Notas de investigación

 

Distribución viral en plantas de cebolla (Allium cepa L.) asintomáticas*

 

Viral distribution on asymptomatic onion (Allium cepa L.) plants

 

Rodolfo Velásquez-Valle^1§, Manuel Reveles-Hernández¹ y Mario Domingo Amador-Ramírez¹

 

¹Campo Experimental Zacatecas- INIFAP. Carretera Zacatecas- Fresnillo, km 24.5. Calera de V. R., Zacatecas, México. C. P. 98500. Tel. 01 478 9850199. (reveles.manuel@inifap.gob.mx). ^§Autor para correspondencia: velasquez.rodolfo@inifap.gob.mx.

 

* Recibido: enero de 2012
Aceptado: agosto de 2012

 

Resumen

Se estudió por medio de DAS- ELISA la distribución del Onion yellow dwarf virus (OYDV, virus del enanismo amarillo de la cebolla), Garlic common latent virus (GarCLV, virus latente común del ajo), Shallot latent v irus (SLV, virus latente del chalote), Leek yellow stripe virus (LYSV: virus de la franja amarilla del puerro), Tobacco etch virus (TEV, virus del jaspeado del tabaco) y Tomato spotted wilt virus (TSWV, virus de la marchitez manchada del jitomate) en hojas, psdeudotallo e inflorescencia de plantas de cebolla asintomáticas colectadas en diferentes épocas de 2010 en tres localidades del estado de Zacatecas, México. Se registró la presencia de esos virus en los órganos mencionados aunque resultó frecuente detectar infecciones mezcladas en hojas individuales donde las interacciones más comunes involucraban dos, tres y cuatro virus. No se encontró una tendencia que relacione la presencia viral con los órganos vegetales analizados o con la edad de las hojas; sin embargo, las infecciones con un solo virus parecen ser menos frecuentes en las hojas de edad intermedia.

Palabras clave: cebolla, incidencia, infecciones mezcladas, virus.

 

Abstract

Using the DAS-ELISA method, the distribution of Onion yellow dwarf virus (OYDV), Garlic common latent virus (GarCLV), Shallot latent virus (SLV), Leek yellow stripe virus (LYSV), Tobacco etch virus (TEV) and tomato spotted wilt virus (TSWV) in the leaves, psdeudo-stem and the inflorescence of symptomless onion plants collected at different times in 2010, was studied in three locations in the State of Zacatecas, Mexico.We recorded the presence ofthese viruses in the oigans just mentioned, although it was frequently detected mixed infections in single leaves where the most common interactions involved two, three or four viruses. There was no trend relating the viral presence with the analyzed vegetal organs or the leaf age; however, infections with only one virus appear to be less common in middle-aged leaves.

Key words: incidence, mixed infections, onion, virus.

 

Introducción

El movimiento y distribución de virus a través de las plantas puede llevarse a cabo lentamente desde el sitio de inoculación, de célula a célula, a través de los plasmodesmos modificados por las proteínas de movimiento del agente viral o de manera más rápida (centímetros/hora) desde las células epidemiales a las células del mesófilo para posteriormente alcanzar los tejidos vasculares, generalmente el floema: o en forma masiva hacia los tejidos de crecimiento rápido; sin embargo, la distribución final del o los virus en los tejidos u órganos de una planta puede no ser uniforme y es influenciada por el virus, el hospedero y la interacción entre ambos (Agrios, 1970; Matthews, 1992; Carrington et al., 1996; Scholthof, 2005; Stange, 2006). La distribución de partículas virales en órganos de una misma planta ha sido documentada en plantas de chile (Capsicum annuum L.) infectadas con el virus del mosaico del pepino (Cucumber mosaic virus) (Dufour et al., 1989) o papa (Solanum tuberosum L.) infectada con el virus del enrollamiento de la hoja (Potato leafroll virus) (Barker y Harrison, 2008). En México la distribución de virus en las hojas y dientes de ajo (Allium sativum L.), una planta de la misma familia botánica que la cebolla, fue estudiada previamente por Ramírez-Malagón et al. (2006). La información acerca de la distribución de patógenos virales dentro de una planta puede ayudar a diseñar esquemas precisos de muestreo en estudios epidemiológicos o de biología molecular así que el objetivo del trabajo consistió en determinar la distribución de diferentes agentes virales en los órganos aéreos de plantas de cebolla.

