Determinación de las razas del mildiu de la lechuga (Bremia lactucae) presentes en los cultivos de lechuga del sureste español

Salvador Soler (Doctor Ingeniero Agrónomo, Profesor Titular de Universidad); Maria del Rosario Figàs (Ingeniero Agrónomo, Técnico Superior de Laboratorio); Cristina Casanova (Licenciada en Ciencias Biológicas, Técnico Superior de Laboratorio); Mariola Plazas (Doctor en Biotecnología, Técnico Superior de Laboratorio); y Jaime Prohens (Doctor Ingeniero Agrónomo, Catedrático de Universidad) Institut de Conservació i Millora de l’Agrodiversitat Valenciana (COMAV) Universitat Politècnica de València (UPV)18/12/2015

El hongo Bremia lactucae (mildiu de la lechuga) ocasiona una grave enfermedad en los cultivos de lechuga (Lactuca sativa). En este trabajo describimos las características de esta enfermedad y procedemos a la caracterización de 19 aislados de Bremia lactucae colectados en las zonas de producción de lechuga más importantes del sureste español. Estas son fundamentalmente el Campo de Cartagena, el Valle del Guadalentín, la zona de Aguilas-Mazarrón y la zona de Pulpí-Huercal-Overa. Las caracterizaciones efectuadas hasta el momento indican que la mayoría de los aislados constituyen razas diferentes entre sí y distintas de las razas catalogadas hasta el momento por el IBEB, de forma que se han identificado aislados correspondientes a 11 razas no catalogadas. Sólo seis de los aislados caracterizados coinciden según las inoculaciones realizadas hasta el momento, con la raza BL-24. Los trabajos efectuados aportan información de la composición de razas de B. lactucae en las zonas de producción de lechuga más importantes del estado español. Este conocimiento permitirá elegir por parte de los agricultores aquellas variedades de lechuga más adecuadas para el cultivo en las comarcas citadas, en función de las poblaciones de B. lactucae presentes en campo.

Introducción

Una de las enfermedades más importantes del cultivo de lechuga (Lactuca sativa) es el mildiu de lechuga, ocasionada por el hongo Bremia lactucae Regel (Figura 1). Esta enfermedad está ampliamente distribuida por todo el mundo y es causante de graves pérdidas económicas, tanto en cultivo bajo invernadero como al aire libre (Beharav et al., 2014). Bremia lactucae es un hongo oomiceto de gran variabilidad patógénica (Lebeda y Schwinn, 1994), capaz de originar poblaciones con un elevado potencial evolutivo (McDonald y Linde, 2002). Dos características son responsables de la gran incidencia de Bremia en los campos de lechuga: (i), un sistema de reproducción mixto (asexual y sexual), que hace que el hongo tenga una gran capacidad de cambio para generar nuevas razas agresivas (Crute, 1992; McDonald y Linde, 2002) y (ii), la rápida y efectiva dispersión de los nuevos aislados que se originan por el viento y el agua de lluvia.

Figura 1. Hifas de Bremia lactucae en hoja de lechuga (izquierda), hifas y haustorios (centro) y esporangióforos de fructificación (derecha).

En España, y en concreto en la Región de Murcia, principal zona productora de lechuga, Bremia es considerado como uno de los más importantes factores limitantes de la rentabilidad del cultivo de esta hortaliza. La enfermedad causada por este hongo es capaz de devastar campos de cultivo enteros en pocos días si las condiciones son favorables, produciendo pérdidas económicas muy considerables. En el cultivo al aire libre se observan manchas de tejido muerto y si la climatología es húmeda, se observa un moho característico en las hojas más protegidas de la desecación (Figuras 2 y 3). En los cultivos de invernadero se observa que el proceso de colonización de los tejidos (moho blanco y pulverulento) es más lento. En este tipo de cultivo los síntomas asociados a la enfermedad siempre comienzan con manchas cloróticas coincidentes con la nerviación de las hojas.

Figura 2. Hoja de lechuga tipo ‘Iceberg’ afectada por el mildiu de la lechuga Bremia lactucae. Las áreas afectadas se pueden apreciar por el esporulado blanco pulverulento que presentan.

Figura 3. Esporulación de Bremia lactucae en hoja de lechuga tipo ‘Iceberg’ y presencia de necrosis y podredumbre asociada a la esporulación del hongo.

Aunque existen fungicidas para el tratamiento de la enfermedad causada por B. lactucae, su efectividad es limitada debido a la aparición de cepas resistentes y a la escasez de materias activas disponibles. Por ello, y debido también a la preocupación de los consumidores por los residuos de plaguicidas, se ha impuesto la utilización de la resistencia vegetal como método de control en campo más útil y provechoso.

