TEMA 11. HONGOS, VIRUS Y BACTERIAS

1. Hongos. Introducción.

Los hongos son organismos vivos eucariotas (que poseen membrana celular), carecen de clorofila por lo que su nutrición es heterótrofa, se alimentan por absorción de materia orgánica y para ello producen enzimas que degradan los tejidos de la planta y sus paredes celulares permitiéndoles el acceso a sus citoplasmas. Se reproducen por esporas tanto de forma sexual como asexual.

Clasificadas originariamente en el reino vegetal y a partir de 1969 en un reino propio, las casi 64.000 especies descritas de hongos, además de otras 13.500 asociadas con algas formando los líquenes convierten a los hongos en un grupo cosmopolita de organismos que están presentes en una gran diversidad de hábitats y son parte esencial de la cadena trófica.

La mayoría de las 100.000 especies de hongos conocidas son estrictamente saprófitas y viven sobre la materia orgánica muerta, a la que descomponen. Sin embargo más de 15.000 especies de hongos producen enfermedades en las plantas constituyendo el grupo más importante de agentes fitopatógenos. Todas las plantas son atacadas por algún tipo de hongo, y cada uno de los hongos parásitos ataca a uno o más tipos de plantas.

Las enfermedades de las plantas causadas por hongos, o micosis vegetales, son conocidas desde los primeros registros históricos, aunque la prueba de la patogenicidad de estos organismos en las plantas no fue obtenida hasta 1807 y su demostración definitiva hasta 1853, con los trabajos de Anton de Bary, que dieron lugar al nacimiento de la Patología Vegetal como una ciencia independiente de la Micología.

2. Morfología y estructura de un hongo.Salvo los hongos más primitivos que carecen de pared celular y tienen forma de plasmodio siendo

por ello una masa irregular que se denomina de esta manera.

La mayor parte de los hongos que causan enfermedades son filamentosos y a esos filamentos se les denomina hifas, al conjunto de hifas se le denomina micelio.

La mayoría de los hongos son microscópicos pero las formaciones de micelios se pueden apreciar a simple vista.

Las hifas de los hongos están constituidas por una pared celular transparente de quitina, como los Ascomicetos y Basidiomicetos, o bien por celulosa como los Oomicetos. Muchos fungicidas actúan destruyendo las paredes celulares, y en función de la materia activa de que se compongan serán capaces de atacar a unos u otros.

Las hifas al mismo tiempo pueden llevar tabiques transversales o septas o por el contrario no llevarlos. A los hongos que no llevan septas se les denomina cenocíticos y es típico de hongos inferiores como los oomicetos.

Las hifas suelen ser ramificadas y de calibre variable de 1 á 100, pueden ser curvadas o rectas, el grosor varía según las condiciones del medio. Pueden ramificarse perpendicularmente (es típico del Rhizoctonia) y es el único grupo en al microscopio se puede identificar el micelio por de esta característica.

Las hifas son de dos tipos según su función:

o Vegetativas o somáticas encargadas de la nutrición del hongo.

o Fértiles encargadas de la formación de esporas.

3. Nutrición.

Los hongos carecen de clorofila y por ello necesitan alimentarse de materia orgánica, que puede ser muerta (saprofitos) o bien viva (parásitos y simbiontes). Existen estados intermedios dentro de los hongos:

Saprofitos obligados que no nos preocupan.

Parásitos que son los que actúan como fitopatógenos y pueden ser:

a) Parásitos obligados que son aquellos que en la naturaleza siempre son parásitos necesitando siempre materia orgánica viva y que constituyen las enfermedades más importantes (oidio, mildiu, roya, etc.). Pueden ser a su vez ecológicamente o fisiológicamente obligados, los fisiológicos no se pueden cultivar en laboratorio ya que son incapaces de alimentarse en un medio nutritivo artificial (mildiu y oidio). Los ecológicos se pueden cultivar en laboratorio sobre un medio nutritivo como es la roya.

b) Parásitos facultativos y saprofitos facultativos que son los que pueden vivir sobre materia orgánica viva o muerta. Un parásito facultativo es un hongo generalmente saprofito pero que en determinados momentos puede vivir como parásito (Penicilium, Aspergillus, Alternaria y Rhizopus que causan

enfermedades de postcosecha). Dentro de este grupo tenemos los parásitos de debilidad que son aquellos que aprovechan un estado de bajas defensas en las plantas para poder atacarlas (parásitos de heridas). Este tipo de parásitos es más difícil de erradicar ya que en caso de no tener cultivos a los que atacar siguen en el terreno viviendo sobre restos vegetales como es el caso del moteado del manzano.

c) Pseudoparásitos que no se alimentan de la planta pero que pueden causarle daño al utilizar a éstas como elemento de soporte. Es el caso de la Fumagina que se alimenta de las sustancias azucaradas que excretan algunas plagas como pulgones y cochinillas y llegan a cubrir el vegetal impidiendo su respiración y fotosíntesis.

d) Simbiontes que se asocian a órganos vegetales. Es el caso de las micorrizas que favorecen a la planta por la incorporación a las raíces de elementos minerales, y al mismo tiempo se ha observado que aquellas plantas micorrizadas son menos susceptibles a enfermedades causadas hongos de suelo. Los líquenes son la asociación de un hongo y una brifíta (alga), impiden que la planta se desarrolle normalmente al impedirle desarrollar sus funciones vitales.

e) Biótrofos y necrótrofos, los primeros se alimentan de células vivas y los segundos de células muertas. Los hongos biótrofos son parásitos obligados que generalmente forman haustorios y se trata de hongos muy evolucionados y específicos del hospedador. Esta característica se está empleando como medio de lucha ya que se están desarrollando plantas hipersensibles cuyas células mueren al ser atacadas por estos hongos e impiden de esta forma que éste pueda alimentarse. Los hongos necrótrofos producen toxinas que matan a las células y después las invaden.

f) Monófagos, que son los hongos que viven de un solo huésped y son específicos de él. Es el caso del mildiu de la vid (Plasmopara vitícola). Siempre que aparezcan este tipo de hongos podemos realizar rotación de cultivos para luchar contra la enfermedad.