Se colectaron al azar plantas adultas asintomáticas de dos materiales criollos y un híbrido de cebolla en los municipios de Villa de Cos (localidades El Huizache y Pivote) y Pánuco (localidad SanAntonio del Ciprés) en el estado de Zacatecas, México en tres diferentes épocas de muestreo durante 2010 (Cuadro 1).

 

Para determinar la presencia de virus, las hojas de cada planta se numeraron y seccionaron progresivamente, iniciando con la más antigua o más cercana a la línea del suelo y terminando con la hoja desplegada más joven. Además se obtuvo una muestra del pseudotallo y en una localidad (Villa de Cos- Pivote) se incluyeron plantas con inflorescencias. Cada submuestra se sometió a la prueba de absorbancia DAS-ELISA para los antisueros del Onion yellow dwarf virus (OYDV, virus del enanismo amarillo de la cebolla), Leek yellow stripe virus (LYSV, virus de la franja amarilla del puerro), Shallot latent virus (SLV, virus latente del shallot), Garlic common latent virus (GarCLV, virus latente común del ajo), Tomato spotted wilt virus (TSWV, virus de la marchitez manchada del jitomate) y Tobacco etch virus (TEV, virus del jaspeado del tabaco), según la disponibilidad de los antisueros en cada época de muestreo y siguiendo las instrucciones de uso proporcionadas por el fabricante (AGDIA Inc.).

La lectura de absorbancia se realizó en un espectofotómetro Plate Reader Mca. DAS Mod. A1 a una longitud de onda de 405 nm para todos los virus con excepción de SLV en donde la longitud de onda fue de 650 nm. Como criterio para determinar el úmbral de detección se utilizó el valor duplicado de la desviación stándar (S) del testigo negativo; las muestras con valores superiores a ese umbral de detección se consideraron positivas de acuerdo a los propuesto por Pérez-Moreno et al., 2007).

Los resultados obtenidos permitieron identificar virus pertenecientes a las familias Potyviridae (OYDV, LYSV y TEV), Carlavirus (GarCLV y SLV) y Tospoviridae (TSWV) en diferentes órganos de plantas asintomáticas de cebolla. Estos virus se encontraban presentes en las tres épocas de muestreo durante 2010, lo cual podría indicar una alta disponibilidad de inóculo y vectores en los almácigos y/o parcelas comerciales de cebolla en Zacatecas. Debe considerarse que en la entidad los almácigos y parcelas comerciales de cebolla se establecen desde diciembre cuando el cultivo de ajo ya se encuentra establecido en el campo y que ambos cultivos comparten algunos de los virus detectados en el estudio así como sus vectores por lo que cabe la posibilidad de que tanto el ajo como la cebolla actúen simultáneamente como reservorios de virus y albergue de vectores comunes.

 

a) Villa de Cos, Zacatecas (localidad Pivote) mayo de 2010

Se analizaron cinco plantas de cebolla tipo criollo colectadas en mayo de 2010. En ellas el número de hojas por planta variaba desde cinco hasta ocho haciendo un total de 32 hojas colectadas y analizadas la incidencia de OYDV, LYSV, TEV, GarCLV y SLV fue de 100, 100, 28.1, 15.6 y 31.2% respectivamente (Cuadro 2). El porcentaje de infección por dos, tres, cuatro y cinco virus por hoja fue de 40.6, 46.9, 9.3 y 3.1% respectivamente. El número de agentes virales (AV) identificados por hoja varió desde uno hasta cinco.

La hoja con menor promedio de AV identificados (1.4), correspondió a la de edad más avanzada; por el contrario, el promedio de AV más elevado se registró en las hojas cinco y siete ubicadas en el tercio más joven de las plantas (Cuadro 3). En los pseudotallos se identificaron los mismos AV que en las hojas aunque solamente OYDV y LYSV se encontraron presentes en todos los pseudotallos de las cinco plantas analizadas mientras que SLV, GarCLV y TEV se registraron en 60, 40 y 40% de los pseudotallos analizados respectivamente. En las inflorescencias se identificaron los mismos AV que en los otros órganos de la planta pero destaca la presencia de LYSV en cuatro de las cinco inflorescencias; los otros AV identificados (OYDV, GarCLV, SLV y TEV) en la estructura floral se encontraron en forma aislada o en infecciones mixtas. En todas las inflorescencias se registraron infecciones mezcladas desde dos hasta cinco AV.

