Introducción

Algunos de los riesgos mayores en la producción de lentejas (Lens culinaris Medik) incluyen la susceptibilidad a varias enfermedades fúngicas como plagas de Ascochyta roya, marchitez, pudrición de collar, botrytis y pudrición de tallo, las cuales afectan la producción de lentejas en Pakistán (^{Chaudhry et al., 2008}). La marchitez vascular, causada por Fusarium oxysporium, es la enfermedad de lenteja más importante en muchas áreas productoras de Pakistán y del mundo. Este patógeno de la marchitez sobrevive condiciones poco favorables en el suelo, ya sea de forma latente (clamidosporas) o saprofítica, que pueden permanecer viables por varios años sin un huésped apropiado (^{Bayaa et al., 1997}; ^{Erskine et al., 2011}; ^{Pouralibaba et al., 2015}a). La marchitez puede causar pérdidas de 5 a 10 %, pero a veces un daño severo puede causar la pérdida de toda una cosecha bajo condiciones favorables para el desarrollo de la enfermedad (^{Chaudhary y Amarjit, 2002}; ^{Sarwar et al., 2014}), en particular en una primavera cálida y en un verano seco y caluroso (^{Agarwal et al., 1993}; Sarwar et al., 2014). El daño también depende de la etapa del cultivo que sea afectada, y de la severidad de la cepa del patógeno (^{Taylor et al., 2007}). La enfermedad ocurre en las etapas de plántula y de floración. En cultivos tempranos puede presentarse marchitez en noviembre, aunque la enfermedad cede en los meses frescos de diciembre y enero. En febrero, empieza a reaparecer y la mayor incidencia de la enfermedad ocurre en marzo (^{Bashir y Malik, 1988}). Bajo condiciones favorables, genotipos susceptibles presentaron pér didas en rendimiento de 100 % en Pakistán (^{Chaudhry et al., 2008}).

El mejoramiento es el método más efectivo, eficiente y amable con el ambiente (^{Sarwar et al., 2014}). La mayoría de las variedades comerciales en el campo son susceptibles a la marchitez por Fusarium en Pakistán y hay trabajos en progreso para seleccionar genotipos resistentes/tolerantes (^{Chaudhry et al., 2008}). Por lo tanto, el objetivo de este estudio fue evaluar las respuestas de diferentes poblaciones al estrés biótico (enfermedad de marchitez por Fusarium) en una parcela enferma con marchitez.

Materiales y Métodos

Tres conjuntos distintos de ocho poblaciones variables (generaciones segregantes generantes, sus progenitores y variedades estándar) se evaluaron en el Instituto Nuclear para la Agricultura y la Biología (NIAB), Faisalabad, en una parcela enferma de marchitez desarrollada con aislamientos disponibles localmente de F. oxysporum f. sp. lentis. Cada conjunto estaba compuesto por ocho poblaciones: cuatro generaciones segregantes (recombinantes, mutantes y mutantes recombinantes), sus dos progenitores y dos variedades estándar (Cuadro 1).

Cuadro 1 Poblaciones de lenteja (cada una identificada junto con algunos detalles de la naturaleza genética de sus progenitores), sus generaciones segregantes y variedades estándar en cada uno de los conjuntos de población de ocho usados en una parcela infectada con Fusarium in Faisalabad, Pakistán. 

❖ P₁: Progenitor-1; P₂: Progenitor-2; F₃: Generación segregante recombinante; М₃(Р₁): Generación segregante mutante de P₁; М₃(Р₂): Generación segregante mutante de P₂; F₃M₂: Generación recombinante segregante mutante; SV₁: Variedad estándar-1; SV₂: Variedad estándar-2.

El diseño experimental fue anidado (jerárquico) y fue el mismo para todos los conjuntos (^{Akhtar et al., 2015}). En cada población de genotipos de mejoramiento (progenitores y variedades estándar) y, de forma semejante, en cada población de generaciones segregantes (recombinantes, mutantes y mutantes recombinantes), se tomaron dos hileras de cada genotipo como progenies y 20 plantas de cada progenie fueron sembradas en la parcela. Estas plantas a su vez, se dividieron en dos hileras para obtener dos observaciones (repeticiones) de una característica en diez plantas de una progenie. Estas progenies se consideraron tratamientos en el experimento. Cada unidad experimental tuvo 1 m de largo, con una distancia entre plantas y entre hileras de 10 y 30 cm, respectivamente. La siembra se realizó plantando dos semillas por montículo a una profundidad uniforme. Las demás prácticas agronómicas se mantuvieron uniformes.

La marchitez de la lenteja por Fusarium puede ocurrir desde la etapa de plántula hasta la etapa reproductiva. Sin embargo, la marchitez de la plántula puede causar mayores pérdidas de rendimiento. Por ello, las observaciones visuales de estos síntomas de la enfermedad se iniciaron después de dos semanas de la germinación de la semilla y se notó un número total de plantas infectadas con marchitez hasta que el cultivo se aproximó a la madurez fisiológica en cada hilera progenie de planta para cada población para calcular la incidencia de la enfermedad usando la fórmula:

El nivel de resistencia/susceptibilidad de cada hilera de progenie de planta se determinó con la escala de valores de ^{Baya et al. (1997)} y ^{Stoilova y Chavdarov (2006}), y algunas modificaciones (Cuadro 2). Algunas plantas con daños ocasionados por la marchitez por Fusarium en todas las hileras de progenie se arrancaron y enviaron al laboratorio para su análisis, mientras que los patógenos se aislaron en un medio de agar para confirmar que la enfermedad fue causada por Fusarium oxysporium f. sp. lentis.

