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Agrociencia

On-line version ISSN 2521-9766Print version ISSN 1405-3195

Agrociencia vol.52 n.7 México Oct./Nov. 2018

 

Protección Vegetal

Características biológicas y serológicas del virus mosaico amarillo del calabacín aislado de calabacín (Cucurbita pepo), calabaza de invierno (C. maxima) y calabaza (C. moschata)

Mehmet Ali Sevik1 

1 Department of Plant Protection, Faculty of Agriculture, University of Ondokuz Mayis, Samsun, Turkey.


Resumen

El virus del mosaico amarillo del calabacín (ZYMV) es uno de los virus de mayor importancia económica para los cultivos de cucurbitáceas, que causa mosaico severo, formación de ampollas en la lámina foliar, malformación y frutos nudosos, y presenta una importante variabilidad biológica. El objetivo de este estudio fue determinar la prevalencia e incidencia del ZYMV en las principales áreas de cultivo de verano (Cucurbita pepo) y calabazas de invierno (C. maxima y C. moschata) en zonas de cultivo en Turquía-Samsun.Los estudios de campo se realizaron en las temporadas de cultivo de 2015-2016 en las principales regiones de cultivo de cucurbitáceas. En cinco regiones, se recolectaron 225 muestras sintomáticas. Las muestras de tres especies diferentes de Cucurbita se probaron mediante un método biológico y serológico utilizando el antisuero policlonal ZYMV. Los resultados de las pruebas serológicas revelaron que 84 de 225 muestras contenían ZYMV: 34 de 70 muestras de zucchini (C. pepo), 28 de 90 muestras de calabaza (C. maxima) y 22 de las 65 muestras de calabazas (C. moschata) en 2015-2016. Se obtuvieron tres aislados de ZYMV de calabacín en Carsamba (ZYMV-CA), calabaza de invierno en Tekkekoy (ZYMV-TE) y calabaza en Bafra (ZYMV-BA), y su variabilidad biológica se detectó en diferentes huéspedes, incluyendo los cultivos de cucurbitáceas.

Palabras clave: pruebas biológicas y serológicas; calabaza de verano; virus; calabaza de invierno; ZYMV

Abstract

Zucchini yellow mosaic virus (ZYMV) is one of the most economically important viruses of cucurbit crops, causing severe mosaic, blistering of leaf lamina, malformation, and knobbed fruits, and presents an important biological variability. The objective of this study was to determine the prevalence and incidence of ZYMV in major summer (Cucurbita pepo), and winter squashes (C. maxima, and C. moschata) growing areas of Turkey-Samsun. Field surveys were made in 2015-2016 cropping seasons in major cucurbit growing regions. In five regions, 225 symptomatic samples were collected. Samples from three different species of Cucurbita were tested by biological and serological method using ZYMV polyclonal antiserum. Serological test results revealed that 84 out of 225 samples contained ZYMV, 34 out of 70 zucchini (C. pepo) samples, 28 out of 90 squash (C. maxima) samples containing ZYMV, and 22 out of 65 pumpkin (C. moschata) samples had ZYMV in 2015-2016. Three ZYMV isolates were obtained from zucchini at Carsamba (ZYMV-CA), winter squash at Tekkekoy (ZYMV-TE), and pumpkin at Bafra (ZYMV-BA), and their biological variability was detected on different hosts, including cucurbit crops.

Key words: Biological and serological tests; summer squash; virus; winter squash; ZYMV

Introducción

Hay tres especies de Cucurbita de importancia económica, C. pepo (calabacín), C. maxima (calabaza) y C. moschata (calabaza), que tienen diferentes adaptaciones climáticas y tienen amplia distribución en regiones agrícolas del mundo (Paris et al. 2005). El calabacín, la calabaza de invierno y la calabaza son tres de los cultivos de cucurbitáceas más importantes en Turquía. La producción anual de calabaza y calabaza de invierno en Turquía fue 93 672 t en 2014. La ciudad de Samsun, ubicada en la región central del Mar Negro, tiene una participación de 10.5 % en la producción total de Turquía (Turkstat, 2014).