 

b) Villa de Cos, Zacatecas (localidad: Huizache) agosto de 2010

Se colectaron y analizaron cuatro plantas del tipo criollo en las cuales el número de hojas variaba de seis a nueve por lo que se utilizaron 30 hojas para su análisis serológico. La incidencia de OYDV, LYSV, TEV, GarCLV y SLV en esas hojas fue de 60.0, 73.3, 86.7, 80.0 y 16.7% respectivamente (Cuadro 2). En esta localidad el porcentaje de infecciones foliares individuales o mixtas para uno, dos, tres, cuatro o cinco AV resultó de 3.3, 6.6, 43.3, 30.0 y 10% respectivamente.

No se hace evidente una tendencia respecto al número de AV presentes en las hojas aunque alcanza su mayor promedio en la octava hoja (una de las más jóvenes) donde se registra un promedio de 4.5 AV por hoja (Cuadro 4). En todos los pseudotallos se registraron infecciones mezcladas de tres o más AV; en el 100% de estos pseudotallos se identificó al OYDV, TEV y LYSV mientras que GarCLV y SLV se identificaron sólo 75 y 25% de los pseudotallos analizados respectivamente.

 

c) Pánuco, Zacatecas (localidad: San Antonio del Ciprés) octubre de 2010

Se colectaron y analizaron cinco plantas de cebolla de la variedad Carta Blanca, en las cuales el número de hojas varió de seis a nueve por lo que se analizaron por DAS- ELISA un total de 39 hojas. Se identificó al OYDV, LYSV, GarCLV, SLV y TSWV en el 69.2, 100.0, 84.6, 17.9 y 74.3% de las hojas analizadas respectivamente (Cuadro 2). El porcentaje de infecciones foliares individuales o mixtas para uno, dos, tres, cuatro o cinco AV fue de 15.4, 7.6, 10.2, 48.7 y 17.9% respectivamente.

El número de AV identificados por hoja varió desde uno hasta cinco, sin embargo, el promedio de AV presentes por hoja fue menor en la hoja más antigua así como en la más joven con 1.4 y 1.5 AV por hoja respectivamente pero es necesario considerar que el promedio de AV en la hoja más joven es producto de sólo dos datos. Por el contrario la hoja con un mayor promedio de agentes virales resultó la cuarta con 3.6AV (Cuadro 5). Se registraron infecciones mezcladas de dos a cuatro AV en los cinco pseudotallos analizados, sin embargo, solamente OYDV y LYSV se encontraban presentes en todos los pseudotallos analizados; GarCLV y TSWV se encontraron en el 40 y 20% de estos órganos respectivamente, mientras que SLV no se detectó en ninguno de los pseudotallos de esta muestra.

Los virus mencionados, con excepción del TSWV que se analizó sólo en el último muestreo y del TEV que no se analizó en ese mismo muestreo, se encontraron presentes en todas las fechas o lugares de muestreo, en uno o más de los órganos de las plantas. Sin embargo, su incidencia resultó variable como en el caso de GarCLV cuyos valores van desde 15.6 hasta 84.6% o se conservan en niveles medios a altos como en el caso de OYDV y LYSV cuyos valores fluctúan entre 60 y 100% y de 73.3 a 100% respectivamente.

La ocurrencia de SLV es menor; sus valores de incidencia fluctúan entre 16.7 y 31.2% (Cuadro 2). La fluctuación en los valores de incidencia viral para cada fecha/lugar de muestreo podrían reflejar las diferencias en ambientes de desarrollo del cultivo, desde la producción de plántula hasta el establecimiento y manejo de la parcela comercial, considerando también las posibles diferencias en los genotipos de las plantas de cebolla muestreadas.

La incidencia de TSWV en una localidad/ fecha de muestreo resultó 74.3%, la cual parece elevada en comparación con la registrada para otros virus como SLV cuya incidencia máxima fue 31.2% (Cuadro 2); esta reducida incidencia de SLV concuerda con la encontrada en otros estudios realizados en plantas de ajo (Velásquez-Valle et al., 2010). Es importante destacar que este puede ser el primer reporte de TSWV en plantas de cebolla asintomáticas en Zacatecas, México; este virus ya había sido reportado afectando plantas de cebolla en el estado norteamericano de Georgia (Mullis et al., 2004).

