SciELO - Scientific Electronic Library Online

 
vol.43 número2Clonación, expresión y detección serológica de la putativa ARN polimerasa del Virus de la meleira de la papaya variante mexicana en Escherichia coliEtiología del anillamiento del pedúnculo de frutos de aguacate (Persea americana) var. Hass índice de autoresíndice de materiabúsqueda de artículos
Home Pagelista alfabética de revistas  

Servicios Personalizados

Revista

Articulo

Indicadores

Links relacionados

  • No hay artículos similaresSimilares en SciELO

Compartir


Revista mexicana de fitopatología

versión On-line ISSN 2007-8080versión impresa ISSN 0185-3309

Rev. mex. fitopatol vol.43 no.2 Texcoco may. 2025  Epub 29-Jul-2025

https://doi.org/10.18781/r.mex.fit.2409-2 

Artículos científicos

Interacción competitiva entre Rotylenchulus reniformis y Meloidogyne enterolobii en plantas de tomate y pepino

María Trinidad Valdez-Morales1 

José Armando Carrillo-Fasio1 

Raymundo Saúl García-Estrada1 

Josefina León- Félix1 

José Ángel Martínez-Gallardo2 

Juan Manuel Tovar-Pedraza3  * 

1Centro de Investigación en Alimentación y Desarrollo, Subsede Culiacán, Laboratorio de Nematología, 80110, Culiacán, Sinaloa, México.

2Universidad Autónoma de Sinaloa, Facultad de Agronomía, Culiacán, Sinaloa, México.

3Centro de Investigación en Alimentación y Desarrollo, Coordinación Subsede, Laboratorio de Fitopatología, 80110, Culiacán, Sinaloa, México.


RESUMEN

Antecedentes/Objetivo.

La producción de tomate (Solanum lycopersicum) y pepino (Cucumis sativus) se ve afectada por los nematodos Rotylenchulus reniformis y Meloidogyne enterolobii; sin embargo, se desconoce la interacción entre estos dos nematodos en dichas especies vegetales. El objetivo de este estudio fue determinar la interacción de R. reniformis y M. enterolobii en plantas de tomate y pepino mediante inoculaciones artificiales bajo condiciones de invernadero.

Materiales y Métodos.

Plántulas de 21 días de edad se inocularon con 2000 juveniles (J2) de cada nematodo por planta. El experimento se realizó bajo un diseño completamente al azar con tres factores y seis tratamientos: T1= R. reniformis; T2= M. enterolobii; T3= se inoculó R. reniformis y 15 días después se inoculó M. enterolobii; T4= se inoculó M. enterolobii y 15 días después se inoculó R. reniformis; T5= ambas especies se inocularon el mismo día; T6= testigo sin inocular. Se registró el factor de reproducción (FR) de ambos nematodos, así como el índice de agallamiento para M. enterolobii y el porcentaje de necrosis de raíz para R. reniformis a los 30 y 50 días después de la inoculación.

Resultados.

En plantas de pepino, M. enterolobii redujo su reproducción hasta en un 73

% en presencia de R. reniformis, mientras que en plantas de tomate su reproducción disminuyó en un 52 %, con una reducción en el índice de agallamiento de 72 y 60 % en plantas de pepino y tomate, respectivamente. Por otro lado, R. reniformis redujo su reproducción en un 72 % en plantas de pepino y en un 67 % en plantas de tomate en presencia de M. enterolobii, observándose una disminución en la severidad de síntomas de 78 y 77 % en raíces de pepino y tomate, respectivamente.

Conclusión.

En los tratamientos donde una especie se inoculó antes que la otra, la especie inoculada primero presentó un mayor FR y causó una mayor severidad de la enfermedad.

En las co-inoculaciones simultáneas, ambos nematodos redujeron su FR y causaron una menor severidad de síntomas en plantas de tomate y pepino.

Palabras clave: Solanum lycopersicum; Cucumis sativus; Factor de reproducción; Severidad; Índice de agallamiento

ABSTRACT

Background/Objective.

The production of tomato (Solanum lycopersicum) and cucumber (Cucumis sativus) is affected by the nematodes Rotylenchulus reniformis and Meloidogyne enterolobii; however, the interaction between these two nematodes on these plant species is unknown. The aim of this study was to determine the interaction of R. reniformis and M. enterolobii in tomato and cucumber plants through artificial inoculations under greenhouse conditions.

Materials and Methods.

Twenty-one-day-old seedlings were inoculated with 2000 juveniles (J2) of each nematode per plant. The experiment followed a completely randomized three-factor design with six treatments: T1= R. reniformis; T2= M. enterolobii; T3= R. reniformis was inoculated and 15 days later M. enterolobii was added; T4 = M. enterolobii was inoculated and 15 days later R. reniformis was added; T5 = both species were inoculated on the same day; T6 = uninoculated control. The reproduction factor (RF) of both nematodes, galling index for M. enterolobii, and root necrosis percentage for R. reniformis were recorded at 30 and 50 days after inoculation.

Results.

In cucumber plants, M. enterolobii reduced its reproduction by up to 73% in the presence of R. reniformis, while in tomato plants, its reproduction decreased by 52%, with a reduction in the galling index of 72 and 60% in cucumber and tomato plants, respectively, compared to T1 and T2. On the other hand, R. reniformis reduced its reproduction by 72% in cucumber plants and 67% in tomato plants in the presence of M. enterolobii, and a reduction in symptom severity was observed by 78 and 77% in cucumber and tomato plants, respectively, compared to T1 and T2.

Conclusion.

In treatments where one species was inoculated before the other, the species inoculated first showed a higher RF and caused greater disease severity. In simultaneous co-inoculations, both nematodes reduced their RF and caused lower symptom severity in tomato and cucumber plants.

Keywords: Solanum lycopersicum; Cucumis sativus; Reproduction factor; Severity; Galling index

Introducción

México se encuentra entre los principales productores de hortalizas a nivel mundial, ocupando el noveno lugar en la producción de tomate (Solanum lycopersicum), con 4,271,914 toneladas en 2022, y el quinto lugar en la producción de pepino (Cucumis sativus), con 1,038,999 toneladas. El estado de Sinaloa destaca como el mayor productor nacional de ambas hortalizas, con 677,612 toneladas de tomate y 314,150 toneladas de pepino, respectivamente (SIAP, 2023).