Se ha hecho un gran esfuerzo en el estudio del mildiu de la lechuga y su control mediante el uso de variedades resistentes. Los estudios genéticos sobre la resistencia especifica de raza en lechuga han confirmado la existencia de más de 40 genes dominantes Dm o factores R de resistencia (Maisonneuve et al., 1994; Witsenboer et al., 1995; Reinink, 1999; Lebeda et al., 2001; Michelmore et al., 2002). Estos genes provenientes de germoplasma cultivado o de especies estrechamente relacionadas con la lechuga como L. serriola han sido incorporados a las variedades comerciales de interés agronómico (Bonnier et al., 1994; Van Ettekoven y Van der Arend, 1999).

También se ha utilizado resistencia proveniente de otras especies silvestres relacionadas con la lechuga cultivada como L. virosa y L. saligna (Lebeda y Blok, 1991; Bonnier et al., 1994; Lebeda et al., 2002; Beharav et al., 2014). Lactuca saligna ha sido considerada como una de las fuentes de resistencia al mildiu de la lechuga más importante. Varios estudios han mostrado que esta especie posee una resistencia muy interesante a Bremia (Bonnier et al., 1992; Lebeda et al., 2001). Así, la resistencia proveniente de L. saligna parece bastante estable (Reinink et al., 1995) y ha sido ampliamente usada en distintos programas de mejora (Reinink, 1999; Jeuken, 2002; Lebeda et al., 2002b; Michelmore et al., 2002).

Aun así, la resistencia conferida por los genes Dm no permanece efectiva de forma permanente ya que estos llegan a ser superados rápidamente, después de su introducción (Crute, 1992; Lebeda y Schwinn, 1994; Reinink, 1999). Así, es frecuente la aparición de nuevas razas de Bremia que superan los genes de resistencia que se van identificando (Lebeda y Schwinn, 1994). Este fenómeno ha sido citado en distintos países como Alemania y Holanda (Lebeda y Zinkernagel, 2003). Una solución a este problema es la introducción de diferentes combinaciones de genes con resistencia específica de raza en cultivares de lechuga. Esto constituye, en la actualidad, una práctica habitual en las casas de semillas con programas de mejora de lechuga.

En este sentido, es muy importante conocer que razas de Bremia se encuentran presentes en los campos de cultivo de lechuga. El International Bremia Evaluation Board (IBEB), perteneciente al International Seed Federation (ISF) se ocupa de la identificación de las razas de B. lactucae presentes en Europa y su evolución, con el fin de determinar las variedades de lechuga más adecuadas para su cultivo en función de las razas del hongo presentes en campo (WORLDSEED, 2015). En la actualidad el IBEB reconoce 31 razas de B. lactucae. Sin embargo, existe poca información sobre las razas presentes en el sudeste español y si pertenecen a las razas catalogadas por el organismo europeo (García et al., 2010).

Estudio de las razas de B. lactucae presentes en el sureste español

En el estudio que se presenta se ha abordado la caracterización de las razas de B. lactucae presentes en el sureste español y su pertenencia o no a las razas catalogadas a nivel europeo. Para esto se ha utilizado un sistema de inoculación artificial, mediante el cual podemos observar y evaluar los síntomas de mildiu a nivel de plántula. En este caso, lo primero que se observa es un moho blanco y pulverulento que cubre ambas caras de los cotiledones y de las primeras hojas. Incluso si la infección es severa, las plántulas pueden llegar a morirse. También es muy importante saber si la resistencia ofrecida por los genes presentes en las variedades comerciales actuales es eficaz frente a las razas de B. lactucae que se identifiquen en el presente trabajo.

Recogida de aislados

La prospección de aislados de B. lactucae se realizó en las sub-zonas de producción de lechuga más importantes del sureste español que son fundamentalmente el Campo de Cartagena, el Valle del Guadalentín, la zona de Aguilas-Mazarrón y la zona de Pulpí-Huercal-Overa (Figura 4).

Figura 4. Zonas donde se ha realizado la prospección de aislados de Bremia lactucae.

Se recogieron muestras de B. lactucae en campos de cultivo de las zonas citadas desde noviembre a abril, durante las campañas de 2012/2013, 2013/2014 y 2014/2015. De cada una de las muestras recogidas se confeccionó una ficha que incluía los siguientes datos: fecha de obtención de la muestra, localización exacta del campo de procedencia y variedad cultivada sobre la que se ha cogido la muestra (Tabla 1).

Las muestras se recogían en bolsas de plástico, identificadas y guardadas en recipientes aislados térmicamente. Posteriormente fueron enviadas por agentes colaboradores al COMAV donde fueron multiplicadas.

