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Universidad de Colima Facultad de Ciencias Biológicas y Agropecuarias Septiembre del 2006 Tecomán, Colima, México PATOGENICIDAD, VARIABILIDAD MORFOLÓGICA Y GENÉTICA DE Colletotrichum acutatum SIMMONDS DE CÍTRICOS EN MÉXICO DOCTORADO EN BIOTECNOLOGÍA MICROBIANA PRESENTA: MARIO OROZCO SANTOS TESIS QUE PRESENTA PARA OBTENER EL GRADO DE DOCTOR EN BIOTECNOLOGÍA MICROBIANA ASESORES SALVADOR GUZMÁN GONZÁLEZ LAVERN W. TIMMER

Universidad de Colima - digeset.ucol.mxdigeset.ucol.mx/tesis_posgrado/Pdf/Mario_Orozco_Sanchez.pdf · TESIS DR. ELPIDIO PEÑA BELTRÁN DR. ROBERTO LEZAMA GUTIÉRREZ DR. OSCAR REBOLLEDO

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Universidad de ColimaFacultad de Ciencias Biológicas y Agropecuarias

Septiembre del 2006Tecomán, Colima, México

PATOGENICIDAD, VARIABILIDAD MORFOLÓGICA Y GENÉTICA DE Colletotrichum acutatum SIMMONDS DE

CÍTRICOS EN MÉXICO

DOCTORADO EN BIOTECNOLOGÍA MICROBIANA

PRESENTA:

MARIO OROZCO SANTOS

TESIS

QUE PRESENTA PARA OBTENER EL GRADO DEDOCTOR EN BIOTECNOLOGÍA MICROBIANA

ASESORES

SALVADOR GUZMÁN GONZÁLEZLAVERN W. TIMMER

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Universidad de ColimaFacultad de Ciencias Biológicas y Agropecuarias

Septiembre del 2006Tecomán, Colima, México

PATOGENICIDAD, VARIABILIDAD MORFOLÓGICA Y GENÉTICA DE Colletotrichum acutatum SIMMONDS DE

CÍTRICOS EN MÉXICO

DOCTORADO EN BIOTECNOLOGÍA MICROBIANA

REVISORES

TESIS

DR. ELPIDIO PEÑA BELTRÁNDR. ROBERTO LEZAMA GUTIÉRREZ

DR. OSCAR REBOLLEDO DOMÍNGUEZDR. JUAN PABLO MARTÍNEZ SORIANO

DR. JOSÉ JOAQUIN VELAZQUEZ MONREAL

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CONTENIDO

Página

CUADROS Y FIGURAS .........................................................................................................

RESUMEN ...............................................................................................................................

ABSTRACT .............................................................................................................................

I. INTRODUCCIÓN .................................................................................................................

II. REVISIÓN DE LITERATURA ...........................................................................................

2.1. Importancia de los cítricos en México ..........................................................................

2.2. Colletotrichum spp ........................................................................................................

2.2.1. Importancia ...........................................................................................................

2.2.2. Nomenclatura .................................................................................................

2.2.3. Síntomas y rango de hospederos .........................................................................

2.2.4. Proceso de infección de Colletotrichum ...............................................................

2.2.5. Análisis molecular de Colletotrichum ...................................................................

2.3. Antracnosis en cítricos .................................................................................................

2.3.1. Importancia de antracnosis ...................................................................................

2.3.2. Síntomas ...............................................................................................................

2.3.3. Etiología ...............................................................................................................

2.3.4. Epidemiología .......................................................................................................

2.3.5. Manejo de la enfermedad ......................................................................................

III. MATERIALES Y METODOS ...........................................................................................

3.1. Sitio experimental .........................................................................................................

3.2. Patogenicidad de Colletotrichum acutatum y C. gloeosporioides.................................

3.2.1. Aislamiento de Colletotrichum spp.......................................................................

3.2.2. Obtención de cultivos monospóricos....................................................................

3.2.3. Conservación de los aislamientos .........................................................................

3.2.4. Inóculo...................................................................................................................

3.2.5. Pruebas de patogenicidad.......................................................................................

3.3. Caracterización morfológica de aislamientos de Colletotrichum spp............................

3.4. Caracterización genética de Colletotrichum spp...........................................................

3.4.1. Aislamientos de Colletotrichum spp. ..................................................................

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3.4.2. Reproducción de micelio.......................................................................................

3.4.3. Extracción del DNA.............................................................................................

3.4.4. Reacciones de PCR-RAPDs.................................................................................

3.4.5. Visualización de los productos.............................................................................

3.4.6. Análisis de patrones RAPDs.................................................................................

IV. RESULTADOS..................................................................................................................

4.1. Patogenicidad de Colletotrichum acutatum y C. gloeosporioides.................................

4.2. Caracterización morfológica de aislamientos de Colletotrichum spp...........................

4.2.1. Características en medio de cultivo papa-dextrosa-agar.......................................

4.2.2. Características de conidias y apresorios de aislamientos de Colletotrichum spp..

4.2.3. Crecimiento en medio de cultivo papa-dextrosa-agar...........................................

4.3. Caracterización genética de Colletotrichum spp...........................................................

4.3.1. Análisis genético de Colletotrichum spp en cítricos.............................................

4.3.2. Análisis genético de la raza KLA y PFD de Colletotrichum acutatum.................

4.3.3. Análisis genético de la raza KLA de Colletotrichum acutatum............................

V. DISCUSIÓN........................................................................................................................

5.1. Patogenicidad de Colletotrichum acutatum y C. gloeosporioides.................................

5.2. Caracterización morfológica de aislamientos de Colletotrichum spp............................

5.3. Caracterización genética de Colletotrichum spp...........................................................

VI. CONCLUSIONES..............................................................................................................

VII. LITERATURA CONSULTADA.......................................................................................

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CUADROS Y FIGURAS

Cuadro Página 1 2 3 4 5 6

Figuras 1 2 3 4 5

Relación de aislamientos de Colletotrichum spp colectados en tres especies de cítricos en regiones productoras de México............................................................ Secuencia de los inicadores decámeros RAPDs utilizados para la amplificación de segmentos de ADN del hongo Colletotrichum spp afectando cítricos en México . ............................................................ ..................................................... Patogenicidad de aislamientos de Colletotrichum spp de diferente origen geográfico en México, sobre flores de tres especies de cítricos ............................. Características morfológicas en medio de cultivo papa-dextrosa-agar de aislamientos de Colletotrichum spp de diferentes regiones citrícolas de México... Características morfológicas en medio de cultivo papa-dextrosa-agar de aislamientos de Colletotrichum spp colectados en cítricos en México................... Crecimiento en medio de cultivo papa dextrosa agar de aislamientos de Colletotrichum spp colectados en cítricos de diferente origen geográfico en México.................................................................................................................... Características de las colonias desarrolladas en medio de cultivo papa-dextrosa-agar de aislamientos de las razas PFD y KLA de Colletotrichum acutatum y el aislamiento de C. gloeosporioides. Las colonias son originadas de una espora de cada raza. Colonias de 14 días de edad a 27 °C...................................................... Conidios de las razas KLA y PFD de C. acutatum, y de C. gloeosporioides (C.g.), causantes de antracnosis del limón mexicano, caída de fruto pequeño y antracnosis de frutos en postcosecha, respectivamente........................................... Apresorios de las razas KLA y PFD de C. acutatum, y de C. gloeosporioides (C.g.), causantes de antracnosis del limón mexicano, caída de fruto pequeño y antracnosis de frutos en postcosecha, respectivamente.......................................... Patrón de bandas resultante del análisis genético con marcadores RAPDs de seis aislamientos del hongo Colletotrichum acutatum aislado de limón mexicano, naranja Valencia y limón Persa y un aislamiento de C. gloeosporioides (C.g.) aislado como saprofito de limón mexicano............................................................. Dendrograma derivado del análisis de agrupamiento UPMGA generado por los patrones de bandeo de marcadores RAPDs con 6 aislamientos de Colletotrichum acutatum aislado de tres hospederos de cítricos (limón mexicano, naranja

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Valencia y limón Persa) y un aislamiento de C. gloeosporioides de limón mexicano .......................................................... ...................................................... Patrón de bandas resultante del análisis genético con marcadores RAPDs de aislamientos del hongo Colletotrichum acutatum aislado de limón mexicano, naranja Valencia y limón Persa en diferentes entidades productoras en México.... Dendograma derivado del análisis de agrupamiento UPMGA generado por los patrones de bandeo de marcadores RAPDs con 18 aislamientos de Colletotrichum acutatum aislado de tres hospederos de cítricos (limón mexicano, naranja Valencia y limón Persa) en diferentes entidades productoras en México. .......................................................... ................................................... Patrón de bandas resultante del análisis genético con marcadores RAPDs de aislamientos del hongo Colletotrichum acutatum aislado de limón mexicano en diferentes entidades productoras en México. ......................................................... Patrón de bandas resultante del análisis genético con marcadores RAPDs de aislamientos del hongo Colletotrichum acutatum aislado de limón mexicano en diferentes entidades productoras en México. ......................................................... Dendograma derivado del análisis de agrupamiento UPMGA generado por los patrones de bandeo de marcadores RAPDs con 25 aislamientos de Colletotrichum acutatum aislado de limón mexicano en diferentes entidades productoras en México.......................................................... .................................

