El fruto de la fresa (Fragaria spp.) es de los más consumidos a nivel mundial, debido a su alto contenido de flavonoides, antocianinas, compuestos fenólicos y vitaminas A y C (Cao et al., 2011; Cano, 2013). Para la economía mexicana el cultivo de la fresa constituye una importante fuente de divisas; México se ubica como el tercer país de mayor exportación con 102,631 t anuales, seguido por España y Estados Unidos (FAOSTAT, 2016). En México a mediados del siglo pasado en el estado de Guanajuato y a partir de 1950 cobró mayor importancia por la creciente demanda de los Estados Unidos, lo que ocasionó que el cultivo se extendiera a otros estados como Michoacán y Baja California donde pasaron de cubrir las necesidades del mercado local y ser grandes productores de fresa en México (Ávila y González, 2012). A nivel nacional, la producción de fresa es exponencial, el año pasado se llegaron a cultivar 13,564 ha de la fruta con una producción de 611,780 t, de las cuales destacan los estados de Michoacán con 9,837 t, Baja California con 1,920 t y Guanajuato con 1,197 t (SIAP, 2018). En el estado de Morelos comienzan a destinarse más de 8 ha al cultivo, pero uno de los principales problemas es el manejo de las enfermedades que afectan a este y que en su gran mayoría son de carácter fungoso; seguido por algunos problemas bacterianos, nematodos y otros pocos ocasionados por virus (Martínez et al., 2010).
La secadera de la fresa se considera la enfermedad más destructiva de este cultivo, debido a su incidencia, distribución y difícil control, ya que origina la muerte gradual de la planta (Ceja et al., 2008). La enfermedad se ha asociado a varias especies de Fusarium, Verticillium dahliae, Rhizoctonia solani y Phytophthora spp. (Castro y Dávalos, 1990; Quintero et al., 1998). En la región central de México Fusarium oxysporum causa la enfermedad y es el hongo más frecuente porque ataca en etapas tempranas del cultivo y causa pérdidas mayores al 50% (Dávalos et al., 1992). Sin embargo, en Guanajuato se han reportado a 14 especies de hongos y F. oxysporum es el más frecuente. A pesar de contar con estudios de la enfermedad en la zona central de México, en el estado de Morelos se tienen problemas de secadera de la fresa y no existen reportes del agente causal, de ahí la importancia de realizar la presente investigación con los objetivos de determinar el patógeno por medio de la identificación morfológica, así como realizar pruebas de patogenicidad y comparar con una especie reportada, evaluar métodos de inoculación y determinar los daños ocasionados en la raíz.
En septiembre de 2018, a partir de una selección al azar, fueron colectadas 50 muestras de tallos y raíces con síntomas de secadera en una plantación comercial de la variedad Alexandria, la más predominante, en diferentes etapas del cultivo, ubicada entre las coordenadas 18° 52′ 59″ Norte, 99° 4′ 1″ Oeste el predio Chapultepec, municipio de Yautepec, Morelos. Las muestras se trasladaron en una hielera al laboratorio de Fitopatología de la Escuela de Estudios Superiores de Xalostoc (EESuX). Para aislar el agente causal se tomaron 50 fracciones de tejido afectado de 0.5 cm2 de raíz y tallos. Se desinfestaron con hipoclorito de sodio al 1% durante tres minutos, posteriormente se lavaron con agua destilada estéril tres veces y se dejaron secar sobre sanitas estériles. Se sembraron en medio agar papa dextrosa (PDA) y se incubaron a una temperatura de 25 °C por 7 días, una vez esporulados se realizaron cultivos monospóricos y por la técnica de punta de hifa se transfirieron a cajas de Petri con medio de cultivo PDA. La identificación del patógeno se realizó mediante la coloración de la colonia, tipo, tamaño y forma de las esporas y se usó como referencia los rasgos descritos por Nelson et al. (1983) y Leslie y Summerell (2006), para especies de este género y se comparó con aislados de la cepa (IFO 31180 (8)) (ATCCÒ) de F. oxysporum obtenida del INIFAP y procedente del cultivo de fresa del municipio de Celaya, Guanajuato al presentar los mismos síntomas y las estructuras del patógeno descriptos por Mariscal et al. (2017).
