Phytophthora infestans

¿Quién es Phytophthora infestans?

Phytophthora infestans es un oomiceto fitopatógeno responsable del tizón tardío o mildiu de la papa, siendo una de las enfermedades que atacan a este tubérculo en todo el mundo. Los efectos de la plaga sobre el cultivo pueden ser devastadores, siendo ejemplo de ello la Gran Hambruna de Irlanda que provocó en el siglo XIX.

Este oocimeto presenta un micelio cenocítico sin septos. Además posee conidióforos ramificados que parecen un árbol en miniatura. Tiene una carga genética haploide y puede reproducirse tanto de forma sexual como asexual.

Durante la reproducción asexual presenta esporangios deciduos y de forma ovalada o elipsoide, mientras que su reproducción sexual se caracteriza por ser de tipo heterotálica y produce oosporas de resistencia.

Los productos químicos que se emplean para controlar la aparición de la enfermedad también afectan a las plantas, además de contaminar suelos y aguas, por lo que los científicos han ensayado distintas formas de control biológico, empleando para ello bacterias, hongos y otros organismos.

Características de Phytophthora infestans

– Micelio. El micelio de Phytophthora infestans es ralo, fino y prácticamente no posee septos, es decir, es cenocítico.

– Reproducción. Se puede reproducir tanto sexual como asexualmente. Produce esporangiosporas (esporas de reproducción asexual), y oosporas (esporas de reproducción sexual). Las esporas pueden ser transportadas por el viento, el agua y otros medios, facilitando la dispersión del patógeno.

– Patogenicidad. Es sumamente dañino para las plantas de papa y tomate, sobre todo, aunque también ataca otros vegetales. Puede causar enfermedades devastadoras en estos cultivos, lo que resulta en pérdidas económicas significativas.

– Control. Su control implica combinar prácticas culturales, como la rotación de cultivos, la eliminación de plantas infectadas y el uso de variedades resistentes. También se pueden utilizar fungicidas específicos. Actualmente se estudian otros métodos, como la utilización de hongos, bacterias y otros organismos para controlarlo.

Taxonomía de Phytophthora infestans

• Reino: Chromista.
• Filo: Pseudofungi.
• Clase: Oomycetes.
• Orden: Peronosporales.
• Familia: Peronosporaceae.
• Género: Phytophthora.
• Especie: Phytophthora infestans.

Ciclo biológico de Phytophthora infestans

Phytophthora infestans presenta los dos mecanismos de reproducción, asexual y sexual, en su ciclo de vida. La fase asexual también es conocida como vegetativa, mientras que la sexual recibe el nombre de reproductiva.

• Fase asexual. En este ciclo se presenta la producción de zoosporas. Luego de 3 a 10 días de haberse infectado una planta, los esporangióforos del oomiceto salen a la superficie de la planta a través de los estomas. Los esporangios se desarrollan en el ápice de los esporangióforos, aunque también pueden hacerlo desde el tubo germinativo de las oosporas. Las condiciones ambientales, principalmente la temperatura, condicionan la aparición y la actuación de los esporangios. El intervalo de temperatura óptimo para el desarrollo de Phytophthora infestans está comprendido entre 18 y 22°. Cuando la temperatura ambiental está en ese intervalo o por encima, los esporangios germinan directamente. Temperaturas por debajo del óptimo estimulan la aparición de las zoosporas. Cada esporangio puede producir pocas zoosporas (6-8), pero cada zoospora tiene la capacidad de producir una lesión y cada una de estas puede producir hasta 300.000 esporangios, lo cual explica lo explosivo de la dispersión del patógeno. Otra forma de dispersión es directamente por medio del esporangio. Cuando está maduro es deciduo y puede ser dispersado por el viento hasta distancias superiores a 30 km. En estos casos, si la temperatura es superior a 20°, el esporangio germina directamente, pero a temperaturas bajas produce entre 10 y 20 zoosporas. Estas zoosporas son móviles durante varias horas y si encuentran un sustrato adecuado pueden germinar. Además, pueden penetrar en la planta de papa vía hojas, tallo o tubérculo. En caso de no hallar una planta de papa, Phytophora infestans puede sobrevivir en otras especies de hospederos, como el tomate y la berenjena, o en algunas especies de maleza,

• Ciclo sexual. La reproducción sexual de Phytophthora infestans es heterotálica, es decir, cada hifa produce un solo tipo de gametangio, bien sea masculino (anteridio) o femenino (oogonio). Cuando los micelios de diferentes organismos crecen juntos, pueden desarrollar cada uno una estructura distinta. Durante esta reproducción, el oogonio atraviesa el anteridio y ocurre la fecundación, luego de la cual el oogonio se convierte en oospora, que puede germinar directamente, pero en condiciones adversas puede sobrevivir en estado de latencia hasta por 10 años, hasta que se restablezcan condiciones favorables. Cuando esto ocurre, la oospora puede germinar formando un tubo germinativo del cual se forma un esporangio apical, que a su vez puede germinar directamente o liberar zoosporas que iniciarán la infección del hospedero. Este tipo de reproducción garantiza la diversidad genética de la especie, y permite su supervivencia en condiciones adversas.