Reproducción de los aislados

A partir de las muestras de hojas con B. lactucae colectadas en cada localidad se preparó el inóculo. Este, fue preparado mediante el lavado, con agua destilada estéril, de las hojas de lechuga afectadas por el hongo (Figura 5). Mediante este lavado se recogen esporas del hongo. La concentración de esporas se ajustó a 5 x 105 esporas por ml. El inóculo fue pulverizado sobre las plantas de ‘Romana’ en el estado de cotiledones desplegados, mantenidas en mini-invernaderos de plástico (Figura 6 y 7), con ayuda de mini atomizadores de 50 ml. Las plantas se mantuvieron en una cámara climática a 16 °C, fotoperiodo de 12 horas de luz y 12 horas de oscuridad y una humedad entre el 80% y el 90%. A los 12-15 días se dispuso de hojas con esporulado del hongo de cada muestra colectada en campo para posteriormente proceder a la catalogación de las mismas.

Figura 5. Plántulas de lechuga ‘Romana’ inoculadas con Bremia y esporuladas.

Determinación o catalogación de los aislados colectados

A partir de plantas de lechuga ‘Romana’ con esporulación se obtuvo inóculo de nuevo de la forma descrita anteriormente. Esta vez, este inóculo se aplicó sobre un conjunto de 24 variedades de lechuga de referencia o ‘diferenciales’ establecidos por el IBEB. Se evaluó el número de plantas de cada variedad de referencia que presentaban esporulación a 7, 10 y 15 días después de inocular. Así, se determinó si cada variedad de referencia era susceptible o resistente a la muestra de hongo analizada. La respuesta de una muestra frente a este conjunto de 24 variedades, nos permitió determinar si cada aislado pertenecía a alguna de las razas establecidas por el IBEB o constituía una nueva raza aún no catalogada.

Figura 6. Bandeja con las plántulas de cada uno de los diferenciales para ser inoculados.

Figura 7. Mini invernaderos con las plántulas de los diferenciales listas para ser inoculadas.

Determinación de la raza o razas predominantes en las zonas de cultivo prospectadas

Como se ha comentado en el punto anterior, según la reacción del aislado al ser inoculado sobre los ‘diferenciales’, podremos saber a qué raza de Bremia, de las catalogadas por la IBEB, corresponde. Podrían también resultar ser aislados cuyo comportamiento no corresponda con ninguna de las 31 razas establecidas por el IBEB, lo que significaría que serían razas nuevas no identificadas aún y que serían candidatas a ser una raza nueva dominante en la zona.

La información contenida en las fichas de colecta nos ha ayudado en la determinación de qué razas candidatas han sido problemáticas en las zonas prospectadas durante estos años. Para esto se han tenido en cuenta los siguientes parámetros o requisitos listados en orden de importancia para cada raza. Estos parámetros son los siguientes: detección de la raza en varios años, detección sobre distintas variedades utilizadas en la zona, detección en varias zonas de producción, es estable al reproducirlo, detección en muchos campos de la misma zona y detección en diferentes estaciones. Si el aislado cumple con la mayoría de estos parámetros podría ser considerada una raza dominante en el sureste español susceptible de ser tenida en cuenta como peligrosa.

Resultados y conclusiones

Hasta el momento se llevan caracterizados 19 aislados de B lactucae. Estos se distribuyen en: 14 del Campo de Cartagena, 3 del Valle del Guadalentín y 2 de la zona de Pulpí-Huercal-Overa (Tabla 1). La mayoría de los aislados dan comportamientos diferentes entre sí y distinto al de las razas catalogadas hasta el momento por el IBEB, lo que hace que se hayan identificado aislados a 11 razas no catalogadas. Sin embargo, 5 de los aislados caracterizados, coinciden según las inoculaciones realizadas hasta el momento, con la raza catalogada por el IBEB como BL-24. Es de destacar también que los aislados BLV1 y BLV9 pertenecerían a la misma raza (no catalogada 1). También pasa esto en el caso de los aislados BLV13, BLV15 y BLV16 (no catalogada 8). Es notable, en el caso de los aislados que responden a la raza BL-24, el hecho de que se presentan en las tres zonas prospectadas, en distintos años y sobre distintas variedades (Tabla 1). Estos resultados parecen indicar que esta raza se encuentra ampliamente distribuida en la zona y habría que tenerla en cuenta a la hora de la elección de las variedades de lechuga a cultivar.

Tabla 1.- Procedencia y respuesta de las muestras de Bremia colectadas.

Además es importante señalar la existencia de una gran mayoría de razas no catalogadas por la IBEB en las tres zonas muestreadas. Este hecho, ya citado por algunos autores (García et al., 2010), muestra la necesidad de adoptar una estrategia combinada de inoculación controlada y evaluación en condiciones de infección natural para la búsqueda e identificación de fuentes de resistencia frente a estos aislados de Bremia presentes en el sureste español.

Cada uno de estos aislados o razas se mantiene en la actualidad en el COMAV in vivo sobre plantas de lechuga ‘Romana’ y desecados en placas Petri con silica-gel. Se pretende conservar el conjunto de aislados/razas de Bremia presentes en Murcia, mediante su reproducción cada 6 meses, con objeto de conseguir su mantenimiento en condiciones adecuadas para futuros trabajos.

Referencias bibliográficas

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