Para corroborar que el aislado, presente en 95% de las muestras, es el causante de la secadera de la fresa y evaluar su severidad, se realizó las pruebas de patogenicidad, para lo cual se incrementó el aislado del hongo en ocho matraces con 200 g de avena previamente saturada en agua durante 24 horas y esterilizada, en cuatro matraces con avena se colocó discos de PDA con crecimiento micelial del patógeno y en los cuatro matraces restantes se sembró la cepa comparativa de F. oxysporum (IFO 31180 (8)) (ATCCÒ). Los ocho matraces se dejaron incubar a temperatura de 25 °C durante 15 días hasta que el patógeno invadió la avena. Para la inoculación del patógeno fueron tomadas 20 plantas provenientes de estolones de un vivero, se trasplantaron en sustrato estéril y al mes de edad, se inocularon bajo diferentes métodos, conformando un diseño experimental completamente al azar con cinco tratamientos y cuatro repeticiones: T1= Inoculación de la raíz con avena infectada (100 g planta-1) por la cepa Morelos al momento del trasplante, T2= Inoculación de la raíz con avena infectada (100 g planta-1) por la cepa Celaya al momento del trasplante, T3=Inmersión de la raíz en una suspensión de 1 x 10-6 conidios mL-1 de la cepa Morelos antes del trasplante, T4= Inmersión de la raíz en una suspensión de 1 x 10-6 conidios mL-1 de la cepa Celaya antes del trasplante y T5=Testigo (inoculación de la raíz con avena sin presencia de hongo). Todas las plantas fueron trasplantadas a macetas de plástico de 10 pulgadas se les agrego el sustrato peat moss + lombricomposta en una relación 2:1 para dar las condiciones óptimas a la planta y se colocaron en un invernadero. Pasados los 30 días de la inoculación se realizó una evaluación del grado de severidad de la enfermedad en la totalidad de las plantas para lo cual se utilizó una escala arbitraria de cinco clases diseñada por los autores del presente estudio (Cuadro 1). Posteriormente se procedió a tomar muestras de raíz para reaislar al patógeno de cada tratamiento inoculado.
Se encontró variación en los síntomas presentados por las plantas en la parte aérea y se dedujo que algo similar pasaba en la raíz. Por ello, se procedió a analizar las raíces de cada planta que fueron lavadas para eliminar el suelo y posteriormente se determinó el peso fresco de las plantas en una báscula analítica de la marca Scout-Pro, México. Las mismas plantas fueron colocadas en bolsas de papel y se llevaron a la estufa de secado donde se mantuvieron por 24 horas a una temperatura de 80 °C para determinar su peso seco. Los datos de peso fresco y seco de las plantas se sometieron a un análisis de varianza y a una prueba de comparación de medias Tukey (α=0.05) con el paquete de análisis estadístico SAS® versión 9 sobre Windows.
Nivel de la escala | Síntomas observados |
---|---|
0 | Planta sana |
1 | Enanismo y clorosis |
2 | Clorosis, marchitamiento del follaje y pudrición de la raíz |
3 | Necrosis interna del tallo, marchitamiento de hojas y pudrición de raíces |
4 | Planta muerta |
El aislado de Morelos presentó clamidiosporas de tres células que se observaron en cadena, así como la medición de 50 microconidios de forma oval con un tamaño promedio de 9.44 μm de largo y 3.46 μm de ancho, los macroconidios presentaron la célula basal en forma de pie y un tamaño promedio de 24.20 μm de largo y 4.19 μm de ancho (Figura 1A y 1B). Estas estructuras coincidieron con las de la cepa comparativa de Fusarium oxysporum (IFO 31180 (8)) (ATCCÒ) y ambas concordaron con las características descritas por Nelson et al. (1983) y Leslie y Summerell (2006) para el género Fusarium. Con respecto a la coloración de la colonia ambas se desarrollaron en un principio de color blanco y apariencia algodonosa y conforme se fueron expandiendo se tornaron a un color lila, similares a las características descritas por Garcés et al. (2001) que obtuvieron cepas de Fusarium de abundante micelio aéreo, algodonoso, con una coloración variable, de blanco a rosado durazno, pero usualmente con un tinte púrpura o violeta más intenso en la superficie del agar (Figura 1 C y D).