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RESUMEN

Los cítricos son afectados por el hongo Colletotrichum spp, causante del complejo de antracnosis:

del limón mexicano, caída de fruto pequeño y de frutos en postcosecha. La identificación de

especies de Colletotrichum se ha basado principalmente en sus características morfológicas,

especialización del hospedero y modo de parasitismo. La aplicación de marcadores moleculares a la

taxonomía de hongos ha clarificado relaciones entre muchas especies. Los objetivos del presente

trabajo fueron: 1) Evaluar la patogenicidad de diferentes aislamientos de Colletotrichum acutatum

colectados en México sobre tres especies citrícolas: limón mexicano, limón Persa y naranja

Valencia, y 2) Caracterizar morfológica y genéticamente las poblaciones de C. acutatum en cítricos

procedentes de las regiones productoras de la costa del Océano Pacífico y Golfo de México. Se

utilizaron aislamientos de Colletotrichum acutatum (KLA) obtenidos de hojas o flores afectadas de

limón mexicano (Citrus aurantifolia) en ocho estados productores: Colima, Michoacán, Jalisco,

Nayarit, Guerrero, Oaxaca, Tamaulipas y Veracruz. Asimismo, se colectaron aislamientos de C.

acutatum (PFD) de flores afectadas de limón Persa (C. latifolia) y naranjo Valencia (C. sinensis) en

Veracruz, Tabasco y Tamaulipas. Además, se colectó un aislamiento de C. gloeosporiodes de

ramillas muertas de limón mexicano. Los aislamientos fueron analizados genéticamente mediante la

técnica RAPDs (DNA Polimórfico Amplificado al Azar). En medio de cultivo papa dextrosa agar

(PDA), todos los aislamientos de la raza KLA produjeron colonias de color blanco grisáceo de lento

crecimiento, mientras que la raza PFD presentó colonias de color naranja de lento crecimiento. El

hongo C. gloeosporioides registró colonias de color gris de rápido crecimiento. La raza KLA fue

patogénica a flores de limón mexicano, limón persa y naranja Valencia, en cambio la raza PFD

infectó solo a limón persa y naranja Valencia. El aislamiento de C. gloeosporioides no fue

patogénico a flores de las tres especies citrícolas. El perfil de bandas de DNA en los aislamientos de

la raza KLA fueron casi similares entre ellos y diferentes al perfil de bandas en los aislamientos de

la raza PFD de naranja Valencia y limón Persa. El aislamiento de C. gloeosporioides presentó un

patrón de bandas muy diferente a los registrados por KLA y PFD. El análisis de agrupamiento

generó dos grupos: uno formado por C. gloeosporioides y otro por C. acutatum. El grupo de C.

acutatum se integró por dos subgrupos; uno correspondiente a los aislamientos de la raza KLA y el

otro a la raza PFD. El análisis filogenético de los aislamientos de la raza KLA colectados en

diferentes entidades citrícolas de México registraron una reducida variabilidad genética.

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ABSTRACT

The fungi Colletotrichum spp affects the citrus crop, causing the anthracnose complex: of key lime,

postbloom fruit drop and of postharvest fruit. The identification of species of Colletotrichum has

been based mainly using morphological characteristics, specialization of the host and mode of

parasitism. Application of molecular markers to fungal taxonomy has clarified relationships among

many fungi species. The objectives of the present work were: 1) evaluate the pathogenicity of

different isolations of Colletotrichum acutatum collected in citrus growing regions of Gulf of

Mexico and Pacific Ocean. The pathogeniciy was evaluated on three citrus species: Mexican lime,

Persian lime and Valencia orange, and 2) characterize morphological and genetically the populations

of C. acutatum in citrus from the citrus growing regions of the coast of the Pacific Ocean and Gulf

of Mexico. Isolations of C. acutatum (KLA) were obtained from affected tissues (leaves or flowers)

of Mexican lime (Citrus aurantifolia) in eight citrus-growing states of Mexico: Colima, Michoacan,

Jalisco, Nayarit, Guerrero, Oaxaca, Tamaulipas and Veracruz. Isolates of C. acutatum (PFD) were

obtained from affected flowers of Persian lime (C. latifolia) and Valencia orange (C. sinensis) in

Veracruz, Tabasco and Tamaulipas. One more isolate of C. gloeosporioides from dead shoots of

Mexican lime was obtained. The isolates were genetically analyzed by RAPD (Random Amplified

Polimorphic DNA). In cultures medium on potato dextrosa agar (PDA), all the isolations of the race

KLA produced colonies white grayish of slow growth, while the race PFD presented colonies

orange of slow growth. The fungi C. gloeosporioides registered colonies of gray color of fast

growth. The race KLA was pathogenic to flowers of Mexican lime, Persian lime and Valencia

orange, while the race PFD only infected Persian lime and Valencia orange. The isolation of C.

gloeosporioides was not pathogenic to flowers of the three citrus species. The profile of DNA bands

with the isolations of the race KLA was almost similar among them and different to the profile of

bands with the isolations of the race PFD. The isolation of C. gloeosporioides presented a pattern of

bands very different to the registered for KLA and PFD. The cluster analysis generated two groups:

one formed by C. gloeosporioides and another for C. acutatum. The group of C. acutatum was

integrated for two subgroups; one corresponding to the isolations of the race KLA and the other to

the race PFD. The phylogenetic analysis of the isolations of the race KLA collected in different

citrus growing states of Mexico registered a reduced genetic variability.

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I INTRODUCCION

Las plantas están expuestas al ataque de diversos patógenos que ocasionan enfermedades. La

clase de organismos que afectan a los vegetales es muy diversa e incluye virus, fitoplasmas,

bacterias, hongos, nematodos, protozoarios y plantas parásitas (Baker et al. 1997; Dangl y Jones,

2001). Las enfermedades causadas por hongos patógenos, representan uno de los factores limitantes

para la producción de los cultivos (Trigriano et al. 2004), muchas de las cuales son causadas por el

género Colletotrichum, el cual posee numerosas especies de importancia económica en regiones

agrícolas de clima tropical, subtropical y templado (Jeffries et al. 1990; Bailey y Jeger, 1992;

Freeman et al. 1998; Peres et al. 2005). Una de las especies más patogénicas de este género es

Colletotrichum acutatum J.H. Simmonds, la cual causa antracnosis en cultivos como almendra,

aguacate, durazno, zarzamora, mango, pasiflora, olivo, fresa y cítricos (Freeman et al. 1998;

Wharton et al. 2004; Peres et al. 2005).

En el caso de los cítricos, el hongo Colletotrichum spp causa las enfermedades conocidas

como antracnosis (Jeffries et al. 1990; Timmer et al. 1994). Este grupo de enfermedades lo

constituyen la caída de fruto pequeño (citrus postbloom fruit drop), antracnosis del limón mexicano

y antracnosis en postcosecha (Timmer et al. 1994). En el pasado, la causa de la caída de fruto

pequeño fue atribuída a un aislamiento del hongo C. gloeosporioides (Penz.) Penz. & Sacc. in Penz.

que produce una colonia de color naranja de lento crecimiento en medio de cultivo (Agostini et al.

1992; Sonoda y Pelosi, 1988). En el caso de la antracnosis del limón mexicano, inicialmente se

atribuyó al hongo Gloeosporium limetticola Clausen y posteriormente fue asociada a una raza de C.

gloeosporioides (Sutton, 1980). Actualmente, se conoce que la raza de color naranja de lento

crecimiento (PFD) y la raza que produce antracnosis del limón mexicano (KLA) corresponden al

hongo C. acutatum (Brown et al. 1996) y que el hongo que produce la antracnosis de postcosecha

corresponde a C. gloeosporioides (Agostini et al. 1992). Asimismo, se sugirió que los aislamientos

de limón mexicano y caída de fruto pequeño tienen un ancestro común (Brown et al. 1996), lo cual

fue descartado en estudios recientes (Perez et al. 2003).

Inicialmente se consideró que la raza KLA que afectaba únicamente al limón mexicano.

Ahora, se conoce que también puede infectar a otras especies, como es el caso de naranja (C.

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sinensis (L) Osbeck) y limón persa (C. latifolia Tan), en las cuales ocasiona necrosis de flores y

caída de fruto pequeño. Otros cítricos, como la toronja puede ser atacada por este hongo (Agostini et

al. 1992; Timmer et al. 1994). La raza PFD de C. acutatum puede ocasionar caída de fruto pequeño

en naranja, limón persa y toronja, mientra que C. gloeosporioides produce antracnosis de frutos en

postcosecha (Timmer et al. 1994).

La raza KLA que produce la antracnosis del limón mexicano está ampliamente diseminada

en las regiones con clima trópical seco, es altamente patogénica y tiene períodos cortos de

incubación, provocando graves pérdidas año con año, las cuales se estiman hasta un 40-50% de la

producción de invierno (Garza y Medina, 1984) y su control depende de numerosas aplicaciones de

fungicidas (8 a 12 aspersiones) durante la época de lluvias, representando un riesgo de resistencia

del hongo a los fungicidas de acción sistémica.

Además, la raza KLA tiene la habilidad de infectar a un mayor número de tejidos vegetales

en comparación a la raza PFD, ya que la primera es capaz de causar síntomas en brotes, hojas, flores

y frutos en su hospedante principal, mientras que la raza PFD es patogénica únicamente a flores.

Asimismo, existen marcadas diferencias en patogenicidad a especies citrícolas y diferencias en

características culturales de las colonias. En la costa del Océano Pacífico, bajo condiciones de

campo se ha observado que la raza KLA de C. acutatum afecta solo a limón mexicano y no se han

observado síntomas en limón Persa y toronja. En cambio los aislamientos de limón mexicano de

Florida pueden afectar a limón Persa y naranjas (Agostini et al. 1992).

Existen pocos estudios comparativos en morfología, patogenicidad y genética de poblaciones

del hongo C. acutatum en cítricos. Agostini et al. (1992) estudiaron caracteristicas morfologicas y

patogénicas de algunos aislamientos de las razas KLA y PFD de C. acutatum y de C.

gloeosporioides. Ellos describieron información morfológica sobre conidios (área, perímetro y

forma), apresorios (longitud y ancho) y setas (presentes en medio de cultivo y tejido hospedante), así

como el efecto de la temperatura sobre el desarrollo de las colonias y la patogenicidad de

aislamientos sobre tres especies de cítricos. Sin embargo, únicamente trabajaron con cinco

aislamientos de la raza KLA y no incluyeron estudios genéticos. Además, las características de las

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colonias fueron descritas con pocos parámetros. Por otra parte, se han reportado algunos avances

preliminares en genética de poblaciones entre las razas KLA y PFD (Peres et al. 2003).

En México, la raza PFD es epidémica en naranja, toronja y limón Persa en la región trópico

húmeda de los estados de Veracruz y Tabasco, en cambio la raza KLA es importante en limón

mexicano en las áreas de trópico seco en Jalisco, Colima, Michoacán, Guerrero y Oaxaca. En base a

la información presentada, son evidentes las diferencias en patogenicidad y morfología entre ambas

razas, lo que hace suponer una constitución genética diferente. Sin embargo, hasta el momento no

existen estudios que asocien estos parámetros con la estructura genética de las poblaciones de las

razas KLA y PFD de C. acutatum. Los estudios de variabilidad genética en poblaciones de C.

acutatum permitiran inferir aspectos sobre su biología (tipo de reproducción), capacidad evolutiva y

puede ser un indicativo de la coevolución con su hospedante. Asimismo, puede ayudar a predecir los

riesgos de resistencia a fungicidas y a explicar las diferencias en patogenicida y características

morfológicas entre las dos razas y las dos especies de hongos.

Con base a lo anterior se plantea la hipotesis de que existe variación morfológica, patogénica

y genética entre las poblaciones de las razas KLA y PFD del hongo C. acutatum procedentes de la

región productora de limón mexicano de la costa del Océano Pacífico y la región productora de

naranja y limón Persa de la costa del Golfo de México.

