Fitosanidad 27
enero-diciembre 2024, e11
ISSN-L: 1562-3009 | eISSN: 1818-1686
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La cabeza loca del maíz causada por Sclerophthora macrospora en Cuba

Crazy top of maize caused by Sclerophthora macrospora in Cuba

Einar Martínez de la Parte

Instituto de Investigaciones de Sanidad Vegetal. Calle 110 no. 514 e/ 5ta. B y 5ta F, Playa, La Habana, Cuba. C.P. 11600.

Dayanis Wilson Bott

Laboratorio Provincial Sanidad Vegetal. Guantánamo, Cuba.

Judith Medina

Departamento Provincial de Sanidad Vegetal. Guantánamo, Cuba.

Taimy Cantillo Pérez

Universidade Estadual de Feira de Santana, Feira De Santana, Bahía, Brasil

Dariel García

Centro Nacional de Sanidad Vegetal, Laboratorio Central de Cuarentena Vegetal. Ayuntamiento 231, Plaza de la Revolución, La Habana, Cuba. C.P. 10400

RESUMEN

En noviembre de 2011, en campos de maíz del municipio de El Salvador, provincia de Guantánamo, se detectaron plantas con proliferación de la inflorescencia masculina en la cual se sustituían las estructuras florales por hojas pequeñas, enrolladas y retorcidas. Estas plantas también presentaban estriaciones cloróticas en un tono verde más claro en las hojas verdaderas. Con el objetivo de identificar el agente causal de esta sintomatología se colocó parte de la muestra foliar en cámara húmeda y se incubó por 24 h a 25 oC. También se seccionaron hojas con síntomas de clorosis. Estos fragmentos se decoloraron con NaOH (5 %). Los fragmentos decolorados se enjuagaron con agua destilada estéril y se realizaron preparaciones fijas, las cuales fueron observadas bajo el microscopio óptico. Sobre la superficie vegetal de las muestras colectadas y de las muestras colocadas en cámara húmeda no se detectó la presencia de esporangios. Sin embargo, en los fragmentos de tejido foliar decolorado se observó la presencia de oosporas redondeadas con un diámetro de 36-70 µm (promedio 53 µm), de color amarillo pálido y con paredes gruesas y lisas, con centro granuloso. Los síntomas presentes en las muestras y las características de las oosporas coinciden con los descritos para Sclerophthora macrospora. El presente trabajo constituye el primer informe de la cabeza loca del maíz causada por S. macrospora en Cuba.

Palabras claves: 
Zea mays; Sclerospora; mildiu velloso; cereales.
ABSTRACT

In November 2011, in maize fields of El Salvador municipality, Guantánamo province, plants with proliferation of male inflorescence on which foliar structures were substituted by small, rolled and twisted leaves were detected. These plants also showed light green chlorotic streaks on true leaves. With the aim of identify the causal agent of this symptomatology, foliar samples were placed in humid chamber and incubated by 24 h at 25°C. Also, leaves with chlorotic streaks were sectioned, fragments were placed in tubes containing NaOH (5 %) and incubated at 60 ºC for 10 min. Decolorated leaf fragments were washed with distilled sterile water and mounted in slides for microscopic observation. No sporangia were detected on the samples leaves and on the leaf fragments placed in moistened chambers. However, in decolorated leaf fragments, rounded, pale yellow oospores with a diameter of 36-70 µm (average 53 µm), thick walls and granular center were detected. Samples symptoms and characteristics of the oospores agree with those described for Sclerophthora macrospora. This is the first report of crazy top of maize caused by S. macrospora in Cuba.

Key words: 
Zea mays; Sclerospora; downy mildew; cereals.

Recibido: 15/5/2020; Aceptado: 30/6/2020

Los autores de este trabajo declaran no presentar conflicto de intereses.