Rotylenchulus reniformis y Meloidogyne enterolobii son especies de gran importancia, ubicándose entre los diez nematodos fitoparásitos más relevantes a nivel mundial, tanto por su impacto económico como por su interés científico (Jones et al., 2013). Se ha reportado que ambos nematodos ocasionan daños severos en cultivos hortícolas del estado de Sinaloa (Martínez-Gallardo et al., 2019; Salazar-Mesta et al., 2023a, 2023b; Valdez-Morales et al., 2024).

Tanto Rotylenchulus spp. como Meloidogyne spp. forman sitios de alimentación en las raíces de las plantas. Meloidogyne enterolobii es un nematodo endoparásito sedentario cuyo parasitismo implica la inducción de células gigantes en el parénquima (Starr et al., 2002; Perry y Moens, 2013). En cambio, R. reniformis es un nematodo semiendoparásito que induce la formación de sincitios, principalmente en células del periciclo (Starr et al., 2002). Aunque los sitios de infección difieren entre nematodos ectoparásitos y endoparásitos, pueden presentarse interacciones entre especies, las cuales pueden ser antagónicas o ejercer un efecto supresor sobre alguna de las especies involucradas (Khan et al., 1985; Robinson et al., 2007; Gomes et al., 2014).

Los estudios sobre interacciones entre nematodos fitoparásitos han demostrado que, al alimentarse de una misma planta, dichas relaciones pueden volverse antagónicas para alguna de las especies involucradas (Diez et al., 2003; Melakeberhan y Dey, 2003; Manzanilla-López y Starr, 2009; Ferreira et al., 2015; Fontana et al., 2018). Además, los efectos de estas interacciones dependen de la naturaleza del parasitismo y de la competencia entre especies, ya que la intensidad de la competencia aumenta con la complejidad de la interacción hospedante-parásito (Kesba et al., 2005; Moens et al., 2006; Robinson et al., 2007; Bhat y Parveen, 2012).

En nematodos fitoparásitos de los géneros Helicotylenchus, Pratylenchus y Rotylenchulus se ha demostrado que las interacciones se deben principalmente a la competencia por espacio y nutrientes (Bhat y Parveen, 2012; Ferreira et al., 2015a, 2015b; Gomes et al., 2014; Fontana et al., 2018). Asimismo, varios estudios han documentado interacciones entre R. reniformis y especies de Meloidogyne, como M. javanica y M. incognita, en distintas plantas hospedantes, incluyendo piña (Ananas comosus), algodón (Gossypium hirsutum), tomate e higuerilla (Ricinus communis).

Estos estudios han documentado que R. reniformis presenta una ventaja competitiva frente a las especies de Meloidogyne en inoculaciones conjuntas, evidenciada por una reducción en la formación de agallas en las raíces (Diez et al., 2003; Faske y Hurd, 2015; Ferreira et al., 2015a, 2015b). La interacción de M. enterolobii con nematodos lesionadores, como Helicotylenchus dihysteroides, también ha sido evaluada en plántulas de guayabo (Psidium guajava); sin embargo, los síntomas provocados por M. enterolobii se observaron tanto en tratamientos de inoculación individual como combinada (Gomes et al., 2014).

Hasta el momento, no se han estudiado las interacciones entre M. enterolobii y R. reniformis en plantas de tomate y pepino; sin embargo, se ha sugerido que R. reniformis podría tener una ventaja competitiva sobre el nematodo formador de agallas debido a su alto grado de parasitismo (Diez et al., 2003; Robinson, 2007; Aryal et al., 2011). Por ello, el objetivo de este estudio fue determinar la interacción competitiva entre R. reniformis y

M. enterolobii en plantas de tomate y pepino bajo condiciones de invernadero.

Materiales y métodos

Los experimentos se realizaron en condiciones de invernadero entre diciembre de 2022 y mayo de 2023. Las semillas de tomate (Solanum lycopersicum) cv. Imperial y de pepino (Cucumis sativus) cv. Zeus se germinaron en charolas de 60 cavidades con sustrato estéril (Peat Moss). A los 21 días de la germinación, las plántulas se inocularon directamente en las mismas charolas con 2,000 juveniles (J2) de cada nematodo (R. reniformis y M. enterolobii). La unidad experimental consistió en una planta por cavidad. Los tratamientos fueron los siguientes: T1 = R. reniformis; T2 = M. enterolobii; T3 = inoculación inicial con R. reniformis y, 15 días después, con M. enterolobii; T4 = inoculación inicial con M. enterolobii y, 15 días después, con R. reniformis; T5 = ambas especies inoculadas el mismo día; T6 = testigo sin inocular. Las poblaciones de R. reniformis y M. enterolobii utilizadas en este estudio fueron previamente caracterizadas e identificadas mediante análisis morfológicos y moleculares por Valdez-Morales et al. (2024) y Salazar Mesta et al. (2023a), respectivamente.

Las evaluaciones se realizaron a los 30 y 50 días después de la inoculación (ddi). Se midieron tres variables: el factor de reproducción (FR) de cada nematodo, el índice de agallamiento para M. enterolobii y el porcentaje de necrosis en raíz para R. reniformis. Para calcular el índice de agallamiento, se extrajeron las raíces, se lavaron con agua corriente y se contó el número de agallas por raíz en cada tratamiento.

El factor de reproducción se calculó con la fórmula FR = Pf/Pi, donde Pi es la población inicial de nematodos al momento de la inoculación y Pf la población final al momento de la extracción de las raíces (Ferris et al., 1993). Las raíces se tiñeron con fucsina ácida al 1% (Byrd et al., 1983), y las hembras y masas de huevos de cada especie se observaron y contaron con un microscopio estereoscópico. Asimismo, los juveniles y machos se extrajeron del sustrato asociado a cada raíz utilizando el método del embudo de Baermann y el método de tamizado de Cobb (Christie y Perry, 1951).

