Control de dos especies de Colletotrichum causantes de antracnosis en frutos de papaya Maradol*

Control of two species of Colletotrichum causing anthracnose in Maradol papaya fruits

Felipe Santamaría Basulto^1§, Raúl Díaz Plaza², Omar Gutiérrez Alonso¹, Jorge Santamaría Fernández³ y Alfonso Larqué Saavedra³

¹ Campo Experimental Mocochá. INIFAP. Carretera antigua Mérida-Motul, km 24. Mocochá, Yucatán. C. P. 97454. Tel. 01 991 9162215. Ext. 120 y 148. (gutierrez.omar@inifap.gob.mx). ^§Autor para correspondencia: santamaria.felipe@inifap.gob.mx.

³ Centro de Investigación Científica de Yucatán. Calle 43, Núm. 130. Colonia Chuburná de Hidalgo, Mérida, Yucatán, México. C. P. 97200. Tel. 01 999 9428330. Ext. 215 y 260. (jorgesm@cicy.mx), (larque@cicy.mx).

* Recibido: febrero de 2011
Aceptado: septiembre 2011

Resumen

La antracnosis es una limitante de la vida útil de los frutos de papaya, es causada principalmente por Colletotrichum gloeosporioides, aunque es posible encontrar otras especies de Colletotrichum causando enfermedades en un mismo cultivo. Para el control de la antracnosis en Yucatán se recomiendan varios fungicidas, pero no todos están permitidos por la agencia de protección al ambiente (EPA) de los Estados Unidos de América, principal país al cual se exporta la papaya yucateca. El presente estudio tuvo como objetivos identificar el agente causal de la antracnosis de papaya en Yucatán, evaluar el efecto de fungicidas que cuentan con registro de EPA sobre las especies que causan antracnosis y explorar el efecto de inductores a resistencia en el control de esta enfermedad. Durante marzo y mayo de 2006 se obtuvieron nueve aislamientos de Colletotrichum en frutos de tres regiones productoras de Yucatán, los cuales se identificaron mediante claves taxonómicas. La evaluación de los productos se hizo mediante bioensayos de sensibilidad in vitro y la efectividad en frutos inoculados, posteriormente en agosto de 2007, noviembre de 2007 y febrero de 2008, se evaluó el efecto de la aplicación poscosecha de los fungicidas e inductores de resistencia sobre la antracnosis en frutos infectados naturalmente desde campo. En las tres localidades se encontraron dos especies que causan antracnosis identificadas como C. gloeosporioides y C. dematium. En condiciones in vitro el desarrollo de C. gloeosporioides fue inhibido por prochloraz, ferbam, azoxystrobin, tryfloxystrobin y clorotalonil; el desarrollo de C. dematium fue inhibido sólo por prochloraz, ferbam y clorotalonil. En frutos inoculados prochloraz tuvo 100% de efectividad para las dos especies, mientras que azoxystrobin tuvo 87.5% de efectividad para C. gloeosporioides y 3.3% para C. dematium.

Palabras clave: Carica papaya, Colletotrichum dematium, Colletotrichum gloeosporioides, EPA.

Anthracnose is a limitation of papaya fruits' life, mainly caused by Colletotrichum gloeosporioides, although it is possible to find other Colletotrichum species causing diseases in the same crop. In order to control anthracnose in Yucatán, several fungicides are recommended, but not all of them are allowed by the Environmental Protection Agency (EPA) of the United States, the main country to which Yucatan's papaya is exported. This study aimed to identify the causal agent of anthracnose of papaya in Yucatan, to evaluate the effect of fungicides that have EPA registration on species that cause anthracnose and to explore the effect of resistance inducers in controlling this disease. During March and May 2006, nine isolates of Colletotrichum were obtained from fruits of three producing regions of Yucatán, which were identifed using taxonomic keys. The product evaluation was done by sensitivity in vitro bioassays and the effectiveness in inoculated fruits, ensuing in August 2007, November 2007 and February 2008, the effect of postharvest application of fungicides and resistance inducers on anthracnose on naturally infected fruits from the field were evaluated. In the three sites, two species that cause anthracnose were found and identified as C. gloeosporioides and C. dematium. Under in vitro conditions, C. gloeosporioides development was inhibited by prochloraz, ferbam, azoxystrobin, tryfloxystrobin and chlorothalonil; C. dematium development was inhibited only by prochloraz, ferbam and chlorothalonil. In inoculated fruits, prochloraz was 100% effective for both species, while azoxystrobin was 87.5% effective in C. gloeosporioides and 3.3% in C. dematium.