También existen hongos que se alimentan de otros hongos y se les llama micoparásitos. También tenemos hongos que se alimentan de insectos y se llaman entomoparásitos y por último tenemos hongos que se alimentan de nematodos y son nematófagos.

4. Ciclo biológico de los hongos fitopatógenos.Hay que distinguir entre ciclo biológico primario y secundario:

(1) Un ciclo biológico primario se produce a partir del inóculo primario o invernante.

(2) Un ciclo biológico secundario se produce durante el período de más actividad del hongo y se inicia con una espora procedente de la reproducción asexual.

Las fases de un ciclo biológico son las siguientes:

1ª FASE INOCULACIÓNLa Inoculación es la llegada del inóculo a la superficie de la planta. El inóculo es el fragmento del

hongo que es capaz de iniciar la infección. Normalmente el inóculo son las esporas, pero existen otras estructuras como los esclerócios, clamidosporas o fragmentos de micelio que pueden actuar como inóculo.

2ª FASE GERMINACIÓNCuando el ambiente resulta favorable la espora germina emitiendo un tubo germinativo. Para que se

produzca la germinación son necesarios 20-25ºC y con unas condiciones de humedad relativa elevada, incluso en algunos casos se requiere la presencia de algunas gotas de agua sobre las hojas.

La posición del tubo germinativo varía según el tipo de espora, en cada célula se forma un tubo germinativo a veces mucilaginoso que ayuda al hongo a adherirse sobre la planta. El tubo a continuación busca un lugar por donde entrar en la planta.

3ª FASE PENETRACIÓNTiene lugar a través de la cutícula de la planta o bien indirectamente a través de alguna abertura,

que puede ser natural como los estomas (royas) y las lenticelas, (hidatodo). También penetran a través de heridas provocadas por accidentes atmosféricos, por insectos, nematodos, el hombre (poda, aperos, etc.). También emplean para penetrar apresorios, que segregan enzimas que degradan la cutícula del vegetal.

4ª FASE INVASIÓN O COLONIZACIÓNEs cuando el hongo ya se alimenta de la planta y se extiende por el interior del tejido vegetal, esta

colonización puede ser:

- Intercelular, entre las células vegetales.

- Intracelular, atravesando las paredes y membranas celulares.

El hongo que se ramifica de forma intercelular emite haustorios para absorber el contenido del citoplasma y es típico de los hongos biótrofos. En la ramificación intracelular el hongo mata a la célula atravesando la membrana celular, es típico de hongos necrótrofos. Los hongos que se ramifican en la superficie del vegetal se conocen como ectoparásitos, es característico de oídios.

La apreciación visual de que la planta está enferma se produce cuando llega esta 4ª fase (invasión). Al intervalo de tiempo que entre la 1ª fase hasta la 4ª fase se le denomina periodo de incubación.

5ª FASE ESPORULACIÓN.En este momento el hongo emite hifas fértiles sobre las que se forman las esporas, estas esporas

provienen de la reproducción agámica. En este momento la capacidad reproductora del hongo es muy grande, así en algunos casos como en la caries del trigo, en un solo grano infectado nos podemos encontrar de 12 á 15 millones de esporas; esto representa que en una hectárea de trigo con un 1% de incidencia de la enfermedad nos podemos encontrar 2 billones de esporas.

Hasta el momento en que se produce la esporulación se ha desarrollado el ciclo primario, y es a partir de aquí cuando se suceden los diferentes ciclos secundarios. Existen hongos que sólo desarrollan un ciclo biológico y a estos se les llama monocíclicos.

6ª FASE DISPERSIÓN.Aquí nos encontramos con dos posibilidades, Diseminación es cuando el transporte se realiza a

distancias cortas y la Distribución ocurre cuando el transporte de inóculos se realiza a largas distancias, y en cualquier caso se habla de dispersión.

La dispersión puede ser de varios tipos:

Autónoma.

Que tiene lugar durante las tareas agrícolas normales como es el caso del laboreo. La tierra adherida en las botas, maquinaria, etc., las operaciones realizadas durante la recolección, en la poda donde las tijeras de poda son empleadas como medio de dispersión.

A través de la siembra y plantación, que puede ser acompañando a la masa de semillas, externamente adherido a semillas sanas y se llamaría infestación, internamente que es cuando la planta lleva el inóculo en su interior y entonces hablaremos de infección.

Dispersión a través de insectos o de otros animales.

Puede realizarse por insectos en su alimentación. Estos insectos a su vez puede que no sean plaga. O por el contrario se alimenten de la planta y de esta forma transmiten el inóculo de una planta a otra. También mamíferos y aves que recogen las esporas en su cuerpo y las van dispersando por la parcela. También a través del tubo digestivo de algunos animales. El hombre también las transporta a grandes distancias, lo cual trata de evitarse a través de cuarentenas, pero, aún así, siempre se transportan algunas como es el caso de la grafiosis del olmo o el mildiu de la vid.