Análisis estadístico. El experimento se estableció bajo un diseño completamente aleatorizado con tres factores, seis tratamientos y tres repeticiones. Las variables de respuesta fueron el factor de reproducción de ambos nematodos y la severidad de la enfermedad, evaluada mediante el índice de agallamiento para M. enterolobii y el porcentaje de necrosis radical causada por R. reniformis. La necrosis radical se estimó visualmente utilizando una escala de 1 a 100 %, basada en el grado de daño observado en las raíces (Speijer y De Waele, 1997; Nega y Fetena, 2015). El índice de agallamiento (IA) se determinó con la escala de Taylor y Sasser (1978), en la que: 0 = sin agallas, 1 = 1-2 agallas, 2 = 3-10 agallas, 3 = 11-30 agallas, 4 = 31-100 agallas y 5 = más de 100 agallas. Los datos obtenidos se transformaron utilizando log(x + 1) para homogeneizar la varianza. Las medias transformadas se compararon mediante la prueba LSD de Fisher (P

< 0.05), utilizando el software SAS versión 9.3 (SAS Institute, Cary, North Carolina, USA).

Resultados

Reproducción y patogenicidad de R. reniformis y M. enterolobii. Durante el ensayo, los niveles iniciales de inóculo de ambos nematodos aumentaron, y el factor de reproducción varió según el hospedante. No obstante, M. enterolobii presentó un factor de reproducción (FR) significativamente más alto en ambos cultivos: 41.9 en pepino y

20.9 en tomate, en comparación con R. reniformis, que alcanzó valores de 7 en pepino y

1.8 en tomate (Figuras 1 A, C y 2 A, C).

Figura 1 Reproducción y severidad de R. reniformis y M. enterolobii en plantas de pepino a los 30 y 50 días después de la inoculación (ddi). A) Factor de reproducción de M. enterolobii. B) Número de agallas causadas por M. enterolobii. C) Factor de reproducción de R. reniformis. D) Porcentaje de necrosis radical causada por R. reniformis. La comparación de medias se realizó entre barras del mismo color; medias que no comparten letra son significativamente diferentes. 

Figura 2 Reproducción y severidad de R. reniformis y M. enterolobii en plantas de tomate a los 30 y 50 días después de la inoculación (ddi). A) Factor de reproducción de M. enterolobii. B) Número de agallas causadas por M. enterolobii. C) Factor de reproducción de R. reniformis. D) Porcentaje de necrosis radicular causada por R. reniformis. La comparación de medias se realizó entre barras del mismo color; medias que no comparten letra son significativamente diferentes. 

En plantas de pepino, se observaron hembras maduras y masas de huevos de ambos nematodos en todos los tratamientos inoculados a los 30 días después de la inoculación (ddi) (Figuras 3A, C, E). En cambio, en plantas de tomate, M. enterolobii presentó tanto hembras maduras como masas de huevos a los 30 ddi, mientras que R. reniformis solo mostró hembras maduras, sin formación de masas de huevos. La mayor actividad reproductiva de ambos nematodos se registró a los 50 ddi, con presencia de hembras maduras y masas de huevos en ambas especies vegetales (Figuras 3B, D, F).

Figura 3 Micrografías de Rotylenchulus reniformis y Meloidogyne enterolobii parasitando raíces de pepino y tomate a los 50 días después de la inoculación (ddi). A) Hembra de M. enterolobii en raíz de pepino. B) Hembra de M. enterolobii formando agallas en raíz de tomate. C) Hembra de R. reniformis en raíz de pepino. D) Hembra de R. reniformis en raíz de tomate. E) Raíz de pepino con una agalla causada por M. enterolobii y tres hembras maduras de R. reniformis alrededor. F) Raíz de tomate con una agalla inducida por M. enterolobii y necrosis causada por R. reniformis. Barras de escala: A = 300 μm; B, E, F = 500 μm; C, D = 100 μm. 

Tanto R. reniformis como M. enterolobii presentaron diferencias significativas entre tratamientos en ambas especies vegetales. De manera destacada, ambos nematodos alcanzaron un mayor factor de reproducción (FR) cuando se inocularon de forma individual (T1 y T2), con valores de 49.1 y 20.9 en plantas de pepino, y de 7 y 1.8 en plantas de tomate, respectivamente, en comparación con los tratamientos de inoculación combinada (T3, T4 y T5). En los tratamientos donde una especie se inoculó primero y la otra a los 15 días después (T3 y T4), la especie inoculada inicialmente presentó un mayor número de hembras, huevos y juveniles, lo que resultó en un FR más alto (Cuadro 1), así como una mayor severidad de síntomas en comparación con la especie inoculada en segundo lugar (Figuras 1 y 2).

Cuadro 1 Número de hembras, huevos y juveniles de R. reniformis y M. enterolobii por tratamiento en plantas de pepino y tomate a los 50 días después de la inoculación. 

Especies Tratamientos Pepino Tomate
Hembras Huevos Juveniles Hembras Huevos Juveniles
T1z 170 13,340 1,056 45 3,613 154
T2 0 0 0 0 0 0
Rotylenchulus reniformis T3 81 6,520 1,039 24 1,933 213
T4 30 2,466 40 6 453 121
T5 43 3,493 430 12 960 290
T6 0 0 0 0 0 0
T1 0 0 0 0 0 0
T2 419 83,866 66 209 41,966 0
Meloidogyne enterolobii T3 99 19,833 13 71 14,233 0
T4 291 58,333 266 129 25,900 0
T5 110 22,033 0 99 19,800 0
T6 0 0 0 0 0 0

zT1 = R. reniformis; T2 = M. enterolobii; T3 = se inoculó R. reniformis y, 15 días después, M. enterolobii; T4 = se inoculó M. enterolobii y, 15 días después, R. reniformis; T5 = ambas especies se inocularon el mismo día; T6 = testigo sin inocular.

Rotylenchulus reniformis mostró un mayor factor de reproducción (FR) cuando se inoculó de forma individual en plantas de pepino y tomate; sin embargo, su FR disminuyó notablemente al ser co-inoculado con M. enterolobii en la misma raíz. En particular, R. reniformis registró una reducción del FR hasta de 83 % en raíces de pepino y un 88 % en tomate, en comparación con el tratamiento en el que se inoculó solo. Además, cuando R. reniformis se inoculó primero y M. enterolobii 15 días después, la reproducción de R. reniformis se redujo en un 58 % en raíces de pepino y un 44 % en raíces de tomate, debido a la presencia de M. enterolobii (Figuras 2A, C).