Cuadro 2 Escala de la enfermedad para determinar el nivel de resistencia/susceptibilidad de cada pianta, progenie de cada población, contra la marchitez por Fusarium. 

Resultados y Discusión

Las plantas de todas las poblaciones tenían la capacidad de tolerar la enfermedad de marchitez por Fusarium. Ninguna planta de ninguna población presentó susceptibilidad a la enfermedad (Cuadro 3), lo cual mostró que los progenitores, las variedades estándar y progenies de plantas en poblaciones segregantes fueron desarrolladas a través de la selección de plantas individuales que muestran resistencia contra la in enfermedad de marchitez por Fusarium. Sin embargo, ^{Stoilova y Chavdarov (2006}) reportaron resultados diferentes luego de evaluar 32 genotipos de lenteja, de los cuales tres fueron susceptibles.

Cuadro 3 Respuesta de diferentes poblaciones de lentejas a la enfermedad de marchitez por Fusarium y porcentaje de infección de la enfermedad. 

%DI: Porcentaje de incidencia de la enfermedad.

En el Conjunto-1, la población mutante del progenitor A i.e. M₃ (A_M) tuvo resistencia alta a la marchitez por Fusarium, ya que mostró efectos menores o incluso nulos de F. oxysporium. Las poblaciones progenitoras P1 (A) y P2 (B), las poblaciones segregantes M₃ (B_M) y F₃M₂ (AB_M) y las variedades estándar SV-1 (C) y SV-2 (D) mostraron resistencia contra la marchitez por Fusarium, es decir, la enfermedad afectó a pocas plantas. Las plantas dentro de la población recombinante F₃ (AB_H) toleraron la enfermedad de marchitez, esto es, un número alto de plantas en esta población se marchitaron (Cuadro 3), en comparación con las variedades estándar.

En el Conjunto-2, los progenitores ‘A’ y ‘B’ y todas las poblaciones segregantes, es decir, AB_H, A_M, B_M y AB_M, presentaron alta resistencia y no hubo plantas marchitas en estas poblaciones. Tales poblaciones se pueden usar como una fuente confiable de resistencia contra F. oxysporium en lentejas. La variedad estándar ‘D’ tuvo un comportamiento resistente, mientras que la variedad estándar ‘C’ fue tolerante a la enfermedad de marchitez (Cuadro 3). En el Conjunto-3, el progenitor ‘B’ y todas las poblaciones segregantes (AB_H, A_M, B_M y AB_M) presentaron resistencia alta, mientras que el Progenitor ‘A’, junto con ambas variedades estándar resistieron el F. oxysporium (Cuadro 3).

Entre todos los conjuntos, las poblaciones del Conjunto-2 y el Conjunto-3 fueron una buena fuente de variación para la resistencia de lentejas a la enfermedad de marchitez por Fusarium (Cuadro 4), según lo observado por el número de plantas que sobrevivieron. Esto puede ser evaluado y usado para la selección de plantas resistentes a la enfermedad, según lo reportado por ^{Baya et al. (1997)}, que encontraron una variabilidad similar para la resistencia contra la enfermedad de marchitez por Fusarium.

Cuadro 4 La respuesta de la progenie expresado como la frecuencia que las poblaciones de lentejas entraron en la escala de marchitez por Fusarium en todos los conjuntos. 

Nuestra investigación reveló que en todos los conjuntos, las variedades estándar y progenies de plantas en poblaciones segregantes presentaron una capacidad de tolerar la enfermedad de marchitez por Fusarium. Todas las poblaciones mutadas de todos los conjuntos (A_M, B_M y AB_M) tuvieron un comportamiento resistente en comparación con la población recombinante ABH (Cuadro 3). Además, la población A_M pareció altamente resistente a la enfermedad de marchitez por Fusarium en todos los conjuntos. Tal clase de material de mejoramiento resistente puede minimizar el impacto de esta enfermedad en la producción de lentejas. Los resultados de nuestra investigación también indicaron el valor de la mutación inducida en el desarrollo de genotipos resistentes. Esto es similar a ^{Taylor et al. (2007}) y a ^{Pouralibaba et al. (2015}a), quienes sugirieron que el método más efectivo, económico, y amigable con el medio ambiente para controlar la enfermedad es usar cultivares resistentes. Además, ^{Pouralibaba et al. (2015a, b)} mostraron una interacción entre genotipos del pa tógeno y del huésped, que debe ser considerada para planificar el mejoramiento y los tipos de patógenos se deben estudiar antes de iniciar un programa de mejo ramiento para seleccionar los cultivares resistentes.

Conclusiones

Las poblaciones de mejoramiento (progenitores, variedades estándar y generaciones segregantes) dentro del Conjunto-2 y Conjunto-3 pueden ser usadas como fuentes de resistencia a la marchitez por Fusarium de la lenteja en programas de mejoramiento. Las poblaciones mutadas (A_M, B_M y AB_M) mostraron más resistencia, en comparación con las poblaciones recombinantes, lo que implica que el uso de la mutación inducida es efectiva para desarrollar resistencia en la lenteja. Las plantas de lentejas resistentes pueden ser el inicio de un programa de manejo de enfermedades en el cultivo de lenteja.