CONTENIDO

INTRODUCCIÓN

 

El maíz (Zea mays) es una gramínea anual originaria de las Américas. Actualmente es el cereal con mayor volumen de producción en el mundo, superando al trigo y el arroz. La superficie mundial de este cultivo se situaba en 2018 en más de 193 millones de hectáreas, con una producción anual de 1147 millones de toneladas (FAO, 2019Food and Agriculture Organization (FAO), 2019. FAOSTAT. Datos sobre alimentación y agricultura, www.fao.org/faostat/es. Enero 2019.
), mientras que en igual período en nuestro país se cosecharon 144 704 ha para una producción de 345 909 t (ONEI, 2019Oficina Nacional de Estadística e Información, 2019. Agricultura, Ganadería y Silvicultura. En: Anuario Estadístico de Cuba 2018. http:// www.onei.cu. Febrero, 2019.
). En Cuba el maíz constituye un alimento básico en la nutrición humana, del ganado y las aves. Es el segundo cereal de importancia y tiene alta preferencia de consumo por la población (Martínez et al., 2017Martínez M., Ortiz R. y Raigón M. D., 2017. Contenido de fósforo, potasio, zinc, hierro. sodio, calcio y magnesio. Análisis de su variabilidad en accesiones cubanas de maíz. Cultivos Tropicales. 38(1): 92-101.
).

Dentro de los patógenos más importantes que pueden afectar la producción y productividad del maíz en todo el mundo se encuentran los mildius vellosos, debido a su amplia distribución geográfica y las reducciones importantes en los rendimientos de este cultivo que pueden causar (Telle et al., 2011Telle S., Shivas R. G., Ryle, M. J. y Thines M., 2011. Molecular phylogenetic analysis of Peronosclerospora (Oomycetes) reveals cryptic species and genetically distinct species parasitic to maize. European Journal of Plant Pathology. 130:521-528.
).

En noviembre de 2011 se detectaron en campos de maíz de la localidad El Congrí, municipio de El Salvador, de la provincia de Guantánamo, plantas con síntomas de mildiu velloso. Los mismos consistían en una proliferación de la inflorescencia masculina, en la cual se sustituían las estructuras florales por hojas pequeñas, enrolladas y retorcidas (Fig. 1 A, B y C), y las hojas verdaderas presentaban estriaciones cloróticas en un tono verde más claro que el resto de la hoja. Algunas de las plantas afectadas presentaban filodia (Fig. 1 D). La presente investigación tuvo como objetivo identificar el agente causal de esta sintomatología.

Figura 1.  Síntomas de la cabeza loca del maíz detectados en campo.
Figure 1.  Symptoms of crazy top of maize detected in the field

MATERIALES Y MÉTODOS

 

Se realizaron observaciones bajo el estereomicroscopio de las hojas (tanto las verdaderas de la planta como las que sustituían a la inflorescencia masculina). Se colocó parte de la muestra foliar en cámara húmeda y se incubó con alternancia de luz/oscuridad por 24 h a 25 °C con el fin de estimular la producción sobre la superficie vegetal de las estructuras fúngicas. Paralelamente, con ayuda de un bisturí, se seccionaron hojas con síntomas de clorosis y se colocaron estos fragmentos en tubos de ensayo con NaOH (5 %). Estos tubos se incubaron a 60 ºC en baño de María por 10 min para lograr su decoloración según protocolo descrito por Steindl y Steib (1969)Steindl D. R. L. y Steib R. J., 1969. Sclerophthora disease. En: Sugarcane Diseases of the World. Vol. 1. Hughes, C. G., Abbot, E. V. and Wismer, C. A (eds.) Edición Revolucionaria. Instituto del Libro, pp. 310-325.
. Transcurrido el tiempo de incubación, los fragmentos decolorados se enjuagaron con agua destilada estéril y se realizaron preparaciones fijas con lactofenol + azul algodón (Merck Millipore), las cuales fueron observadas bajo el microscopio óptico Axioskop-40 (Carl Zeiss) a 40X en busca de la presencia de oosporas.

RESULTADOS Y DISCUSIÓN

 

Sobre la superficie vegetal de las muestras colectadas y de las muestras colocadas en cámara húmeda no se detectó la presencia de esporangios. Sin embargo, en los fragmentos de tejido foliar decolorado se observó la presencia de oosporas redondeadas, con un diámetro de 36-70 µm (promedio 53 µm), de color amarillo pálido y con paredes gruesas y lisas con centro granuloso (Fig. 2).

