjugado (enzima-anticuerpo) tampoco se

pegará y será eliminado por el segundo lavado. Después al agregar el substrato,

este no será afectado porque la enzima ya fue eliminada. En consecuencia no

habrá cambio de coloración.

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Page 64: Manual de virus (virus fitopatógenos)

Esta técnica descrita es la que se usa con mayor frecuencia y se conoce como

"ELlSA Sándwich doble anticuerpo". Existen variantes de ELlSA, que se usan en

situaciones especiales.

Es claro que la técnica es fácil de llevar al cabo, pero para que su utilización sea

confiable se requiere de experiencia, ya que pequeños detalles a veces son la

diferencia entre un diagnóstico adecuado y uno errático. La técnica se facilita con

el uso de equipo apropiado y en algunos laboratorios bien equipados el

procedimiento es semiautomático. Las placas con los pozos se pueden "leer" en

un espectrofotómetro especial, para cuantificar la concentración del virus. Un

aspecto muy importante es la cantidad de antisueros que se tengan disponibles y

la calidad de los mismos. Algunas compañías como Agdia y Sanofi son

proveedores de equipo, reactivos y antisueros de alta calidad.

Cabe mencionar que desde la década pasada inició el desarrollo de las técnicas

moleculares, las cuales hoy en día han alcanzado un alto desarrollo y su avance

es vertiginoso. Técnicas como la de Reacción de la Polimerasa en Cadena

(Polymerase Chain Reaction = PCR), tienen una sensibilidad mucho mayor que

ELlSA, de tal manera que muestras registradas como sanas mediante ELlSA

(porque el virus está poco concentrado) en realidad si están infectadas. Estas

nuevas técnicas tienen una gran importancia en la detección de virus en frutales,

semillas, etc. Su utilidad práctica es grande en diversos casos: por ejemplo en la

certificación de sanidad de semilla, material propagativo, etc.

Técnicas moleculares

En este caso se usan técnicas más sofisticadas, que requieren de equipo especial,

que por su alto costo solo se tiene en aquellos laboratorios más avanzados en la

investigación en virológica. Las técnicas moleculares incluyen diversos aspectos

del análisis bioquímico de los virus, entre ellas el análisis del genoma vira!.

Ejemplos de estas son la Reacción de la Polimerasa en Cadena también llamada

PCR, o la Hibridación de Ácidos Nucleicos. Se caracterizan porque son muy

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Page 65: Manual de virus (virus fitopatógenos)

sensibles y más precisas que otras técnicas. Regularmente estas pruebas se

ejecutan, en casos especiales de diagnóstico o con fines más específicos. Sin

embargo, en la medida que los reactivos y el equipo utilizado sea más barato y

cuando exista personas más capacitado, estas técnicas aparentemente se

volverán tan rutinarias como ELISA.

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Page 66: Manual de virus (virus fitopatógenos)

UNIDAD IV. DESCRIPCIÓN DE LAS PRINCIPALES ENFERMEDADES

CAUSADAS POR VIRUS EN PLANTAS CULTIVADAS

4.1. DESCRIPCIÓN DE LOS PRINCIPALES VIRUS QUE AFECTAN

HORTALIZAS

4.1.1. VIRUS QUE AFECTAN TOMATE

4.1.2. VIRUS QUE AFECTAN CHILE

4.1.3. VIRUS DE CUCURBITÁCEAS

4.2. DESCRIPCIÓN DE LOS PRINCIPALES VIRUS QUE AFECTAN CULTIVOS

BÁSICOS

4.2.1. VIRUS QUE AFECTAN FRIJOL

4.2.2. VIRUS QUE ATACAN MAÍZ Y TRIGO

4.3. DESCRIPCIÓN DE LOS VIRUS QUE AFECTAN FRUTALES

4.3.1. VIRUS DE CÍTRICOS

4.3.2. VIRUS QUE AFECTAN PAPAYA

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Page 67: Manual de virus (virus fitopatógenos)

BIBLIOGRAFÍA CONSULTADA

Agrios, G.N. (1985). Fitopatología (Traducción del inglés por M. Guzmán). LIMUSA.

México. 479 - 582 pp.

Agrios, G.N. (2007). Fitopatología. 2da. Ed. LIMUSA. México. 648 - 733 pp.

Aragonés, A.M. (1978). Desarrollo y control de las enfermedades de las plantas, Vol

1. (Título original: Plant disease development and control, vol. 1. Publicada por

National Academic of Sciences, 1968). Edit. LIMUSA. México. 223 p.

Bauer, L.I. de. (1987). Fitopatología. LIMUSA. México. 384 p.

Carrillo, F.J., Cruz, O.J., García, E.R., García, Q.J., Montoya, A.S., Montoya, C.C.

(2002). Manual de Prácticas de Virología. Facultad de Agronomía, Universidad

Autónoma de Sinaloa. 49 p.

Carrillo, F.J., Cruz, O.J., García, E.R., García, Q.J., Montoya, A.S., Montoya, C.C.

(2002). Manual de Virus. Facultad de Agronomía, Universidad Autónoma de

Sinaloa. 42 p.

Cruz, O.J.E.; R.S. García, E., y J.A. Carrillo, F. (1998). Enfermedades de las

hortalizas. Universidad Autónoma de Sinaloa. 257 p.

Fierro, C.D. (2008). Manual de Bacteriología y Virología. Juan José Ríos, Sin.

México. 49 p.

Horlfall, J.G. and Cowling, E.B. (1977-1980). Plant disease, an advanced treatise.

vol. I, II, III, IV. Academic Press., Inc., New York.

lxvii

Page 68: Manual de virus (virus fitopatógenos)

Smith, K. (1972). A texbook of plant virus diseases. Tercera Edición. Academic

Press New York and London. 684 p.

Stakman, E.C. y Harrar, J.G. (1968). Principios de patología vegetal (Traducción

por J.C. Lindquist). EUDEBA. Argentina. 602 p.

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