Meloidogyne enterolobii también presentó un mayor factor de reproducción (FR) en las inoculaciones individuales; no obstante, su FR se redujo en un 76 % en pepino y un 66 % en tomate cuando fue co-inoculado con R. reniformis (Figuras 1A, C).

Severidad de los síntomas causados por R. reniformis y M. enterolobii. Todas las plantas inoculadas con R. reniformis presentaron síntomas de necrosis radical, y todos los tratamientos inoculados con M. enterolobii mostraron formación de agallas. Ambos nematodos causaron síntomas en las raíces a los 30 días después de la inoculación (ddi), con una mayor severidad observada a los 50 ddi (Figuras 4 y 5). En ambos hospedantes, todos los tratamientos con R. reniformis y M. enterolobii mostraron diferencias significativas (P < 0.05) en comparación con el testigo sin inocular.

Figura 4 Raíces de tomate a los 50 días después de la inoculación (ddi). A) Testigo sin inoculación. B) Raíz con agallas causadas por M. enterolobii. C) Raíz con raquitismo y necrosis causados por R. reniformis. D) Raíz con agallas, necrosis y síntomas de raquitismo, inoculada simultáneamente con R. reniformis y M. enterolobii

Figura 5 Raíces de pepino a los 50 días después de la inoculación (ddi). A) Testigo sin inoculación. B) Raíz con agallas causadas por M. enterolobii. C) Raíz con síntomas de raquitismo y necrosis causados por R. reniformis. D) Raíz con agallas, necrosis y síntomas de raquitismo, inoculada simultáneamente con R. reniformis y M. enterolobii

A los 50 ddi, R. reniformis provocó un 93.3 % de necrosis en raíces de tomate y un

58.3 % en raíces de pepino. Sin embargo, cuando se co-inoculó con M. enterolobii, el porcentaje de necrosis se redujo en un 82 % en pepino y un 85 % en tomate. Es decir, la presencia de M. enterolobii en la misma raíz disminuyó la severidad de los síntomas causados por R. reniformis en ambos cultivos (Figuras 1D y 2D).

Meloidogyne enterolobii presentó un comportamiento similar: las inoculaciones individuales generaron síntomas más severos, mientras que en co-inoculación con R. reniformis, el índice de agallamiento (IA) disminuyó. El tratamiento T3 (donde R. reniformis se inoculó primero y M. enterolobii 15 días después) mostró la menor severidad de síntomas, con reducciones del IA de 76 % en raíces de pepino y 60 % en tomate (Figuras 1B y 2B). En conjunto, la presencia de R. reniformis en la misma raíz redujo la severidad de los síntomas causados por M. enterolobii en ambos cultivos (Figuras 4 y 5).

Cabe destacar que la mayor severidad en raíces de pepino y tomate se observó en los tratamientos con co-inoculación simultánea, donde se presentaron síntomas combinados de necrosis, agallas, raquitismo, entre otros (Figuras 4D y 5D).

Discusión

En este estudio, tanto M. enterolobii como R. reniformis se reprodujeron y causaron síntomas en raíces de pepino y tomate. No obstante, ambos nematodos presentaron factores de reproducción (FR) más altos y generaron síntomas más severos en pepino, lo que indicó que este cultivo es un hospedante más susceptible. Este resultado coincide con lo reportado por Salazar-Mesta et al. (2023b), quienes señalaron que el pepino es más susceptible a M. enterolobii en comparación con el tomate y el chile (Capsicum annuum). Esta mayor susceptibilidad podría deberse al mayor tamaño y grado de ramificación del sistema radical del pepino en relación con el del tomate, lo que incrementa la cantidad de exudados radicales detectables por los nematodos mediante sus órganos sensoriales. Además, los exudados de raíz del pepino están compuestos principalmente por azúcares y compuestos preferidos por los nematodos, como el estigmasterol, mientras que las raíces de tomate liberan principalmente compuestos fenólicos, esteroles, terpenoides, glucósidos y otras sustancias menos atractivas para ellos (Mateos y Leal, 2003; Lagunes

y Zavaleta, 2016).

Tanto R. reniformis como M. enterolobii alcanzaron sus mayores factores de reproducción a los 50 días después de la inoculación, lo cual era esperado, ya que ambos nematodos suelen completar su ciclo reproductivo (formación de masas de huevos) entre los 18 y 30 días posteriores a la inoculación en hospedantes como el tomate, la berenjena (Solanum melongena) y el pepino (Salazar-Mesta et al., 2023a, 2023b; Valdez-Morales et al., 2024).

Los resultados indicaron que una reducción en el FR de ambos nematodos también conllevó una disminución en la severidad de los síntomas. Se ha observado que el FR está estrechamente relacionado con la severidad de los daños en las raíces. Estudios previos han reportado que un aumento en el FR de M. enterolobii incrementa el número de agallas en plantas de tomate y chile (Salazar-Antón et al., 2014; Salazar-Mesta et al., 2023b; Salazar-Mesta et al., 2024). De manera similar, se ha asociado un mayor FR de R. reniformis con un aumento en el porcentaje de necrosis en raíces de caupí (Vigna unguiculata), algodón y tomate (Aryal, 2011; Karthika et al., 2020).

En plantas de tomate, la reproducción de M. enterolobii se redujo en presencia de R. reniformis, independientemente del orden de inoculación. Los tratamientos T3, T4 y T5 no mostraron diferencias estadísticas significativas entre sí (Figura 5). Esta reducción podría atribuirse a la alta tasa reproductiva de M. enterolobii en comparación con R. reniformis. En condiciones favorables, el ciclo de vida de la mayoría de las especies de Meloidogyne, incluida M. enterolobii, se completa en 25-30 días, y cada hembra puede producir entre 500 y 1,000 huevos por masa (Da Silva et al., 2019; Philbrick et al., 2020). En contraste, R. reniformis completa su ciclo de vida en 18-25 días, con una producción de 30 a 200 huevos por hembra en condiciones óptimas (Robinson, 2002).