Figura 2.  Oosporas de S. macrospora detectadas en tejido foliar. Bar = 60 µm
Figure 2.  Oospores of S. macrospora detected on foliar tissue. Bar = 60 µm.

Los síntomas presentes en las muestras y las características de las oosporas coinciden con los descritos para Sclerophthora macrospora (Sacc.) Thirum., C. G. Shaw & Naras, agente causal de la enfermedad conocida como cabeza loca o punta loca del maíz (Shurtleff, 1986Shurtleff M. C., 1986. Compendium of Corn diseases. pp 28-29. APS Press. St. Paul, Minnessota, Estados Unidos.
; Mycobank, 2018Myco Bank, 2018. Myco Bank Database, Fungal database, nomenclature and species Banks. http://www.mycobank.org. Febrero, 2018.
).

En nuestro país está informado la presencia de Peronosclerospora sorghi (Weston y Uppal) C. G. Shaw (Martín et al., 1998Martín E. L., Álvarez C. y Neninger H., 1998. Peronosclerospora sorghi (Weston y Uppal) C. G. Shaw causante del mildiu del sorgo. Centro Agrícola. 2:34-38.
), que es otra de las especies que puede causar mildiu velloso en el maíz. P. sorghi produce bandas cloróticas blancas en las hojas del maíz, pero no el síntoma de cabeza loca (Shurtleff, 1986Shurtleff M. C., 1986. Compendium of Corn diseases. pp 28-29. APS Press. St. Paul, Minnessota, Estados Unidos.
) presente en las muestras analizadas. Además, las oosporas de P. sorghi son esféricas, hialinas, con una pared externa de color amarillo pálido y un diámetro menor (31-37 µm) que las de S. macrospora (CABI, 2007CAB International (CABI), 2007. Crop Protection Compendium. Wallingford, UK: CAB International. Reino Unido.
). Otro patógeno que puede causar una sintomatología similar a la cabeza loca del maíz es Sphacelotheca reiliana (J. G. Kühn) G. P. Clinton, agente causal del carbón de la cabeza o carbón de la panoja del maíz (Shurtleff, 1986Shurtleff M. C., 1986. Compendium of Corn diseases. pp 28-29. APS Press. St. Paul, Minnessota, Estados Unidos.
; CABI, 2007CAB International (CABI), 2007. Crop Protection Compendium. Wallingford, UK: CAB International. Reino Unido.
; Martínez et al., 2016Martínez E., Wilson D., Lorenzo M. E., Guerrero D., García D., Rodríguez G., Sierra P. M. y Gómez Y., 2016. El carbón de la espiga del maíz causado por Sphacelotheca reiliana (J. G. Kühn) G. P. Clinton en Cuba. Fitosanidad. 20(1): 33-38.
). Sin embargo, en ninguna de las muestras analizadas se observó la presencia de soros de este patógeno.

Fernández-Roseñada (1973)Fernández M., 1973. Catálogo de enfermedades de plantas cubanas. Serie Agrícola no. 27. Academia de Ciencias de Cuba. 78 p.
informó para Cuba la presencia en campos de arroz de S. macrospora bajo el nombre de Sclerospora oryzae Brizi. Este informe fue recogido a su vez por G. W. Arnold (1986)Arnold G. R. W., 1986. Lista de hongos fitopatógenos de Cuba. Ministerio de Cultura Ed.Cientifico-Técnica, 207 p.
en su libro Lista de hongos fitopatógenos de Cuba. Este libro es la única cita bibliográfica relacionada con la presencia de S. macrospora en nuestro país empleada por las diferentes compilaciones, nacionales e internacionales, que recogen la lista de hongos fitopatógenos presentes en Cuba como son Hongos del Caribe (Minter et al., 2001Minter D. W., Rodríguez M. y Mena J., 2001. Fungi of the Caribbean. An annotated checklist. Isleworth, UK: PDMS Publs, 2001, 943 pp.
), Hongos de Cuba (Camino-Vilaró et al., 2006Camino M., Mena J. y Minter D. W., 2006. Hongos de Cuba [sitio internet, versión 1.00]. www.cybertruffle.org.uk/cubafung. Febrero, 2018.
), la base de datos de plagas cuarentenarias (PQR) de la Organización Europea de Protección de Plantas (EPPO, 2017EPPO, 2017. PQR-EPPO databaseonquarantinepests. http://www.eppo.int. Enero 2019.
) o la base de datos micológica del Departamento de Agricultura de los Estados Unidos (Farr y Rossman, 2019Farr D. F. y Rossman A. Y., 2019. Fungal Databases. Systematic Mycology and Microbiology Laboratory, ARS, USDA. http://nt.ars-grin.gov/fungaldatabases/index.cfm. Enero 2019.
). Fuera del informe de Fernández-Roseñada y hasta la fecha, no se han informado en Cuba nuevos brotes en arroz de este patógeno ni su incidencia en ningún otro cultivo. Es por esto que el presente trabajo constituye el primer informe de la cabeza loca del maíz causada por S. macrospora en nuestro país.