Las especies de cucurbitáceas son susceptibles a enfermedades que atacan las raíces, el follaje y la fruta (Howard et al., 1994) y alrededor de 39 especies diferentes de virus causan enfermedades de cucurbitáceas (Ali et al., 2012). El virus del mosaico amarillo del calabacín (ZYMV) es un patógeno viral común que reduce la calidad y el rendimiento de la fruta (Bonilha et al., 2009); es un potyvirus con partículas filamentosas y flexibles de ARN monocatenario, de alrededor de 750 nm de largo y una proteína en la cubierta (Spadotti et al., 2015). Es fácilmente transmisible a una amplia gama de huéspedes y lo transmiten 26 especies de áfidos de manera no persistente (Katis et al., 2006).

Existen pocos estudios sobre las características de la aparición de la enfermedad y la patogenicidad del ZYMV en las calabazas de verano e invierno en Turquía. Su distribución es amplia en las regiones y tiene una variabilidad biológica que causa epidemias devastadoras en una variedad de cultivos de cucurbitáceas. Por lo tanto, el objetivo de este estudio fue determinar la presencia, prevalencia y características biológicas de ZYMV en diferentes calabazas en las principales áreas productoras de cucurbitáceas de la región del Mar Negro en Turquía.

Materiales y Métodos

Estudios

Las áreas más reportadas por la alta producción de cultivos de cucurbitáceas en la provincia de Samsun se sometieron a un estudio de plantas previamente infectadas con ZYMV. Las plantas analizadas fueron calabacín, calabaza de invierno y calabaza. Muestras de hojas y frutos sintomáticos se recolectaron en los distritos Bafra (28), Çarşamba (60), Tekkekoy (90), Terme (25) y Canik (22) (Cuadro 1). Los síntomas observados en las hojas y la fruta se registraron en el momento de la recolección de las muestras (Jossey y Babadoost, 2008).

Cuadro 1 Presencia de ZYMV en tres especies de Cucurbita cultivadas en Samsun en 2015-2016. 

Host Samples tested/ infected ZYMV %
2015 2016
Cucurbita pepo 35/15 35/19 34 48.5
C. maxima 45/17 45/11 28 31.1
C. moschata 35/12 30/10 22 33.8
Total 115/44 110/40 225/84 37.3

Las recolecciones se realizaron de 2015 al 2016, durante el verano (70 muestras) y en la temporada de invierno (155 muestras) en cada sitio. Las muestras recogidas se colocaron en bolsas de plástico, se llevaron al laboratorio el mismo día y se mantuvieron a 4 °C hasta un siguiente uso.

Identificación serológica

En este estudio se usaron kits de antisuero policlonal para ZYMV (Bioreba) y 96 placas de pocillos de poliestireno (TPP). La prueba inmunoabsorbente tipo emparedado ligado a enzimas de doble anticuerpo (DAS-ELISA) se usó para el examen de muestras. Las muestras para DAS-ELISA se prepararon moliendo el tejido foliar en una solución salina tamponada con fosfato, pH 7.4 con 2 % de PVP y 0.2 % de albúmina bovina (relación 1:5). Las placas se incubaron 2 h a 24 °C después de pipetear el tampón del sustrato, y los valores de absorbancia se leyeron a 405 nm usando un lector de microplacas y también se confirmaron visualmente después de la incubación de 2 h a temperatura ambiente.

Todas las muestras analizadas en dos pocillos replicados y con un valor de absorbancia mayor a tres veces el de un control negativo se calificaron como positivas (Spadotti et al., 2015).

Inoculación mecánica

La inoculación mecánica se realizó en hojas de cotiledón espolvoreadas con carborandum en la etapa de la hoja cotiledonaria. Todas las inoculaciones se repitieron tres veces. Seis plantas de cada especie de cucurbitáceas se utilizaron para cada tratamiento. Savia preparada desde muestras de calabazas ELISA positivas (ZYMV-CA), calabazas de invierno (ZYMV-TE) y calabazas (ZYMV-BA) más plantas de C. pepo, C. maxima, C. moschata, Cucumis sativus y Citrillus vulgaris, usando 0.01 del tampón de fosfato M 0.01 (pH 7,0), se inoculó mecánicamente en plantas con polvo de carborundo de cada planta en prueba de Cucurbitáceas (Hosseini et al., 2007).

Las plantas testigo se inocularon con tampón. Las hojas se enjuagaron con agua y las plantas se mantuvieron en una habitación climatizada a 24 °C y con una humedad relativa de 90 % para su observación. Las plantas inoculadas se probaron para infecciones por ZYMV durante 30 d después de la inoculación usando DAS-ELISA.

