Phytophthora: Un microorganismo devorador de plantas

Escrito por Fernando Uriel Rojas Rojas y Julio Vega Arreguín

Las plantas están compuestas por diversos tipos de células que realizan funciones esenciales para mantener su salud, tales como la fotosíntesis, la absorción de agua y nutrientes, y el transporte de estos a todos sus órganos. El proceso que ocurre cuando las células de una planta pierden la habilidad de realizar estas funciones se conoce como enfermedad, situación en que las plantas se ven expuestas continuamente a enemigos de todo tipo que son capaces de causar alteraciones. La marchitez de las hojas o la pérdida de color son síntomas de enfermedad que podemos reconocer fácilmente, basta con observar aquellas que se encuentran en nuestro jardín, en los bosques y campos agrícolas para encontrarnos con estos ejemplos.

Los enemigos de las plantas se pueden clasificar en abióticos y bióticos. Entre los enemigos abióticos podemos mencionar la falta o exceso de agua, cambios de temperatura y falta de nutrientes y minerales en el suelo; mientras que los enemigos bióticos incluyen insectos, nemátodos y aquellos organismos diminutos conocidos como microorganismos que no podemos ver a simple vista. Los microorganismos que comúnmente causan enfermedades en las plantas son las bacterias, hongos y oomicetos, sin olvidar las partículas virales.

 

Los enemigos filamentosos de las plantas

Un gran número de las enfermedades que sufren las plantas de interés agrícola en México y el mundo, son causadas principalmente por los microorganismos filamentosos conocidos como hongos y oomicetos. Un ejemplo claro del daño que pueden producir los hongos se observa en la descomposición de los alimentos olvidados por semanas en nuestro refrigerador, particularmente la formación de moho y manchas en la papaya, fresas y aguacates. Aunque la mayoría de los hongos son benéficos, incluidos aquellos que se alimentan de la materia orgánica y participan en su descomposición, hay también muchos que pueden ser causantes de enfermedades en las plantas de importancia económica como el maíz, chile, aguacate, pepino, frijol, jitomate, fresa y uva.

Por otro lado, los oomicetos son microorganismos filamentosos que presentan características morfológicas muy similares a los hongos a simple vista, y también cuando los cultivamos en condiciones de laboratorio, como lo que vemos en esta caja Petri. Además, cuando los observamos a través del microscopio, parecen ser parte de los clásicos hongos que crecen en forma de filamentos parecidos a hilos y que, cuando infectan plantas, producen superficies algodonosas que comúnmente llamamos micelio.

Sin embargo, a pesar de su enorme similitud con los hongos, estos patógenos parecen tener un origen más cercano a algunos tipos de algas, ya que sus células están cubiertas por una estructura conocida como pared celular, compuesta principalmente por celulosa —¡Si, celulosa!— (la misma que da resistencia a las paredes de las células vegetales y que se utiliza para la elaboración de papel) y beta-glucanos, a diferencia de los hongos cuyo componente principal de su pared celular es la quitina.

 Phytophthora capsici

Phytophthora, el oomiceto devorador de plantas

Dentro de los oomicetos encontramos al patógeno conocido como Phytophthora, cuyo nombre deriva del griego phyton que significa ‘planta’ y phthora que significa ‘destructor’. Actualmente se conocen cerca de 200 especies de Phytophthora distribuidas en todas las regiones del planeta, y se estima que es uno de los patógenos de plantas más importantes y devastadores.

Este microorganismo puede causar una gran cantidad de daños en plantas de cualquier edad, desde el marchitamiento hasta la pudrición de las raíces, tallos, hojas y frutos. Entre sus víctimas se encuentran cientos de plantas de interés agrícola, forestal y ornamental.

Este enemigo biótico de los cultivos ha causado grandes desastres agroalimentarios, incluida la Gran Hambruna Irlandesa de la patata o papa como la conocemos comúnmente en México. Entre los años 1845 y 1849, el patógeno Phytophthora infestans causó una enfermedad conocida como el tizón tardío o mildiu de la papa, que arrasó con una gran porción de los cultivos de este tubérculo en toda Europa. Dicho desastre causó la muerte de casi dos millones de personas, de los cuales se calcula que la mitad pertenecían a la isla de Irlanda en donde además se vieron obligados a emigrar más de un millón de habitantes.

 

Un patógeno que puede esperar a sus víctimas por años

Phytophthora es un organismo que crece en forma de filamentos llamados hifas que se agrupan para formar una estructura conocida como micelio, el cual puede no ser muy hábil para moverse por el suelo, por lo que difícilmente llega a infectar cultivos de otros campos. Sin embargo, cuando Phytophthora se expone a ciertas condiciones ambientales como exceso de humedad, temperaturas bajas o exceso de luz, es capaz de producir unas estructuras llamadas esporangios que en su interior contienen un tipo de esporas llamadas zoosporas. Este proceso es conocido como reproducción asexual, y cuando estas esporas se encuentran con una planta que pueda ser infectada, comienzan a germinar en la superficie, y si existen las condiciones adecuadas como temperatura y humedad, entre otras, son capaces de producir una enfermedad. Las zoosporas de Phytophthora pueden nadar grandes distancias transportándose a través del agua de riego y lluvia, moverse a cortas distancias en suelos con elevada humedad, o incluso diseminarse a través de las corrientes de aire. Además, esta clase de esporas pueden permanecer en el suelo por largos periodos (dos años o más) por lo que podrían generar enfermedades aún en campos donde no se tenga registro reciente de cultivos susceptibles.

¡Pero no todo acaba ahí!