Para dar respuesta a la hipotesis propuesta se plantearon los objetivos siguientes:

1. Evaluar la patogenicidad de aislamientos de la raza KLA y PFD del hongo C. acutatum

colectados en cítricos de los estados productores del Golfo de México y Océano Pacífico, sobre

tres especies citrícolas: limón mexicano, limón Persa y naranja Valencia.

2. Caracterizar morfológicamente las poblaciones de la raza KLA y PFD de C. acutatum en cítricos

procedentes de las regiones citrícolas de la costa del Océano Pacífico y Golfo de México.

3. Determinar la variabilidad genética de poblaciones de la raza KLA y PFD de C. acutatum

procedentes de las regiones citrícolas de la costa del Océano Pacífico y Golfo de México

mediante la técnica RAPDs (ADN Polimórfico Amplificado al Azar).

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II REVISIÓN DE LITERATURA

2.1 Importancia de los cítricos en México

México ocupa el sexto lugar como productor de cítricos en el ámbito mundial con una

superficie cultivada de aproximadamente 490,000 hectáreas y un volumen de producción de 4.98

millones de toneladas de fruta. La naranja es la especie citrícola más importante con 73 % de la

superficie cultivada a escala nacional, seguida por los limones (limón mexicano, persa y verdadero)

con 26 % y la mandarina y toronja con 1.5 y 1.4 %, respectivamente. Las principales regiones

citrícolas de México se localizan en el noreste del país, costas del Golfo de México, península de

Yucatán y en la vertiente del Pacífico en la planicie costera del noroeste (Sonora) y en las costas de

Jalisco, Colima, Michoacán, Guerrero y Oaxaca, así como en el Valle de Apatzingán, Mich.

(SAGARPA, 2004).

En el caso de limón mexicano [Citrus aurantifolia Christm. (Swingle)], México es el primer

productor en el mundo. Para el año 2004 se registró una superficie de 95,511 hectáreas con una

producción cercana a las 1.25 millones de toneladas anuales y un valor de la producción de 2,053

millones de pesos (SAGARPA. 2004). Las principales áreas productoras de limón mexicano se

localizan en la región costera de los estados de Jalisco, Colima, Michoacán, Guerrero y Oaxaca. Este

cítrico se adapta ampliamente a las áreas que presentan características de clima tropical seco, en

donde predomina un amplio período de secas (7 a 8 meses) y una época lluviosa corta (4 a 5 meses).

La precipitación ocurre principalmente en el verano y fluctúa entre 700 a 1,200 mm anuales,

temperatura media anual de 26 a 28 ºC y de 0 a 400 metros sobre el nivel del mar. La agroindustria

del limón mexicano es una fuente valiosa de riqueza para los estados dedicados a su cultivo, ya que

alrededor de ella existe una importante infraestructura en empaques, plantas industrializadoras,

empresas de servicios e insumos y talleres de armado de cajas para el empaque de fruta (Medina et

al. 2001). Existen aproximadamente 9,700 productores en el ámbito nacional y se estima que genera

18 millones de jornales/año, dando empleos para más de 25 mil familias en la atención a huertos,

empaques, industrias y en la comercialización de la fruta fresca (Conalim, 2006).

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2.2 Colletotrichum spp

2.2.1 Importancia

Colletotrichum es un género importante de hongos que está conformado por 39 especies

(Sutton, 1992) que causan antracnosis o tizones en una amplia gama de cultivos agrícolas y plantas

ornamentales (Bailey y Jeger, 1992; Latunde-Dada, 2001). Estas enfermedades se encuentran

distribuídas a escala mundial y ocasionan pérdidas económicas en pre y postcosecha en regiones

tropicales, subtropicales y de clima templado (Jeffries et al. 1990; Bailey y Jeger, 1992; Dodd et al.

1992; Freeman et al. 1998; Latunde-Dada, 2001; Wharton y Diéguez-Uribeondo, 2004; Peres et al.

2005). Sus hospedantes incluyen una gran diversidad de cultivos anuales como leguminosas (fríjol,

soya, chícharo y leguminosas forrajeras) (Lenné, 1992), gramíneas (maíz y sorgo) (Nicholson, 1992;

Casela y Frederiksen, 1993; Bergstrom y Nicholson, 1999), solanáceas (tomate, chile y papa)

(Dillard, 1992), cucurbitáceas (melón, sandía y pepino) (Sitterly y Keinath, 1996) y rosáceas (Fresa)

(Freeman et al. 1998; Denoyes-Rothan et al. 2005). Asimismo, diversas especies de Colletotrichum

se han reportado afectando un gran número de cultivos perennes como aguacate, plátano, cítricos,

café, mango, papaya, pasiflora, guayaba, guanábana, cacao, hule, manzana, durazno y almendro

(Jeffries et al. 1990; Dodd et al. 1992; Waller, 1992; Freeman et al. 1998; Waller y Bridge, 2000;

Biggs y Miller, 2001; Afanador-Kafuri et al. 2003), así como cultivos industriales: algodón, caña de

azúcar y tabaco (Waller, 1992).

Con frecuencia, la infección por Colletotrichum es la causa directa de enfermedades de las

plantas; sin embargo, el hongo se presenta también como saprofito o invasor secundario de tejidos

en decadencia. Las pérdidas causadas por antracnosis ocurren principalmente como una reducción

directa de la cantidad y calidad del producto cosechado (Jeffries et al. 1990; Bailey y Jeger, 1992;

Dodd et al. 1992; Waller, 1992; Freeman et al. 1998; Latunde-Dada, 2001). El patógeno ataca

frecuentemente más de una parte de la planta, ocasionando enfermedades separadas que pueden

interactuar durante el ciclo del cultivo; éstas se pueden agrupar de acuerdo al tejido primario que es

infectado: 1) enfermedades de brotes y hojas, 2) enfermedades de flores y 3) enfermedades de

frutos. En el caso de antracnosis en frutos, existen dos tipos: una que afecta frutos en desarrollo en

condiciones de campo (precosecha) y otra que daña frutos maduros durante el almacén

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(postcosecha) (Waller, 1992). La habilidad de Colletotrichum para causar infecciones latentes o

quiescentes lo han agrupado entre los patógenos más importantes en postcosecha. Las especies de

este hongo se presentan principalmente en tejidos aéreos de las plantas; sin embargo, ciertos órganos

bajo el suelo pueden ser afectados, tales como raíces y tubérculos (Freeman et al. 1998). El cultivo

de mango (Ploetz, 1994) y limón mexicano (Timmer, 2000b) son ejemplos donde varios órganos

(hojas, flores y frutos) son infectados por la enfermedad, en donde el inóculo de una fuente infecta a

otro.

2.2.2 Nomenclatura

El nombre científico de un organismo es la clave para la búsqueda de su literatura y también

es importante para muchos aspectos de la ciencia de la cual forma parte. Los micólogos, biólogos y

fitopatólogos requieren de precisión en la aplicación de nombres a los hongos que trabajan, con el

propósito de lograr una comunicación efectiva (Sutton, 1992). Colletotrichum es un género

notoriamente variable, sobre el cual existen muchas preguntas fundamentales relacionadas con su

taxonomía, evolución, origen de variación, especificidad hospedera y mecanismos de patogenicidad

(Bryson et al. 1992; Cannon et al. 2000).

Colletotrichum y su teleomorfo Glomerella (estado perfecto, subdivisión Ascomycotina) han

sido implicados en numerosas enfermedades de las plantas en muchas regiones agrícolas del mundo

(Latunde-Dada, 2001). Es un hongo anamórfo (imperfecto) que pertenece a la subdivisión

Deuteromycotina, clase Deuteromicetes, subclase Coelomycetidae, orden Melaconiales y forma

Melaconiaceae (Sutton, 1992). El género Colletotrichum fue establecido por Corda en 1831 para

referirse a hongos caracterizados por conidios fusiformes, curvos e hialinos y acérvulos con setas

(Jeffries et al. 1990; Sutton, 1992). En el pasado, los sistemas de identificación de Colletotrichum se

basaron en criterios morfológicos y culturales o una combinación de ambos. Sin embargo, fue

notorio que estos parámetros, tienen muchas limitaciones, ya que algunos nombres de especies del

hongo que están asignados a colecciones y aislamientos carecen de la precisión requerida. Existen

especies difíciles para identificarse con estos criterios; tal es el caso de C. gloeosporioides y C.

dematium. Por otra parte, C. lindemuthianum posee al menos nueve razas y el nombre únicamente

de la especie es de ayuda limitada para los fitopatólogos en términos de que tan específico o no

específico es el taxón a un hospedante particular, ya sea cultivar, variedad, especie o familia. La

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morfología del hongo por si sola no permite la identificación de razas a un nivel fisiológico (Sutton,

1992).

El número de claves taxonómicas disponibles para identificar especies de Colletotrichum es

limitado. En la actualidad se aceptan 39 especies de Colletotrichum descritas en el trabajo de Sutton

(1992). Su descripción está basada en las características culturales de la colonia en medio de cultivo,

presencia o ausencia de setas, teleomorfo y formas especiales en caso de existir, tamaño y forma de

los conidios y apresorios.

Los métodos tradicionales para identificar especies de Colletotrichum se han basado

principalmente en diferencias morfológicas tales como el color de la colonia, tamaño y forma de los

conidios, temperatura óptima para su desarrollo, presencia o ausencia de setas y existencia del

estado teleomorfo (Agostini et al. 1992; Sutton, 1992; Freeman et al. 1998; Lardner et al. 1999). Sin

embargo, debido a la influencia ambiental sobre la estabilidad de su morfológía y a la existencia de

formas intermedias, estos criterios no siempre son adecuados para la diferenciación confiable de las

especies (Freeman et al. 1998). Las características morfológicas combinadas con el uso de

marcadores moleculares ha permitido clarificar la relación existente entre diferentes grupos

morfológicos de Colletotrichum (Brown et al. 1996; Freeman et al. 1998; Lardner et al. 1999;

Afanador-Kafuri et al. 2003; Moriwaki et al. 2003; Cano et al. 2004; Ford et al. 2004).

