INTRODUCCIÓN
⌅Entre los cultivos hortícolas más demandados en Cuba, el tomate (Solanum lycopersicum, L.) es el que ocupa uno de los primeros lugares por sus diversas formas de utilización como alimento y su importante nivel de vitaminas, además de constituir un renglón comercial y económico para el país.
En la actualidad las áreas dedicadas al tomate en el territorio nacional se han incrementado, tanto en campo abierto como en hidropónicos, organopónicos y casas de cultivo protegido, en los que este cultivo juega un papel primordial.
En el presente trabajo se presentan los resultados del estudio de la etiología y diagnóstico de las enfermedades virales que han afectado al cultivo del tomate en Cuba durante cuarenta años mediante diferentes tecnicas convencionales y moleculares.
MATERIALES Y MÉTODOS
⌅Durante 1980-2020 se realizaron muestreos a semilleros, viveros, campo abierto, hidropónicos, organopónicos y casas de cultivo protegido dedicados al cultivo del tomate en todas las provincias de Cuba. En los mismos se tomaron muestras de hojas y frutos de tomate, en dependencia de la sintomatología presente.
Entre 1980-1990 las muestras con
síntomas en condiciones de hidropónicos y prioritariamente de la
variedad Campbell- 28 se analizaron mediante las técnicas de inoculación
mecánica a plantas indicadoras, inmunodifusion en agar y microscopía
óptica (Ouchterlony, 1968Ouchterlony O, 1968. Handbook of inmunodifusion and immunoelectrofesis Ann. Arbor Science Publisher INC. 215 p.
; Clark y Adams, 1977Clark
M., Adams A., 1977. Characteristics of the Microplae of Method Enzyme
LinkedImmunoabsorbent Assay (ELISA) for the Detection of Plant Viruses. Journal of General Virology. 34: 475-483.
); Christie y Edwardson, 1977Christie R., Edwardson E., 1977. Light and Electron Microscopy of Plant Virus Inclusions Florida Agricultural. Experimentation. Station. Monograph. Serie. 9: 150.
; Jorda, 1993Jorda C., 1993. Técnicas clásicas en el diagnóstico viral. Phytoma. 5 (9): 19-20.
y González et al., 2002González G., Font C., Valdés S., 2002. Diagnóstico de virus vegetales a nivel de grupo en el cultivo del pimiento (Capsicum annuun, L) mediante la técnica de microscopía Óptica. Fitosanidad. 6 (3):3-7.
).
A
partir del segundo semestre de 1989 se observaron altas poblaciones de
moscas blancas en el cultivo conjuntamente con la aparición de síntomas
sospechosos de una enfermedad viral, no antes presente en Cuba. En este
caso se procesaron muestras de plantas de tomate de las variedades
Campbell-28, Floradel y Manalucie infectadas y provenientes de
diferentes municipios de la provincia de La Habana (actualmente Artemisa
y Mayabeque), de La Habana, de los organopónicos 1 de Mayo, Fontanar y
Daafar y áreas de las provincias de Sancti Spíritus, Santiago de Cuba,
Holguín y Granma. Para la identificación y caracterización de la posible
virosis se emplearon las técnicas de inoculación a plantas indicadoras
de forma mecánica y por injerto, microscopía óptica y posteriormente se
introdujeron las moleculares (González, 1994González
G., 1994. El virus del encrespamiento amarillo de la hoja del tomate
(TYLCV) en Cuba. Caracterización, incidencia y elementos de lucha para
el programa de manejo integrado en el cultivo del tomate. Mayabeque.
Cuba. Villa Clara: Universidad Agraria Marta Abreu Santa Clara. Tesis
Doctoral presentada opcional al grado científico de Doctor en Ciencias
Agrícolas.
; Martínez et al., 1996).