Dispersión por el aire y el agua.

En la dispersión por el aire y el agua podemos distinguir tres fases que son: Liberación, Transporte y deposición.

-Liberación: Esta liberación puede ser activa que es cuando el hongo tiene capacidad para descargar de forma violenta al aire las esporas como es el caso de los ascomicetos. También puede ser pasiva, aquí es el propio viento quien tiene que recoger la espora, siendo necesario para ello velocidades del viento muy pequeñas (0’4-0’5 m/seg en oídio).

-Transporte: Se realiza por corrientes de aire. Es característico que en hongos aéreos, la distribución de la enfermedad en la parcela se haga según la dirección de los vientos dominantes (al contrario que en los hongos de suelo). Este transporte puede realizarse a cortas o largas distancias (esporas españolas de la roya el trigo han llegado a G.Bretaña).

- Deposición: Es el momento en que la espora se deposita sobre la planta. Esto puede ocurrir por acción de la gravedad (estas esporas suelen tener formas redondeadas). Por acción del viento o bien por acción de la lluvia, lo cual a veces es un factor necesario como es el caso del mildiu de la vid, que pasa el invierno en las hojas muertas. Y en primavera su oospora germina, y para que pueda llegar hasta la planta e infectarla es necesario que llueva con cierta intensidad para que salpicando las gotas de lluvia lleven las esporas hacia las hojas.

5. Virus. Introducción. Definiciones.

Un virus es un agente infeccioso apenas visible en el microscopio ordinario, compuesto de ácidos nucleíco y proteínas, y que es el organismo de estructura más sencilla de cuantos se conocen. Son capaces de penetrar en células bacterianas, animales o vegetales específicas, en cuyo interior se multiplican, y de las cuales son parásitos obligados.

Cada virus es esencialmente un fragmento de material genético, de ARN o ADN, incluido en una capa protectora de proteínas que le permite pasar de una célula a otra. Se caracterizan porque dependen por completo de los sistemas de replicación y expresión genética de las células vivas (sus hospedadores), para poder realizar su propia replicación y dar lugar a nuevas partículas virales; y porque carecen de metabolismo independiente: poseen muy pocas, o quizá ninguna de las propiedades metabólicas de las células de organismos superiores; de manera que la entrada de una partícula vírica en una célula hospedadora origina cambios profundos en el tipo de metabolismo de la misma, que llevan a la producción de nuevas partículas virales. En consecuencia, los virus no se reproducen por sí solos, sino gracias a los sistemas enzimáticos de las células vivas.

El tamaño de un virus oscila entre los 10 y los 250 nm (milmillonésima parte del metro). Los virus contienen ADN o ARN además de proteína, pero no ADN y ARN a la vez. Además de ácido nucleíco, algunos virus contienen lípidos y algunos poseen pequeñas cantidades de carbohidratos conjugados con sus componentes proteicos.

Los virus tampoco son capaces de dispersarse por sí mismos y necesitan de vectores para poder hacerlo (pulgones, hongos, etc.). Etimológicamente el nombre viene del latín y significa veneno.

Virus: parásito biotrofo obligado y submicroscópico, compuesto por ácido nucléico y proteínas. Actualmente se conocen unas 2000 especies de virus, y cerca de una cuarta parte de ellos atacan y causan enfermedades en las plantas.

Viroide: pequeñas moléculas de ARN de bajo peso molecular que infectan a las células vegetales. Se autoduplican y causan enfermedades sistémicas en plantas.

6. Propiedades fundamentales de los virus

1.- No son visibles al microscopio óptico.

2.- No llevan nunca sistemas de síntesis proteica. Orientan la síntesis proteica de la célula infectada en beneficio propio empleando el material enzimático y de reserva de la célula. Ese es el origen del daño.

3.- Son parásitos biotrofos obligados.

4.- Son capaces de reproducirse de forma exacta en el interior de la célula. No producen ninguna estructura reproductora especializada, como son las esporas.

5.- Existencia de razas, cepas o estirpes, que pueden tener distinta virulencia y distinto rango de huéspedes.

6.- La propagación es siempre pasiva. Por eso existen vectores biológicos.

7.- Al situarse los virus en el interior de las células, la unión parásito-huésped es muy íntima. No se han encontrado sustancias que afecten al virus y no a la célula en la que se hospeda.

Composición y estructura

Todos los virus fitopatógenos constan, por lo menos, de una cadena de ácido nucleíco y de una proteína. Algunos de ellos contienen algún otro compuesto químico como lípidos o enzimas específicas.

El AN supone entre el 5 y el 40% del peso total. En la mayoría de los casos de virus vegetales, el AN es ARN monocatenario positivo. Unos pocos son de ADN. En la mayoría de los casos el ARN es monocatenario. Muchos virus tienen su genoma dividido.

El ADN está formado por largas moléculas en forma de cadena formadas por cientos o miles de nucleótidos.

Estructura de un ADNovirus

Los componentes proteicos de los virus están constituidos por subunidades repetitivas. Muchos virus de plantas tienen un solo tipo de proteína, aunque en algún caso puede llegar hasta 7 el número de proteínas que forman la cápsida. La estructura básica de un virus es una cubierta o cápsida en cuyo interior se encierra el ácido nucleíco. Esta cápsida está formada por millones de subunidades proteicas llamadas capsómeros.

Los Viroides fueron descubiertos por Dienner en 1972 y vio que se trataba de una cadena de ácido nucleíco sin cápsida. Su sintomatología es parecida a la de los virus, y atacan a los vasos floemáticos.