2.2.3 Síntomas y gama de hospedantes

El hongo causante de la antracnosis puede atacar diversos tejidos de las plantas, dependiendo

de la especie de Colletotrichum y el hospedante. En maíz, la antracnosis es una enfermedad de

importancia mundial, causada por C. graminicola (Ces.) G.W. Eils. que puede infectar todas las

partes de la planta y provocar síntomas en cualquier momento del ciclo de vida del cultivo

(Nicholson, 1992; Bergstrom y Nicholson, 1999; Bergstrom y Nicholson, 2000). Las formas más

comunes de antracnosis en maíz son el tizón foliar y pudrición del tallo. El primero, en ataques

severos restringe el crecimiento y desarrollo normal de genotipos altamente susceptibles es su etapa

juvenil y puede muchas veces ocasionar su muerte. Los síntomas consisten en lesiones ovales y con

frecuencia presentan anillos concéntricos. En plantas adultas, aparecen lesiones individuales

rodeadas por un halo amarillento, las cuales llegan a coalescer y forman grandes extensiones de

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tejido necrosado. Las hojas senescentes son más susceptibles a la enfermedad. La presencia de

acérvulos en las lesiones es un signo característico de la enfermedad (Bergstrom y Nicholson, 1999;

Bergstrom y Nicholson, 2000). El síntoma predominante de la antracnosis en tallo es una

decoloración de la corteza, llegando a desarrollar lesiones de color negro. En tallos verdes, el hongo

ocasiona diferentes síntomas: 1) infecciones sistémicas a través de heridas, en donde la corteza

permanece de color verde y parece sana, mientras que el tejido interno está dañado. 2) infecciones

en la corteza del tallo con decoloraciones, pero sin registrar una evidente infección sistémica

(Bergstrom y Nicholson, 1999; Bergstrom y Nicholson, 2000).

En la familia de las leguminosas se han reportado nueve especies de Colletotrichum en

regiones tropicales y templadas. Estas especies incluyen: C. capsici (H. Sydow) E. Butler & Bisby,

C. coccodes (Wallr.) Hughes, C. crassipes (Speg.) Arx, C. dematium (Pers.) Grove, C. destructivum

O’Gara, C. gloeosporioides (Penz.) Penz. & Sacc., C. lindemuthianum (Sacc. & Moore) Br. & Cav.,

C. trifolii Bain & Essary y C. truncatum (Schw.) Andrus & Moore. Las principales especies de

Colletotrichum que atacan leguminosas de grano son: C. lindemuthianum, C. truncatum, C.

destructivum y C. gloeosporioides. El primero afecta frijol, chícharo de vaca y algunas leguminosas

de grano pequeño de los géneros Phaseolus y Vigna, soya y chícharo. C. truncatum posee un amplia

rango de hospedantes, entre los que se citan: soya, chícharo de vaca, fríjol lima, cacahuate y lentejas.

C. destructivum infecta afecta soya y lenteja y finalmente C. gloeosporioides se reporta en chícharo,

soya y cacahuate. Otras especies de Colletotrichum afectan leguminosas forrajeras: C. trifolii en

trébol rojo y cultivos forrajeros del género Medicago y Trifolium; C. gloeosporioides sobre lupino y

otros forrajes; C. truncatum es común en algunas leguminosas forrajeras, pero generalmente es

menos dañino que C. gloeosporioides (Lenné, 1992).

La antracnosis del fríjol es causada por C. lindemuthianum y representa una de las

principales enfermedades de esta leguminosa en las regiones tropicales de América Latina y Este de

África (Lenné, 1992; Mahuku et al. 2002). Los síntomas se presentan como lesiones de color café

obscuro a negro sobre los pecíolos y venas de las hojas. En los tallos se observan lesiones hundidas

que pueden circundar la planta, mientras que en las vainas aparecen cancros de apariencia hundida,

coloración café rosado y delimitados por bordes café rojizo. En condiciones húmedas, la masa de

esporas de color rosa escurre de los acérvulos en las lesiones de las vainas. Otros patógenos de

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menor importancia afectando el cultivo del fríjol son: C. truncatum, C. dematium y Colletotrichum

sp. (Lenné, 1992).

En chícharo de vaca (Vigna unguiculata) se reportan tres especies de Colletotrichum como

patógenos de importancia económica. La antracnosis causada por C. lindemuthianum afecta

principalmente el tallo de las plantas y es más dañino cuando se establece como monocultivo. Las

otras dos especies, C. capsici (H. Sydow) E. Butler & Bisby y C. truncatum causan lesiones de color

café en pecíolos, venas de las hojas, tallos, pedúnculos y vainas (Lenné, 1992).

La antracnosis de la soya (Glycine max) es una enfermedad importante en condiciones

tropicales. El hongo C. truncatum es la especie más común afectando a este cultivo. Otras especies

incluyen C. destructivum, C. Gloeosporioides y C. capsici (Lenné, 1992).

C. gloeosporioides causa antracnosis en especies de Stylosanthes, una leguminosa forrajera

subtropical y tropical distribuida de manera natural en Centro y Sudamérica (Lenné, 1992;

Chakraborty et al. 1997a). Esta enfermedad es una de las mayores limitaciones para la producción

de forraje de S. guianensis, la cual es la especie más importante en Australia, Sudamérica y China.

Los síntomas se caracterizan por lesiones café obscuras a negras que causan necrosis o tizones sobre

las hojas, tallos y brotes terminales. En ataques severos pueden provocar una defoliación intensa y

muerte de la planta. Bajo condiciones húmedas, las lesiones obscuras son frecuentemente cubiertas

por masas de esporas naranja rosado (Lenné, 1992; Chakraborty, 1997).

El cultivo de la fresa es afectado por Colletotrichum, causando daños en todos los órganos de

la planta: corona, fruto, estolón, peciolo, hoja, flor, yema y raíces. Se han reportado cuatro especies

asociadas con la antracnosis de la fresa: C. fragariae Brooks, C. acutatum, C. gloeosporioides y C.

dematium (Howard et al. 1992; Denoyes y Baudry, 1995; Denoyes-Rothan et al. 2005).

El hongo C. coccodes causa la mancha negra en papa, enfermedad ampliamente distribuida

en áreas productoras del mundo. Estudios en invernadero, mostraron que el patógeno puede reducir

el rendimiento total entre un 19 a 32% (Johnson, 1994; Tsror (Lahkim), 1999). Se conoce como

mancha negra por la abundancia de esclerosios color negro que se producen sobre los tubérculos,

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estolones, raíces y tallos. El patógeno causa pudrición de los órganos subterráneos de la planta, así

como un amarillamiento y marchitamiento del follaje. La enfermedad puede causar declinamiento

temprano de plantas, decoloración de tubérculos y reducción en rendimiento (Dillard, 1992). C.

coccodes también es capaz de infectar al fruto de jitomate, produciendo al principio pequeñas

manchas acuosas, circulares y ligeramente hundidas. Con el tiempo, la lesión se incrementa de

tamaño, llega a ser más profunda y la porción central se ennegrece, presentando acérvulos con

masas de esporas de color salmón. El hongo es capaz de infectar tanto frutos verdes como maduros

(Dillard, 1987; Dillard, 1992).

La antracnosis de las cucurbitáceas afecta el follaje y frutos de sandía, melón y pepinos en

regiones con clima húmedo. La enfermedad es causada por C. orbiculare (Berk. & Mont.) Arx

(sinónimo de C. lagenarium (Pass.) Ellis & Halst.), la cual produce lesiones sobre hojas, pecíolos,

tallos y frutos. En hojas de melón y pepino, las lesiones usualmente aparecen cerca de las venas, de

forma circular, color café ligero a rojizo y pueden alcanzar más de un centímetro de diámetro. Las

hojas pueden distorsionarse y el centro de la lesión se agrieta o se cae, originando la apariencia de

“tiro de munición”. En climas húmedos, los frutos próximos a madurar presentan lesiones circulares,

hundidas y de apariencia acuosa, que se tornan negras y se cubren con masas de esporas. En sandía,

las lesiones foliares son café a negras con márgenes irregulares y asociados con las venas de las

hojas. Los frutos jóvenes pueden presentar manchas negras que provocan aborto o malformación

(Sitterly y Keinath, 1996).

El aguacate es afectado por C. gloeosporioides que ocasiona pudrición y caída de frutos,

además de reducir la vida de anaquel durante al almacenamiento y transporte (Dodd et al. 1992). El

hongo infecta hojas, tallos y frutos jóvenes. Los síntomas en hojas senescentes ocurren como

manchas de color café y distribuidas al azar. En frutos previos a la cosecha, ocurren dos tipos de

síntomas: uno consiste de lesiones pequeñas localizadas alrededor de las lenticelas sobre la cáscara

que reducen su calidad y provocar su caída. El otro consiste de grandes áreas dañadas en forma

dispersa sobre la cascara del fruto que resultan de la infección a través de la alimentación de insectos

o daños mecánicos. Los síntomas que ocurren después de la cosecha resultan de infecciones

quiescentes que se desarrollan después de que los frutos maduran. Cuando la fruta madura e inicia a

ablandarse las lesiones se deprimen. Además, aparecen manchas café ligero en la fruta, las cuales

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aumentan de tamaño rápidamente y cambian a un color café obscuro o negro. El daño se expande de

una forma hemisférica de la pulpa del fruto hacia la semilla. Si los frutos se almacenan en un

ambiente húmedo, se presenta una masa viscosa de esporas de coloración rosada sobre su superficie

(Dodd, et al. 1992; Prusky, 1994).

La antracnosis del mango ocurre en todas las regiones productoras del mundo y es

importante donde existen períodos prolongados de lluvia y alta humedad relativa (Dodd et al. 1992).

Es causada por C. gloeosporioides y provoca daños en panículas florales, hojas y frutos. En las hojas

aparecen pequeñas manchas de color café obscuro que llegan a coalescer y formar lesiones

irregulares de aproximadamente un centímetro de diámetro. Estas lesiones viejas pueden secarse y

caer. En inflorescencias, los síntomas inician como pequeñas manchas oscuras que al unirse

producen necrosis de flores y frutos pequeños. En ataques severos, todos los botones florales de una

panícula pueden ser dañados. En frutos verdes se desarrollan pequeñas manchas café, las cuales se

desarrollan hasta después de la cosecha, siendo el daño más importante en postcosecha. Al inicio de

la maduración, se observan lesiones irregulares de color café obscuro a negro, pudiendose formar en

cualquier parte de su superficie, pero es común que se formen patrones en forma de lagrimeo que se

extienden del pedicelo hacia la parte inferior de los frutos. Estas lesiones al inicio son son

superficiales y cuando llegan a cubrir parte de la superficie se desarrollan hasta 5 mm hacia el

interior de la pulpa. Generalmente, aparecen grandes áreas afectadas llegandose a formar masas de

esporas de color naranja a rosado sobre la superficie de los frutos afectados (Ploetz, 1994).