Entre 2003-2010 se observaron, por primera vez en Cuba y de forma aislada, en la provincia de Mayabeque, plantas de tomate con síntomas asociados a la presencia de trips muy semejantes a los causados por especies del género Orthotospovirus. Debido a la baja distribución, solamente se aplicó la técnica de inoculación a plantas indicadoras. Sin embargo, entre 2012-2014 se evidenció claramente esta nueva problemática fitosanitaria en las provincias de Artemisa, Mayabeque y Guantánamo, y para esclarecer
su etiología se recolectaron un total de 134
muestras en áreas de tomate en diferentes municipios de las provincias
de Pinar del Río, Artemisa, Mayabeque, La Habana, Matanzas, Cienfuegos,
Villa Clara, Sancti Spíritus, Ciego de Ávila, Camagüey, Las Tunas,
Santiago de Cuba, Holguín y Guantánamo, tanto en campo abierto, como en
organopónicos y casas de cultivo protegido. Para confirmar el género y
la especie, las muestras que mostraron síntomas fueron confirmadas por
RT-PCR utilizando los cebadores genéricos para OrthotospovirusMumford et al. (1996)Mumford R., Barker I., Wood K., 1996. An improved method for detection of Tospovirus using the polymerase chain reaction. Journal of Virological Methods. 57: 109-115.
y los específicos para detectar la especie Baysal-Gurel et al. (2015)Baysal-Gurel F., Li R., Ling K. S., 2015. First, Report of Tomato chlorotic spot virus Infecting Tomatoes in Ohio. Plant Disease. 99(1): 163.
.
Posteriormente, entre 2014-2020 se recolectaron muestras de plantas de habichuela (Vigna unguiculata var. sesquipedalis) en la provincia de La Habana con síntomas de deformaciones y necrosis en las hojas de lechuga (Lactuca sativa, L.), de las provincias de Cienfuegos y de Guantánamo, con necrosis en las hojas, y de las variedades de plantas dea, Winchestet, Tezera, Moreira, Celeste, Scaway y Desquite, no antes evaluadas.
RESULTADOS Y DISCUSIÓN
⌅Entre 1980-1990 las especies virales detectadas en el cultivo del tomate fueron Tobacco mosaic virus (TMV) Tomato mosaic virus (ToMV) Tobacco etch virus (TEV) y Cucumber mosaic virus (CMV) González et al. (1981)González
G., Nieves C., Tsyplenkov A., 1981. Incidencia y distribución de
enfermedades virales en el tomate en la Provincia de La Habana. Ciencia y Técnica de la Agricultura. Protección de Plantas. 4(1): 25-36.
, pertenecientes a los géneros Tobamovius, Potyvirus y Cucumovirus (Tabla 1).
| Género | Especie | Transmisión |
|---|---|---|
| Tobamovirus | Tobacco mosaic virus (TMV) Virus del mosaico del tabaco | Semillas de tomate Forma mecánica |
| Tomato mosaic virus (ToMV) Virus del mosaico del tomate | Semillas de tomate Forma mecánica | |
| Potyvirus | Tobacco etch virus (TEV) Virus del grabado del tabaco | Áfidos Forma mecánica |
| Cucumovirus | Cucumber mosaic virus (CMV) Virus del mosaico del pepino | Áfidos Forma mecánica |
Los síntomas de TMV y de ToMV son muy similares, y consistieron en un mosaico en las hojas y deformaciones de los frutos. TEV causo reducción del tamaño de las hojas y ligeramente encrespadas, mientras que CMV dio lugar a una severa filiformidad en las hojas (Fig. 1).
La forma de transmisión de los dos
primeros es por las mismas semillas de tomate, por lo que se confeccionó
e introdujo, en la práctica agrícola, una metodología para la
desinfección de semillas de tomate con ácido clorhídrico al 30 % durante
10 min. También se transmiten por las atenciones culturales al cultivo,
por lo que se orientó a la producción observar buenas prácticas, sobre
todo porque el mismo hombre juega el papel de vector (González y Tsyplenkov, 1983González G . , Tsyplenkov A . , 1983 Particularidades de la propagación de las enfermedades víricas de los tomates en Cuba. Bulletin Instituto Zaschita restierni. Leningrado. 54: 15-26.
).
De
las especies virales mencionadas, las que causaron pérdidas estimadas
entre un 30-40 % en los rendimientos fueron TMV y ToMV, sobre todo en
las condiciones del hidropónico de San Cristóbal, en la provincia de
Pinar del Río (González et al., 1981González
G., Nieves C., Tsyplenkov A., 1981. Incidencia y distribución de
enfermedades virales en el tomate en la Provincia de La Habana. Ciencia y Técnica de la Agricultura. Protección de Plantas. 4(1): 25-36.
