Tizón de la hoja del maíz del sur - Southern corn leaf blight
| Tizón de la hoja del maíz del sur | |
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| Tizón de la hoja del maíz del sur en el maíz | |
| clasificación cientifica | |
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B. maydis (Cochliobolus heterostrophus)
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Bipolaris maydis Nisikado y Miyake
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El tizón de la hoja del maíz del sur (SCLB) es una enfermedad fúngica del maíz causada por el patógeno vegetal Bipolaris maydis (también conocido como Cochliobolus heterostrophus en su estado teleomorfo ).
El hongo es un ascomiceto y puede usar conidios o ascosporas para infectar. Hay tres razas de B. maydis : Raza O, Raza C y Raza T; Los síntomas de SCLB varían según la raza del patógeno infeccioso. La raza T es infecciosa para las plantas de maíz con el citoplasma estéril masculino de Texas ( maíz con citoplasma cms-T) y esta vulnerabilidad fue la causa de la epidemia de SCLB en Estados Unidos de 1969-1970. Por esta razón, la raza T es de particular interés. Si bien SCLB prospera en climas cálidos y húmedos, la enfermedad se puede encontrar en muchas de las áreas de cultivo de maíz del mundo. Las prácticas de manejo típicas incluyen la reproducción para la resistencia del hospedador, controles culturales y uso de fungicidas .
Hospedadores
El hospedador principal del tizón de la hoja del maíz del sur es Zea mays , o maíz , conocido como maíz en los Estados Unidos.
Varios tipos de maíz con citoplasma normal (N) son vulnerables a la Raza O. Tienen resistencia citoplásmica a la toxina T de Bipolaris maydis (producida por la Raza T). La ausencia de un gen que se encuentra solo en plantas con citoplasma estéril masculino de Texas es la razón de esta resistencia. Las plantas de maíz con citoplasma T-cms han heredado por vía materna el gen T-urf 13, que codifica un componente proteico de la membrana mitocondrial interna . La toxina T actúa sobre esta porción de las mitocondrias. De manera similar, la raza C solo es patógena para hospedadores con citoplasma masculino estéril C.
El SCLB también puede infectar el sorgo y el teocintle .
Tabla 1. Resumen de la carrera
| Raza / Toxina producida | Huésped susceptible |
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| Raza O / O-toxina | Maíz con citoplasma normal (N): la mayoría de las plantas de maíz |
| Raza T / T-toxina | Maíz con citoplasma estéril masculino de Texas (T-cms): estas plantas tienen el gen T-urf 13, que codifica el sitio de acción de la toxina T |
| Raza C / Toxina C | Maíz con citoplasma masculino estéril C (C-cms): actualmente solo se encuentra en China |
Síntomas
Los síntomas varían según la raza presente. El síntoma revelador de SCLB es la presencia de lesiones en las hojas.
Las lesiones cuando la Raza O está presente son de color tostado con bordes entre beige y marrón. Comienzan como pequeñas lesiones en forma de diamante y se alargan dentro de las venas para volverse más grandes y rectangulares. Las lesiones de la raza O permanecen dentro de las hojas de la planta de maíz. El tamaño de la lesión varía de 2 a 6 milímetros de ancho y de 3 a 22 milímetros de largo.
Las lesiones causadas por la Raza T son de color canela con halos de color amarillo verdoso o cloróticos. Más adelante, las lesiones tienen bordes de color rojo a marrón oscuro y pueden extenderse a todas las demás partes de la planta que se encuentran por encima del suelo, incluidos el tallo, la vaina y la mazorca. La forma de las lesiones es elíptica o fusiforme y puede ser más grande que las lesiones causadas por la Raza O, de 6 a 12 milímetros de ancho por 6 a 27 milímetros de largo. La infección de la raza T hace que las plántulas se marchiten y mueran en tres o cuatro semanas.
Las lesiones causadas por la raza C son necróticas y se ha descubierto que miden unos 5 milímetros de largo. También tienden a causar marchitez.
Para concluir, B. maydis puede infectar las hojas, las vainas, las mazorcas, las mazorcas, los vástagos y los tallos. Si la infección del vástago ocurre lo suficientemente temprano, la oreja puede morir prematuramente, lo que hace que la oreja se caiga. Los granos afectados por SCLB se cubrirán con un moho negro de fieltro, que puede causar la pudrición de la mazorca. La pudrición de la mazorca es más extensa con la raza T en el maíz de citoplasma cms-T. Las plántulas que se infectan pueden marchitarse y morir a las pocas semanas de la fecha de siembra.