La antracnosis del plátano es de distrubución mundial y se considera una importante

enfermedad de este frutal. Esta es causada por C. musae (Berk. & M.A. Curtis) Arx (sinónimo de

Gloeosporium musarum Cooke & Massee) e infecta frutos de la mayoría de los cultivares de mesa.

Los síntomas en frutos maduros (amarillentos) se presentan como manchas de color café, hundidas y

cubiertas con masas de esporas de color naranja o salmón. Las lesiones aumentan de tamaño al

avanzar la maduración y pueden eventualmente coalescer. En las punta del fruto, se desarrolla una

pudrición que llega a descomponer la pulpa completa. En frutos verdes, los síntomas se desarrollan

sobre heridas producidas en su cáscara. Las lesiones maduras son de color café obscuro a negro,

forma de lenteja o diamante y un tamaño superior a los 8 x 13 cm. Los frutos enfermos maduran

más rápidamente que los frutos sanos (Jones y Slabaugh, 1994)

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La papaya es hospedera de la antracnosis de frutos en postcosecha en muchas regiones

tropicales y subtropicales (Dodd et al. 1992). Esta enfermedad causada por C. gloeosporioides

produce síntomas en forma de manchas redondas, hundidas y acuosas en frutos maduros, las cuales

llegan a medir hasta cinco centímetros de diámetro. En el centro de las lesiones de forman masas

conidiales de color naranja rosado que son frecuentemente producidas en un patrón de anillos

concéntricos. Otro tipo de síntomas consiste en manchas irregulares a circulares, de 1 a 10

centímetros de diámetro, ligeramente deprimidas y de color café rojizo. Estas tipo de daño se conoce

coma “mancha de chocolate” y al madurar la fruta crecen rápidamente (arriba de 20 centímetros)

para formar lesiones de apariencia circular y hundidas (Dickman, 1994).

La antracnosis en bayas de café es causada por C. coffeanum Noack, C. kahawae Waller &

Bridge y C. gloeosporioides que representan la mayor amenaza para su producción en el mundo, ya

que pueden ocasionar pérdidas hasta un 70 a 80% (Masaba y Waller, 1992; Chen et al. 2005). La

enfermedad infecta tanto bayas verdes como maduras y ocasionalmente provoca daños en hojas. El

hongo se presenta desde la formación de flores hasta que la fruta madura. Sin embargo, la mayor

pérdida ocurre cuando infecta bayas verdes. Existen dos tipos de síntomas en las bayas: lesiones

activas y roñosas. Las primeras inician como pequeñas manchas hundidas de color obscuro, las

cuales avanzan rápidamente hasta cubrir toda la superficie. En condiciones de alta humedad, se

produce una masa de esporas de color rosado sobre la superficie de la lesión. El hongo penetra el

interior de la baya y destruye los granos, dejando los frutos secos y momificados. Las lesiones de

aspecto roñoso son normalmente de color canela pálido, ligeramente hundidas y con frecuencia

tienen anillos concéntricos con incipientes acérvulos negros y esporulación escasa. Este tipo de

daño, no afecta el crecimiento ni el rendimiento de grano (Masaba y Waller, 1992).

En cítricos se presenta un grupo de enfermedades conocidas como antracnosis, las cuales se

caracterizan por la caída de fruto pequeño en naranja y otros cítricos, antracnosis del limón

mexicano y antracnosis en postcosecha (Timmer et al. 1994; Timmer y Brown, 2000). La caída de

fruto pequeño y la antracnosis del limón mexicano son causadas por C, acutatum (Brown et al.

1996), mientras que la antracnosis de postcosecha se atribuye a C. gloeosporioides (Agostini et al.

1992; Timmer et al. 1994; Timmer y Brown, 2000). La antracnosis del limón mexicano afecta

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únicamente tejidos jóvenes, que pueden ser brotes vegetativos, flores y frutos pequeños (Timmer,

2000b; Timmer y Brown, 2000), mientras que la caída de fruto pequeño se presenta en flores de

naranjas, toronja y limón persa (Timmer et al. 1994; Timmer, 2000a).

En el cultivo del té ocurre una enfermedad conocida como tizón café, es causada por G.

cingulata y se presenta en muchas regiones del mundo; sin embargo, raramente produce daños de

importancia económica. Su severidad es mayor cuando sepresentan condiciones que predisponen a

los tejidos a la infección del hongo. Estas condiciones son: heridas, estrés por altas o bajas

temperaturas y plantas sujetas a inundaciones o daño por otros patógenos y plagas. Las hojas

jóvenes o con heridas son más comúnmente atacadas y la enfermedad daña directamente la parte que

se cosecha de la planta: las hojas más jóvenes y la punta de los brotes (Waller, 1992).

La antracnosis del tabaco está asociada a C. tabacum Boning que puede ser sinónimo de C.

gloeosporioides. La enfermedad es un problema serio en los almácigos, causando manchas de color

café pálido en los cotiledones, las cuales se desarrollan hasta causar un marchitamiento general de

las plantas. El patógeno puede causar distorsión de las hojas y lesiones cancerosas de color café

sobre las nervaduras y los tallos de plantas adultas (Waller, 1992).

La pudrición roja de la caña de azúcar es causada por C. falcatum Went (teleomorfo

Glomerella tucumanensis (Speg) Arx & Muller), el cual está muy relacionado con C. graminicola,

pero su gama de hospedantes y otras características de ambos patógenos son notablemente diferentes

para considerarlos como especies separadas. El hongo infecta los trozos de caña para siembra

provocando pudriciones al germinar y a las cañas en el campo les ocasiona un debilitamiento y

marchitamiento. En la cutícula de las cañas, se desarrolla una típica pudrición roja con manchas o

lesiones de color blanco causando la muerte de la planta. La esporulación del hongo ocurre bajo

condiciones húmedas, tanto en la parte interna como externa de la cañas enfermas. La infección

ocurre por las yemas y raíces en los nudos y es favorecida por heridas y daños causados por insectos

barrenadores. El patógeno puede permanecer latente en los entrenudos y se activa cuando la caña es

plantada (Waller, 1992).

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Asimismo, el hongo C. gloeosporioides es capaz de afectar otros cultivos tropicales como la

pasiflora o fruta de la pasión (Passiflora edulis), guayaba (Psidium guajava) y guanábana (Annona

muricata). En la pasiflora causa tizón en plántulas, cáncer de frutos, antracnosis en hojas e

infecciones quiescentes en fruta sin madurar. En guayaba, puede infectar los frutos; sin embargo, el

síntoma más común es el tizón de los brotes vegetativos durante períodos lluviosos (Dodd et al.

1992). En el cultivo de cacao (Theobroma cacao), el hongo también causa enfermedades en el

follaje y en las mazorcas (Chandra Mohanan et al. 1989), mientras que en el cultivo del hule (Hevea

brasiliensis) provoca caída de hojas en árboles adultos (Dodd et al. 1992). La antracnosis de la yuca

(Manihot esculenta) es causada también por C. gloeosporioides y se considera una enfermedad del

tallo que causa cáncer, muerte descendente y defoliación (Hahn y Keyser, 1985). Finamente, C.

acutatum y C. gloeosporioides son capaces de infectar durazno, manzana, almendro y nogal

(Bernstein et al. 1995; Freeman et al. 1998; Biggs y Miller, 2001).

2.2.4 Proceso de infección de Colletotrichum

Los procesos típicos de infección de las especies de Colletotrichum involucran una secuencia

común de eventos, entre los que se pueden mencionar: 1) el arribo del conidio a la superficie de la

planta, 2) su adhesión a estas superficies, 3) germinación del conidio, 4) producción de un apresorio,

5) penetración de la epidermis de la planta, 6) crecimiento y colonización de los tejidos de la planta

y 7) producción de acervulos y esporulación (Jeffries et al. 1990; Bailey et al. 1992; Bergstrom y

Nicholson, 1999; Perfect et al. 1999; O’Connell et al. 2000; Prusky et al. 2000). El conocimiento de

éstos, permite desarrollar estrategias de manejo del patógeno mediante el diseño de modelos de

predicción y el empleo de prácticas agrícolas apropiadas.

Fuentes de inóculo y arribo al hospedante. La fuente de inóculo más importantes de las especies

de Colletotrichum son los conidios que se forman en una estructura llamada acérvulo, los cuales se

encuentran encapsulados en una sustancia mucilaginosa soluble en agua que es esencial para

asegurar su supervivencia y diseminación (Nicholson, 1992; Bergstrom y Nicholson, 1999). Este

mucílago contiene inhibidores de la germinación de los conidios y una variedad de enzimas que

pueden funcionar como protector de los mismos a la desecación, a las temperaturas extremas, a los

rayos ultravioleta y a los metabolitos tóxicos de la planta (Lax et al. 1985; Nicholson, 1992).

Asimismo, actúa como un antidesecante y ayuda a su supervivencia en períodos de sequía. Los

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conidios permanecen viables durante semanas o meses, aun a 45% de humedad relativa; sin

embargo, en ausencia del mucílago, pierden su viabilidad en pocas horas (Nicholson y Moraes,

1980). Existe información limitada sobre el efecto antidesecante del mucílago. Al madurar las

estructuras reproductivas bajo condiciones de sequía, el mucílago forma un deposito costroso que

cubre un grupo de esporas; éstas pueden sobrevivir como una masa seca y ser diseminadas por las

corrientes de aire (Bergstrom y Nicholson, 1999). En cambio, los conidios de los acérvulos jóvenes

son diseminados por las gotas de agua (Nicholson y Moraes, 1980; Maden et al. 1996).

Algunos componentes del mucílago que aseguran la supervivencia del patógeno son

sustancias de bajo peso molecular, solubles en agua y que funcionan como un inhibidor de la

germinación de los conidios (Lax et al. 1985). Este inhibidor presente en el compuesto mucílaginoso

se ha caracterizado como mycosporine-alanine (Leite y Nicholson, 1992), el cual previene la

germinación de las esporas dentro de los acérvulos. Cuando las gotas de agua impactan un acérvulo,

los conidios son diseminadas (Maden et al. 1996) y el mucílago soluble en agua que los rodea viene

impregnado en la solución. Cuando la concentración de mycosporine-alanine es baja, el efecto

inhibidor es nulo y los conidios son capaces de germinar. Este mecanismo asegura que únicamente

germinarán cuando sean diseminados fuera de los acérvulos y sean depositados en un sitio

apropiado de infección sobre la superficie de un hospedante (Bergstrom y Nicholson, 1999).