; González y Nieves, 1984González
G., Nieves C., 1984. Incidencia y pérdidas económicas producidas por el
virus del mosaico del tabaco en el hidropónico de San Cristóbal, Pinar
del Río. Ciencia y Técnica de la Agricultura. Protección de Plantas. 7(3):1-3.
; Arencibia y González, 1986Arencibia
N., González G., 1986. Incidencia y valoración económica de las
pérdidas en el cultivo del tomate en el hidropónico de Santiago de Cuba. Ciencia y Técnica de la Agricultura. Protección de Plantas. 9(5): 11-13.
).
La virosis presente desde la segunda mitad de 1989 se identificó como Tomato yellow leaf curl virus (TYLCV-IL Cu) (González, 1994González
G., 1994. El virus del encrespamiento amarillo de la hoja del tomate
(TYLCV) en Cuba. Caracterización, incidencia y elementos de lucha para
el programa de manejo integrado en el cultivo del tomate. Mayabeque.
Cuba. Villa Clara: Universidad Agraria Marta Abreu Santa Clara. Tesis
Doctoral presentada opcional al grado científico de Doctor en Ciencias
Agrícolas.
; Martínez-Zubiaur et al., 1998Martínez
Y., De Blas C., Zabalgogeazcoa I., Quiñones M., Castellanos C., Peralta
E., Romero J., 1998. Habana tomato virus, a new bipartite geminviruses Archives of Virology.143:1757-1772.
), especie incluida en el género Begomovirus. Los síntomas observados en las hojas de plantas de tomate fueron
diversos: hojas de configuración redondeada, con los bordes ligeramente
levantados, sin encrespamiento, con moteado clorótico en forma de
“cuchara” y reducidas de tamaño en la parte apical, moteado clorótico
con ligero o ausencia de encrespamiento foliar y crecimiento normal,
encrespamiento general, entrenudos cortos y enanismo (Fig. 2).
En este período la incidencia y
distribución de las virosis presentes en 1980-1990 se manifestaban con
valores muy bajos de incidencia y distribucion, contrariamente a la
situación que se presentó con la relación (TYLCV-IL Cu) -moscas
blancas-, pero similar a lo acontecido en otras regiones tropicales, con
otras especies virales las que han causado pérdidas devastadoras en
diferentes cultivos, entre ellos el tomate (Polston y Anderson, 1997Polston J., Anderson P., 1997. The emergence of whitefly-transmitted Geminivirus in tomato in the western hemisphere Plant Diseases. 81:1358-1369.
; Morales y Anderson, 2001Morales F, Anderson P, 2001. The emergence and dissemination of whitefly- transmitted Geminivirus in Latin America. Archives of Virology. 146:415-441.
).
Uno
de los países con severas afectaciones en el cultivo del tomate fue
Colombia, en el cual durante el período comprendido entre 1990-2007, la
producción de esta hortaliza sufrió una reducción de 500 t (en 23 ha) a
390 t (en 15 ha), con una disminución del área sembrada del 35,9 % (FAOSTAT, 2007FAOSTAT. 2007. Food and Agriculture Organization. Disponible en: http:faostat.fao.org.
).
De acuerdo a las investigaciones realizadas, una de las causas fue la
aparición de nuevas enfermedades virales, en especial aquellas causadas
por especies del género Begomovirus (Morales et al., 2002Morales F., Martínez A., Velasco A., 2002. Nuevos brotes de Geminivirus en Colombia. Fitopatología Colombiana. 26:76-78.
).
En Venezuela, desde finales de los años ochenta, las enfermedades
virales transmitidas por este insecto comenzaron a adquirir una alta
relevancia en el cultivo del tomate (Geraud-Pouey et al., 1995Geraud F., Chirinos D., Rivero G., 1995. Artrópodos asociados con el cultivo del tomate (Lycopersicum esculentum Mill.) en Venezuela. Boletín de Entomología Venezolano. 10(1): 31-49
; Chirinos et al., 2009Chirinos
D., Güerere P., Geraud F., Romay G., Santana M., Bastidas L., 2009.