7. Morfología

La morfología de los virus se ha estudiado fundamentalmente mediante microscopía electrónica. Tienen formas y tamaños distintos, pero en general se describen como varillas rígidas o filamentos flexuosos, con forma de bacilos y esféricos (icosaédricos o poliédricos).

Figura 13.1 Tamaño, forma y estructuras relativas de algunos virus fitopatógenos representativos. A) virus alargado en forma de

filamento flexible. B) virus en forma de varilla rígida. B-1) disposición lateral de las subunidades proteínicas (PS) y el ácido

nucleico (NA) en los virus A y B. En B-2) Vista de un corte transversal de esos mismos virus. HC=núcleo hueco. C) Pequeño

virus baciliforme. C-1) Vista de un corte trasversal de dicho virus. D) Virus poliédrico. D-1) Un icosaedro representado la

simetría de 20 caras de las subunidades protónicas del virus poliédrico (Agrios 2005).

7.1. Penetración e infección

Los virus no tienen sistemas de ataque exterior específicos, por lo que la penetración debe ser pasiva. Para su entrada en la planta dependen de heridas naturales o de otros organismos vivos (vectores).

Una vez que el virus ha entrado en la célula, el AN pierde su cubierta proteínica.

Debe pasar un tiempo hasta que se produce esta desencapsidación, ya que si se inocula sólo con AN la multiplicación del virus es más rápida.

Una vez que el AN se libera, induce a la célula a sintetizar ARN polimerasas en el caso de virus con ARN de cadena simple que pueden ser traducidos directamente por los ribosomas.

Cuando se sintetiza el AN viral, se induce a la célula huésped a producir proteínas a partir del ARN viral, que actúa como ARN mensajero. Esta producción de proteínas virales se produce en los ribosomas del huésped y utilizando sus aminoácidos y su energía.

Una vez que se ha sintetizado la proteína de la cápsida, se produce el ensamblaje, que se considera que es un proceso espontáneo.

Aunque no siempre es así, parece que la replicación del AN se da en el núcleo y el ensamblaje tiene lugar en el citoplasma.

7.2. Colonización

Los viriones pasan de unas células a otras a través de los plasmodesmos. Gran cantidad de ellos son transportados de forma pasiva por el floema. Así se mueven a grandes distancias dentro de la planta y llegan a órganos con necesidades de energía, como las raíces u órganos en crecimiento.

Se propagan sistémicamente por toda la planta (infección sistémica) y pueden llegar a los tubérculos o rizomas. Luego se introducen nuevamente por el parénquima y se trasladan lentamente de célula a célula.

En regiones de crecimiento muy activo (meristemos), el virus no puede extenderse debido a la rápida multiplicación celular. Este hecho es importante a la hora de producir plantas libres de virus.

7.3. Transmisión

Los virus después de infectar la planta no la abandonan de forma espontánea, por lo que no son diseminados por los sistemas normalmente utilizados por otros patógenos como son el agua y el viento.

Para poder pasar de una planta infectada a otra sana necesitan que una célula dañada viva esté en contacto con otra sana, o transmitirse de forma pasiva ayudados por distintos agentes de dispersión.

a.- Transmisión mediante propagación vegetativa

Como norma general, los virus afectan de forma sistémica a la planta infectada, por ello, cuando se realiza la propagación mediante órganos como bulbos, rizomas, tubérculos, estolones, etc., las nuevas plantas obtenidas estarán infectadas desde el comienzo de su desarrollo. Esta es una forma muy frecuente de expansión del virus. Los injertos también son una forma de transmisión de virus.

Esta forma de transmisión es muy importante en frutales, flores, patatas, fresas, etc. En estos casos es imprescindible que el material de siembra o injerto esté libre de virus. P. ej., el sembrar patatas infectadas puede provocar que la producción sea prácticamente nula.

b.- Transmisión por contacto a través de la savia

No suele ser muy frecuente. Para que se produzca, las plantas deben estar muy cercanas y que se produzca una herida (p.ej., debido al viento).

Sí es más importante la transmisión mediante herramientas, manos o ropa, como en el caso del virus del mosaico del tabaco o del tomate (TMV, ToMV). La transmisión mecánica se utiliza con bastante frecuencia en ensayos de investigación

c.- Transmisión por semillas y polen

Actualmente hay unos 100 virus que se conoce que pueden transmitirse por semilla en alguno de sus huéspedes (puede ocurrir que un virus se transmita por semilla en unos huéspedes y en otros no).

La transmisión por polen es poco frecuente. No obstante puede pasar a la semilla, o bien infectar a toda la planta madre.

d.- Transmisión por insectos y ácaros

Es la forma más común de transmisión y la que tiene más importancia desde el punto de vista económico.

La eficiencia y forma con que un artrópodo es capaz de transmitir un virus va a depender de la estructura de sus piezas bucales y de la forma de alimentarse. Así, la mayoría de los artrópodos transmisores de virus son chupadores, con especial importancia de los homópteros (pulgones, cicadélidos, mosca blanca, etc.).

Otros artrópodos transmisores de virus tiene el aparato bucal raspador (trips) o masticador (coleópteros).. Algunos ácaros eriófidos también son capaces de transmitir algunos virus.

e.- Transmisión por nematodos

Se conocen unos 15 virus que son transmitidos por nematodos. La transmisión se produce cuando el nematodo se alimenta de raíces de plantas infectadas, y posteriormente lo hace de plantas sanas. Ej.: entrenudo corto de la vid, que se puede transmitir mediante propagación vegetativa y mediante nematodos.

f.- Transmisión por hongos del suelo

Existen varios virus que son transmitidos por hongos de suelo de los géneros Olpidium y Polymyxa. Parece ser que los virus se encuentran en el interior de las esporas de reposo y zoosporas o sobre ellas y se introducen en la planta huésped.