Este patógeno puede presentar una segunda forma de reproducción, la sexual. Así como los animales y las plantas, Phytophthora puede generar estructuras que funcionan como órganos sexuales conocidas como oogonio (femenino) y anteridio (masculino). El resultado de la fecundación que se lleva a cabo cuando una variante femenina y una masculina se encuentran en la naturaleza es la formación de una oospora, el equivalente al cigoto humano que se forma tras la fecundación de un óvulo por un espermatozoide. Las oosporas de Phytophthora pueden desarrollarse y dar lugar a micelios capaces de infectar plantas. Esta clase de esporas también pueden permanecer en el suelo por años, representando una segunda estrategia del patógeno para esperar durante mucho tiempo el momento en el que se encuentre con su siguiente víctima.

 

Entonces, ¿la agricultura mexicana se ve amenazada por Phytophthora?

¡Por supuesto que sí! De hecho, el Servicio Nacional de Sanidad, Inocuidad y Calidad Agroalimentaria (SENASICA) cataloga a Phytophthora infestans como el microorganismo filamentoso de mayor importancia en la fitosanidad de México.

Dentro de las enfermedades causadas por Phytophthora en el campo mexicano podemos destacar el tizón tardío de la papa y el tomate (Phytophthora infestans), la tristeza del aguacatero (Phytophthora cinnamomi), la mancha negra del cacao (Phytophthora palmivora) y la marchitez del chile (Phytophthora capsici). Sin embargo, cultivos como jitomate, frijol, limón, naranja, papaya, maíz y sorgo también pueden sufrir enfermedades causadas por estas u otras especies de Phytophthora.

El ejemplo más claro de los problemas causados por este microorganismo en el estado de Michoacán se encuentra en la región aguacatera de Uruapan (conocida como la Capital Mundial de Aguacate), que después del periodo de lluvias se ve constantemente afectada por la enfermedad conocida como tristeza del aguacatero causada por Phytophthora cinnamomi. Esta enfermedad comienza por la pudrición de las raíces de los árboles aguacateros que posteriormente deriva en el decaimiento de la parte aérea del árbol, la aparición de manchas amarillas en las hojas, producción de frutos pequeños y finalmente una defoliación y muerte del árbol. En el mercado de los productos orgánicos no existen productos fungicidas que sean capaces de penetrar hasta las zonas de las raíces de los árboles para prevenir o controlar la enfermedad, por lo que comúnmente se utilizan productos que inducen las defensas propias de la planta para que sea ella misma quien combata al patógeno.

Algunas empresas de la zona recomiendan el uso de fungicidas orgánicos a base del hongo Trichoderma capaz de inhibir el crecimiento de Phytophthora cinnamomi. Sin embargo, cada año es más común el diagnóstico de variantes resistentes a dicho tratamiento, por lo que es importante impulsar el desarrollo de nuevos productos fungicidas amigables con el ambiente, que sean capaces de controlar, incluso a las nuevas variantes de Phytophthora cinnamomi en la región y que estén al alcance de grandes y, sobre todo, de pequeños productores.

 

¿Cómo controlar a este patógeno tan voraz?

Las estrategias para controlar las especies de Phytophthora en las unidades productoras del país deben agrupar, sin duda, diferentes disciplinas. Si bien el uso de fungicidas químicos presenta resultados positivos en cuanto a la mitigación de las especies de Phytophthora, su impacto en el medio ambiente es totalmente negativo. Por lo tanto, es fundamental el desarrollo de nuevos productos orgánicos eficaces y/o de control biológico basados en investigación científica. Este tipo de productos junto con prácticas agrícolas como el buen manejo y disposición de materiales y productos contaminados, la implementación de buenos sistemas de filtración, el uso sistemas de riego diferentes a la aspersión, entre otros, podrían sin duda amortiguar el impacto de este patógeno devorador de plantas que anualmente sigue causando pérdidas económicas importantes para la agricultura de México y el mundo.

 

 

Para Saber Más: 

Medina, Y. (2000). Phytophthora: Características, diagnóstico y daños que provoca en algunos cultivos tropicales. Medidas de control. www.fao.org/docs/eims/upload/cuba/1060/cuf0022s.pdf

 

Ochoa-Fuentes, Y. M., Hernández-Pérez, A., Delgado-Ortiz, J. C., Hernández-Bautista, O., Cerna-Chávez, E., Aguirre Uribe, L. A. y Tapia-Vargas, L. M. (2019). Control orgánico in vitro de Phytophthora cinnamomi con aceites esenciales de orégano y clavo. Revista mexicana de ciencias agrícolas, 10(4), 961-968. http://www.scielo.org.mx/scielo.php?pid=S2007-09342019000400961&script=sci_arttext

 

Romero-Montes, G., Lozoya-Saldaña, H., Fernández-Pavía, S. P. y Grünwald, N. J. (2011). Distribución de Oosporas de Phytophthora infestans en el Suelo del Valle de Toluca, México. Revista mexicana de fitopatología, 29(1), 25-38. http://www.scielo.org.mx/pdf/rmfi/v29n1/v29n1a3.pdf

 

Servicio Nacional de Sanidad, Inocuidad y Calidad Agroalimentaria. Top 5: Hongos de Importancia en la Fitosanidad. http://sinavef.senasica.gob.mx/CNRF/AreaDiagnostico/NotasCarrusel/Nota3

 

Fernando Uriel Rojas Rojas. Investigador Posdoctoral en el Laboratorio de Ciencias AgroGenómicas de la Escuela Nacional de Estudios Superiores, Unidad León de la UNAM y becario del Programa de Becas Posdoctorales con apoyo de la Dirección General de Asuntos del Personal Académico (DGAPA) de la UNAM.

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Julio Vega Arreguín. Profesor Titular B de Tiempo Completo del Laboratorio de Ciencias AgroGenómicas de la Escuela Nacional de Estudios Superiores, Unidad León de la UNAM.

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