Top 5: Hongos de importancia en la Fitosanidad


Los hongos fitopatógenos causan enfermedades en las plantas, definir cuáles de ellos son de mayor relevancia, varía según las prioridades científicas y económicas de una región geográfica; algunos representan altos riesgos para la seguridad alimentaria o son modelos de estudio en temas relacionados con factores epidemiológicos y genética vegetal. La mayoría posee mecanismos exitosos de diseminación, variabilidad genética y amplia gama de hospedantes (Quispe, 2017).

Como en cualquier otra área de estudio es difícil llegar a un consenso al tratar de determinar la importancia de las distintas especies de hongos fitopatógenos, por lo que aquí, sin ningún orden en particular, se hace una breve reseña de cinco especies que por su impacto histórico, económico o científico tienen una evergadura relevante en el desarrollo de la fitopatología mundial.

  1. Tizón tardío de la papa (Phytophthora infestans)

El tizón tardío de la papa causado por Phytophthora infestans (Figura 1), es una de las enfermedades más devastadoras de la papa a nivel mundial. Entre 1845 a 1849 causó en Irlanda la destrucción total de los campos de papa, lo que dio origen al periodo que hoy se conoce como la gran hambruna irlandesa (Pérez y Forbes, 2008), produciendo la muerte de casi un millón de personas y la migración de un millón más de sobrevivientes a otros lugares de Europa y Norte América (Boyle y Gráda, 1986). Al mismo tiempo, el microbiólogo alemán Anton de Bary contribuyó al estudio del ciclo de vida de P. infestans, demostrando que los cambios patológicos producidos en las plantas son debidos al oomyceto y no por generación espontánea, lo que se considera como el inicio de la patología vegetal moderna (Matta, 2010).


Esporangio de P. infestans (Watt, 2015) Figura 1. Esporangio de P. infestans (Watt, 2015).

  1. Roya del tallo del trigo (Puccinia graminis f. sp. tritici)

El trigo es uno de los cultivos más importantes en la historia de la humanidad, se siembran actualmente más de 225 millones de hectáreas en todo el mundo. Dentro de las limitantes en su producción, históricamente la roya del tallo, causada por el hongo Puccinia graminis f. sp. tritici (Figura 2) ha sido el mayor problema, la enfermedad ha provocado devastación y pérdidas totales en varios países en todos los continentes donde se siembra trigo (Singh et al., 2008). Mundialmente, el control de la enfermedad se ha hecho a través de la generación de variedades resistentes en programas de mejoramiento genético; sin embargo, el hongo presenta una alta variación hacia los genes de resistencia específica por lo que evoluciona a nuevas formas de virulencia. En las últimas décadas surgió la raza UG99, que rompió la resistencia a las variedades comercialmente importantes, en consecuencia se considera como una amenaza importante para la bioseguridad alimentaria global (Singh et al., 2011).


Urenidioesporas de P. graminis f. sp. Tritici (Bachi, 2008) Figura 2. Urenidioesporas de P. graminis f. sp. Tritici (Bachi, 2008).

  1. Marchitez del banano (Fusarium oxysporum f. sp. cubense)

La marchitez por Fusarium de las musáceas, causada por el hongo F. oxysporum f. sp. cubense (Foc) (Figura 3), ha sido la enfermedad más destructiva de las musáceas y está considerada entre las diez enfermedades más importantes en la historia de la agricultura. La raza 1 causó una epidemia que impactó la industria de exportación bananera de América basada en la variedad Gros Michel y provocó la desaparición de la mayoría de las plantaciones comerciales en la década de los años 50 a los 60, con un impacto económico (solo estimado para las compañías exportadoras) de US $2,300 millones. La única solución al problema fue reemplazar ‘Gros Michel’ por variedades resistentes del subgrupo Cavendish, que representan actualmente casi la totalidad del banano de exportación plantado en el continente. Al presente, la aparición en el sudeste asiático de la raza 4 tropical (R4T), la cual ataca severamente a las variedades del subgrupo Cavendish, constituye una seria amenaza para la industria bananera de América Latina y el Caribe. Una eventual entrada de Foc R4T en América tendría consecuencias devastadoras tanto económicas como en términos de seguridad alimentaria (Dita et al., 2013).


Foc R4T presente en plátano (Sinavef SENASICA, 2019) Figura 3. Foc R4T presente en plátano (Sinavef SENASICA, 2019).