Transmisión experimental de Tomato yellow leaf curl virus (TYLCV) por Bemisia tabaci (Hemíptera: Aleyrodidae) a algunas solanáceas en Venezuela. Revista Colombiana de Entomología 35(1):22-27.
).
En Cuba la presencia del virus y de las moscas blancas provocó pérdidas
de 900 ha de tomate, y posteriormente la especie viral fue detectada en
los cultivos de frijol, pimiento y calabaza (Martínez et al., 2002Martínez
Y., Quiñones M., Fonseca D., Potter J., Maxwell D., 2002. First report
of Tomato yellow leaf curl virus infecting bean (Phaseolus vulgaris) in Cuba. Plant Disease. 86:.27.
, 2003Martínez Y., Fonseca D., Palenzuela I., Quiñones M., 2003. Presence of Tomato yellow leaf curl in squash (Curcubita pepo) in Cuba. Plant Disease. 88(5):572.
; Quiñones et al., 2002Quiñones
M., Fonseca D., Acotto G., Martinez Y., 2002 First report of tomato
yellow leaf curl virus infecting Pepper plants in Cuba. Plant Diseases. 86:73.
)
Esta situación fitosanitaria llevó a clasificar el género Begomovirus como emergente, y un factor muy importante ha sido la aparición, dispersión y establecimiento de la mosca blanca Bemisia tabaci en diversos cultivos. Estudios realizados han demostrado la diversidad genética intraespecífica de B. tabaci, por lo que fue considerada como una “especie compleja” con 20 biotipos (Chu et al., 2008Chu D., Wan F., Xu B., Wu Q., Zhang Y., 2008. Comparative analysis of population Genetic structure in Bemisia tabaci (Gennadius) biotypes B and Q based on ISSR marker. Agricultural Sciences in China. 7 (11): 1348-1354.
).
Posteriormente se demostró que podía ser considerada como un complejo
de al menos 24 especies morfológicamente indistinguibles (De Barro et al., 2011De Barro P., Liu S., Boykin L., Dinsdale A., 2011. Bemisia tabaci: A statement of species status. Annual. Review of Entomology. 56: 1-19.
).
En
Cuba se realizaron varios estudios por un equipo multidisciplinario de
investigadores, para finalmente validar y generalizar un programa de
manejo Begomovirus-moscas blancas. Este limitó la diseminación de
la virosis, redujo los niveles poblacionales de mosca blanca y
favoreció el saneamiento en las áreas de tomate (Murguido et al., 1996Murguido C., González G., Vázquez L., Nieves C., 1996. Preguntas y respuestas sobre mosca blanca (B. tabaci, Gennadius) transmisora del virus del encrespamiento amarillo de la hoja del tomate (TYLCV), Inisav, La Habana. Boletín Técnico, 10 p.
; Murguido y Vázquez, 2000Murguido C., Vázquez L., 2000. Manejo Integrado de plagas en el tomate. La Habana, Boletín Fitosanitario, 6 (1), 20 p.
; Murguido et al., 2002Murguido
C., Vázquez L, Gómez O., 2002: Informe sobre el alcance del programa de
manejo integrado de la mosca blanca y los geminviruses en tomate y
frijol en Cuba. Protección Vegetal. 17(2): 77-8.
). A partir de 1992 este programa se generalizó en unas 15 000 ha.
Posteriormente se caracterizaron en Cuba otras especies de Begomovirus, que infectan también al cultivo del tomate, como Tomato mottle Taino virus (ToMoTV) Ramos et al. (1997)Ramos
P., Guerra O., Peral R., Oramas P., Guevara R., Rivera R., 1997. Taino
tomato mottle virus, a new bipartite Geminivirus from Cuba. Plant Disease 81:1095.
, Tomato Havana mosaic virus (ToMHV) (Martínez-Zubiaur et al., 1998Martínez
Y., Peralta E., Quiñones M., De Blas C., 1998 Geminviruses que afectan
al cultivo del tomate en Cuba. Memorias VII Congreso Internacional de
Manejo Integrado de Plagas. VII Taller Latinoamericano y del Caribe de
Mosca Blanca y Geminviruses. XXXVIII Reunión Anual de la Sociedad
Americana de Fitopatología División Caribe (APS CD). 26-30 de octubre,
Managua, Nicaragua, 270 p.