REFERENCIAS

 

Arnold G. R. W., 1986. Lista de hongos fitopatógenos de Cuba. Ministerio de Cultura Ed.Cientifico-Técnica, 207 p.

CAB International (CABI), 2007. Crop Protection Compendium. Wallingford, UK: CAB International. Reino Unido.

Camino M., Mena J. y Minter D. W., 2006. Hongos de Cuba [sitio internet, versión 1.00]. www.cybertruffle.org.uk/cubafung. Febrero, 2018.

EPPO, 2017. PQR-EPPO databaseonquarantinepests. http://www.eppo.int. Enero 2019.

Food and Agriculture Organization (FAO), 2019. FAOSTAT. Datos sobre alimentación y agricultura, www.fao.org/faostat/es. Enero 2019.

Farr D. F. y Rossman A. Y., 2019. Fungal Databases. Systematic Mycology and Microbiology Laboratory, ARS, USDA. http://nt.ars-grin.gov/fungaldatabases/index.cfm. Enero 2019.

Fernández M., 1973. Catálogo de enfermedades de plantas cubanas. Serie Agrícola no. 27. Academia de Ciencias de Cuba. 78 p.

Myco Bank, 2018. Myco Bank Database, Fungal database, nomenclature and species Banks. http://www.mycobank.org. Febrero, 2018.

Martín E. L., Álvarez C. y Neninger H., 1998. Peronosclerospora sorghi (Weston y Uppal) C. G. Shaw causante del mildiu del sorgo. Centro Agrícola. 2:34-38.

Martínez E., Wilson D., Lorenzo M. E., Guerrero D., García D., Rodríguez G., Sierra P. M. y Gómez Y., 2016. El carbón de la espiga del maíz causado por Sphacelotheca reiliana (J. G. Kühn) G. P. Clinton en Cuba. Fitosanidad. 20(1): 33-38.

Martínez M., Ortiz R. y Raigón M. D., 2017. Contenido de fósforo, potasio, zinc, hierro. sodio, calcio y magnesio. Análisis de su variabilidad en accesiones cubanas de maíz. Cultivos Tropicales. 38(1): 92-101.

Minter D. W., Rodríguez M. y Mena J., 2001. Fungi of the Caribbean. An annotated checklist. Isleworth, UK: PDMS Publs, 2001, 943 pp.

Oficina Nacional de Estadística e Información, 2019. Agricultura, Ganadería y Silvicultura. En: Anuario Estadístico de Cuba 2018. http:// www.onei.cu. Febrero, 2019.

Shurtleff M. C., 1986. Compendium of Corn diseases. pp 28-29. APS Press. St. Paul, Minnessota, Estados Unidos.

Steindl D. R. L. y Steib R. J., 1969. Sclerophthora disease. En: Sugarcane Diseases of the World. Vol. 1. Hughes, C. G., Abbot, E. V. and Wismer, C. A (eds.) Edición Revolucionaria. Instituto del Libro, pp. 310-325.

Telle S., Shivas R. G., Ryle, M. J. y Thines M., 2011. Molecular phylogenetic analysis of Peronosclerospora (Oomycetes) reveals cryptic species and genetically distinct species parasitic to maize. European Journal of Plant Pathology. 130:521-528.