Adhesión de la espora. La primera característica esencial para una patogénesis exitosa es la

adhesión de los propágulos a la superficie de la planta (Hamer et al. 1988). El contacto de la espora

con la superficie del hospedante es vital para el inicio de la interacción planta-hongo. Los conidios

de Colletotrichum spp. son diseminados por el salpique de las gotas de agua y se adhieren

rápidamente a la cutícula del tejido vegetal (Jeffries et al. 1990; Perfect et al. 1999), lo cual

involucra muchas interacciones hidrofóbicas, tal y como sucede en muchos hongos patógenos de las

plantas (Nicholson, 1992; Mercure et al. 1994). Una vez que los conidios tienen contacto con la

superficie hidrofóbica foliar, inician a liberar un material para adherirse fuertemente a la cutícula

(Mercure et al. 1994). Estas moléculas adhesivas son sustancias preformadas en la superficie de la

espora, tal y como se ha demostrado en C. lindemuthianum (O’Connell et al. 1996). Por otra parte,

los conidios están cubiertos por una capa de material fibroso formada por glicoproteínas que

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contribuyen a la hidrofobicidad de su superficie y podría estar involucrada en la adhesión rápida a la

superficie de la planta (Hughes et al. 1999; Hutchison et al. 2002).

Germinación de la espora y formación del apresorio. El hongo Colletotrichum forma una

estructura de infección especializada llamada apresorio para realizar la infección del hospedante

(Zulfiqar et al. 1996; Byrne et al. 1997; Bechinger et al. 1999; Money, 1999; Latunde-Dada, 2001;

Wharton et al. 2001; Uhm et al. 2003) Los conidios de Colletotrichum perciben señales (tanto

físicas como químicas) de la superficie de la planta que activan su germinación y la formación del

apresorio (Perfect et al. 1999). En la interacción C. gloeosporioides-aguacate, ambos eventos son

accionados por la presencia de una capa cerosa que cubre la superficie del hospedante, siendo esta

señal específica, ya que las ceras de otras plantas no sustituyen la de este frutal (Podila et al. 1993).

En otras asociaciones de C. gloeosporioides y C. musae con frutos climatéricos, la germinación y

formación del apresorio se estimula con la producción de etileno y de esta manera, las esporas que

se establecen sobre frutos en desarrollo son capaces de germinar y penetran después de ser activadas

por la señal que emite la cera; sin embargo, permanecen latentes hasta que éstos maduran y es

cuando la infección puede ocurrir (Kolattukudy et al. 1995).

La germinación de los conidios ocurre en un período de 12 a 48 horas y el tubo germinativo

que se desarrolla antes de formar un apresorio terminal tiene una longitud de 10 a 20 m). La

formación del apresorio es una característica del género Colletotrichum (Jefries et al. 1990) y es

esencial para que ocurra la infección (Bailey et al. 1992). Sin embargo, existen excepciones que no

requieren la formación de esta estructura para la penetración del hospedante; tal es el caso de C.

acutatum que penetra directamente los pétalos de las flores de cítricos (Zulfiqar et al. 1996).

Durante la germinación del conidio, se produce un septo en muchas especies; excepto en C.

lindemuthianum y C. lagenarium (orbiculare) (O’Conell et al. 1992). Los apresorios con frecuencia

son sésiles, se forman al final del tubo germinativo en las puntas de las ramificaciones miceliales

(Bailey et al. 1992). Cuando jóvenes son ligeramente pigmentados o hialinos y con el tiempo sus

paredes son gruesas y pigmentadas de melanina. La morfología del apresorio de una especie es

constante dentro de un rango de variación limitado. En algunas especies, al madurar son de forma

globosa a oval, o bien lobular. (Jeffries et al. 1990).

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El apresorio inicia a diferenciarse cuando el crecimiento del tubo germinativo conidial se

detiene y su punta se abulta y se delimita por un septo. Su maduración involucra la formación de un

poro de penetración en la base de la célula, la deposición de nuevas capas de la pared y la secreción

de materiales mucilaginosos, así como el subsecuente deposito de melanina en una capa de la pared

celular (Bailey et al. 1992). En C. lindemuthianum, el poro de penetración es rodeado de un cono

apresorial en forma de embudo que se forma en la capa interna de la pared celular. Esta estructura

carece de quitina o melanina y esta ligada al el pico de penetración. En otras especies de

Colletotrichum, este cono no se forma; sin embargo, la pared celular forma un denso anillo

alrededor del poro. En resumen, el proceso involucra la emergencia del pico de penetración a través

del poro y la penetración de la cutícula de la planta y su pared celular; lo cual involucra una

combinación de fuerzas mecánicas producidas por la presión de turgencia y degradación enzimática

(Perfect et al. 1999).

En C. graminicola, al formarse el apresorio secreta una sustancia adhesiva que lo une a la

superficie de la planta (Sugui et al. 1998) y después de 15 a 18 horas su pared es melanizada,

completando así su diferenciación y madurez (Byrne et al. 1997; Howard, 1997). La adhesión del

apresorio asegura que el patógeno permanece en contacto con el hospedante por el tiempo necesario

para la penetración y también conserva a la hifa en un sitio donde la penetración puede realizarse

con éxito. Su formación está asociada a la secreción de un material mucilaginoso que lo rodea, el

cual puede estar involucrado en la protección del apresorio contra temperaturas extremas y/o a la

desecación, tal y como sucede en el proceso de adhesión (Bailey et al. 1992; Latunde-Dada, 2001).

Penetración de la superficie del hospedante. Los mecanismos de penetración de Colletotrichum

han sido tema de diversas investigaciones. Se ha reportado que existen diferentes modos de

penetración: por aberturas naturales (estomas), heridas o penetración directa de la cutícula de las

plantas; siendo esta última la forma más común (Bailey et al. 1992). La infección a través de las

heridas es poco común; sin embargo, es esencial en algunas enfermedades como la pudrición de la

corona y antracnosis del fruto de plátano (Agrios, 1997). Para muchas especies de Colletotrichum,

especialmente aquellas que atacan tejido vegetativo joven, la habilidad para penetrar directamente la

cutícula es de gran relevancia. La penetración ocurre después de la formación del apresorio y se han

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propuesto tres mecanismos: 1) aquella basada en una fuerza mecánica, 2) en secreción de enzimas

que degradan la cuticula y 3) una combinación de ambos procesos (Bailey et al. 1992).

La penetración del hospedante ocurre después de que el apresorio madura y es melanizado.

La presencia de este pigmento, permite el desarrollo de una presión hidrostática alta dentro de la

estructura apresorial, lo cual facilita la penetración a la pared celular del hospedante (Howard, 1997;

Jacobson, 2000). Contrariamente, C. graminicola penetra por medio de un poro apresorial sin

melanizar, del cual emerge una hifa de infección y ejerce una fuerte presión de turgencia para

invadir la pared celular del hospedante (Howard et al. 1991; Bechinger et al. 1999). Posteriormente,

se forma una vesícula infectiva que establece el estado biotrófico del hongo durante un período corto

de tiempo. Esta vesícula no penetra la membrana del plasma del hospedante; más bien la membrana

es invaginada alrededor de la vesícula y con el tiempo se forma una hifa primaria externa del

hospedante. Esta forma de crecimiento permite que el hongo tenga mayor asceso a los nutrientes del

hospedante y pueda crecer biotroficamente por 24 a 36 horas hasta su penetración al interior de las

células del hospedante y establecer su estado necrotrofo (Bergstrom y Nicholson, 1999).

Infección y colonización de tejidos. Durante la colonización de plantas hospederas, los hongos

exhiben dos formas principales de nutrición: 1) biotrofía, en donde los nutrientes son obtenidos de

células hospederas vivas y 2) necrotrofía, en la cual son adquiridos de células muertas invadidas por

el patógeno (Perfect et al. 1999). Estas dos estrategias son utilizadas por algunas especies del género

Colletotrichum, las cuales exhiben un proceso de infección que comprende dos fases: una inicial

asintomática, donde el patógeno se establece en el tejido hospedante y es seguido por una segunda

fase destructiva visible. Durante la fase asintomática, el patógeno puede invadir células sin

ocasionar su muerte (Bailey et al. 1992).

Las especies de Colletotrichum utilizan principalmente dos estrategias de infección:

colonización intramural subcuticular y colonización intracelular (Bailey et al. 1992). Los estados de

infección son muy similares en ambos tipos de infección: el conidio se adhiere al tejido hospedante,

germina sobre la superficie de la planta, produce el tubo germinativo y después se desarrolla para

formar un apresorio, el cual penetra directamente la cutícula. Después de la penetración, los

patógenos intramurales subcuticulares se desarrollan debajo de la cutícula mediante la formación de

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una red intramural de hifas, ocurriendo antes de su diseminación a través del tejido con hifas inter e

intracelulares y de ocasionar la muerte del tejido al avanzar la dispersión micelial (Bailey et al.

1992; Bergstrom y Nicholson, 1999). En este tipo de interacción no existe un estado biotrófico.

Algunos ejemplos de patógenos intramurales subcuticulares son: C. capsici sobre algodón (Roberts

y Snow, 1984) y chícharo de vaca (Bailey et al. 1992). La mayoría de las especies de Colletotrichum

presentan el segundo tipo de estrategia de infección (colonización intracelular), siendo variable el

tiempo del estado biotrófico, el cual puede estar ausente en muchas interacciones. Un ejemplo de

este proceso de infección ocurre en C. lindemuthianum sobre fríjol. Después de la penetración, la

hifa fungal crece en el interior de la célula (entre las membranas del plasma y las paredes celulares

de la planta) sin penetrar los protoplastos del hospedante. Después de colonizar una o más células, la

hifa intracelular biotrófica da lugar a la hifa necrotrófica secundaria (O’Connell et al. 1985; Bailey

et al. 1992). Este hongo inicialmente se alimenta de células vivas y posteriormente cambia a un

estado necrotófrico, considerandose que pertenece al tipo biotrofo facultativo o hemibiotrófico. En

muchas interacciones del hongo Colletotrichum se desconoce si está presente un estado biotrófico.

Sin embargo, es importante que durante la colonización intracelular (biotrófica o no), la planta

hospedera al parecer no reconoce al patógeno y no se da una respuesta específica de resistencia

(Perfect et al. 1999). Algunos ejemplos de diferentes estados biotróficos incluyen las interacciones

entre C. lindemuthianum y frijol (O’Connell et al. 1985) y C. truncatum en chícharo (O’Connell et

al. 1993).

