Los Ascomicetos pueden reproducirse asexualmente (anamorfo) o sexualmente (teleomorfo), fases diferenciadas que se presentan generalmente desfasadas una de la otra; no obstante, ocasionalmente y bajo ciertas condiciones, el holomorfo es observado de manera conjunta (Vega et al., 2012). Los factores extrínsecos al organismo necesarios para promover la formación de uno u otro estado son específicos, y dependen principalmente de las características del nicho ecológico que ocupa el hongo, en cuanto a nutrientes, luz, temperatura, aireación, pH y presencia de huéspedes (Pöggeler et al., 2006).
En el caso del género Lecanicillium, los teleomorfos conocidos son: Cordyceps confragosa (Mains) G.H. Sung, J.M. Sung, Hywel-Jones & Spatafora (Zimm.) para L. lecanii, por su parte C. militaris (L.: Fr.) Fr., C. pseudomilitaris Hywel-Jones & Sivichai, C. khaoyaiensis Hywel-Jones (Sung et al., 2007; Kepler et al., 2012; Shrestha et al., 2017) y Cordyceps piperis (J.F. Bisch. & J.F. White) D. Johnson, G.H. Sung, J.F. Bisch. & Spatafora, (≡ Torrubiella piperis J.F. Bischoff & J.F. White) (Bischoff y White, 2004; Johnson et al., 2009) han sido asociados con el grupo Lecanicillium. La especie Lecanicillium longisporum fue descrita en 2001 por Zare y Gams, la fase asexual del hongo presenta fiálides verticiladas con dimensiones de 32.46 ± 6.21 (21.6 ‒ 47.19) × 1.90 ± 0.33 (1.32 ‒ 2.72) μm (n = 30), los conidios en el ápice de la fiálides forman cabezas globosas, de forma elipsoidal a oval-oblonga de 7.05 ± 1.22 (5.62 ‒ 12.18) × 2.45 ± 0.51 (1.63 ‒ 3.56) μm (n = 30) (Berlanga-Padilla et al., 2016). Los hongos obtenidos se han encontrado en áfidos y cóccidos, cuya distribución geográfica incluye países como Reino Unido, Sri Lanka y Perú (Zare y Gams, 2001). A la fecha no existe información relacionada con el estado sexual de esta especie.
Durante la búsqueda de enemigos naturales de Melanaphis sacchari Zehntner en sorgo, se reportó la presencia de poblaciones de pulgón amarillo infectados con L. longisporum (Berlanga-Padilla et al., 2016). En el trimestre posterior a estas exploraciones en esa misma zona se encontraron pulgones con protuberancias que exhibieron una morfología similar a peritecios desarrollándose en la superficie de la región dorsal abdominal de algunos insectos. El objetivo de la presente investigación es dar a conocer por primera vez el estado teleomorfo de L. longisporum, desarrollado sobre M. sacchari en Colima, México.
El material se recolectó en la comunidad de Tecuanillo, Tecomán, Colima (18.85775° LN y 103.88159° LO, a 85 msnm), en abril de 2016, donde previamente se habían encontrado altas poblaciones del pulgón amarillo infectados con el estado anamorfo de L. longisporum (Berlanga-Padilla et al., 2016), en algunos de los insectos se desarrollaron peritecios sobre el dorso del abdomen (Figura 1A). Los peritecios fueron retirados del insecto con un micro-manipulador y se almacenaron en viales con alcohol al 70%. Las muestras del insecto con las estructuras sexuales se depositaron con el acrónimo CHE-CNRCB 620/T1 en la Colección de Hongos Entomopatógenos (CHE) del Centro Nacional de Referencia de Control Biológico (CNRCB), en Tecomán, Colima, México.
Se prepararon laminillas de estructuras sexuales y asexuales presentes en el insecto, con lactofenol/azul de algodón (10:1) y se examinaron con un microscopio óptico AXIO Scope A1 (Carl Zeiss, Microscopy GmbH, Gottingen, Germany), con los objetivos 20, 40 y 100 x. Para fotografiar las estructuras se utilizó una cámara digital modelo AxioCam ICc 1 (Carl Zeiss), utilizando el software AxionVision 4.9.1 (03 - 2013).