), y más tarde Tomato yellow leaf distortion virus (ToYLDV) (Fiallo-Olive et al., 2009Fiallo
E., Martínez Y., Hernández C., Carrillo J., Rivera R., 2009.
Identificación de nuevos Begomovirus en Cuba mediante el empleo de la
Amplificación por Círculo Rodante. Revista de Protección Vegetal. 24 (2): 81-86.
),
por lo que se puede considerar que en Cuba ha ocurrido una considerable
incidencia de especies virales incluidas en el género Begomovirus.
Con relación al comportamiento de las moscas blancas en la trasmision
de virosis en el tomate, es importante señalar que en 2008 se detectó la
especie viral Tomato chlorosis virus (ToCV) perteneciente a otro género, esta vez Crinivirus (Martínez- Zubiaur, 2008Martinez
Y., 2008. First report of Tomato chlorosis virus infecting tomato in
single and mixed infections with Tomato yellow leaf curl virus in Cuba. Plant Disease. 92(5).
), que se trasmite por las especies de moscas blancas Trialeurodes vaporariorum, T. abutilonea, así como por Bemisia spp, lo que puede indicar que este complejo mosca blanca-cultivo puede
ser afectado por especies pertenecientes a otros géneros.
Entre
2003-2014 los síntomas observados de forma general en plantas de tomate,
consistentes en encrespamiento ligero, hojas con color violáceo,
cloróticas con lesiones locales y zonas necróticas (Fig. 3) eran causados por la especie Tomato chlorotic spot virus (TCSV), perteneciente al género Orthotospovirus (Martínez-Zubiaur et al., 2016Martínez
Y., Chang L., González H., Barbosa N., González G., 2016. First
molecular evidence of Tomato chlorotic spot virus (TCSV) infecting
tomatoes in Cuba. Plant Disease Notes. 100:9.
), el que está presente en la actualidad en todas las provincias de Cuba (González et al., 2016González
G., Martínez Y., Flores L., González H., Chang L., 2016. Distribución
de Tomato chlorotic spot virus (TCSV) en el cultivo de tomate (Solanum lycopersicum L.) en Cuba. Fitosanidad, 20(1):39-43.
) y se transmite por varias especies de trips, principalmente por Frankliniella schultzei Trybom.
Durante el período 2017-2020 los síntomas observados en plantas de habichuela y en lechuga correspondieron a TCSV, los que consistieron en lesiones locales y necrosis respectivamente (Fig. 4).
En relación con el establecimiento de un esquema de manejo para la relación Orthotospovirus-
trips, el proceso es más complejo debido a características propias de
estos insectos, como el ciclo biológico de estos vectores, ya que los
adultos, para que infecten las plantas de tomate, es requisito que la
primera larva se infecte, por la posición de los trips en las plantas,
generalmente en las flores y la dificultad para detectarlos visualmente
en condiciones de campo. Sin embargo, en Cuba se han tomado diferentes
medidas para disminuir las altas poblaciones de estos vectores, como son
los tratamientos en la semilla con Imidacloprid (Murguido et al., 2002Murguido
C., Elizondo A., 2002. Efectividad de insecticidas químicos en el
control de Thrips palmi Karny en el cultivo de la papa. Fitosanidad 6(3):41-45.
) y aplicaciones de bioplaguicidas (Almandoz et al., 2019Almandoz
J., Fernández E., González G., Muiño B., Veitía M., Terry E., Martínez
Zubiaur Y., Abreu R., Porras Á., Baró Y., Medina K., Díaz Y., Cárdenas
R., Pino C., Rodríguez J., Carrillo Y., Sidorchuck L., González H. y
Marrero Y., 2019. Perfeccionamiento del Manejo de Plagas en los cultivos
de tomate, pimiento, pepino y melón en sistemas de cultivos protegidos.
Premio Citma Provincial.
), entre otros.
Por otra parte, las inoculaciones de muestras de tomate procedentes de variedades no evaluados anteriormente reaccionaron al principio de forma similar en plantas de Vigna unguiculata, var. sesquipedalis, pero seguidamente mostraron síntomas de zonas violáceas y de lesiones locales rojizas sobre un mosaico de color amarillo (Fig. 5).
