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Fusarium fujikuroi COMPLEJO DE ESPECIES EN EL CULTIVO DE CAÑA DE AZÚCAR (Saccharum sp. hibrido) Gabriel A. Alvarez Rodríguez

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Fusarium fujikuroi COMPLEJO DE

ESPECIES EN EL CULTIVO DE CAÑA

DE AZÚCAR (Saccharum sp. hibrido)

Gabriel A. Alvarez Rodríguez

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Introducción

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C4

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$Productividad y

calidad del jugo

ENFERMEDAD AGENTE CAUSAL

Roya café y naranja Puccinia melanocephala, P.

kuehnii

Raya roja Acidovorax avenae subsp.

avenae

Mancha ojival Bipolaris sacchari

Muermo rojo Colletotrichum falcatum

CAÑA SECAComplejo de especies

Fusarium fujikuroi

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Reportado por primera vez en 1913 como

Cephalosporium sacchari

Butler y Khan, 1913

Diferentes especies afectando Fusarium,

Cephalosporium y Acremonium

Gams, 1971; Nirenberg; Singh & Singh, 1974

No existe más reportes asocio de Cephalosporium y

Acremonium

Viswanthan, 2013

Estudios recientes hablan que es provocado por un

complejo de especies de F. fujikuroi

Leslei et al., 2005; Siddique, 2007; Siti Nordahliawaste

et al., 2008; Viswanathan et al., 2011; Lin et al. 2014

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En Guatemala reportado como Cephalosporium

sacchari

Ovalle y Catalán, 2013

Fusarium Acremonium

17A.G iraldoetal.:PhylogenyofSarocladium

reason why we prefer maintaining the epithet of the species

ratherthantointroduceanewone.AlthoughGams(1975)

examined a possible holotype of M. implicata(BPI1769),pres-

entlyithasbeenimpossibletotracethatmaterialintheU.S.

NationalFungusCollections(HerbariumBPI,Farr&Rossman

2014).Therefore,designationofaneotypewouldstabilizethe

speciesconcept.WehaveselectedCBS959.72asneotype

because, despite the fact that it does not originate from the

same country than the type specimen of M. implicata, the CBS

strainwasisolatedfromthesamesubstratum.Monilia implicata

wasoriginallydescribedfromsoilintheUSA(G ilman&Abbott

1927).

Monilia implicata and A. terricola were for a long time consid-

eredasconspecific(Gams1975)andsynonyms.However,

ourstudyshowedthatisolatesmorphologicallyidentified as

A. implicatum are dispersed into several clades, some of them

distant from the ex-type strain of A. terricola(CBS243.59).It

is clear that A. implicatum and A. terricola represent different

species within Sarocladium. Both species are morphologically

similar, but they can be differentiated by the colour and the

texture of the colonies on PDA, being white and cottony in

S. terricola and pinkish to salmon and woolly or downy in S. im-

plicatum; the lower limits of conidial and phialide length, which

are slightly shorter in S. terricola(4µmand12µm,respec-

tively)thaninS. implicatum(5µmand15µm,respectively),

andthemaximumtemperatureforgrowth,whichis35°CinS.

terricolaand37°CinS. implicatum.Inaddition,adelophialides

and schizophialides are sometimes present in S. terricola but

absent in S. implicatum.

InourphylogenetictreeS. ochraceum clustered as sister to

S. implicatum, but the former species can easily be distinguish ed

basedontheproductionofochraceous-yellowcoloniesonOA,

usuallybranchedconidiophores,andsmallerphialides(15–26

µmlong)andconidia(4.5–5µmlong).Incontrast,S. implicatum

producesyellowishwhitecoloniesonOA,andlongersolitary

phialides(upto30µmlong)andconidia(upto8µmlong).

Fig. 4 Sarocladium hominis (sp.VI).a,c.UTHSC04-1034;b,d,h,i.UTHSC04-3464;e–g,j.UTHSC02-2564.a.ColoniesonOAafter14dat25°C;b,c.

coloniesonPDAafter14dat25°C;d–g.simpleandbranchedconidiophoreswithconidiaarrangedinslimyheads;h.phialideswithpericlinalthickeningat

theapex;i,j.cylindricalconidia.—Scalebars=10µm.

