Trabajo de Investigacion Individual Fusarium en maiz

CAPITULO I

INTRODUCCION.

La pudrición del tallo y la mazorca del maíz (Zea mays L.) reviste particular

interés por su amplia distribución, especialmente en áreas tropicales y subtropicales,

su alta capacidad toxigénica y de sobrevivencia, así como por su amplio ámbito de

especies hospedantes.

Entre muchos patógenos que afectan la planta de maíz, Fusarium moniliforme

Sheldon, agente causante de la enfermedad conocida como pudrición del tallo y de la

mazorca.

El control de hongos productores de toxinas es de gran importancia para la

industria del maíz. En ese sentido, la prevención luce como la alternativa más lógica y

económica.

Con el propósito de conocer su efecto y la manifestación de los síntomas en el

fruto de maíz, realizamos el presente trabajo.

Objetivo: Determinar la patogenecidad y patogénesis de Fusarium moniliforme Sheld

en mazorcas de maíz (Zea mays).

1

CAPITULO II

REVISION DE LITERATURA

Pudrición de la mazorca (Zea mays L.)

Agente Causal: Fusarium moniliforme Sheld.

1. Morfología.

La colonia es de un color lila de un aspecto pulvorulento o harinoso, con micelio

blanco, a 5 días de cultivo son observables las macro y microconidias. Macroconidias

largas, delgadas y de paredes gruesas con 4 a 5 septas y 45 a 65 µ de longitud;

microconidias en algunos miembros son producidas en largas cadenas.

Clamidosporas ausentes, esclerotes de color azulino negro, pueden estar también

presentes los esporodoquios de color blanco a salmón. (VERA, R. 2003)

En el hospedero, la infección por Rhizoctonia solani Kuhn, mayormente se presenta a

nivel de cuello, destruyendo parte del tejido cortical, bloqueando de esta manera la

traslocación de fotosintatos a los órganos de reserva de la parte subterránea. Este

bloqueo trae como consecuencia la acumulación de hidratos de carbono en las yemas

axilares de los tallos, formando los denominados tubérculos aéreos, que se muestran

de color verde y púrpura violáceo. (RONCAL, M. 2004)

2. Clasificación taxonómica del hongo.

Reino : Fungí

División : Eumycota

Sub división : Deuteromycotina

Clase : Deuteromycetes

Sub clase : Deuteromicetidae

Orden : Moniliales

Familia : Tuberculariaceae

Género : Fusarium

Especie : Fusarium moniliforme Sheld

3. Patogenecidad.

Este género de hongos produce algunas de las más importantes micotoxinas, por

ejemplo la zearalenona y el trichotheceno. Se las agrupa con el nombre común de

fumorisinas, y son producidas por F. moniliforme, F.proliferatum y F. nygami. F.

2

moniliforme produce la toxina fumonisina B1 con efectos de edema pulmonar e

hidrotorax en cerdos.

Trichothecenos. Producen efectos graves en los animales que los consumen, como

rechazo de los alimentos, necrosis de la piel, problemas gastroentericos y en la

coagulación. Uno de los componentes, el deoxynivalenol, es conocido como

“vomitoxina”.

Zearaleenona. Esta toxina actúa como un estrógeno muy potente en cerdos,

especialmente en hembras pre púberes. Produce infertilidad, falsas preñez, lactancias

anormales, cambios en la libido, desarrollo anormal de las glándulas mamarias,

mastitis y abortos. Las ovejas son, en cambio poco afectadas igual que los animales

de granja. (D. B. SAUER. 1992)

Este hongo produce una serie de toxinas en el maíz las cuales incluyen las

siguientes micotoxinas: Deoxynivalenol (vomitoxín); Diasetoxyscirpenol; Moniliformin;

Nivalenol; Toxina T – 2; Zearalenone; Fumonicinas B1 y B2 (con actividad

carcinogénica) y Acido tricarballylic. Otras micotoxinas producidas incluyen; Fusarina

C y Acido fusarico. (VERA, R. 2003)

La Zearalenona o como Micotoxina F – 2, en el cerdo ocasiona anormalidades y

degeneración del sistema genital conocida como “Síndrome estrogenico”. Induce

vomito, desgano o inactividad, degeneración de las células de la medula ósea, nódulos

linfáticos e intestinos, diarreas, hemorragia e incluso su muerte (AGRIOS, G. 1965)

4. Patogénesis.

Cuando los granos de la mazorca están en su estado lechoso y son infectados se

pudren totalmente y las brácteas se unen unas a otras dando lugar al desarrollo del

micelio, tomando una coloración que varía de rosado a rojizo, de esta manera ocurre

la infección de toda la planta, que sirve de inóculo para que se enfermen las plantas

vecinas debido a que las esporas son distribuidas por el viento, insectos, animales y el

hombre. (AGRIOS, G. 1965)

3

CAPITULO III

MATERIALES Y METODOS

1. Ubicación del experimento.

El experimento se realizó en el laboratorio de Fitopatología de la Facultad de Ciencias

Agrarias de la Universidad Nacional de Cajamarca.