Ej.: Rizomanía de la remolacha (se producen raicillas secundarias a costa de la principal), que se transmite por Polymyxa.

7.4. Clasificación de los virus

Se han descrito más de 400 virus de plantas que se clasifican en 35 grupos, hoy considerados géneros, en función de la naturaleza de su material genético (ADN o ARN, monocatenario o bicatenario, de sentido mensajero o complementario), de la estructura y propiedades de la partícula viral o virión y de características biológicas como por ejemplo la forma de transmisión.

La mayor parte de estos virus tienen como material genético moléculas de ARN monocatenario (de una sola banda) con polaridad de ARN mensajero (o positiva).

Además se suelen conocer de forma abreviada con las siglas de su nombre común en inglés. Ej.: TMV, CMV, etc. Los virus se han agrupado en grupos (géneros), cuyo nombre se basa muchas veces en un "miembro tipo". Aunque existen muchos tipos de clasificaciones, nosotros nos centramos en:

Clasificación de los virus en función de su transmisión

Los virus se pueden clasificar en función de lo que ocurre dentro del vector. Se clasifican en virus no circulativos (no persistentes y semipersistentes) y en virus circulativos (propagativos y no propagativos).

En los virus no circulativos el virus es adquirido e inoculado por el canal maxilar, sin que sea necesario un periodo entre la adquisición y la inoculación.

En la transmisión no persistente la adquisición y la inoculación se realiza en breves pruebas superficiales (segundos a minutos), sin que exista un periodo de latencia y el insecto es infectivo durante poco tiempo.

Hay dos hipótesis que explican el mecanismo de transmisión. La primera es el mecanismo "stylet borne" o asociado al estilete, y propone que el virus queda retenido en la cutícula de los estiletes. La segunda propone un mecanismo de ingestión-egestión, por el que el virus es retenido en el canal alimenticio, faringe y esófago y es regurgitado al hacer una nueva prueba. Las dos hipótesis pueden ser complementarias.

En general hay baja especificidad entre virus y vectores. Así, el CMV es transmitido por gran cantidad de pulgones, y especies de pulgones como Myzus persicae son capaces de transmitir varios virus.

Por otro lado, los virus circulativos, también llamados persistentes, sí presentan gran especificidad vector-virus. En este caso el pulgón adquiere el virus, pasa al canal alimenticio, de aquí a la hemolinfa y contamina posteriormente la saliva. El vector es infectivo después de que haya pasado un periodo de latencia.

A su vez, la adquisición y la inoculación del virus requiere pruebas de al menos 15 minutos y se hace por el floema (muchos de estos virus están restringidos al floema).

En los virus circulativos propagativos se ha comprobado que el virus se multiplica en el interior del vector, por lo que aumenta la concentración del virus.

En otros virus se han detectado características intermedias, por lo que se conocen como virus semipersistentes.

8. Sintomatología de los virus

El síntoma más común y casi siempre el más importante económicamente es el descenso en el crecimiento, lo que causa varios grados de enanismo o achaparramiento de la planta. Además puede haber un descenso en la vitalidad de la planta, lo que la hace más sensible al ataque de otros patógenos o a las condiciones adversas. En general, los síntomas más frecuentes en plantas infectadas con virus se producen sobre las hojas, aunque también pueden afectar al tallo, frutos y raíces.

Algunos de los síntomas más frecuentes son:

a.- Cambios en la coloración. Lo más frecuente es la aparición de mosaicos (áreas de color verde claro, amarillo o blanco entremezcladas con el color verde normal de las hojas o frutos). Otros cambios en la coloración son las clorosis (descenso en la producción de clorofila), amarilleamientos (predominancia de pigmentos amarillos), mosaicos en venas, etc. En general producen descenso en la actividad fotosintética.

b.- Manchas anulares.- Presencia de anillos cloróticos o necróticos sobre las hojas, frutos o tallos.

c.- Acortamiento de entrenudos. Pueden llegar a producir brotaciones en roseta o arrepollado.

d.- Cambio en la morfología de los órganos afectados.

e.- Plegamiento de hojas a lo largo del nervio central ("hojas en cuchara"). Suelen amarillear y caer posteriormente.

f.- Brotación extemporánea. Alteran el proceso fisiológico normal de la planta. Esto provoca un debilitamiento del árbol, que se manifiesta en años posteriores y, por tanto una menor cosecha y menor longevidad del árbol.

g.- Deformación de frutos. Frutos de menor tamaño, formas irregulares, maduración irregular, etc.

9. Diagnóstico

El diagnóstico de virus requiere un conocimiento previo. Así, si se quieren observar por microscopía electrónica, se debe conocer previamente su forma para que sea efectiva.

El diagnóstico suele ser una comprobación de una hipótesis previa. Requiere experiencia anterior para saber dónde tomar la muestra, cómo manipularla, cómo extraer el jugo, etc.

La primera forma de diagnóstico es la utilización de huéspedes sensibles. Son plantas, normalmente herbáceas y de rápido crecimiento, que al ser inoculadas con un virus determinado, presentan síntomas claros y rápidos.

Los métodos más utilizados para detección rutinaria de virus son los serológicos, que se basan en la reacción antígeno-anticuerpo. El método más utilizado es el ELISA (Enzyme Linked Inmunoabsorbent Assay), que permite detectar cantidades pequeñas del virus.