Nutrición de Phytophthora infestans

Phytophthora infestans tiene poca resistencia en vida libre, donde actúa como saprofito, secretando enzimas para realizar la digestión extracelular de la materia orgánica en descomposición.

Como parásito es hemibiótrofo y en las primeras etapas de su ciclo de vida, el micelio invade los tejidos del hospedero y absorbe los nutrientes sin matarlo, pero luego causa la muerte celular y tisular.

Síntomas de la enfermedad por Phytophthora infestans

• Hojas. Los síntomas iniciales son manchas irregulares verde claro a oscuro, de apariencia húmeda, que se necrotizan cambiando de marrón a negro, a veces rodeadas por un halo amarillento o verde claro. Estas lesiones, que aparecen primero en la punta y bordes de la hoja, no se ven limitadas por las nervaduras. Las lesiones pueden progresar hasta abarcar toda la hoja y avanzar hacia el peciolo. Si la lesión en el peciolo cubre todo el diámetro del mismo, la hoja se caerá. Si las condiciones de humedad son adecuadas, en el envés de la hoja aparece un mildiu velloso, formado por esporangios y esporangióforos.
• Tallos y peciolos. Las lesiones son necróticas, de consistencia vítrea, distribuidas generalmente en el tercio distal de la planta. Las zonas afectadas se vuelven frágiles y al alcanzar la lesión todo el diámetro del tallo o peciolo, este se quiebra con facilidad. Si la humedad es elevada, pueden formarse esporangios en esta zona.
• Tubérculos. En los tubérculos, los síntomas externos son áreas irregulares ligeramente hundidas, de apariencia húmeda. La peridermis se vuelve rojiza. Bajo ella se encuentran unas prolongaciones que avanzan hacia el interior. A medida que progresa la enfermedad, bajo la superficie del tubérculo se observa una pudrición seca, de apariencia granular y color pardo claro a oscuro. Estas lesiones pueden aparecer hasta algunas semanas después de la cosecha del tubérculo. En ocasiones pueden ocurrir pudriciones secundarias por otros hongos oportunistas.

Control de Phytophthora infestans

• Control químico. Para el control químico se emplean productos que inhiben el proceso de germinación de las esporas, fungicidas que las matan y productos que tienen la capacidad de realizar algún tipo de control posterior a la infección. Estos productos se clasifican como de contacto, sistémicos y translaminares.
  • Fungicidas de contacto: actúan sobre la superficie de la planta evitando la germinación y penetración del patógeno, disminuyendo las fuentes iniciales de la enfermedad. También se llaman fungicidas protectantes o residuales. Ejemplo son los cúpricos y los ditiocarbamatos.
  • Químicos sistémicos: actúan en el interior de la planta luego de ser absorbidos por las hojas y las raíces, inhibiendo procesos metabólicos del patógeno. Este puede desarrollar resistencia a la acción de estos compuestos. Sucede con los sistémicos de la familia de las fenilamidas, como benalaxil o metalaxil, por ejemplo.
  • Translaminares: pueden moverse a través de la hoja, pero no entre ellas, por lo que los brotes nuevos están indefensos ante el ataque del hongo hasta una nueva aspersión.
• Control biológico. Para evitar los efectos indeseables del control químico, como contaminación y efectos tóxicos sobre otros organismos distintos al patógeno, los investigadores han evaluado diferentes especies que pudiesen ejercer un control biológico sobre el patógeno. Los organismos estudiados pertenecen principalmente a los grupos de los hongos y bacterias, incluyendo a los actinomicetales. Entre los géneros evaluados están Trichoderma, Pseudomonas, Methylobacterium, Streptomyces, Serratia, Bacillus y Streptosporangium. Los mecanismos de acción de estos controladores biológicos incluyen micoparasitismo, competencia, antibiosis e inducción de resistencia del hospedero contra el parásito. También se han evaluado sustancias alelopáticas producidas por distintas especies de plantas, y biosurfactantes producidos por bacterias para comprobar su efecto biocontrolador sobre Phytophthora infestans. Algunos de estos biosurfactantes han sido efectivos como biocontroladores del tizón tardío, al menos para el tomate.

Referencias

1. D.C. Erwin. Phytophthora: its biology, taxonomy, ecology, and pathology. American Phytopathological Society Press.
2. Phytophthora infestans. Recuperado de en.wikipedia.org.
3. Phytophthora infestans. Recuperado de sinavimo.gov.ar.
4. D. Andrivon. Biology, ecology, and epidemiology of potato late blight pathogen Phytophthora irifestans. Phytopathology.
5. Phytophthora infestans. Recuperado de bioweb.uwlax.edu.