Key words: Carica papaya, Colletotrichum dematium, Colletotrichum gloeosporioides, EPA.

INTRODUCCIÓN

La producción de papaya Maradol en Yucatán se ha incrementado durante varios años hasta mantenerse en cerca de 55 000 t anuales, convirtiéndose en uno de los principales cultivos del estado. La presencia de antracnosis es una de las limitantes de la vida útil de los frutos, ésta enfermedad es causada principalmente por Colletotrichum gloeosporioides; sin embargo, de acuerdo con Freeman et al. (1998) es posible encontrar a una misma especie de este género atacando a diversos hospederos, así como varias especies de Colletotrichum causando enfermedades en un mismo cultivo.

En Venezuela, se ha reportado a Colletotrichum gloeosporioides y Colletotrichum dematium, como causantes de la antracnosis en papaya (Albornett y Sanabria, 1994) y en la península de Yucatán también se han aislado diferentes especies de Colletotrichum de frutos de papaya (Tapia-Tussell et al., 2008).

Para el control químico de la antracnosis se han recomendado los fungicidas azoxystrobin, benomilo, captan, clorotalonil, imazalil, mancozeb, metil kresoxim, prochloraz y thiabendazol (Gobierno del estado de Yucatán, 1997; Zavala-León et al., 2005; Cristóbal et al., 2006). De estos fungicidas recomendados, solo azoxystrobin, clorotalonil, mancozeb y thiabendazol están permitidos para su uso en papaya por parte de la agencia de protección al ambiente (EPA) de los Estados Unidos de América, principal país al cual se exporta la papaya yucateca. Otros fungicidas que cuentan con registro de EPA son ferbam, maneb, mefenoxam, pyraclostrobin y tryfloxystrobin (US Environmental Protection Agency, 2008); sin embargo, no hay reportes de la recomendación de estos productos para el control de la antracnosis de papaya en Yucatán.

Como alternativa para el control y manejo de enfermedades y para reducir la dependencia de los fungicidas sintéticos, se ha explorado el fortalecimiento de la resistencia de la planta en los cultivos hortícolas usando inductores físicos, biológicos y químicos (Terry y Joyce, 2004). La aplicación de ácido salicílico ha reducido la severidad de la antracnosis en poscosecha, causada por Colletotrichum gloeosporioides en mango (Zainuri et al., 2001); el benzothiadiazole, compuesto con estructura química similar al ácido salicílico, incrementó la tolerancia a la infección de Phytophthora palmivora en papaya (Zhu et al., 2003); con la aplicación de quitosano fue menor infección y severidad a la antracnosis causada por Colletotrichum gloeosporioides en papaya (Hernández et al., 2001).

El presente estudio tuvo como objetivos identificar el agente causal de la antracnosis de papaya en Yucatán, evaluar el efecto de fungicidas que cuentan con registro de EPA, para utilizarla en papaya sobre las especies que causan antracnosis y explorar el efecto de inductores de resistencia en el control de ésta enfermedad.

MATERIALES Y MÉTODOS

Obtención de aislamientos de Colletotrichum

Durante marzo y mayo de 2006, se recolectaron frutos en plantaciones ubicadas en las localidades de Becanchén, Ucú y Sucilá (sur, centro y oriente del estado de Yucatán). En cada muestreo se obtuvieron 12 frutos, los cuales se lavaron y se almacenaron a 24 ±1 ^oC y 70-75% de humedad relativa. Cuando los frutos presentaron síntomas de antracnosis, se seleccionaron dos lesiones representativas, manchas hundidas de color rosa-salmón y manchas hundidas oscuras. Del tejido sintomático se sembraron fragmentos previamente desinfectados con hipoclorito de sodio 0.6% P/V por 1 min, seguida de dos enjuagues de agua destilada esterilizada. Las siembras se hicieron en cajas petri que contenían medio de cultivo papa-dextrosa-agar (PDA, DIBICO^®), se incubaron a 24 ^oC y fotoperiodo de 12 h luz y 12 h oscuridad, hasta que se desarrollaron estructuras de reproducción. Posteriormente se hicieron cultivos monoconidiales para su identificación.

Identificación de los aislamientos

La identificación morfológica se basó en cultivos monoconidiales, se utilizaron las claves taxonómicas de Ainsworth et al. (1973); Barnett y Hunter (1998) para identificar a género y las referencias de Sutton (1992) para la especie. El tamaño de conidios de cada aislamiento fue determinado midiendo el largo y ancho de 50 conidios seleccionados al azar.