La caracterización molecular se realizó a partir de peritecios encontrados en campo sobre individuos momificados de M. sacchari. Se utilizaron alrededor de 20 cuerpos fructíferos que previamente fueron limpiados con un micro-manipulador retirando las hifas adyacentes, posteriormente se extrajeron las ascas y sus ascosporas en un reloj de vidrio con 20 µL de agua destilada estéril grado de biología molecular. A partir de esta muestra se realizó directamente la amplificación de la región ITS (ITS5/ITS4) (White et al., 1990) y RPB1 (CRPB1A/RPB1CR) (Castlebury et al., 2004) con el kit Phire™ Tissue Direct PCR Master Mix (Thermo Scientific™, California, EU) acorde al método de dilución y almacenamiento para tejidos animales especificado en el protocolo del fabricante. La purificación de los amplicones se realizó con el kit Wizard® SV Gel and PCR Clean-Up System Kit (Promega, Madison, EU) y los amplicones fueron enviados a secuenciación con los primers sentido y antisentido a Macrogen (Seúl, Corea del Sur). La edición y ensamble de las secuencias se realizó en el programa BioEdit 7.2.0. (Hall, 1999). Las secuencias se compararon por el ‘Basic Logic Alignment Tool’ (BLAST) en la base de datos del National Center for Biotechnology Information (NCBI).
Los alineamientos múltiples se efectuaron con el algoritmo MAFFT (Katoh et al., 2002).
Los peritecios de L. longisporum carecen de estromas, subinmersos en el micelio que cubre a los insectos, piriformes, ostiolados, con pigmentación amarillo claro (Figura 1B), de hasta 352 × 158 µm, (Figura 1C). Ascas unitunicadas de hasta 136 × 3.43 µm con un poro inoperculado (Figura 1D); ascosporas filiformes claras.
Al comparar con los telemorfos hasta ahora conocidos para Lecanicillium, es evidente con base en nuestras observaciones que la forma sexual de L. longisporum no forma peritecios estromáticos, diferenciándose de C. militaris (Gedminas et al., 2015), C. pseudomilitaris, C. khaoyaiensis (Hywel-Jones, 1994) y C. piperis (Johnson et al., 2009). Las estructuras morfológicas del teleomorfo de L. longisporum son similares a C. confragosa (≡ Torrubiella confragosa), ya que ambas carecen de un verdadero estroma produciendo los peritecios libres y ascosporas filiformes, no obstante la fase sexual aquí descrita, muestra mayores dimensiones que los peritecios de C. confragosa, cuyas estructuras asexuales presentan fiálides de 15-35 x 1 ‒ 2 μm y conidios de 2.5 ‒ 4.5 x 1.2 ‒ 1.8 μm (Evans y Samson 1982; Sung et al., 2007) y difieren por ser menores a las observadas en L. longisporum (Figuras 1E y 1F). Las secuencias ITS (MF443867) y RPB1 (MF443868) obtenidas a partir de las ascosporas mostraron 100% de similitud con las secuencias del anamorfo CHE-CNRCB 620 (ITS: KX426564; RPB1: KX426566) de Lecanicillium longisporum (Berlanga-Padilla et al., 2016) confirmando que los peritecios corresponden al estado sexual de la misma especie.
El nombre del anamorfo de L. longisporum se conserva para la fase sexual, lo anterior de acuerdo al artículo 59 del Código Internacional de Nomenclatura para Algas, Hongos y Plantas, donde se mencionan modificaciones importantes en la taxonomía de los hongos pleomórficos. Las reformas admiten un solo nombre para cualquier hongo pleomórfico, independientemente de la etapa del ciclo de vida. La nueva regla es reconocida como «un hongo = un nombre», o por sus siglas en inglés «1F = 1N» (“one Fungus = one Name”) (McNeill et al., 2012).
En algunos Ascomicetes se ha observado que el desarrollo sexual puede tener beneficios potenciales, la formación de cuerpos fructíferos de paredes gruesas resistentes a condiciones ambientales desfavorables les permiten persistir hasta que se presenten condiciones óptimas para su desarrollo. Si consideramos los principios básicos de la reproducción sexual, está sirve para limpiar el genoma de mutaciones deletéreas y producir progenie recombinante mejor adaptada (Pöggeler et al., 2006). Lo anterior puede favorecer la persistencia de organismos con mejores aptitudes en el control de plagas. Se describe por primera vez la caracterización morfológica y molecular del teleomorfo de L. longisporum en los restos momificados de individuos de M. sacchari.