La duración del ciclo de vida de los nematodos fitoparásitos depende en gran medida de la temperatura del suelo (Bridge y Starr, 2007). La temperatura óptima para el desarrollo de M. enterolobii se encuentra entre 20 y 30 °C (Greco y Di Vito, 2009; Tomaz et al., 2021), mientras que para R. reniformis varía entre 23 y 30 °C (Starr et al., 2002). Nuestros experimentos se realizaron a temperaturas cercanas a estos rangos óptimos: el primer ensayo se llevó a cabo entre 18 y 30 °C, y el segundo entre 20 y 35 °C.

En plantas de pepino, R. reniformis mostró un comportamiento similar al de M. enterolobii en cuanto al factor de reproducción y la severidad de los síntomas en los tratamientos donde ambos nematodos se inocularon simultáneamente. Esto sugiere que la reproducción de los nematodos depende en gran medida de la susceptibilidad del hospedante. Diversos autores han señalado que R. reniformis posee un amplio rango de hospedantes, siendo el pepino y la berenjena algunos de los más favorables para su desarrollo (Starr et al., 1991; Robinson et al., 1997; Vhadera et al., 2001; Valdez-Morales et al., 2024). Además, se ha reportado que las densidades poblacionales de R. reniformis están directamente relacionadas con la susceptibilidad del hospedante (Davis et al., 2003; Stetina et al., 2007; Moore y Lawrence, 2013).

En las inoculaciones combinadas, la especie de nematodo que se inoculó primero, ya fuera M. enterolobii o R. reniformis, presentó un mayor factor de reproducción tanto en plantas de tomate como de pepino. Este resultado podría deberse a la concentración inicial de unidades infectivas de la primera especie en la raíz, lo que genera competencia por espacio con la segunda especie. Esta reducción en la penetración influye directamente en la competencia entre ambos nematodos. Una población inicial elevada puede deteriorar los sitios de infección y provocar la acumulación de desechos metabólicos, lo que afecta el desarrollo de los nematodos. Por lo tanto, cuando las poblaciones son excesivas, el FR tiende a disminuir debido a la limitada disponibilidad de alimento y espacio (Salazar- Antón et al., 2013).

Estos hallazgos coinciden con estudios previos que han evaluado la interacción de R. reniformis con distintas especies de Meloidogyne en cultivos de algodón, piña y ricino (Diez et al., 2003; Aryal et al., 2011), los cuales proponen la competencia por espacio y nutrientes como mecanismo principal de la interacción antagónica entre nematodos. Sin embargo, investigaciones más recientes han concluido que una infección previa del hospedante con Rotylenchulus o Meloidogyne puede inducir una mayor resistencia frente a la otra especie mediante la activación de defensas sistémicas (Aryal et al., 2011; Aryal et al., 2012; Osman et al., 2012). Esta resistencia, mediada por la vía del ácido salicílico (Van Loon et al., 2006), fortalece los sistemas naturales de defensa de la planta frente a infecciones posteriores y proporciona una resistencia de amplio espectro contra diversos patógenos, incluidos los nematodos fitoparásitos (Osman et al., 2012).

Este estudio demostró que, en las co-inoculaciones, R. reniformis fue la especie más afectada en términos de factor de reproducción y severidad de los síntomas ocasionados, en comparación con M. enterolobii, tanto en plantas de tomate como de pepino. Este hallazgo contrasta con lo reportado por otros autores, quienes han señalado que R. reniformis suele tener una ventaja competitiva sobre especies del género Meloidogyne (Diez et al., 2003; Faske y Hurd, 2015; Ferreira et al., 2015). Los efectos de las interacciones entre nematodos están estrechamente vinculados con la naturaleza del parasitismo y la competencia entre especies, ya que la intensidad de esta competencia aumenta con la complejidad de la interacción entre el hospedante y el parásito (Kesba et al., 2005; Robinson et al., 2007).

El parasitismo de M. enterolobii se caracteriza por la inducción de células gigantes en el parénquima (Starr et al., 2002; Perry et al., 2009; Perry y Moens, 2013). Mediante su estilete, este nematodo introduce moléculas efectoras, principalmente enzimas pectolíticas y celulolíticas que reprograman la expresión génica del hospedante, alterando su metabolismo, fisiología y estructura celular para formar sitios de alimentación especializados. Como respuesta, la planta activa diversos mecanismos de defensa, entre ellos el aumento en la actividad de enzimas clave de la vía del fenilpropanoide, responsable de la síntesis de metabolitos secundarios con propiedades antimicrobianas y de monómeros de lignina, los cuales cumplen funciones estructurales y protectoras en los tejidos vegetales (Lagunes-Fortiz y Zavaleta-Mejía, 2016).

Por su parte, R. reniformis es un nematodo semiendoparásito que induce la formación de sincitios, principalmente en células del periciclo (Starr et al., 2002). Las hembras insertan su estilete en células del endodermo del hospedante y liberan una combinación de moléculas efectoras, entre las que se encuentran péptidos miméticos de las familias CLE y CEP (Eves-Van den Akker et al., 2016; Wubben et al., 2015). Estas moléculas provocan la lisis de la pared celular en la célula inicial y en células adyacentes del periciclo, lo que permite la fusión de sus citoplasmas y la formación de un único sincitio funcional (Wubben et al., 2015). La actividad de estas células efectoras está regulada por genes asociados al parasitismo, como glutathione peroxidase, pectin lyase, polygalacturonase, β-1,4-endoglucanase, β-1,4-endoxylanase y chorismate mutase (Wubben et al., 2010).

Además de la naturaleza del parasitismo de cada nematodo, diversos factores bioquímicos y moleculares pueden influir en su interacción competitiva. Ambas especies modifican el metabolismo y la expresión génica de la planta hospedante. Estudios previos han demostrado que los nematodos formadores de agallas alteran la expresión de genes relacionados con el control del ciclo celular, la modificación de la pared celular y la regulación hormonal para inducir la formación de células gigantes en las raíces (Cabrera et al., 2015; Wieczorek, 2015). Tanto los nematodos reniformes como los formadores de agallas suprimen las vías de señalización asociadas a las defensas de la planta durante todo el desarrollo de sus estructuras de alimentación (Jaouannet et al., 2013; Quentin et al., 2013).