El estado necrotrófico de especies de Colletotrichum ha sido estudiado en el modelo C.

lindemuthianum-frijol. En esta interacción. la necrotrofía está ligada a un incremento en la expresión

de enzimas que degradan la pared celular del hospedante (Wijesundera et al. 1989). Estas

evidencias, demuestran la importancia de las enzimas que degradan la pared celular durante la

infección del hospedante. Asimismo, las enzimas tienen una función importante en el estado

necrotrófico de la interacción y en la aparición de síntomas (Perfect et al. 1999). La naturaleza del

cambio del estado biotrófico a necrotrófico en las interacciones hemibiotróficas ha sido motivo de

debate durante muchos años. Existen diferentes eventos que pueden marcar el inicio de la fase

necrotrófica destructiva. La interfase patógeno-hospedante formada en esta interacción se considera

no especializada en comparación a las interfaces formadas por biotrofos obligados. Esto puede

limitar la efectividad de la hifa intracelular en la adquisición de nutrientes o en el mantenimiento de

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la viabilidad de la célula del hospedante y de ese modo la necrotrofía es inducida para incrementar la

cantidad de nutrientes disponibles (Green et al. 1995).

Cuando los tejidos de las plantas han sido colonizados por Colletotrichum, ya sea por

infecciones intramurales o intercelulares, el crecimiento del patógeno cambia a un clásico

comportamiento necrotrófico. La fase necrotrófica es responsable de la presencia de síntomas de

tizón y antracnosis, típicos de especies de Colletotrichum. Durante este estado, el patógeno crecen

extensivamente en el interior de las células, en las paredes y en los espacios intercelulares de los

tejidos hospedantes (Bailey et al. 1992).

2.2.5 Análisis molecular de Colletotrichum

La identificación segura de hongos fitopatógenos es esencial para todos los aspectos de la

fitopatología, desde la investigación fundamental de su biología hasta el control de la enfermedad

que ellos causan (McCartney et al. 2003). La identificación tradicional de especies de

Colletotrichum se ha basado principalmente en características morfológicas, especialización del

hospedante y modo de parasitismo (Agostini et al. 1992; Sutton, 1992; Lardner et al. 1999). Sin

embargo, la especialización del hospedante para fines de identificación y descripción de especies

puede conducir a los investigadores a no considerar la especiación basada en otras diferencias

genéticas (Sutton, 1992). La separación taxonómica de algunos aislamientos de Colletotrichum es

incierta cuando se toman únicamente los criterios clásicos de morfología de esporas, tamaño y

patotipo de hospedantes (O’neill et al. 1997).

En la actualidad, el uso de la tecnología basada en el ADN ha permitido contar con nuevas

herramientas para la investigación de la variación genética y de los genes que controlan la

patogenicidad y especificidad en hongos fitopatógenos. Una de las aplicaciones iniciales de esta

tecnología en la fitopatología ha sido la revisión de relaciones taxonómicas de grupos de hongos

causantes de enfermedades en plantas (Michelmore y Huelbert, 1987). El uso de los marcadores

moleculares en los estudios de taxonomía de hongos ha clarificado las relaciones entre muchas taxas

fungales que eran pobremente entendidas con base a únicamente su morfología. Esto es

especialmente importante, debido a que un entendimiento de la identidad y complejidad genética de

una población de un patógeno que infecta a un hospedante en particular, es esencial para el

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establecimiento de estrategias de manejo efectivas contra la enfermedad (Manners et al. 1992;

Sunnucks, 2000; McCartney et al. 2003; Milgroom y Peever, 2003).

La genética de poblaciones es un tema que se relaciona con la determinación de la extensión

y el patrón de variación genética en las poblaciones con el objetivo de entender sus procesos

evolutivos que afectan el origen y mantenimiento de la variación genética (Milgroom y Fry, 1997).

El conocimiento de la estructura genética de las poblaciones de hongos fitopatógenos proporciona

información sobre aspectos de taxonomía, biología (tipo de reproducción) e historia de vida

(capacidad evolutiva), lo cual permite diseñar estrategias de manejo de la enfermedad (McDonald,

1997). Además, es una herramienta útil para el desarrollo y manejo de la resistencia genética en los

ecosistemas agrícolas (McDonald, 1999).

Los hongos de las plantas con frecuencia muestran una especialización patogénica con

respecto a las especies y los cultivares hospedantes específicos. En los ambientes naturales y los

agrícolas, esta especialización es dinámica, ya que pueden aparecer rápidamente nuevas razas con

un rango de hospedantes diferente. Una descripción molecular de las diferencias genéticas entre

razas fungales proporcionan las bases para investigaciones posteriores de los mecanismos que

generan la variación genética en este hongo (Manners et al. 1992). Las especies de Colletotrichum

presentan una considerable variación patogénica y morfológica, lo cual ha ocasionado dificultades

para su clasificación al usar unicamente caracteres morfológicos (Johnston y Jones, 1997; Sutton,

1980). Las especies de este hongo infectan un amplio rango de hospedantes y son importantes

económicamente. Actualmente, las relaciones genéticas de Colletotrichum y otros grupos de hongos

fitopatógenos se están clarificando con el apoyo de los marcadores moleculares (Mitchelmore y

Hulbert, 1987; Samuels y Siefert, 1995; Johonston y Jones, 1997; Denoyes-Rothan et al. 2003;

Martinez-Culebras et al. 2003; Wharton y Diéguez-Uribeondo, 2004).

Los métodos tradicionales de identificación de especies, subespecies y razas de

Colletotrichum presentan diversas dificultades. Prueba de ello, es la identificación de razas de C.

lindemuthianum mediante cultivares diferenciales de fríjol. El medio ambiente, el número de

esporas y las condiciones de incubación pueden variar considerablemente de un laboratorio a otro.

Además, la subjetividad durante la evaluación de síntomas puede conducir a una clasificación

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errónea y a desacuerdos en la clasificación de la misma raza por diferentes grupos de investigación

(Mesquita et al. 1998). En los últimos años, los métodos moleculares han sido empleados

exitosamente para diferenciar poblaciones de Colletotrichum en diversos hospedantes (Brown et al.

1996; Johonston y Jones, 1997; Freeman et al. 1998). El uso de marcadores moleculares en

combinación con características morfológicas, culturales y biológicas permiten obtener una

identificación más precisa sobre la taxonomía de hongos (Johonston y Jones, 1997; Latunde-Dada,

2001; Talhinhas et al. 2002; Moriwaki et al. 2003; Cano et al. 2004).

El análisis de isoenzimas es una técnica usada para determinar variación genética en

poblaciones de hongos (Bonde et al. 1993). Esta herramienta permitio caracterizar aislamientos de

C. guaranicola Albuquerque, demostrando la existencia de variaciones en su patrón electroforético,

lo cual indica la ocurrencia de diversidad fenotípica entre aislamientos del hongo (de Melio et al.

1997).

El uso de la técnica para la Reacción en Cadena de la Polimerasa (PCR) con iniciadores

arbitrarios (microsatélites o secuencias repetidas) ha sido usado para agrupar aislamientos de

Colletotrichum spp. en especies o genotipos separados en comparación al agrupamiento hecho por la

taxonomía clásica. Se usaron 39 aislamientos de C. acutatum, C. fragariae y C. gloeosporioides, los

cuales causan antracnosis en el cultivo de la fresa. El uso de PCR-ap permitió agrupar los

aislamientos del hongo en especies o genotipos diferentes. En la mayoría de los casos, el análisis de

los aislamientos con esta técnica correspondió con precisión a la identificación morfotaxonómica

clásica (Freeman y Rodríguez, 1995).

Johonston y Jones (1997) usaron datos de la secuencia del ADN ribosomal (ADNr),

características culturales y morfológicas para clarificar relaciones entre aislamientos de

Colletotrichum asociados a pudriciones de frutos. El empleo de las caracteres culturales y

morfológicos identificaron 16 grupos de aislamientos de C. coccodes, C. musae, C. orbiculare, C.

acutatum, C. gloeosporioides y Glomerella miyabeana. Asimismo, el análisis de las secuencias del

ADNr permitió separar genéticamente los aislamientos en cuatro grandes grupos.

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La técnica del Polimorfismo de la Longitud de los Fragmentos de Restricción (RFLPs) ha

sido usada ampliamente para estudiar la población genética de especies de Colletotrichum. Esta

herramienta ha permitido desarrollar marcadores genéticos robustos y eficiente para cuantificar la

diversidad genética del hongo C. graminicola, agente causal de la antracnosis del sorgo. Además, es

capaz de examinar la estructura genética en una población de campo y evaluar a través del tiempo

los cambios en las frecuencias de alelos y genotipos. RFLPs demostró que la tendencia genética y el

flujo de genes no fue una gran contribución a la estructura genética, en cambio la reproducción

asexual tuvo un efecto significativo (Rosewich et al. 1998).

También la tecnología del Polimorfismo de la Longitud de los Fragmentos Amplificados

(AFLP) se ha empleado para evaluar los niveles de variación genómica entre C. trifolii y

aislamientos altamente agresivos de Colletotrichum, causante de la antracnosis en alfalfa. El uso de

esta técnica molecular confirmó la taxonomía de los patógenos que atacan a este cultivo y

proporcionó evidencias que las especies de Colletotrichum pueden ser diferenciadas por esta

herramienta. En este estudio se concluye que la técnica AFLP es útil para la identificación de

aislamientos dentro de géneros de hongos complejos, debido a su capacidad de generar un gran

número de polimorfismos y la consistencia de amplificación del PCR. La ventaja de la técnica

AFLP comparada con los análisis RAPDs y RFLPs consisten en que es rápida, relativamente barata,

altamente reproducible, genera una alta frecuencia de polimorfismos AFLP y requiere solamente

pequeñas cantidades de ADN (O’Neill et al. 1997).

Asimismo, los marcadores RAPDs han tenido una gran aceptación en estudios de relaciones

taxonómicas y genética de poblaciones, ya que esta tecnología de PCR es relativamente fácil de

implementarse, es más rápida y económica que otras técnicas moleculares. Además, requiere

solamente pequeñas cantidades de ADN y en vez de iniciadores complementarios para secuencias

conocidas (como en el PCR normal), se usan oligonucleotidos sintéticos generados al azar con 9 a

12 bases como puntos de inicio para polimerasas de ADN (Williams et al. 1990; Winter y Kahl,

1995). El uso de RAPDs se ha utilizado como herramienta para la clasificación de razas de C.

lindemuthianum. La amplificación por PCR del ADN de diferentes aislamientos del hongo produjo

bandas identificadas para un grupo de razas (Mesquita et al. 1998). Con esta misma técnica, fue

factible identificar grupos de C. acutatum y separar especies entre C. acutatum y C. gloeosporioides

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(Denoyes-Rothan et al. 2003). Además, fue posible determinar las relaciones genéticas entre

aislamientos de C. gloeosporioides colectados en plantas enfermas de fresa con aislamientos de

hospedantes no cultivados (Xiao et al. 2004). En general, el empleo de RAPDs ha sido eficiente para

detectar diferencias entre aislamientos de diferentes especies del hongo y formas especiales. Esta

técnica permitió diferenciar aislamientos de C. gloeosporioides f. sp. malvae de otras especies o

formas especiales de Colletotrichum (Kutcher y Mortensen, 1999) y separó aislamientos de C.

trifolii, C. lindemuthianum, C. destructivum y C. gloeosporioides (Mackie e Irwin, 1998).

