Diversidad de Hongos en Semilla de Trigo de Temporal

Diversity of Fungi in Grain of Wheat of Temporary

Emma Sandoval Martínez¹, Santos Gerardo Leyva Mir¹, Héctor Eduardo Villaseñor Mir², María Florencia Rodríguez García² y Luis Antonio Mariscal Amaro³

¹ UACH, Parasitología Agrícola, Carr. México-Texcoco, Km. 38.5, Chapingo, Edo. de México, CP 56230, México.

³ INIFAP-CEBAJ, Km. 6.5 Carr. Celaya-San Miguel de Allende, Celaya, Guanajuato, CP 38110, México. Correspondencia: mariscal.luis@inifap.gob.mx

Recibido: Marzo 27, 2012
Aceptado: Junio 23, 2012

Resumen

El estudio tuvo como objetivo de identificar y cuantificar la incidencia y frecuencia de hongos en semilla de trigo de temporal en los Valles Altos de México. La semilla se colectó en los ciclos primavera-verano 2009 y 2010 en 10 localidades de los estados de México, Puebla y Tlaxcala. Se cuantificó la incidencia y frecuencia de cada especie por el método de Freezing Blotter. Se identificaron 11 especies reportadas como patógenas: Curvularia sp., Fusarium avenaceum, F. culmorum, F. equiseti, F. graminearum, F. oxysporum, F. poae, F. verticillioides, Helminthosporium cynodontis, H. sativum y Microdochium nivale; la especie con mayor frecuencia fue F. graminearum con 4 % y la mayor incidencia de especies fue en Chapingo y Puebla en 2009 y Tlaxcala en 2010.

Palabras clave: Frecuencia, incidencia, porciento, temporal, Triticum aestivum.

This study was done with the aim to identify and quantify the incidence and prevalence of fungi in rainfed wheat seed in the high valleys of Mexico. The seed was collected during spring-summer 2009 and 2010 in 10 locations of Mexico, Puebla and Tlaxcala states. The incidence and frequency of each species was quantified by the Freezing Blotter method. Eleven reported pathogenic species were identified and reported: Curvularia sp., Fusarium avenaceum, F. culmorum, F. equiseti, F. graminearum, F. oxysporum, F. poae, F. verticillioides, Helminthosporium cynodontis, H. sativum and Microdochium nivale; the most common species was F. graminearum with 4 % and the highest species incidence was in Chapingo and Puebla in 2009 and Tlaxcala in 2010.

Keywords: Frequency, incidence, percentage, rainfed, Triticum aestivum.

Con la movilización del trigo (Triticum aestivum L.) de una región a otra del país, se pueden transportar organismos que llegarían a ocasionar serios problemas al cultivo en campo o podrían afectar la calidad al procesar la semilla (grano). En México, anualmente, se movilizan alrededor de 3.6 millones de t de semilla de trigo de las regiones de producción a los centros de procesamiento (CANIMOLT, 2010). Los hongos transmitidos por semilla pueden sobrevivir hasta 10 años como esporas o estructuras de reposo dentro y sobre la semilla (OMAFRA, 2009); por lo tanto son fuente de inóculo para el siguiente ciclo de cultivo. En campo, la semilla es invadida por hongos como Fusarium spp., y Helminthosporium spp., que causan enfermedades de importancia agrícola (Fakhrunnisa y Ghaffar, 2006). Ivic et al. (2009) encontraron que 5 al 69 % de las semillas de trigo estaban contaminadas con varias especies de Fusarium causantes de pudriciones de raíz y tallo, y además productoras de toxinas nocivas. En almacén, la semilla es invadida principalmente por Aspergillus spp., y Penicillium spp., que ocasionan pudriciones, disminución de la calidad física, reducen la germinación, producen decoloraciones, ocasionan otros cambios bioquímicos, y sintetizan toxinas nocivas (Fakhrunnisa y Ghaffar, 2006). En campo, los daños por hongos transmitidos por semilla son la disminución del porcentaje de germinación y emergencia, muerte de plántulas poco después de la germinación, y las que sobreviven tienen menor vigor y son susceptibles a otras enfermedades (González y Trevathan 2000). En el año 2010, en los Valles Altos de México se produjo el 38 % de trigo bajo temporal (SIAP, 2011). Aunque en estas regiones se han reportado algunas epidemias esporádicas, poco se sabe de la diversidad de hongos que conviven con el cultivo de trigo en México lo que puede representar un problema a futuro (Gilchrist, 2000). Por la problemática anterior, en este estudio se planteó el objetivo de identificar la diversidad y cuantificar la incidencia de hongos en la semilla de trigo de temporal. En diez sitios se tomaron muestras de semilla de trigo sembrado en el ciclo primavera-verano (P-V) en 2009 y 2010 en los estados de México, Puebla y Tlaxcala. En 2010 se muestreó en dos fechas en el sitio Chapingo, Edo. de México (Cuadro 1). Algunas localidades históricamente han sido zonas trigueras. Cuando la semilla completó su madurez fisiológica, de cada parcela se colectó una muestra al azar de cinco espigas de plantas con síntomas de amarillamiento, marchites, manchado de hojas y espigas, etc. El tamaño de parcela fue de cuatro surcos espaciados a 0.30 x 11 m de largo. Las semillas se remojaron durante 3 hipoclorito de sodio (3 %) para desinfestarlas y se enjuagaron con agua destilada estéril tres veces. Se utilizó el método de Freezing Blotter descrito por Warham et al. (1998): se colocaron 40 semillas por tratamiento (seis repeticiones) espaciadas con una plantilla sobre papel secante húmedo en contenedores de plástico. Se sellaron los contenedores con parafilm, se incubaron a 20 °C por 48 h (12 h luz blanca y 12 h oscuridad). Posteriormente, se colocaron en el congelador a temperatura de -15 a -20 °C por 24 h para matar el embrión. Finalmente se dejaron a 20 °C por diez días. La identificación de los hongos se realizó considerando las características morfológicas de las colonias (forma, tamaño y color), y con preparaciones temporales del micelio y estructuras de reproducción, con ayuda de un microscopio compuesto. Las colonias, micelio y estructuras reproductivas se caracterizaron con base a Zillinsky (1984), Wiese (1987), Warham et al. (1998) y Leslie y Summerell (2006). Se contabilizó el número de semillas sin hongos (sanas), con hongos patógenos y con saprófitos, según lo reportado por la literatura, para todos los sitios muestreados y se obtuvo el porcentaje de incidencia; se hizo un análisis por SAS (Statistical Analysis System) y prueba de comparación de medias Tukey (p = 0.05) (Castillo, 2003). También del total de semillas obtenidas por muestra y por sitio, se obtuvo la frecuencia de las diferentes especies de hongos identificadas.