Varios genes implicados en el parasitismo y en la formación de agallas se han identificado previamente (Mathesius, 2003). Por ejemplo, el gen nodulin N-26, que codifica una acuagliceroporina, se activa tanto durante la formación de agallas por nematodos formadores de nódulos como durante el parasitismo por nematodos reniformes (Favery et al., 2002). De forma similar, la quinasa receptora con repeticiones ricas en leucina (LRR) SYMRK/NORK, parte de un complejo receptor involucrado en la percepción de nematodos formadores de agallas, también ha demostrado tener un papel en el parasitismo de R. reniformis (Endre et al., 2002; Stracke et al., 2002; Weerasinghe et al., 2005; Redding et al., 2018).

Para comprender a fondo los mecanismos que determinan la interacción competitiva entre M. enterolobii y R. reniformis en plantas de tomate y pepino, se recomienda realizar estudios complementarios a nivel fisiológico, bioquímico y molecular.

Conclusiones

En las inoculaciones individuales, Meloidogyne enterolobii y Rotylenchulus reniformis alcanzaron los valores más altos de factor de reproducción (FR) y severidad de la enfermedad en raíces de tomate y pepino. En los tratamientos donde una especie se inoculó antes que la otra, la especie inoculada primero mostró un FR más elevado y causó síntomas más severos. En las co-inoculaciones simultáneas, ambos nematodos redujeron su FR y provocaron una menor severidad de síntomas en ambos cultivos. Sin embargo, en plantas de tomate, la reproducción de R. reniformis se vio más afectada que la de M. enterolobii.

Referencias

Aryal, S. K. Davis, R. F. Stevenson, K. L. Timper, P. Ji, P. 2011 Induction of systemic acquired resistance by Rotylenchulus reniformis and Meloidogyne incognita in cotton following separate and concomitant inoculations Journal of Nematology 43 160-165 [ Links ]

Aryal, S. K. Davis, R. F. Stevenson, K. L. Timper, P. Ji, P. 2012 Influence of infection of cotton by Rotylenchulus reniformis and Meloidogyne incognita on the production of enzymes involved in systemic acquired resistance Journal of Nematology 43 152-159 [ Links ]

Bhat, S. A. Parveen, G. 2012 Interaction between Rotylenchulus reniformis and Meloidogyne incognita on caster Ricinus communis L. Bioherald. International Journal of Biodiversity and Environment 2 67-72 [ Links ]

Bridge, J. Starr, J. L. 2007 Plant nematodes of agricultural importance: Chapter 1 Plant nematode Biology and Parasitism 5-8 [ Links ]

Byrd, D. W. Kirkpatrick, T. Barker, K. R. 1983 An improved technique for clearing and staining plant tissues for detection of nematodes Journal of Nematology 15 142-143 [ Links ]

Cabrera, J. Díaz-Manzano, F. E. Fenoll, C. Escobar, C. 2015 Chapter seven-Developmental pathways mediated by hormones in nematode feeding sites Advances in Botanical Research 73 167-188 10.1016/bs.abr.2014.12.005 [ Links ]

Christie, L. R. Perry, V. G. 1951 Removing nematodes from soil Proceedings of the Helminthological Society of Washington 18 106-108 [ Links ]

Da Silva, M. C. L. Santos, C. D. G. 2016 Distribution of Meloidogyne enterolobii in guava orchards in the state of Ceará, Brazil Revista Caatinga 30 335-342 10.1590/1983-21252017v30n208rc [ Links ]

Davis, R. F. Koenning, S. R. Kemerait, R. C. Cummings, T. D. Shurley, W. D. 2003 Rotylenchulus reniformis management in cotton with crop rotation Journal of Nematology 35 58-64 [ Links ]

Diez, A. Lawrence, G. W. Lawrence, K. S. 2003 Competition of Meloidogyne incognita and Rotylenchulus reniformis on cotton following separate and concomitant inoculations Journal of Nematology 35 422-429 [ Links ]

Endre, G. Kereszt, A. Kevei, Z. Mihacea, S. Kalo, P. Kiss, G. 2002 A receptor kinase gene regulating symbiotic nodule development Nature 417 962-966 [ Links ]

Eves-Van den Akker, S. Lilley, C. J. Yusup, H. B. Jones, J. T. Urwin, P. E. 2016 Functional C-terminally encoded peptide (CEP) plant hormone domains evolved de novo in the plant parasite Rotylenchulus reniformis Molecular Plant Pathology 17 1265-1275 10.1111/mpp.12402 [ Links ]

Faske, T. R. Hurd, K. 2015 Sensitivity of Meloidogyne incognita and Rotylenchulus reniformis to fluopyram Journal of Nematology 47 316-321 [ Links ]

Favery, B. Complainville, A. Vinardell, J. Lecomte, P. Vaubert, D. Mergaert, P. Kondorosi, A. Kondorosi, E. Crespi, M. Abad, P. 2002 The endosymbiosis-induced genes ENOD40 and CCS52a are involved in endoparasitic nematode interactions in Medicago truncatula Molecular Plant-Microbe Interaction 15 1008-1013 10.1094/MPMI.2002.15.10.1008 [ Links ]

Ferreira, T. F. Souza, R. M. Idalino, W. S. S. Ferreira, K. D. S. Brioso, P. S. T. 2015 Interaction of Rotylenchulus reniformis and Meloidogyne javanica with mealybug wilt of pineapple, in microplots European Journal of Plant Pathology 141 761-768 10.1007/s10658-014-0576-5 [ Links ]

Ferris, H. L. C. Viglierchio, R. Westerdahl, B. Wu, W. Anderson, C. E. Juurma, A. 1993 Host Status of selected crops to Meloidogyne chitwoodi Journal of Nematology 25 849-857 [ Links ]

Fontana, L. F. Arieira, C. R. D. Abe, V. H. F. Severino, J. J. Arieira, J. D. O. Monteiro, R. N. F. 2018 Interference of Meloidogyne javanica in the reproduction of Pratylenchus brachyurus in soybean cultivar BRS/MT pintado Summa Phytopathologica 44 143-147 10.1590/0100-5405/177037 [ Links ]