  1. Roya del lino (Melampsora lini)

A diferencia de los hongos anteriores, la importancia de la roya del lino, causada por el hongo M. lini (Figura 4) más que su impacto como patógeno es el rol que juega como sistema modelo, proporcionando información sobre las bases moleculares de la inmunidad vegetal. A través de estudios genéticos pioneros de la patogenicidad de diferentes razas fisiológicas del patógeno y la resistencia y susceptibilidad a la corrosión en el lino, se observó que había una relación específica entre cada gen que determina la patogenicidad en los genes de la avirulencia (Avr), y los genes de resistencia (R), ésto se conoció como la relación 'gen por gen', que proporcionó a patólogos y fitomejoradores un fundamento lógico. En términos prácticos, este conocimiento basado en la genética clásica respaldó el enfoque de una resistencia más duradera a través de la pirámide de genes de resistencia múltiple en un solo genotipo de especies de cultivos. La hipótesis del gen por gen también dio lugar al postulado de que los genes de resistencia codifican proteínas receptoras que detectan la presencia de proteínas virulentas específicas en el patógeno, y un evento de reconocimiento resultante aumenta la resistencia del huésped, la base para el desarrollo del conocimiento actual de la inmunidad vegetal (Dean et al., 2012).


Presencia de M.lini (Ingram, 2013) Figura 4. Presencia de M.lini (Ingram, 2013).

  1. Huitlacoche o carbón del maíz (Ustilago maydis)

Este hongo tampoco representa una enfermedad económicamente importante o devastadora, por el contrario, en México es un platillo tradicional desde la época prehispánica. En esta lista su importancia radica en el uso como sistema modelo en genética inversa; debido a que U. maydis es haploide, se reproduce por gemación y sexualmente por la formación de filamentos dicarióticos compatibles, ha sido fácilmente utilizado en estudios seminales de recombinación homóloga. Este conocimiento ha permitido la construcción de cepas haploides patógenas que causan enfermedades sin necesidad de un compañero de apareamiento, lo que reduce en gran medida el trabajo en enfoques de genética inversa, así se han identificado genes agrupados que codifican secretores que desempeñan funciones cruciales durante la colonización del huésped, y la determinación de qué tejido puede infectarse, por lo que es probable que este modelo revele información sobre la evolución del genoma con relación al patógeno–hospedante (Dean et al., 2012).


A) U. maydis presente en maíz; B) Esporas de U. maydis (Naturalista, 2018) Figura 5. A) U. maydis presente en maíz; B) Esporas de U. maydis (Naturalista, 2018).


Referencias:

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Bachi, P. (2008). University of Kentucky Research and Education Center, Bugwood.org. Recuperado el 23 de septiembre de 2019 de https://www.invasive.org/browse/detail.cfm?imgnum=5368530.

Dean, R., Van Kan, L. A. J., Pretorius, A. Z., Hammond-Kosack, E. K., Di Prieto, A., Spanu, D. P., Rudd, J. J., Dickman, M., Kahmann, R., Ellis, J. y Foster, D. G. (2012). The Top 10 fungal pathogens in molecular plant pathology. Molecular Plant Pathology. 13(4): 414–430.

Dita, R. M. A., Echegoyén, R. P. E. y Peréz, V. L. F. (2013). Plan de contingencia ante un brote de la raza 4 tropical de Fusarium oxysporum f. sp. cubense en un país de la región del OIRSA. Organismo Internacional Regional de Sanidad Agropecuaria. San Salvador, El Salvador.

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Matta Christina. (2010). Spontaneous generation and disease causation: Anton de Bary's experiments with Phytophthora infestans and late blight of potato. Journal of the History of Biology 43: 459-491.

Naturalista CONABIO. (2018). Recuperado el 23 de septiembre de 2019 de https://www.naturalista.mx/observations/15554832.

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Quispe, F. (2017). Los 10 hongos más relevantes en fitopatología. Recuperado el 03 de julio de 2019 de https://www.zamorano.edu/2017/07/07/los-10-hongos-mas-relevantes-fitopatologia/.

Singh, R., David, P., Hodson, Huerta-Espino, J., Yue, J., Njau, P., Wanyera, R., Sybil, A. Herrera-Foessel, Richard W. Ward. (2008). Will stem rust destroy the world’s wheat crop?. Advances in Agronomy 98: 271-309.

Singh, R. P, Hodson, D. P, Huerta-Espino, J., Jin, Y., Njau, P., Wanyera, R., Herrera-Foessel, S. A, & Ward, R. W. (2008). Will Stem Rust Destroy the World's Wheat Crop. Advances in agronomy, 98, 271. doi: 10.1016/S0065-2113(08)00205-8.

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