En el ciclo P-V 2009 se identificaron 11 especies reportadas como patógenas y en el ciclo P-V 2010, se identificaron nueve especies (Cuadro 1). Los sitios con mayor incidencia de hongos en 2009 fueron Chapingo, Estado de México y Cuyoaco, Puebla; y en P-V 2010 fue Francisco I. Madero en Tlaxcala. Los hongos fitopatógenos identificados y su frecuencia se enlistan en Figura 1. Estas especies son los patógenos más comunes en trigo según Zillinsky (1984), Weise (1987) y Warham et al. (1998). La incidencia de hongos transmitidos por semilla en una determinada región se relacionan directamente con la etapa de la planta en que se presentan, la cantidad y distribución de la precipitación durante todo el año (Villaseñor y Espita, 2000).

En 2010 predominaron cinco especies. F. graminearum Shw. Petch [Gibberella zeae (Schw.) Petch] se encontró con una frecuencia de 4 %. Este hongo se ha reportado en Hidalgo, Jalisco, México, Michoacán y Tlaxcala (Ireta y Gilchrist, 1994) y es importante como patógeno porque produce las toxinas tricotecenos y zearalenona y se reporta que en un 5 % o más de granos infectados hay suficiente cantidad de toxina que puede causar daños al hombre y animales (Prescott et al., 1986). Ivic et al. (2009) lo han reportado con frecuencias de 27 % en semilla de trigo y otros cereales, junto con F. poae y F. oxysporum; y en este estudio estas dos últimas especies se encontraron con frecuencias de 1.5 y 1.3 % respectivamente. La especie F. verticillioides (Sacc.) Nirenberg (Gibberella moniliformis Wineland) se encontró con una frecuencia del 2 %. Este hongo ocasiona la pudrición de la mazorca del maíz en los Valles Altos (Pérez et al., 2001). La especie Microdochium nivale (Fr.) Samuels & I. C. Hallett., se encontró con una frecuencia de 0.6 %. Smiley et al. (2005) mencionan que es uno de los patógenos que ocasiona pudrición de la corona del trigo y Prescottt et al. (1986) lo encontraron también en el Estado de México y Valle de Toluca. En 2009 fueron seis especies. Helminthosporium sativum P. K. & B., se encontró con la mayor frecuencia de 2.6 % en 2009. En Bangladesh, este hongo es causante de las enfermedades de mayor impacto económico del trigo causando decoloraciones y debilitamiento de plántulas y espigas, granos manchados y espigas estériles (Hossain y Azad, 1992). Las epidemias de H. sativum se presentan principalmente en países con climas cálidos y el estrés abiótico influye en el desarrollo y severidad del patógeno (Hudec, 2007). Curvularia sp., se encontró con una frecuencia menor al 1 %; Fakhrunnisa y Ghaffar (2006) lo encontraron con frecuencia alta en semillas de trigo. En Pakistán, este hongo junto con Fusarium spp., y Helminthosporium spp., han sido asociados a pudriciones de la raíz en trigo (Ahmad et al., 2006). F. culmorum (W. G. Sm.) Sacc., se identificó con frecuencia menor al 1 %. Zillinsky (1984) reporta que F. culmorum y F. equiseti (Corda) Sacc (0.6 %o) se ha reportado en cereales en la Meseta Central de México; por su parte Imathiu et al. (2010) señala que F. culmorum fue una de las especies más agresivas causante de tizón de plántulas en trigo y avena.

Existe una amplia diversidad de hongos en la semilla de trigo colectada en diferentes localidades de los Valles Altos de México. Las especies de hongos patógenos que pueden ser transmitidos por la semilla de trigo son Curvularia sp., F. avenaceum (Fr.) Sacc. (0.6 %), F. culmorum, F. equiseti, F. graminearum, F. oxysporum, F. poae (Peck) Wollenw, F. verticillioides, H. cynodontis Marignoni (0.3 %), H. sativum y M. nivale. La especie que se presentó con mayor frecuencia fue F. graminearum. La incidencia de las especies de hongos en los diferentes sitios difirió de un año a otro dado lo cambiante de las condiciones climáticas. La presencia de estos hongos reportados patógenos del trigo representa un peligro potencial para el cultivo ya que podrían ocasionar epifitas graves en el futuro.

AGRADECIMIENTOS. Esta investigación fue financiada por el FONDO SECTORIAL-SAGARPA-CONACYT Proyecto No. 146788.

LITERATURA CITADA

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