2. Materiales.

2.1. Material experimental: Mazorcas de maíz. Mazorca inoculo con presencia

de infección por Fusarium moniliforme.

2.2. Otros materiales: 01 hipodérmica Nº 25, cinta adhesiva, Cámaras

húmedas, Lápiz, Libreta de notas, Cámara fotográfica.

2.3. Material y equipo:

2.3.1. Material: Porta objetos, cubre objetos.

2.3.2. Equipo óptico: Microscopio, Estereoscopio.

2.3.3. Desinfestante: Hipoclorito de sodio, Agua destilada.

3. Metodología.

a. El maíz con 15% de infección es desinfestado con una solución de 0.5ml

hipoclorito de sodio en 1L de agua, con la finalidad de eliminar otra clase de

microorganismos. Luego es enjuagado con agua destilada, y es aislado en

cámara húmeda.

b. Transcurridas veinticuatro horas se obtiene el inóculo, con la aguja N⁰ 25 se

extrae una muestra del inóculo y en un porta objetos hacer un preparado en

fresco, y de esta manera realizar la verificación de F. moniliforme a través del

microscopio.

c. Las mazorcas de maíz útiles para el desarrollo del experimento, son

desinfestadas con 0.5ml hipoclorito de sodio en 1L de agua, y aisladas en

cámaras húmedas, especialmente diseñadas para la recolección de los

exudados del hongo.

4

d. Previo a la inoculación se realizó la selección de las mazorcas teniendo en

cuenta la uniformidad en madurez y tamaño.

e. Se realizó una desinfestación con hipoclorito de sodio en solución de la mesa

de trabajo, así como de la hipodérmica Nº 25.

f. La inoculación de F. moniliforme en las mazorcas de maíz, se consideraron

tres niveles distintos: grano en formación, grano lechoso y grano maduro; y

aisladas en cámaras húmedas.

g. La evaluación del proceso de patogénesis se desarrolló cada 24 horas.

Tabla 1. Tratamientos.

Nº

tratamiento

Clave Descripción

1 AmbienteS Granos de maíz a temperatura ambiente sin hormona

2 AmbienteC Granos de maíz a temperatura ambiente con hormona

3 AmbienteSP Tubérculos de papa a temperatura ambiente sin

hormona

4 AmbienteCP Tubérculos de papa a temperatura ambiente con

hormona

5 EstufaM Granos de maíz en estufa

6 EstufaP Tubérculos de papa en estufa

7 OscuridadM Granos de maíz en oscuridad

8 OscuridadP Tubérculos de papa en oscuridad

9 FrioM Granos de maíz refrigerados

10 FrioP Tubérculos de papa refrigerados.

5

Figura 1. Distribución de tratamientos.

6

CAPITULO IV

RESULTADOS Y DISCUSIONES

RESULTADOS.

Tabla 2. Patogénesis de Fusarium moniliforme.

Tratamient

o

Porcentaje de infección (%) cada 24 horas

0 24 48 72 96 120 144 168 192 216

1 0 0 0.220.2

80.31

0.5

21.02

1.6

71.71 1.75

2 00.2

40.29

0.3

40.38

0.5

80.97

1.5

01.58 1.65

3 0 0 0.230.2

70.30

0.4

60.92

1.4

51.52 1.57

4 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

5 0 0 0 0 0 0 0 0 0.20 0.58

6 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

7 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0.18

8 0 0 00.2

00.21

0.2

1.022

0.2

40.24 0.24

9 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

Tratamient

o

Porcentaje de infección (%) cada 24 horas

240 264 288 312 336 360 384 408 432 456

1 1.81 2.18 2.212.2

72.30 2.35 2.97

2.9

93.15 4.15

2 1.75 1.79 1.851.9

21.96 1.98 1.98

2.0

02.63 3.47

3 1.60 1.62 1.721.7

71.83 2.02 2.02

2.0

52.18 3.05

4 0 0 00.1

50.19 0.23 0.29

0.3

30.35 0.84

5 1.05 1.48 1.611.8

01.87 2.27 2.35

2.4

62.59 3.82

6 0 0 0.87 1.1 1.21 1.74 2.18 2.2 2.34 2.91

7

6 7

7 0.20 0.20 0.200.2

00.20 0.20 0.34

0.7

30.82 1.36

8 0.24 0.24 0.240.2

40.24 0.24 0.24

0.2

40.24 0.24

9 0 0.15 0.150.1

50.15 0.15 0.15

0.1

50.15 0.15

----- = Cambio de color de micelio, de blanco a rosado o salmón.

----- = Germinación de algunos granos de la mazorca.

8

0 50 100 150 200 250 300 350 400 450 5000

0.51

1.52

2.53

3.54

4.5

Patogénesis en Granos en formación

V-GF1V-GF2V-GF3

Horas de Observación

Porc

enta

je d

e In

fecc

ión

(%)

Figura 2: Patogénesis en mazorcas con granos en formación.

0 50 100 150 200 250 300 350 400 450 5000

0.51

1.52

2.53

3.54

4.5

Patogénesis en Granos lechosos

SM-GL1SM-GL2SM-GL3

Horas de Observación

Porc

enta

je d

e In

fecc

ión

(%)

Figura 3: Patogénesis en mazorcas con granos lechosos.