Gomes, V. M. Souza, R. M. Almeida, A. M. Dolinski, C. 2014 Interaction between Meloidogyne enterolobii and Helicotylenchus dihysteroides in guava seedlings Nematoda 1 e01014 [ Links ]

Greco, N. Di Vito, M. 2009 Dinámica poblacional y niveles de daño Nematodos agalladores 246-274 CAB International Wallingford [ Links ]

Guo, X. Chronis, D. De La Torre, C. M. Smeda, J. Wang, X. Mitchum, M. G. 2015 Enhanced resistance to soybean cyst nematode Heterodera glycines in transgenic soybean by silencing putative CLE receptors Plant Biotechnology Journal 13 801-810 10.1111/pbi.12313 [ Links ]

Jaouannet, M. Magliano, M. Arguel, M. J. Gourgues, M. Evangelisti, E. Abad, P. Rosso, M. N. 2013 The root-knot nematode calreticulin mi-CRT is a key effector in plant defense suppression Molecular Plant-Microbe Interaction 26 97-105 10.1094/MPMI-05-12-0130-R [ Links ]

Jones, J. T. Haegeman, A. Danchin, E. G. Gaur, H. S. Helder, J. Jones, M. G. K. Kikuchi, T. Manzanilla-López, R. Palomares-Rius, J. E. Wesemael, W. M. L. Perry, R. N. 2013 Top 10 plant-parasitic nematodes in molecular plant pathology Molecular Plant Pathology 14 946-961 10.1111/mpp.12057 [ Links ]

Karthika, K. S. Nisha, M. S. Anitha, N. 2020 Indigenous bacterial antagonists against reniform nematode, Rotylenchulus reniformis linford and oliveira in vegetable cowpea Indian Journal of Nematology 50 101-106 [ Links ]

Kesba, H. H. Al-Sayed, A. S. A. 2005 Interactions of three species of plant-parasitic nematodes with arbuscular mycorrhizal fungus, Glomus macrocarpus, and their effect on grape biochemistry Nematology 7 945-952 [ Links ]

Khan, R. M. Khan, M. W. Khan, A. M. 1985 Cohabitation of Meloidogyne incognita and Rotylenchulus reniformis in tomato roots and effect on multiplication and plant growth Nematología Mediterránea 13 153-159 [ Links ]

Lagunes-Fortiz, E. Zavaleta-Mejía, E. 2016 Función de la lignina en la interacción planta-nematodos endoparásitos sedentarios Revista Mexicana de Fitopatología 34 43-63 10.18781/R.MEX.FIT.1506-7 [ Links ]

Manzanilla-López, R. H. Starr, J. L. 2009 Interacciones con otros patógenos Nematodos agalladores 223-245 CABI Wallingford, Reino Unido [ Links ]

Martínez-Gallardo, J. A. Díaz-Valdes, T. Allende-Molar, R. Retes-Manjarrez, J. E. Carrillo-Fasio, J. A. 2019 Identificación y distribución de Meloidogyne spp. en tomate de Sinaloa México Revista Mexicana de Ciencias Agrícolas 10 453-459 10.29312/remexca.v10i2.392 [ Links ]

Mateos, R. G. Leal, R. P. 2003 Fitoalexinas: mecanismo de defensa de las plantas Revista Chapingo. Serie ciencias forestales y del ambiente 9 5-10 [ Links ]

Mathesius, U. 2003 Conservation and divergence of signaling pathways between roots and soil microbes-The rhizobium-legume symbiosis compared to the development of lateral roots, mycorrhizal interactions and nematode-induced galls Plant Soil 255 105-119 [ Links ]

Melakeberhan, H. Dey, J. 2003 Competition between Heterodera glycines and Meloidogyne incognita or Pratylenchus penetrans: Independent infection rate measurements Journal of Nematology 35 1-6 [ Links ]

Moore, S. R. Lawrence, K. S. 2013 The effect of soil texture and irrigation on Rotylenchulus reniformis and cotton Journal of Nematology 45 99-105 [ Links ]

Moens, T. Araya, M. Swennen, R. De Waele, D. 2006 Reproduction and pathogenicity of Helicotylenchus multicinctus, Meloidogyne incognita and Pratylenchus coffeae, and their interaction with Radopholus similis on Musa Journal of Nematology 8 45-58 10.1163/156854106776179999 [ Links ]

Nega, G. Petena, F. 2015 Root necrosis assessment of plant parasitic nematodes of banana (Musa spp.) at Arbaminch, Ethiopia Journal of Biology, Agriculture and Healthcare 5 15 76-80 [ Links ]

Osman, H. A. Youssef, M. M. A. El-Gindi, A. E. M. Y. Ameen, H. H. Abd-Elbary, N. A. H. Lashein, A. M. S. 2012 Effect of reniform nematode, Rotylenchulus reniformis as biotic inducer of resistance against root-knot nematode, Meloidogyne incognita in potato Journal of Plant Protection Research 52 333-336 10.2478/v10045-012-0054-z [ Links ]

Perry, R. N. Moens, M. 2013 Plant Nematology CABI London, UK 565 2nd edition [ Links ]

Philbrick, A. N. Adhikari, T. B. Louws, F. J. Gorny, A. M. 2020 Meloidogyne enterolobii, a major threat to tomato production: current status and future prospects for its management Frontiers in Plant Science 11 60-63 10.3389/fpls.2020.606395 [ Links ]

Quentin, M. Abad, P. Favery, B. 2013 Plant parasitic nematode effectors target host defense and nuclear functions to establish feeding cells Frontiers in Plant Science 4 1-7 10.3389/fpls.2013.00053 [ Links ]

Redding, N. W. Agudelo, P. Wells, C. E. 2018 Multiple nodulation genes are up-regulated during establishment of reniform nematode feeding sites in soybean Phytopathology 108 275-291 10.1094/PHYTO-04-17-0154-R [ Links ]

Robinson, A. F. Inserra, R. N. Caswell-Chen, E. P. Vovlas, N. Troccoli, A. 1997 Rotylenchulus species: Identification, distribution, host ranges, and crop plant resistance Nematropica 27 127-180 [ Links ]