En otras regiones productoras de ajo, incluyendo los estados de Guanajuato y Zacatecas, México, las infecciones múltiples de plantas de ajo por la mayoría de los virus aquí mencionados (principalmente Potyvirus y Carlavirus) son frecuentes (Fajardo et al., 2001; Pérez-Moreno et al., 2007; Velásquez-Valle et al., 2010) en el presente trabajo solamente en el muestreo realizado en el municipio de Villa de Cos (localidad: Pivote) en mayo se encontraron hojas donde no se identificó ninguno de los virus analizados (Cuadro 6), lo cual no significa necesariamente que no estuvieran presentes sino que posiblemente los valores de absorbancia registrados no superaron el umbral de detección.

Aunque los porcentajes de hojas infectadas con diferente número de AV cambian entre cada localidad, en la mayoría de las hojas analizadas en este trabajo se identificaron infecciones múltiples en las cuales se encontraban involucrados entre dos y cuatro AV. El porcentaje de hojas infectadas con solamente un AV fue 15.6 y 21.9% en las localidades de San Antonio del Ciprés y Huizache, respectivamente que parecen ser superiores al 4.2% registrado en la localidad Pivote (Cuadro 6).

Se detectaron uno o más AV en 99 de las 101 hojas analizadas; sin embargo, las hojas con tres, cuatro y dos AV resultaron las más frecuentes (32.3, 30.3 y 18.2% de las hojas analizadas respectivamente); por el contrario, las hojas con uno y cinco AV resultaron las menos frecuentes (14.1 y 5.0% respectivamente) (Cuadro 7). Estos resultados concuerdan parcialmente con los obtenidos en ajo en Zacatecas (Velásquez-Valle et al., 2010) quienes reportan muestras con dos (45.0%), tres (33.0%), cuatro (20.0%) y cinco (1.6%) de algunos de los AV que se reportan en este trabajo. La distribución de estos patógenos en las hojas de las plantas de acuerdo con el número de AV involucrados o con la edad de la hoja no presenta una tendencia (Cuadro 7).

Es posible que la concentración de AV se vea afectada por una reducida o limitada actividad fotosintética en las hojas jóvenes o adultas pero se requiere analizar un mayor número de hojas para descartar o apoyar el efecto de la edad de la hoja sobre el número de AV presentes.

De manera general se puede decir que el número de hojas presente en una planta de cebolla indica su edad; en el trabajo actual, las plantas con más de seis o más hojas presentaban de cuatro a cinco AV, por el contrario, solamente se detectaron dos AV cuando la planta presentaba solamente cinco hojas (Cuadro 8); esto puede ser explicado por lo menos parcialmente, ya que una planta con más hojas tiene un mayor tiempo y superficie de exposición a vectores que una planta con menos hojas tiempo de exposición a vectores.

Por otro lado, la incidencia generalizada de uno o más AV en la mayoría de las hojas analizadas en el presente estudio contrasta con los resultados obtenidos por Ramírez-Malagón et al. (2006) quienes señalan que la distribución de potyvirus es irregular en hojas provenientes de plantas infectadas de ajo aunque el OYDV y LYSV fueron consistentemente detectados en todas las hojas de algunas plantas, no obstante, es fundamental enfatizar que en este trabajo se utilizaron plantas de cebolla, a diferencia del estudio de Ramírez-Malagón et al. (2006) donde se emplearon plantas de ajo.

Los resultados anteriores pueden contribuir al avance del conocimiento de las interacciones entre algunos virus y plantas de cebolla pero se requiere de un mayor esfuerzo y apoyo para incrementar tanto el número de plantas analizadas como el número de agentes virales a identificar e incluir otros híbridos o variedades de cebolla.

 

Conclusiones

Se identificaron los virus del enanismo amarillo de la cebolla (Onionyellow dwarfvirus: OYDV), de la franja amarilla del puerro (Leekyellow stripe virus: LYSV), latente del chalote (Shallot latent virus: SLV), latente común del ajo (Garlic common latent virus: GarCLV), de la marchitez manchada del jitomate (Tomato spottes wilt virus: TSWV) y jaspeado del tabaco (Tobacco etch virus: TEV) en plantas de cebolla asintomáticas muestreadas en los municipios de Villa de Cos y Panuco en el estado de Zacatecas, México.

Se registró la presencia de los virus mencionados en las hojas, pseudotallo e inflorescencia de plantas de cebolla colectadas en diferentes épocas del año en dos regiones del mencionado estado.

El fenómeno de infecciones mezcladas (más de un virus) resultó frecuente en hojas, pseudotallo e inflorescencia de las plantas de cebolla muestreadas.

No se encontró una tendencia que defina la distribución viral dentro de una planta de cebolla.

 

Literatura citada

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