9

0 50 100 150 200 250 300 350 400 450 5000

0.2

0.4

0.6

0.8

1

1.2

1.4

1.6

Patogénesis en Granos duros

M-GD1M-GD2M-GD3

Hora de Observación

Porc

enta

je d

e In

fecc

ión

(%)

Figura 4: Patogénesis en mazorcas con granos duros.

DISCUSION.

La patogénesis en V-GF1, se manifestó 48 horas después de la inoculación,

habiéndose observado la presencia de micelio de color blanco sobre el lugar de

inoculación, la infección fue incrementándose en forma progresiva y lenta hasta las

456 horas, de la última observación.

Figura 5: V-GF1 Observación a las 456 horas.

La patogénesis en V-GF2, se manifestó 24 horas después de la inoculación,

habiéndose observado la presencia de micelio de color blanco sobre el lugar de

10

inoculación, la infección fue incrementándose en forma progresiva y lenta hasta las

456 horas, de la última observación.


La patogénesis en V-GF3, se manifestó a las 48 horas después de la

inoculación, habiéndose observado la presencia de micelio de color blanco sobre el

lugar de inoculación; a las 360 horas se manifestó el signo del F. moniliforme,

germinación de algunos granos de la mazorca y pigmentación de granos a color rojizo


La patogénesis en SM-GL1, se manifestó a las 312 horas después de la


11

lugar de inoculación, la infección fue incrementándose en forma progresiva y lenta

hasta las 456 horas, de la última observación.

Figura 8: SM-GL1 Observación a las 456 horas.








12

lugar de inoculación; a las 456 horas se manifestó el signo de F. moniliforme,

germinación de algunos de los granos de la mazorca.


La patogénesis en M-GD1 se manifestó a las 216 horas después de la




Figura 11: M-GD1 Observación a las 456 horas.



13









14

CAPITULO V

CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES

Conclusiones.

1. La patogenecidad de Fusarium moniliforme, se da por toxinas (micotoxinas),

degradando el tejido y productos obtenidos de la fotosíntesis presentes en las

mazorca del maíz (Zea mays).

2. El desarrollo de la patogénesis de F. moniliforme, es favorecido por el estado

de desarrollo de la mazorca y lesiones presentes en la misma.

3. Otro producto de la infección causada por F. moniliforme, son las giberelinas;

causantes de la prematura germinación de los granos de maíz (Zea mays).

Recomendaciones.

1. Se debe realizar la desinfestación previa a la inoculación, de las mazorcas y de

los materiales y ambiente de trabajo.

2. Evitar destapar la cámara húmeda al momento de realizar las observaciones,

para evitar contaminación.

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CAPITULO VI

RESUMEN

La pudrición de la mazorca (Fusarium moniliforme Sheld) del maíz (Zea mays L.)

reviste particular interés por su amplia distribución, especialmente en áreas tropicales

y subtropicales, su alta capacidad toxigénica y de sobrevivencia. En el Laboratorio de

la Universidad Nacional de Cajamarca, se desinfesto y aisló una mazorca de maíz (Z.

mays) con inoculo; luego se procedió a la desinfestación de mazorcas en diferentes

estadios fisiológicos: Granos en formación, Granos lechosos y Granos duros,

seleccionadas para el experimento, y se realizo la inoculación en ellas. Las mazorcas

fueron colocadas en cámaras húmedas diseñadas para la recolección de exudados,

para estar en observación constante cada 24 horas. Este procedimiento fue realizado

durante 20 días, se observo una manifestación de micelio el 1 día y germinación de

granos a los 15 días de la inoculación en las mazorcas con granos en formación;

seguido de las mazorcas con granos duros con micelio a los 3 días y germinación de

granos a los 18 días de inoculación; por último las mazorcas con granos lechosos con

micelio a los 8 días y germinación de granos a los 19 días de inoculación. Por lo que,

según los diferentes estados de maduración de grano influye en el desarrollo de F.

moniliforme, brindando un mejor medio las mazorcas con granos en formación, por la

presencia de células fotosintéticamente activas y la elevada cantidad de fotosintatos

recién formados en los tejidos; sumándose la presencia de lesiones en los tejidos de

los granos que favorecen el desarrollo de la patogénesis.

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CAPITULO VII

BIBLIOGRAFIA

AGRIOS, G. 1986. Fitopatología. Primera Edición. Editorial Limusa. México

D. F. 756 pp.

D. B. SAUER. 1992. Storage of cereal grains and their products. Cuarta

Edición. Edita American Association of Cereal Chemists. Minnesota – EE.

UU. 615 pp.

RONCAL, M. 2004. Principios de Fitopatología Andina. Primera Edición.

Editorial OGI-UNC. Cajamarca – Perú. 420 pp.

VERA, R. 2003. Evaluación y Selección de progenies S1 con Niveles de

Resistencia a Pudrición de Mazorca por Fusarium Moniliforme Sheld, en

Población de Maíz Amiláceo – Complejo Peruano I. Tesis Ing. Agrónomo.

Universidad Nacional de Cajamarca – Perú. 85 pp.

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