Los métodos serológicos detectan la proteína del virus, pero no su AN.

Otros métodos de detección de virus, que detectan el AN del virus son: Hibridación molecular con sondas de ADN, y PCR (Polymerase chain reaction).

10. ControlNo se conocen todavía sustancias curativas para las enfermedades causadas por virus, aunque hay algunos compuestos en fase experimental. El problema es que interferir en los procesos químicos del virus interfiere también procesos metabólicos del huésped. Por lo tanto, las medidas deben ser preventivas.

Estas medidas se pueden agrupar en tres grupos:

a.- Eliminación de las fuentes de infección

Eliminar las plantas infectadas en cuanto se detecte la infección. Esto puede incluir también la eliminación de malas hierbas en los alrededores de la parcela, sobre todo si se conoce que puedan ser reservorio de un determinado virus.

Utilizar plantas libres de virus. Especialmente importante en cultivos como fresa, patata, frutales, ornamentales, etc. Para ello se puede utilizar la termoterapia o el cultivo de meristemos, como se hace frecuentemente en fresa.

b.- Utilización de variedades resistentes

La utilización de variedades resistentes podría ser un método muy eficiente para el control de virus, pero los éxitos hasta ahora no han sido muchos, sobre todo por la aparición de nuevas cepas que vencen dicha resistencia. (ej.: judía y BCMV).

c.- Reducir la dispersión del virus

Una primera medida para reducir la dispersión de los virus sería controlar los vectores con insecticidas. Sin embargo se ha comprobado que estas aplicaciones no son eficientes para controlar virus no persistentes., sobre todo si su entrada se produce a partir de especies no colonizantes. Sí ha habido algunos éxitos en el control de virus persistentes.La aplicación de aceites minerales ha tenido también algunos éxitos, pero son caros y puede haber también problemas de fitotoxicidad.

También se ha experimentado con otras medidas, como son la aplicación de barreras físicas, barreras vegetales, métodos culturales (fecha de siembra), etc.

11. Ejemplos de virus vegetales

Virus del bronceado del tomate (TSWV). Afecta fundamentalmente a pimiento y tomate. Se transmite por trips de forma persistente y puede causar daños muy graves.

Virus del mosaico del pepino (CMV). Afecta a más de 800 especies, muchas de ellas cultivadas. Es seguramente el virus que más daño causa en hortícolas a nivel mundial. En ocasiones lleva un ARN satélite. Transmitido por pulgones de forma no persistente.

Virus Y de la patata (PYV). Afecta a patata, tomate, pimiento, etc. Se transmite igual que CMV.

Virus del rizado amarillo del tomate (TYLCV). Afecta a tomate. SE transmite por mosca blanca de forma persistente.

Virus amarillo del calabacín (ZYMV). Es el virus más común en cucurbitáceas. Transmitido por pulgones de forma no persistente.

Virus en árboles frutales.

Virus de la sharka (PPV). Ataca a albaricoquero, melocotonero, ciruelo y se está extendiendo por la zona mediterránea.

12. Bacterias. Estructura de bacterias

Las bacterias son microorganismos unicelulares con organización procariótica.

Las bacterias son microorganismos simples, que no tienen núcleo ni orgánulos internos como mitocondrias y cloroplastos y poseen un único cromosoma, que es circular.

Con frecuencia tienen fragmentos de ADN extracromosómicos llamados plásmidos, los cuales pueden ser transferidos entre bacterias o entre bacterias y plantas, como en el caso de la agalla de la corona.

Tienen membrana plasmática y pared celular.

La mayoría de las bacterias fitopatógenas poseen delicados flagelos en forma de filamentos que a menudo son considerablemente más largos que las células que los formaron.

13. Morfología de bacteriasLas bacterias pueden tener forma de bastón (bacilos), ser esféricas, elipsoidales, espirales, en forma de una coma, o filamentosa. Algunas de ellas se desplazan en medios líquidos mediante flagelos, mientras que otras carecen de ellos, son estáticas.

La mayoría de las bacterias fitopatógenas tienen forma de bastón (bacilos). La única excepción es Streptomyces, que es filamentosa.

Cuando se permite que una bacteria se desarrolle (se reproduzca) en una superficie o en el interior de un medio sólido, su progenie en poco tiempo produce una masa notoria denominada colonia. Las colonias de las distintas especies de bacterias varían en tamaño, forma, forma de los bordes, elevación y color, y en ocasiones dichas variaciones son características de una determinada especie.

Características:

Son parásitos facultativos.

Óptimo de crecimiento: 25-28ºC; Humedad de saturación.

Penetración pasiva.

Pueden producir enzimas, toxinas, y reguladores del crecimiento.

La multiplicación bacteriana tiene lugar por fisión binaria y no existen procesos de reproducción sexual, aunque poseen mecanismos de intercambio genético.

El crecimiento poblacional de las bacterias sigue una cinética exponencial, siendo generalmente rápido en condiciones no limitantes.

Las bacterias fitopatógenas utilizan básicamente dos tipos de vías de penetración, las heridas en los tejidos y las aberturas naturales.

14. Géneros y especies más importantesEl rango taxonómico básico en Bacteriología es la especie. Sin embargo la reproducción asexual de las bacterias lleva a la definición particular de especie bacteriana, como un conjunto de cepas que presentan un elevado número de propiedades en común y difieren considerablemente de otras cepas, manteniendo una relativa estabilidad. Una cepa comprende los descendientes de un aislamiento en cultivo puro y a menudo proceden de una sola colonia.