Debido a que los síntomas son una respuesta de la planta y se pueden observar otros similares con otros patógenos vegetales, la infección por Bipolaris maydis puede confirmarse microscópicamente. El signo (presencia real de patógenos) de SCLB son sus conidios. Son visibles al microscopio y generalmente son marrones y ahusadas con bordes redondos. El tizón de la hoja del maíz del norte a menudo ocurre cuando está presente el tizón de la hoja del maíz del sur y las lesiones distinguen entre los dos. Las lesiones de SCLB tienen lados más paralelos, más ligeras y más pequeñas en comparación con NCLB
Ciclo de la enfermedad
El ciclo de la enfermedad de Cocholiobolus heterostrophus es cíclico y libera conidios asexuales o ascosporas sexuales para infectar las plantas de maíz. Se sabe que el ciclo asexual ocurre en la naturaleza y es de interés principal. En condiciones favorables de humedad y calor, los conidios (el inóculo primario ) se liberan de las lesiones de una planta de maíz infectada y se transportan a las plantas cercanas a través del viento o la lluvia. Una vez que los conidios han aterrizado en la hoja o vaina de una planta sana, Bipolaris maydis germinará en el tejido a través de tubos germinales polares . Los tubos germinativos penetran a través de la hoja o entran a través de una abertura natural como los estomas . El tejido foliar parenquimatoso es invadido por el micelio del hongo; Posteriormente, las células del tejido foliar comienzan a volverse marrones y colapsar. Estas lesiones dan lugar a conidióforos que, en condiciones favorables, pueden infectar más la planta huésped original (granos, cáscaras, tallos, hojas) o liberar conidios para infectar otras plantas cercanas. El término "condiciones favorables" implica que hay agua en la superficie de la hoja y la temperatura del medio ambiente está entre 60 y 80 grados Fahrenheit. En estas condiciones, las esporas germinan y penetran en la planta en 6 horas. El hongo pasa el invierno en los restos de maíz como micelio y esporas, esperando una vez más estas favorables condiciones primaverales. El tiempo de generación de nuevo inóculo es de solo 51 horas.
Como se mencionó anteriormente, Bipolaris maydis también tiene una etapa sexual con ascosporas, pero esto solo se ha observado en cultivo de laboratorio. Sus ascosporas (dentro de los ascos) se encuentran en el ascocarpio Cochiobolus , un tipo de peritecio raro en la naturaleza. Por tanto, la ruta principal de infección por SCLB es asexual a través de la infección conidial.
Ambiente
El tizón de la hoja del maíz del sur se puede encontrar en todo el mundo, casi en todos los lugares donde se cultiva maíz. La cantidad de lluvia, la humedad relativa y la temperatura del área son fundamentales para la propagación y supervivencia de la enfermedad. Esto se debe a que SCLB favorece un clima cálido y húmedo. Un ambiente con temperaturas cálidas (68 a 90 grados Fahrenheit) y un alto nivel de humedad es particularmente propicio para SCLB. Por el contrario, las temporadas de cultivo largas y soleadas con condiciones secas son muy desfavorables. La raza O es la más distribuida de los tres tipos. La raza T se encuentra en áreas donde se plantan genotipos estériles masculinos de Texas, y la raza C se ha descubierto solo en China.
Gestión
La mejor práctica para el manejo del tizón de la hoja del maíz del sur es el mejoramiento para la resistencia del huésped . Se han descubierto fuentes de resistencia tanto de gen único como poligénico. El maíz de citoplasma normal puede resistir tanto la Raza T como la Raza C, de ahí la presencia más generalizada de la Raza O. En algunos híbridos resistentes se pueden encontrar manchas, pero es solo una reacción a la resistencia y no causará pérdida de importancia económica.
Otros métodos de control pueden prevenir la propagación de todas las razas. Por ejemplo, es importante manejar los desechos de cultivos entre las temporadas de crecimiento, ya que B. maydis pasa el invierno en los restos de hojas y vainas. La labranza se puede utilizar para ayudar a fomentar la descomposición de los escombros restantes. Se ha observado que enterrar los residuos mediante el arado ha reducido la aparición de SCLB en lugar de una labranza mínima, que puede dejar residuos en la superficie del suelo. Otra forma de control cultural que se utiliza para limitar el tizón de la hoja del maíz del sur es la rotación de cultivos con cultivos no hospedantes.
Además, se pueden utilizar fungicidas foliares. El control de las enfermedades foliares es crítico desde 14 días antes hasta 21 días después de la eliminación de las espigas, este es el momento más susceptible a que ocurran daños por tizón foliar. Los fungicidas deben aplicarse a las plantas infectadas por SCLB inmediatamente una vez que las lesiones se hacen evidentes. Dependiendo de las condiciones ambientales, pueden ser necesarias nuevas aplicaciones durante la temporada de crecimiento.
Importancia
Las prácticas agrícolas y las condiciones ambientales óptimas para la propagación de B. maydis en los Estados Unidos provocaron una epidemia en 1970. A principios de la década de 1960, las empresas de semillas de maíz comenzaron a utilizar citoplasma masculino estéril para eliminar la necesidad previa de desespillado manual para Ahorre tiempo y dinero. Esta semilla finalmente se cultivó en cultivos híbridos hasta que hubo una prevalencia estimada del 90% de maíz con citoplasma masculino estéril (Tcms) de Texas, vulnerable a la raza T recién generada.La enfermedad, que apareció por primera vez en los Estados Unidos en 1968, alcanzó el estado de epidemia. en 1970 y destruyó aproximadamente el 15% de la producción de cultivos de la zona del maíz ese año. En 1970, la enfermedad comenzó en el sur de los Estados Unidos y, a mediados de agosto, se había extendido al norte hasta Minnesota y Maine . Se estima que solo Illinois sufrió una pérdida de 250 millones de bushels de maíz a causa de SCLB. El valor monetario de la cosecha de maíz perdida se estima en mil millones de dólares estadounidenses. En 1971, las pérdidas de SCLB habían desaparecido básicamente. Esto se debió al uso de retorno del maíz de citoplasma normal, no a un clima propicio, los residuos se enterraron y se plantaron temprano. La epidemia de SCLB destacó el problema de la uniformidad genética en los cultivos de monocultivo , lo que permite una mayor probabilidad de nuevas razas de patógenos y vulnerabilidad del huésped.
En la actualidad, existen muchos métodos de manejo y mejores prácticas educativas, pero la enfermedad aún puede ser un problema en los climas tropicales, causando pérdidas devastadoras de hasta un 70% en el rendimiento.