Los dos aislados de Fusarium que se utilizaron para inocular las plantas de fresa, tanto por aplicación de avena infectada directamente a la raíz, como por su inmersión en la suspensión de conidios, fueron patogénicos en un 100% a los 30 días de la inoculación donde la totalidad de las plantas infectadas mostró evidencias de daño ubicados en los niveles dos y tres de la escala de severidad del de la enfermedad. Las plantas de fresas inoculadas con ambos aislamientos de Fusarium, mostraron síntomas característicos de marchitez vascular, amarillamiento y resecamiento del follaje. Se observó la disminución y necrosis de raíces en comparación con el testigo que no presentó ninguno de los síntomas típicos de la enfermedad. Estos resultados pueden sugerir el momento de mayor infección de la secadera dentro de la fenología del cultivo y por tanto pueden ser el punto de partida para el programa de control de la enfermedad. Resultados similares al de este estudio fueron obtenidos por Ceja et al. (2008), cuando el 100% de las plantas de fresa del cultivar Camarosa iniciaron los síntomas a los 23 días y se marchitaron 30 días después de la inoculación con F. oxysporum. Los hongos que causaron la enfermedad y que fueron reaislados y comparados morfológicamente con los inoculados presentaron coincidencia en sus características, cumpliéndose los postulados de Koch.
Los valores de peso fresco y seco de la planta evidenciaron el efecto negativo de la secadera de la fresa sobre el crecimiento del cultivo, tanto en la biomasa fresca como en la seca existieron diferencias significativas entre el T5 (testigo) y los tratamientos sometidos a la inoculación con el patógeno, el peso fresco de las plantas del T5 alcanzó 168.8 g, mientras que el peso de las plantas de los tratamientos inoculados (T1, T2, T3 y T4) no superó los 81.23 g y la apariencia de la raíz fue completamente necrosada, similar resultado se obtuvo para la biomasa seca, el T5 mostró el mayor peso seco con 65.88 g y el resto de los tratamientos solo llegó a alcanzar los 26.73 g. El aislado de la cepa F. oxysporum de Morelos mostró iguales efectos que la cepa de F. oxysporum de Celaya en el peso fresco y seco de la planta, tampoco hubo diferencias significativas en estos parámetros con el empleo de uno u otro método de inoculación lo que confirmó la efectividad de ambos métodos (Figura 2). Estos resultados confirman que las plantas infectadas por Fusarium muestran crecimiento lento y la producción de biomasa se reduce significativamente; F. oxysporum causa clorosis, epinastia, defoliación y marchitamiento debido al daño al sistema vascular del hospedante. El marchitamiento ocurre como consecuencia de la obstrucción del sistema vascular de la planta por la producción de esporas; la destrucción del sistema vascular por acción de enzimas; la producción de toxinas, fenoles y polisacáridos por parte del hongo y el efecto de la formación de tilosas (Agrios, 1997). En casos de severas infecciones las plantas mueren tres y cuatro semanas después de la infección (Lira y Mayek, 2006). Sin embargo, en el presente estudio los síntomas no fueron muy severos en algunas plantas debido a que la planta genero raíces aun cuando la infección fue severa.
Se concluye que las características morfológicas de la cepa aislada de Morelos evidencia a F. oxysporum como el agente causal de la secadera de la fresa, las pruebas de patogenicidad mostraron a este hongo como el responsable de los síntomas de marchitez vascular, amarillamiento y necrosis de las raíces, así como disminución de la biomasa fresca y seca de las plantas de fresa. Estos resultados marcan pauta para dirigir un control y para futuras investigaciones dirigidas a la búsqueda de identificación molecular y las relaciones genéticas y patogénicas de sus poblaciones.