Robinson, A. F. 2002 Reniform nematodes: Rotylenchulus species Plant resistance to parasitic nematodes Plant resistance to parasitic nematodes 153-174 CAB International London, UK [ Links ]

Robinson, A. F. 2007 Reniform in US cotton: When, where, why, and some remedies Annual Review of Phytopathology 45 263-288 [ Links ]

Salazar-Antón, W. Guzmán-Hernández, T. D. J. 2013 Efecto de poblaciones de Meloidogyne sp. en el desarrollo y rendimiento del tomate Agronomía Mesoamericana 24 419-426 [ Links ]

Salazar-Antón, W. Guzmán-Hernández, T. D. J. 2014 Efecto nematicida de extractos de Quassia amara y Brugmansia suaveolens sobre Meloidogyne sp. asociado al tomate en Nicaragua Agronomía Mesoamericana 25 111-119 [ Links ]

Salazar-Mesta, R. J. Carrillo-Fasio, J. A. Tovar-Pedraza, J. M. García-Estrada, R. S. Mora-Romero, G. A. Vega-Hernández, R. Torres-López, J. 2023 First report of the root-knot nematode Meloidogyne enterolobii parasitizing eggplant in Mexico Plant Disease 107 16-38 10.1094/PDIS-08-22-1846-PDN [ Links ]

Salazar-Mesta, R. J. Carrillo-Fasio, J. A. Retes-Manjarrez, J. E. García-Estrada, R. S. León-Félix, J. Mora-Romero, G. A. Osuna-Enciso, T. Tovar-Pedraza, J. M. 2023 Characterization, pathogenicity, and reproduction of Meloidogyne enterolobii populations parasitizing vegetables in Sinaloa, Mexico Tropical Plant Pathology 48 394-407 10.1007/s40858-023-00576-7 [ Links ]

Salazar-Mesta, R. J. Carrillo-Fasio, J. A. Retes-Manjarrez, J. E. García-Estrada, R. S. León-Félix, J. Tovar-Pedraza, J. M. 2024 Characterization of resistance responses to Meloidogyne enterolobii in Capsicum annuum landraces from Mexico Chilean Journal of Agricultural Research 84 301-310 10.4067/S0718-58392024000300301 [ Links ]

SIAP 2023 Servicio de información agroalimentaria y pesquera Secretaría de Agricultura y Desarrollo Rural http://www.gob.mx/siap Accessed 23 Febrero 2024 [ Links ]

Speijer, P. R. De Waele, D. 1997 Screening of Musa germplasm for resistance and tolerance to nematodes INIBAP Montpellier, France 42 INIBAP Technical Guidelines 1 [ Links ]

Starr, J. L. 1991 Rotylenchulus reniformis on greenhouse-grown foliage plants: host range and sources of inoculum Journal of Nematology 23 6-34 [ Links ]

Starr, J. L. Cook, R. Bridge, J. 2002 Plant Resistance to Parasitic Nematodes CABI Publishing London, UK 153 [ Links ]

Stetina, S. R. Young, L. D. Pettigrew, W. T. Bruns, H. A. 2007 Effect of corn-cotton rotations on reniform nematode populations and crop yield Nematropica 37 237-248 [ Links ]

Stracke, S. Kistner, C. Yoshida, S. Mulder, L. Sato, S. Kaneko, T. Tabata, S. Sandal, N. Stougaard, J. Szczyglowski, K. Parniske, M. 2002 A plant receptor-like kinase required for both bacterial and fungal symbiosis Nature 417 959-962 [ Links ]

Taylor, A. L. Sasser, J. N. 1978 Identification and control of root knot nematodes (Meloidogyne spp.) Departamento Plant Pathology N.C. State University and USAID 111 [ Links ]

Tomaz, J. P. Gouveia, A. C. de Souza, Y. G. da Silva, S. A. Machado, Z. A. C. 2021 Arabidopsis thaliana as a susceptible host for studies of Meloidogyne paranaensis and plant interaction Tropical Plant Pathology 46 465-475 10.1007/s40858-021-00424-6 [ Links ]

Valdez-Morales, M. T. Carrillo-Fasio, J. A. García-Estrada, R. S. Correia, K. C. Cruz-Lachica, I. Marquez-Zequera, I. Tovar-Pedraza, J. M. 2024 Occurrence of the reniform nematode Rotylenchulus reniformis parasitizing cucumber and eggplant in Mexico Plant Health Progress 25 10-15 10.1094/PHP-10-23-0087-BR [ Links ]

Van Loon, L. C. Rep, M. Pieterse, C. M. J. 2006 Significance of inducible defense-related proteins in infected plants Annual Review of Phytopathology 44 135-162 10.1146/annurev.phyto.44.070505.143425 [ Links ]

Vadhera, I. Shukla, B. N. Javant, B. 2001 Studies on Rotylenchulus reniformis - a review Agricultural Review 22 222-227 [ Links ]

Weerasinghe, R. Bird, D. Allen, N. 2005 Root-knot nematodes and bacterial nod factors elicit common signal transduction events in Lotus japonicus Proceeding of the National Academy of Sciences 102 3147-3152 10.1073/pnas.0407926102 [ Links ]

Wieczorek, K. 2015 Chapter three-Cell wall alterations in nematode-infected roots Advances in Botanical Research 73 61-90 [ Links ]

Wubben, M. J. Callahan, F. E. Scheffler, B. S. 2010 Transcript analysis of parasitic females of the sedentary semi-endoparasitic nematode Rotylenchulus reniformis Molecular and Biochemical Parasitology 172 31-40 10.1016/j.molbiopara.2010.03.011 [ Links ]

Wubben, M. J. Gavilano, L. Baum, T. J. Davis, E. L. 2015 Sequence and spatiotemporal expression analysis of CLE-motif containing genes from the reniform nematode (Rotylenchulus reniformis Linford and Oliveira) Journal of Nematology 47 159-165 [ Links ]

Recibido: 22 de Septiembre de 2024; Aprobado: 20 de Abril de 2025

* Autor de Correspondencia: Juan Manuel Tovar-Pedraza juan.tovar@ciad.mx

Creative Commons License Este es un artículo publicado en acceso abierto bajo una licencia Creative Commons