Comprobación de los postulados de Koch

En abril de 2006 se cosechó un lote de 20 frutos en el Rancho San Pedro (Sucilá), se lavaron con detergente y se dejaron madurar hasta que se presentaron síntomas de antracnosis. Se seleccionaron dos síntomas representativos de las lesiones observadas en las localidades muestreadas, el síntoma A corresponde a la mancha hundida de color rosa-salmón y el síntoma B corresponde a la mancha hundida de color oscuro. De cada síntoma se hicieron los aislamientos correspondientes y a partir de éstos se prepararon soluciones de 1.2*10⁶ esporas por mL, para hacer inoculaciones en frutos de la misma localidad cosechados en mayo de 2006. De cada aislamiento se hicieron cuatro inoculaciones en tres frutos utilizando un volumen de 15 µL de la preparación de conidios, como testigo en cada fruto se hicieron tres aplicaciones de un volumen de 15 µL agua destilada esterilizada, después de la inoculación los frutos se almacenaron a 24 ±1 ^oC y 74% de HR hasta que se observaron los síntomas de antracnosis en los sitios inoculados.

Bioensayos de sensibilidad in vitro

Los bioensayos de sensibilidad se realizaron de acuerdo con la metodología de difusión de disco en agar reportado por Davis y Scout (1971); Adaskaveg y Hartin (1997), utilizando los dos aislamientos de Colletotrichum que se emplearon en la comprobación de los postulados de Koch.

Se utilizó un volumen de 10 µL de cada una de las concentraciones de los fungicidas a evaluar y se vertió sobre un disco de papel filtro de 6 mm de diámetro. Para cada producto se utilizaron tres cajas petri desechables de 100* 15 mm, conteniendo medio PDA previamente inoculada con 200 µL de una preparación que contenía 1.1*10⁶ conidios de Colletotrichum por mililitro. En cada caja se colocaron cuatro discos que contenían las concentraciones alta, intermedia, baja y agua sin producto que sirvió como testigo. Las cajas inoculadas se incubaron a 24 ± 1 °C y fotoperiodo de 12/12 h de luz/oscuridad. Se evaluó el diámetro de inhibición del crecimiento de cada asilamiento. A los resultados se les practicó un análisis de varianza (diseño completamente al azar), las medias se compararon con la prueba de Tukey (p≤ 0.05) usando el programa Statgraphics plus 4.1 (Statistical Graphics Corp.).

Efectividad de fungicidas e inductores de resistencia en frutos inoculados

Los frutos se lavaron con detergente axión líquido (25 mL L¹ de agua), se enjuagaron con agua destilada esterilizada y se les aplicó el tratamiento correspondiente: azoxystrobin, 250 mg L-¹ ; prochloraz, 112 mg L¹ ; ácido salicílico, 1*10-⁸ M; benzothiadiazole 1*10⁴; quitosano 2 000 mg L¹. Como testigo se utilizaron frutos que fueron tratados únicamente con agua destilada esterilizada.

Al día siguiente se hicieron cuatro punciones en la cáscara del fruto con una aguja esterilizada de 0.8 mm de diámetro, sobre la punción se aplicaron 15 µL de una suspensión de esporas de Colletotrichum, con una concentración de 1.2*10⁶ esporas por mL. Como testigo se aplicó agua destilada esterilizada en cuatro punciones por fruto. Se utilizaron cuatro frutos por tratamiento para las inoculaciones con C. gloeosporioides y tres frutos por tratamiento para las inoculaciones con C. dematium. Después de la inoculación los frutos se envolvieron en papel revolución y se almacenaron a 24 ±1 °C y 70-75% de humedad relativa.

Se evaluó el número de inoculaciones positivas y con esto se determinó la efectividad de los productos mediante la fórmula: % de efectividad= (testigo-tratamiento)/ testigo*100 (Abbot, 1925). A los porcentajes de efectividad se realizó una transformación arco seno y a los resultados un análisis de varianza (diseño completamente al azar). Las medias se compararon con la prueba de Tukey (p≤ 0.05) usando el programa Statgraphics plus 4.1 (Statistical Graphics Corp.).