Pseudomonas syringae. Tiene gran cantidad de patovares. Puede atacar a frutales, provocando necrosis de brotes jóvenes, daños en el cuello de árboles jóvenes, flores, frutos, etc. En España sólo tiene importancia en años excepcionales. En judías provoca la grasa de las judías. El patovar savastonoi es el responsable de la tuberculosis del olivo.

Xanthomonas campestris. Produce manchas aceitosas en pimiento, tomate, judía, etc.

Agrobacterium tumefasciens. Habitantes del suelo y de la rizosfera. Produce tumores. Ingeniería genética "natural".

Erwynia spp. Algunas especies no producen enzimas pécticas y causan marchitamientos o enfermedades necróticas (Erwynia amylovora), mientras que otras presentan una notable actividad pectolítica y causan podredumbres blandas (Erwynia carotovora).

15. Sintomatología

Figura 25.1. Géneros de bacterias y tipos de síntomas que producen (Agrios, 2005)

Los diversos síntomas ocasionados por las bacterias fitopatógenas dependen de la bacteria, del tipo de huésped y del estado fisiológico y fenológico de la planta.

Los síntomas más típicos son:

- Manchas foliares y en frutos, originadas por la colonización bacteriana de los espacios intercelulares y necrosis de los parénquimas.

- Chancros y marchitamientos en leñosas, se caracteriza por la invasión del floema y xilema a través de yemas o heridas.

- Marchitamientos vasculares en herbáceas. Se deben a infecciones en el sistema vascular de modo que se bloquea el transporte de agua y minerales.

- Podredumbres blandas. Se producen por invasión y crecimiento bacteriano en los espacios intercelulares donde se sintetizan enzimas pectolíticos.

- Hiperplasias o tumores. Como consecuencia de un desequilibrio hormonal provocado por la bacteria invasora.

- Roñas o costras. Son infecciones de los tejidos más externos, eruptivas y rugosas y suberificadas con aspecto de pústulas.

16. Diagnóstico e identificación

El diagnóstico de bacterias fitopatógenas hace necesario integrar la información aportada por los síntomas con la detección del organismo responsable empleando la cada vez más específica y compleja metodología, que va desde el crecimiento en medios de cultivo hasta las técnicas moleculares, incluyendo la verificación del poder patógeno. El diagnóstico correcto de las bacteriosis es indispensable para diseñar estrategias racionales de control. Los pasos más importantes son:

a.- Toma de muestras. Preferentemente de los estados iniciales de infección.

b.- Aislamiento y preparación de muestras.

El aislamiento en un medio de cultivo es todavía un paso indispensable en los métodos de detección y caracterización bacteriana, mediante la obtención de colonias aisladas. En general, las muestras antes de un análisis son lavadas y ligeramente desinfectadas. A continuación se disgregan los tejidos en medio líquido, aunque también pueden colocarse fragmentos de tejido sobre los medios de cultivo.

El medio de cultivo debe aportar a la bacteria todos los elementos necesarios, tanto los medios ricos y rutinarios, como los medios selectivos que incorporan agentes selectivos que eliminan gran parte de la microbiota acompañante.

c.- Comprobación de la patogenicidad. Puede resultar imprescindible en su identificación.

En estos ensayos de reproducción de los síntomas es de gran importancia considerar varias cuestiones como: órgano a inocular, elección de un cultivar, tipo de inoculación, condiciones favorables, etc.

d.- Caracterización/Identificación.

Las características bacteriológicas de mayor interés en el diagnóstico son:

- Tinción de Gram y morfología celular. Clavibacter es el único género fitopatógeno que es gram-positivo.

- Morfología colonial y pigmentación en distintos medios de cultivo. Un dato clave es la producción de pigmentos fluorescentes.

- Características bioquímicas y fisiológicas. Además la determinación de la utilización o no por la bacteria de diferentes fuentes de carbono o nitrogenadas, capacidad para degradar ciertas macromoléculas.

- Aislamiento y reinoculación sobre hospedantes de susceptibilidad conocida.

Además de los test bacteriológicos clásicos, existe una serie de métodos de caracterización molecular, alternativos o complementarios, que pueden facilitar y acortar el tiempo de diagnóstico:

- Métodos quimiotaxonómicos, perfil de ácidos grasos o de proteínas.

- Métodos serológicos.

- Técnicas moleculares: empleo de sondas de ADN marcadas, RFLP, etc.

17. Transmisión y control

La mayoría de las bacterias fitopatógenas se desarrollan principalmente como organismos parásitos en las plantas huésped y parcialmente en el suelo como saprófitos. Sin embargo hay diferencias entre especies.

Los mecanismos de dispersión de las bacterias fitopatógenas pueden estar ligados a la actividad agronómica (semillas, poda, injertos, etc.) o a mecanismos naturales (viento, lluvia, insectos).

La transmisión siempre es pasiva. Los métodos de control de las bacteriosis fitopatógenas se basan en medidas preventivas y curativas.

Entre las medidas preventivas, que son las más eficaces, se encuentran las medidas reguladoras (inspecciones, cuarentenas, material libre de patógenos), generalmente responsabilidad de la Administración.

Entre las medidas profilácticas se encuentra la utilización de variedades resistentes o la protección directa mediante técnicas culturales (eliminación de plantas enfermas, rotación de cultivos, solarización) o de tratamiento (térmico, desinfección de suelos, etc.). Sobre todo es importante conocer la epidemiología de la enfermedad para así poder evitar factores favorables (p.ej. altas humedades, baja aireación, exceso de nitrógeno, etc.).