Este resultado nos llevó a considerar que pueden estar presentes otros géneros, especies y complejos virales aun no estudiados y que serán temas interesantes para futuras investigaciones.
La evolución de las virosis en el cultivo del tomate y con esta la aparición de las emergentes, que son aquellas no presentes anteriormente en Cuba, en este caso las especies incluidas en los géneros Begomovirus, Orthotospovirus y Crinivirus, no solamente en Cuba, sino en diversos países, ha llevado a asumir técnicas de diagnóstico cada día más sensibles y confiables y a desarrollar, validar e implementar sistemas de manejos de plagas más actuales y basados, en muchos casos, en la epidemiologia y en la relación cultivo, enfermedad y vector.
En lo referente a la aplicación de diferentes técnicas de diagnóstico, durante estos años se comprobó que está en dependencia de la especie viral. Algunas pueden ser las rutinarias, mientras que en el caso de las emergentes se requiere además la aplicación del diagnóstico molecular que debe ser realizado por un personal especializado debido al alto costo de reactivos y equipamiento (Tabla 2).
| Especie viral | Género | Técnicas de diagnóstico |
|---|---|---|
| Virus del mosaico del tabaco | Tobamovirus | Biológicas, serológicas, microscópicas |
| Virus del mosaico del tomate | Tobamovirus | Biológicas, serológicas, microscópicas |
| Virus del mosaico del pepino | Cucumovirus | Biológicas, serológicas, microscópicas |
| Virus del grabado del tabaco | Potyvirus | Biológicas, serológicas, microscópicas |
| Virus de la mancha clorótica del tomate | Orthotospovirus (emergente) | Moleculares |
| Virus del encrespamiento amarillo de las hojas del tomate | Begomovirus(emergente) | Moleculares |
| Virus clorosis del tomate | Crinivirus (emergente) | Moleculares |
Las
causas de esta emergencia, se propone que se deba a la ausencia de
productos antivirales, al incremento internacional de intercambio de
materiales, a los cambios en las prácticas culturales, a las nuevas
especies de plagas vectoras, a la expansión de las especies ya
conocidas, a la dificultad para el control, a la carencia de variedades
resistentes y a los efectos del cambio climático como las tormentas, la
sequía y las altas temperaturas (Hanssen et al. 2010Hanssen I., Lapidot M., Thomma B., 2010. Emerging Viral Diseases of Tomato Crops. Current Review. 23(5): 539-548.
).
Sin embargo, existen también las virosis reemergentes, que son aquellas, que por diferentes causas, pueden volver a incidir en el cultivo del tomate, como las que se presentaron en 1980-1990, por lo que las medidas orientadas y generalizadas en el país tienen que permanecer vigentes, y en todo caso enriquecerse con el desarrollo técnico de productores en los diferentes sistemas de producción.
CONCLUSIONES
⌅- En Cuba, hasta la actualidad las especies virales que afectan al cultivo del tomate pertenecen a los géneros Tobamovirus, Potyvirus, Cucumovirus, Begomovirus, Orthotospovirus y Crinivirus
- Las tecnicas convencionales de diagnóstico resultaron eficientes para determinar la etiología de las especies virales pertenecientes a los géneros Tobamovirus, Potyvirus y Cucumovirus.
- La aparición, por primera vez en Cuba, de las especies emergentes, incluidas en los géneros Begomovirus, Orthotospovirus y Crinivirus desplazaron a las anteriores, con la consecuente disminución de áfidos vectores y las elevadas poblaciones de moscas blancas y de trips.
- La aplicación de técnicas moleculares para la determinación de las especies incluidas en los géneros Begomovirus, Orthotospovirus y Crinivirus, constituyó un importante avance científico para profesionales, técnicos y para el desarrollo de la especialidad de Fitovirología en Cuba.
- La evolución de especies virales en el cultivo del tomate condujo a la generalización de esquemas de manejo de plagas, basados en la relación virus-cultivo-vector.
- Otros géneros y especies virales deben estar presentes en el cultivo del tomate que constituirán temas de investigaciones futuras.
RECOMENDACIONES
⌅Mantener una vigilancia epidemiológica fitosanitaria constante por la posible aparición de nuevas enfermedades virales y el posible resurgir de las reemergentes.