Efecto de fungicidas e inductores de resistencia sobre el control de antracnosis

Con base en los resultados obtenidos en los trabajos anteriores, se evaluó el efecto del ácido salicílico y los fungicidas azoxystrobin y prochloraz aplicados en poscosecha sobre el control de la antracnosis en frutos infectados naturalmente desde campo. Se realizaron tres ensayos, en agosto de 2007, noviembre de 2007 y febrero de 2008. Los tratamientos fueron: azoxystrobin, 250 mg L¹; prochloraz, 112 mg L¹; ácido salicílico, 1*10-⁸ M; ácido salicílico + azoxystrobin, 1*10-⁸ M + 250 mg L¹; ácido salicílico + prochloraz, 1*10⁸ M + 112 mg L¹.

En cada ensayo se utilizaron cinco frutos por tratamiento, los frutos se cosecharon cuando presentaron una raya amarilla bien definida en la cáscara, al día siguiente se dejaron en inmersión por 2 min en la solución correspondiente, posteriormente se almacenaron por 17 días a 24 ±1 °C y 70-75% de humedad relativa hasta alcanzar la madurez de consumo.

El porcentaje de infección se calculó considerando el número de frutos que presentaron cualquier grado de daño de antracnosis, con base en el total de frutos utilizados en el tratamiento correspondiente. Para medir el área afectada, se diseñó una escala de siete grados de severidad que considera un rango de diámetro de cada grado (Cuadro 1). El número de manchas de cada grado de severidad se multiplicó por el área de un círculo que tiene el diámetro del promedio de los diámetros del rango. Posteriormente se sumaron las áreas afectadas de cada grado para obtener la superficie afectada por fruto. Los resultados obtenidos se sometieron a un análisis de varianza (diseño completamente al azar) usando el programa Statgraphics plus 4.1 (Statistical Graphics Corp.). Las medias se compararon con la prueba de Tukey (p≤ 0.05).

RESULTADOS Y DISCUSIÓN

Identificación de los aislamientos

Los resultados mostraron que en las tres localidades se observaron los dos síntomas de antracnosis. De las manchas hundidas de color rosa-salmón se obtuvieron conidios rectos, alargados, con ambos extremos redondeados, de 14.4 a 18.3 µm de largo y de 4.3 a 5.6 µm de ancho, los cuales fueron identificados como C. gloeosporioides (Figura 1A, 1B, 1C y Cuadro 2). De las manchas hundidas oscuras se obtuvieron conidios hialinos curvados, con ambos extremos redondeados, de 25.1 a 26.3 µm de largo y de 3.5 µm de ancho. Estos aislamientos fueron identificados como C. dematium. (Figura 1D, 1E, 1F y Cuadro 2).

Comprobación de los postulados de Koch

Del síntoma A, mancha hundida de color rosa-salmón, se observaron acérvulos en forma de almohadilla sin setas de los cuales se obtuvieron conidios rectos y alargados. En los sitios de inoculación se observaron los síntomas típicos de antracnosis, aunque no siempre se observó la coloración rosado-salmón, de estos lugares se re-aislaron conidios alargados. Este asilamiento fue identificado como C. gloeosporioides. En el síntoma B, mancha hundida de color oscuro, se observaron acérvulos con abundantes setas de color oscuro los cuales producen conidios curvados. En los sitios de inoculación se volvió a presentar el síntoma de mancha hundida de color oscuro, de los cuales se observaron acérvulos con abundantes setas, de los cuales se obtuvieron conidios curvados. Este aislamiento fue identificado como C. dematium. Estos resultados confirman que C. dematium es un hongo patógeno a diferencia del reporte de Doihara y Silva (2003), quienes reportan que la prueba de patogenicidad fue negativa para C. dematium en frutos de papaya en Brasil.

Bioensayos de sensibilidad in vitro

En los ensayos de sensibilidad in vitro, los inductores de resistencia (ácido salicílico, benzothiadiazole y quitosano) no inhibieron el crecimiento de ninguna de las dos especies. Respecto a los ensayos de sensibilidad a fungicidas, prochloraz fue el mejor producto para inhibir el desarrollo de las dos especies, incluso a dosis tan bajas como 112 mg L^-1 de agua. A las 72 h el diámetro del halo de inhibición fue de 3.2, 3.7 y 4.2 cm con C. gloeosporioides y de 2.7, 3.5 y 4.4 cm para C. dematium, en las dosis baja, intermedia y alta, respectivamente.

En la Figura 2 las dosis usadas fueron: testigo (0), baja (1), recomendada (2), alta (3). Fungicidas: benomilo (BEN), 0, 500, 1 000 y 2 000 mg L^-1; ferbam (FER) 0, 760, 1 520 y 3 040 mg L^-1; prochloraz (PRO), 0, 56, 112 y 225 mg L^-1; azoxystrobin (AZO), 0, 125, 250 y 500 mg L^-1; clorotalonil (CLO), 0, 750, 1 500 y 3 000 mg L^-1, Tryfloxystrobin (TRY) 0, 62, 125 y 250 mg L^-1. Las medias con letras iguales dentro de cada especie son estadísticamente iguales (Tukey, 0.05).