Resultados y Discusión

Los síntomas de la enfermedad de tipo viral más comúnmente observados en los campos fueron el mosaico, el moteado de las hojas y las malformaciones de la fruta, con grandes pérdidas en la cosecha. La incidencia de la enfermedad del virus evaluada mediante una búsqueda visual de síntomas similares al virus fue de 37 % de los campos de cucurbitáceas estudiados. Se examinó un total de 225 muestras sintomáticas de cinco regiones diferentes.

Los resultados de DAS-ELISA mostraron que 84 muestras de calabacín, calabaza de invierno y calabaza de 225 muestras de cucurbitáceas analizadas reaccionaron positivamente con ZYMV. En C. pepo, C. maxima y C. moschata, el virus prevalente fue ZYMV y se detectó en 34 de 70, 28 de 90 y 22 de 65 muestras, respectivamente (Cuadro 1).

ZYMV se encontró en todas las regiones de cultivo de cucurbitáceas registradas. La mayor incidencia de virus entre las regiones se registró en Carsamba (56.6 %), seguida de Bafra (35.7 %), Terme (32.0 %), Tekkekoy (31.1 %) y Canik (18.1 %) (Cuadro 2).

Cuadro 2 Presencia de ZYMV en muestras de calabaza recolectadas en 2015-2016. 

Regions No. of fields surveyed Samples tested/ infected ZYMV %
2015 2016
Bafra 10 15/6 13/4 10 35.7
Carsamba 20 30/18 30/16 34 56.6
Tekkekoy 30 45/12 45/16 28 31.1
Terme 8 13/5 12/3 8 32.0
Canik 7 12/3 10/1 4 18.1
Total 75 115/44 110/40 225/84 37.3

Los aislados de ZYMV (CA, TE y BA) se inocularon mecánicamente en plantas de ensayo para caracterizaciones biológicas y se observó el desarrollo de los síntomas 7 d después de realizar la inoculación. Las reacciones de las plantas de cucurbitáceas analizadas se resumen en el Cuadro 3.

Cuadro 3 Síntomas causados por ZYMV en plantas de prueba y muestras positivas de ELISA. 

Species Symptoms*/ DAS-ELISA**
ZYMV-CA ZYMV-TE ZYMV-BA
C. pepo Mo, LM */ +** Mo / + Mo, LM / +
C. maxima Mo, LD / + Mo, LD / + Mo / +
C. moschata Mo / + Mo / + Mo / +
C. sativus Mo / + Mo / + Mo / +
C. vulgaris NS / - NLL / + NS / -

* Mo: mosaico, LM: malformación de la hoja, LD: deformación de la hoja, NLL: lesión local necrótica y NS: sin síntomas. ** +: Virus detectado en DAS-ELISA.

Todos los aislados de ZYMV infectaron sistémicamente a C. pepo, C. maxima, C. moschata y C. sativus. En contraste, el ZYMV aislado de calabaza de invierno produjo lesiones locales necróticas en C. vulgaris (Cuadro 3). Más de 39 diferentes virus se reportan de la familia Cucurbitaceae, pero ZYMV es una de las enfermedades virales más importantes económicamente de esta familia de plantas (Bonilha et al., 2009). Este virus se reportó por primera vez en el norte de Italia por Lisa et al. (1981), y es responsable de pérdidas significativas en el rendimiento y la calidad de las verduras cucurbitáceas en el mundo (Spadotti et al., 2015).

En nuestro estudio se recolectaron 225 muestras de hojas sintomáticas de cucurbitáceas en 2015-2016 y se analizaron para detectar la presencia de ZYMV. Los datos mostraron que ZYMV era muy común en las áreas de investigación (Cuadro 1) y se encontraron plantas infectadas en todas las calabazas cultivadas y utilizadas en las pruebas, incluyendo calabacín, calabaza de invierno y calabaza.

Yakoubi et al. (2008) estudiaron la estructura poblacional de ZYMV en Túnez, y las pruebas DAS-ELISA mostraron que 92 muestras de calabacín y calabaza de invierno de 106 muestras de cucurbitáceas reaccionaron positivamente con un antisuero policlonal ZYMV, que se encontró en todas las regiones de cultivo de las cucurbitáceas registradas: Bizerte (54 muestras positivas de 55 probadas, Cap Bon (29/37) y Monastir (9/14)).