Confusión por:

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Las especies de Fusarium provocan:

Marchitez o caña seca Pokkah Boeng

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Objetivos

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i) Determinar el agente causal de la

enfermedad caña seca usando filogenia

molecular, cruzamiento sexuado y

morfología, y

ii) Determinar los síntomas provocados por el

hongo en plántulas de 3 meses y la

variabilidad dentro de la caña de azúcar en

2 regiones diferentes

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Materiales y Métodos

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Obtención de los materiales

Especie Código Cultivo Sustrato Origen Finca

F. sacchari CMIMa 001 (FUS

c001) Saccharum sp. Entrenudo Escuintla, Guatemala Polonia

F. sacchari CMLb 768T

d Saccharum sp. ----------- Estados Unidos ----------

F. sacchari CMLb 769T Saccharum sp. ----------- Estados Unidos ----------

Fusarium sp. CMIM002 Saccharum sp. Nudo Escuintla, Guatemala Velázquez

Fusarium sp. CMIM003 Saccharum sp. Entrenudo Retalhuleu, Guatemala Arizona

Fusarium sp. CMIM004 Saccharum sp. Nudo Retalhuleu, Guatemala Arizona

Fusarium sp. CMIM005 Saccharum sp. Nudo Retalhuleu, Guatemala San Mauricio

Fusarium sp. CMIM006 Saccharum sp. Nudo Retalhuleu, Guatemala San Mauricio

Fusarium sp. CMIM007 Saccharum sp. Nudo Retalhuleu, Guatemala Alaska

Fusarium sp. CMIM008 Saccharum sp. Entrenudo Retalhuleu, Guatemala Alaska

F. proliferatum CML 770T Zea mays ------------ Estados Unidos ----------

F. proliferatum CML 771T Zea mays ------------ Estados Unidos ---------- aCMIM: Colección de Microorganismos del Ingenio Magdalena (CMIM), Laboratorio de

Microorganismos, Guatemala. bCML: Coleção Micológica de Lavras (CML), Departamento de

Fitopatología, Universidade Federal de Lavras, Brasil. cFUS: Fusarium de la Colección de

Microorganismos del Ingenio Magdalena. dT: Aislado tipo

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Caracterización morfológica

Sembrados en Papa Destroza Agar (PDA), Synthetic Nutrient-

poor Agar (SNA) e Agar-Agua con hojas de clavel (Dianthus

caryophyllus L.)

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• El aislado FUS001 fue cruzado con aislados testadores

del mating type opuesto de las especies F. proliferatum

y F. sacchari (Tabla 1).

Fase sexuada

Parental

masculino en

medio completo

Parental femenino en

medio Zanahoria-

Agar

Colectado y disperso

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Extracción de ADN con

kit de extracción

Wizard® Genomic DNA

Purification

Gen Tef-1α EF1 (foward; 5-

ATGGGTAAGGAGGACAAGAC – 3) y EF2

(reverse; 5 -

GGAAGTACCAGTGATCATGTT-3)

O’Donnell et al., 1998)

Los productos del PCR fueron

sometidos en termociclador

My Cycler TM (BIO-RAD)

Extracción de ADN e análisis filogenético

94°C por 1 min; 34 ciclos: 94°C por 30

s, 62ºC por 45 s, 72°C por 1 min;

72°C, por 5 min

O’Donnell et al., 1998

Los productos del PCR fueron

sometidos a electroforesis en gel de

agarosa al 1% colorado con GelRed

(Biotum®)

visualización, purificados y

secuenciados por la

empresa Macrogen,

USA

Las secuencias fueron

comparadas en GenBank,

del National Center for

Biotechological

Inforamation (NCBI), con

herramienta BLAST

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Extracción de ADN e análisis filogenético

Los alineamientos de las secuencias de nucleótidos de las especies de Fusarium

fueron generados por el programa MEGA 7 con los siguientes aislados

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Prueba de patogenicidad

1x109 conidios/mL

15 días Plántulas : 2 meses

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Resultados y Discusión

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Caracterización morfológica y

Compatibilidad sexual

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Análisis Filogenético

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Fueron lesiones cloróticas y rojizas seguidas con perforaciones en la hoja

(Figura 3A-C), perdida del meristemo apical (Figura 3D) y rayas rojizas

(Figura 3E). Las hojas que presentaron síntomas se observó crecimiento

micelial (Figura 3F). Algunos de los perjuicios derivados por el patógeno fue

la perdida de la dominancia apical, brotes secundarios y disminución del

crecimiento vegetal (20% menos que el testigo).

Prueba de patogenicidad

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Categorizados en 3 grupos:

• blanco,

• blanco-anaranjado y

• rosado-morado

Variabilidad Fenotípica

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Conclusión

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El agente casual de la caña seca es causada por un complejo

de especies de Fusarium fujikuroi, la cual se destaca F.

sacchari como principal agente causal de la enfermedad de la

caña seca y Pokkah Boeng.

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Gracias por su atención