Dado que ferbam y clorotalonil inhibieron el crecimiento de las dos especies de Colletotrichum, se propuso el uso para el manejo de antracnosis en campo, estos fungicidas con actividad de contacto multisitio tienen un riesgo bajo de desarrollar resistencia; en cambio, las estrobilurinas presentan un alto riesgo de desarrollar resistencia (FRAC, 2010), por lo que se sugiere que las estrobilurinas se utilicen únicamente en poscosecha.

Efectividad de fungicidas e inductores de resistencia en frutos inoculados

En los frutos del testigo se presentaron síntomas en todos los sitios de inoculación. En cuanto a la efectividad de fungicidas e inductores de resistencia, en los frutos inoculados con C. gloeosporioides, prochloraz resultó el mejor fungicida al obtener una efectividad 100%, seguido de azoxystrobin con 87.5%, siendo estos tratamientos estadísticamente iguales. El ácido salicílico tuvo 6.25% de efectividad, lo cual fue estadísticamente igual al testigo, al quitosano y al benzothiadiazole que tuvieron 0% de efectividad (Cuadro 3). Para el caso del C. dematium, prochloraz también presentó 100% de efectividad. Azoxystrobin tuvo únicamente 33% de efectividad, que fue igual al tratamiento con ácido salicílico y benzothiadiazole y estadísticamente igual al testigo y al tratamiento con quitosano.

Efecto de fungicidas e inductores de resistencia sobre la antracnosis en frutos infectados naturalmente

En los frutos infectados naturalmente desde campo, el mayor número de manchas de antracnosis por fruto se obtuvo con el testigo, seguido del tratamiento con ácido salicílico en las tres evaluaciones (agosto de 2007, noviembre de 2007 y febrero de 2008). Los tratamientos con fungicidas forman otro grupo donde se encuentran menores valores, los frutos tratados con prochloraz presentaron valores más bajos, tanto en número de manchas como en el área dañada; promedios con la misma letra entre número de manchas y entre área dañada en cada fecha de evaluación son estadísticamente iguales (Tukey, 0.05) (Figura 3); Zavala-León et al. (2005) también reportaron que en frutos de papaya, prochloraz fue el fungicida con mayores perspectivas para el control de C. gloeosporioides. En términos generales, hubo mayor severidad de la antracnosis en agosto de 2007, que está relacionado con la época de mayor humedad.

El ácido salicílico no tuvo efecto sobre la antracnosis, únicamente en el ensayo de noviembre de 2007 se observó que la combinación del ácido salicílico con prochloraz, mostró menor número de manchas y de área afectada, los cuales fueron incluso menores que cuando se aplicó prochloraz sólo; sin embargo, esto no fue consistente en las otras evaluaciones. Hewajulige et al. (2009) tampoco encontraron respuesta en el control de antracnosis al tratamiento de inmersión de los frutos de papaya en ácido salicílico.

El fungicida prochloraz mostró mejor resultado en el control de las dos especies de Colletotrichum, tanto en los ensayos in vitro como en las evaluaciones con frutos inoculados y en los frutos infestados desde campo; sin embargo, su recomendación para el control de antracnosis está limitada debido a que no tiene registro de tolerancia por parte de EPA, éste fungicida está clasificado como posible cancerígeno en humanos (IRIS, 2010). La respuesta de los fungicidas ferbam y clorotalonil en los bioensayos abre la posibilidad de usarlos en precosecha, debido a que tienen registro de tolerancia en EPA y ejercen control contra las dos especies de Colletotrichum encontradas.

CONCLUSIONES

Los resultados permiten concluir que en el estado de Yucatán, se encuentran al menos dos especies de Colletotrichum, que causan antracnosis en papaya Maradol. Estas especies identificadas como Colletotrichum gloeosporioides y Colletotrichum dematium, presentan diferente sensibilidad a los fungicidas.

En los ensayos in vitro, prochloraz tuvo efecto sobre las dos especies mientras que azoxystrobin tuvo efecto sobre C. gloeosporioides pero no contra C. dematium.

El mayor efecto sobre frutos infestados desde campo se obtuvo con prochloraz seguido de azoxystrobin.

LITERATURA CITADA

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