En nuestro estudio, la presencia de ZYMV fue 48.5, 33.8 y 31.1 % en calabacín, calabaza y calabaza de invierno, respectivamente (Cuadro 1). Los estudios realizados para identificar virus que infectan calabaza y calabaza de invierno en Illinois, EUA, detectaron ZYMV en 18, 4 y 4 % de las muestras analizadas en 2004, 2005 y 2006, respectivamente (Jossey y Babadoost, 2008).

De acuerdo con Prendeville et al. (2012), el grado de propagación del virus varía mucho entre regiones y años. En nuestro estudio, la incidencia de ZYMV fue 38.2 % y 36.3% en 2015 y 2016, respectivamente, y se registró en diferentes campos abiertos comerciales en cinco regiones de Samsun (Cuadro 2).

Las plantas infectadas con ZYMV exhiben un mosaico foliar severo, amarilleamiento y aspecto nada alentador en las hojas. Los frutos están atrofiados, retorcidos y deformados, lo que resulta en un rendimiento reducido por lo cual las plantas no se puedan comercializar, en especial el calabacín (Spadotti et al., 2015).

En nuestro estudio se observaron síntomas típicos de mosaico y moteado en las hojas infectadas con ZYMV, y malformaciones de frutos en calabazas de verano e invierno infectadas naturalmente con ZYMV, lo cual coincide con los resultados reportados por Lecoq et al. (2009).

Para las caracterizaciones biológicas de ZYMV, se inocularon mecánicamente los aislados en plantas de cucurbitáceas y el desarrollo de síntomas se observó después de 7 días de la inoculación. Las plantas de sandía exhibieron manchas necróticas 1 semana después de la inoculación, y se observaron mosaicos con deformación de las hojas en todas las plantas inoculadas de calabacín, calabaza de invierno, calabaza y pepino 7 d después de la inoculación; además, hubo variabilidad biológica entre los aislados. Por su agresividad y virulencia, ZYMV es una grave amenaza para la producción de cucurbitáceas en el mundo (Singh et al., 2003).

En nuestro estudio ZYMV-CA fue más agresivo en cucurbitáceas, pero los aislados de TE y BA no pudieron infectar a las plantas de sandía, y provocaron síntomas más leves en las plantas de calabaza de invierno, calabaza y pepino.

De forma similar, se analizaron los aislados de ZYMV en 11 muestras de aislados de pepino, calabaza de invierno y calabacín entre 2001 y 2006 en Eslovaquia y la República Checa; la mayoría de los aislados mostró síntomas típicos de mosaico en los genotipos de calabacín, y el aislado SE04T fue el único que no produjo síntomas, aunque la detección del virus se detectó mediante DAS-ELISA en todos los genotipos de cucurbitáceas analizados (Glasa et al., 2007).

En la transmisión de áfidos en condiciones naturales, la aparición y propagación de variantes agresivas podría aumentar mediante los áfidos que prefieren plantas que manifiestan síntomas (Fereres et al., 1999). El virus detectado en nuestro estudio se propagó de manera eficiente por la acción de áfidos, semillas e inoculación mecánica (Yakoubi et al., 2008).

El ZYMV es transmisible por los áfidos de manera no persistente, es decir, por una transmisión rápida de algunos minutos sin adquisición prolongada y alimentación por inoculación. Nuestros resultados confirmaron la presencia de ZYMV en la región del Mar Negro medio y revelaron que el virus está muy extendido en las especies de Cucurbitáceas. El virus se detectó en todos los campos de calabacines, calabazas de invierno y calabazas, pero hubo una mayor incidencia de infección por el virus en algunas regiones, en comparación con otras. Al parecer, en un área, la presencia de una fuente de inóculo, especialmente de semillas infectadas, fue más importante para la infección por virus que la ubicación de los campos (Golnaraghi et al., 2004).

Conclusiones

El ZYMV se disemina en las cucurbitáceas y casi todos los cultivares de calabaza de invierno que se cultivan están infectados. La presencia generalizada de ZYMV en las principales zonas productoras de calabaza de verano e invierno en la región del Mar Negro de Turquía puede tener un mayor impacto en la producción de cucurbitáceas en todo el país. Reportamos las características biológicas de aislados de ZYMV de las cucurbitáceas, lo que podría proporcionar una mejor comprensión de la epidemiología del ZYMV.

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Recibido: Marzo de 2017; Aprobado: Octubre de 2017

* Autor responsable: malis@omu.edu.tr

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