Entre las medidas curativas se encuentra el control químico y el control biológico.

En el control químico de las bacteriosis se dispone de un limitado número de productos:

Derivados cúpricos (caldo bordelés, sales de cobre).

Antibióticos inhibidores de síntesis de proteínas

18. RickettsiasSon microorganismos semejantes a las bacterias (unicelulares procariotas) en todos los aspectos, pero en general sólo son capaces de multiplicarse dentro de células hospedantes vivas, es decir, se diferencian de las bacterias en que no sobreviven aislados. Pueden ser parásitas o simbióticas. No pueden ser cultivadas in vitro. Podemos disminuir el efecto perjudicial con termoterapia. También son sensibles a los antibióticos que los dejan latentes. Se conocen muy pocas enfermedades. Se encuentran a caballo entre los virus y las bacterias.

19. FlageladosPertenecen al reino de los Protoctistas y son, en su mayoría, animales microscópicos unicelulares, generalmente móviles y poseen núcleos característicos. Pueden vivir solitarios o en colonias y ser de vida libre, simbióticos o parásitos.

De todos los protozoarios, sólo los flagelados están relacionados con enfermedades de plantas hasta ahora, pero hay razones para suponer que próximamente se descubra que otras clases de protozoarios parasitan también a las plantas.

El flagelado patógeno del hombre que mejor se conoce es el parásito de la sangre Trypanosoma, el cual produce la enfermedad del sueño o tripanosomiasis en África y es transmitido por la mosca tsetsé.

Sintomatología de los Flagelados

Respecto a la sintomatología de los flagelados, se les atribuyen las siguientes enfermedades:

- necrosis del floema del cafeto,

- pudrición del cogollo del cocotero,

- marchitez repentina de la palmera africana.

Hasta ahora se sabe que estas enfermedades sólo aparecen en Sudamérica.

20. MollicutesSon procariontes de pequeño tamaño que causan enfermedades en plantas. Se diferencian de las bacterias en que no tienen pared celular rígida, sólo poseen una membrana unitaria típica.

Este rasgo es el responsable de la mayoría de las características de la Clase Mollicutes:

- gran plasticidad,

- pleomorfismo,

- capacidad de atravesar los filtros que retienen a las bacterias ordinarias,

- gran sensibilidad a la lisis,

- total resistencia a la penicilina u otras sustancias antibacterianas que degradan o inhiben la síntesis del peptidoglicano,

- siendo, por el contrario sensibles a las tetraciclinas.

Tal y como la microscopía electrónica revela, la mayoría de estos patógenos se localiza en los tubos cribosos del floema.

Clasificacion de los Mollicutes

Tanto los espiroplasmas como los fitoplasmas se incluyen dentro de la Clase Mollicutes, nombre derivado del latín mollis (blando, suave), y cutis (piel), para denotar la falta de pared celular rígida en estos microorganismos.

La Clase Mollicutes contiene actualmente 8 Géneros, distribuidos en 5 Familias y 4 Órdenes. Estos Géneros se diferencian por su morfología, tamaño del genoma y requerimientos nutricionales.

De los 8 géneros mencionados, sólo el género Spiroplasma incluye organismos patógenos de vegetales. Dentro de este género actualmente se reconocen 24 grupos y 8 subgrupos. Los componentes del género Spiroplasma se caracterizan por ser organismos helicoidales y móviles, pero que no tienen flagelos. Los espiroplasmas pueden ser cultivados in vitro.

El descubrimiento por microscopía electrónica, en plantas e insectos, de organismos con estructura similar a los micoplasmas (uno de los 8 géneros de Mollicutes), pero que no han podido ser cultivados, llevó a introducir el término "organismos similares a los micoplasmas" o MLOs, actualmente denominados fitoplasmas. Los fitoplasmas tienen forma filamentosa o esférica y no pueden ser cultivados in vitro.

Dado que no han podido ser caracterizados, los fitoplasmas no están incluidos dentro de ningún género de la clase Mollicutes.

Sintomatología Mollicutes

La primera demostración de que existían algunos microorganismos fitopatógenos diferentes de las bacterias (no tenían pared celular) y de los virus (eran sensibles a algunos antibióticos), tuvo lugar sobre "amarilleos" en plantas. Muchas enfermedades del tipo de las escobas de brujas, amarillamientos y achaparramientos, que con anterioridad se pensaban eran causadas por virus, se ha demostrado que son ocasionadas por Mollicutes.

En general, las enfermedades de las plantas asociadas con la presencia de estos patógenos se reconocen por un conjunto de síntomas que sugieren profundas alteraciones en el equilibrio hormonal de la planta.

Algunos síntomas son casi exclusivos de fitoplasmas y espiroplasmas, como las virescencias, filodias, y también las escobas de bruja (sobre todo si van asociados a una reducción del tamaño de las hojas).

Actualmente los Mollicutes están asociados a enfermedades en varios cientos de especies de plantas. Entre estas enfermedades hay algunas que causan grandes pérdidas económicas, como es el caso, en frutales del decaimiento del peral, la proliferación del manzano, el enrollamiento clorótico del albaricoquero, la enfermedad X del melocotonero, el amarilleo letal del cocotero, etc.

También en las plantas herbáceas se encuentran estos patógenos causando enfermedades como el amarilleo de hortalizas y plantas ornamentales, el "stolbur" de las solanáceas, el enanismo del arroz, la hoja blanca de la caña de azúcar, la filodia del sésamo.