Resultados similares fueron obtenidos por Ford et al. (2004), quienes con RAPDs separaron

especies del hongo y aislamientos de hospedantes.

La combinación de características patogénicas y moleculares aporta información valiosa para

identificar razas y detectar variabilidad genética en patotipos de hongos fitopatógenos. González et

al. (1998) usó cultivares diferenciales y marcadores moleculares (RAPDs y AFLP) para analizar

aislamientos de C. lindemuthianum colectados en dos regiones geográficamente diferentes de

México. El uso de diferenciales permitió identificar 10 razas o patotipos del hongo en 59

aislamientos analizados. Las diferencias en las poblaciones del patógeno reflejaron las diferencias en

el germoplasma usado y las prácticas agrícolas empleadas en cada región. Por otra parte, la técnica

AFLP resultó más eficiente que RAPDs en el estudio de las poblaciones del hongo. Las distancias

genéticas basadas en los datos de AFLP y la producción de un dendrograma demostraron dos niveles

de asociación: 1) los aislamientos del hongo fueron clasificados en dos grandes grupos de acuerdo al

tipo de cultivar o sistema de cultivo del cual se originaron y 2) los aislamientos pudieron ser

clasificados en pequeños subgrupos generalmente asociados con la localización geográfica de la que

fueron obtenidos.

En otro estudio, 138 aislamientos de C. lindemuthianum procedentes de diversos países del

continente Americano fueron caracterizados en 41 razas con base a su virulencia a cultivares

diferenciales de fríjol. Además, el uso de marcadores moleculares confirmó la gran diversidad

genética que existe en las poblaciones de este hongo. Con marcadores RAPDs se separó el total de

aislamientos en 15 grupos. El agrupamiento con el dendrograma no se relacionó con la localización

geográfica o con el grupo de genes del hospedante del cual el aislamiento fue obtenido. Asimismo,

no hubo congruencia entre el dendrograma obtenido de RAPDs con el de virulencia, lo que indica

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que este hongo al parecer no está altamente estructurado a un grupo de genes específicos de

Phaseolus vulgaris (Balardin et al. 1997).

Un estudio realizado con hospedantes diferenciales del hongo C. gloeosporioides, causante

de la antracnosis en diversas especies de leguminosas forrajeras tropicales, demostró que existe un

extenso rango de variación patogénica en la población global del patógeno. Asimismo, los

marcadores RAPDs identificaron una gran diversidad genética entre las poblaciones del hongo

procedentes del centro de diversidad patógeno-hospedante (América del Sur). Contrariamente, la

variación genética del patógeno fuera de su centro de diversidad (Australia) fue muy limitada. En

este trabajo no se detectó una relación estrecha entre los marcadores de virulencia con los

marcadores genéticos (Chakraborty et al. 1997a). Estudios similares con este patógeno confirmaron

la falta de asociación entre los genotipos RAPDs y las razas del patógeno, lo cual sugiere que las

razas se han originado de manera independiente dentro de cada grupo genético (Chakraborty et al.

1997b).

Otros estudios con RAPDs no detectaron variabilidad genética entre aislamientos de C.

gloeosporioides f. sp. malvae colectados en la maleza hoja de terciopelo (Abutilon theophrasti

Medic.) (Kutcher y Mortensen, 1999). Resultados similares han sido obtenidos con una colección de

aislamientos de C. trifolii, los cuales revelaron baja diversidad genética (< del 10% de disimilaridad)

(Mackie e Irwin, 1998) y con aislamientos de C. acuatum en tamarillo (Solanum betaceae cav.

Sendt) (Afanador-Kafuri et al. 2003). Esta falta de diversidad genética sugiere que los aislamientos

examinados representan un grupo homogéneo con un rango específico de hospedantes. Además,

puede ser una evidencia de que la recombinación sexual no ocurre en el área geográfica donde se

colectaron. La ausencia de reproducción sexual puede conducir a una baja diversidad genética según

Mackie e Irwin, (1998); Kutcher y Mortensen, (1999);

En conclusión, el uso de marcadores moleculares RAPDs es una herramienta vigente que

permite generar información sobre genética de poblaciones de hongos fitopatógenos y ayuda a

clarificar relaciones taxonómicas entre especies y razas o biotipos. Son especialmente útiles en

diferenciar linajes clonales para hongos que se reproducen asexualmente. Además, los RAPDs son

fáciles de interpretar debido a que están basados en la amplificación o no amplificación de

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secuencias de ADN específico y que producen un set de datos binarios fáciles de registrarse en una

hoja de cálculo para su análisis (McDonald, 1997).

2.3 Antracnosis en cítricos

2.3.1 Importancia de antracnosis

Las enfermedades conocidas como antracnosis de los cítricos son causadas por hongos del

género Colletotrichum spp, consideradas un serio problema en regiones con características de clima

tropical y subtropical (Jeffries et al, 1990; Dodd et al. 1992). Este grupo lo constituyen las

enfermedades que causan la caída de fruto pequeño, antracnosis del limón mexicano y antracnosis

en postcosecha (Timmer et al. 1994; Timmer 2000a), de las cuales las dos primeras ocasionan daños

importantes en la producción de fruta en varias especies de cítricos (Timmer et al. 1994).

Caída de fruto pequeño. La caída de fruto pequeño afecta principalmente naranja, toronja y limón

Persa. Se reportó por primera vez en Belice en el año de 1959 (Fagan, 1979) y posteriormente se

detectó en 1968 en México. Actualmente, ocurre en la mayoría de las zonas productoras del estado

de Veracruz, Tamaulipas y Tabasco en la República Mexicana. Asimismo, se reporta en Florida,

E.U.A. (McMillan y Timmer, 1989; Timmer et al. 1994); Cuba, República Dominicana, Trinidad y

Jamaica en el Caribe (Timmer et al. 1994); Panamá, Guatemala, El Salvador y Costa Rica en

América Central; Argentina, Brasil, Colombia, Perú, Ecuador y Venezuela en Sudamérica

(McMillan, 1993). La enfermedad se presenta en regiones citrícolas que registran lluvias durante los

períodos de floración-fructificación. En ataques severos puede reducir el rendimiento en un 49% en

huertos de naranja Valencia. En México, en los últimos años ha cobrado una gran importancia,

llegando a ocasionar pérdidas hasta de un 70%. En Florida, se estima que alrededor de cinco a seis

frutos se pierden por cada 100 botones florales a causa de la enfermedad. Considerando que los

porcentajes de amarre de fruto para naranja Navel son de 1.5 a 2.0% y para naranja Valencia de 4 a

5%, las pérdidas ocasionadas por la enfermedad pueden llegar a más de 100 frutos por árbol

(Timmer y Zitko, 1995). Durante 1993, la caída de fruto pequeño fue un serio problema en Florida.

En algunas localidades se registraron pérdidas en rendimiento hasta de un 100% en naranja Navel,

mientras que en naranja Valencia fueron de un 20 a 50% (Timmer y Zitko, 1993b).

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Antracnosis del limón mexicano. La antracnosis es el principal problema fitosanitario que afecta

los tejidos jóvenes de árboles de limón mexicano. La enfermedad es un factor importante que limita

la producción de esta especie citrícola en regiones donde coinciden las lluvias frecuentes con la

ocurrencia de brotes vegetativos y flores, así como con los estados iniciales de desarrollo de los

frutos (Timmer, 2000b). En México, la enfermedad se presenta en los estados de Colima, Jalisco,

Michoacán, Guerrero, Oaxaca y Tamaulipas (Garza y Medina, 1984). También se ha reportado en

algunas Islas del Caribe y Zanzíbar (Timmer, 2000b). En ataques severos, ocasiona la muerte de

tejidos jóvenes (brotes, hojas y flores) y caída de flores y frutos pequeños. Además, produce

lesiones en frutos en desarrollo, mismas que se manifiestan al momento de la cosecha, lo cual

demerita su calidad externa. En árboles adultos reduce el rendimiento y la calidad de la fruta,

mientras que en árboles jóvenes retrasa su desarrollo (Timmer, 2000b; Timmer y Brown, 2000). Los

daños de antracnosis (muerte de tejidos) en árboles de limón mexicano se presentan principalmente

durante la época de lluvias y su efecto en rendimiento está muy relacionado con la producción de los

meses de invierno (Diciembre a Marzo). En esta época, el precio de la fruta alcanza los valores más

altos en el mercado. La enfermedad puede ocasionar pérdidas de 40 a 60% de la producción invernal

en huertos sin control químico (Medina et al. 2001).

2.3.2 Síntomas

La enfermedad caracterizada por la caída del fruto pequeño afecta principalmente a naranjas

de los cultivares Valencia y Navel, así como al limón Persa y toronja. Se presenta durante el período

de floración principal que ocurre en los meses de febrero-marzo y es más severa en naranja dulce

que en toronja y limón Persa (Timmer et al. 1994). Los primeros síntomas de la enfermedad se

manifiestan en los pétalos como una necrosis acuosa de color naranja a café; los pétalos necrosados

quedan adheridos a la parte basal del disco floral con apariencia dura, seca y de color café rojizo. En

ataques severos, el patógeno afecta racimos florales enteros cuando las condiciones para su

desarrollo son favorables. Posteriormente, los frutos en desarrollo toman una coloración amarillenta

en la base, que avanza hasta cubrirlos por completo y ocasiona su caída cuando tienen

aproximadamente un centímetro de diámetro. El síntoma característico de esta enfermedad es que al

caer el fruto, tanto el pedúnculo como el receptáculo y cáliz permanecen adheridos a la rama

(McMillan, 1993; Timmer et al. 1994; Timmer, 2000a). Estas estructuras se conocen como

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"tachuelas" en los estados citrícolas del Golfo de México. Las tachuelas están rodeadas por hojas

levemente distorsionadas y con nervaduras prominentes (Timmer et al. 1994), crecen más que lo

normal, pueden permanecer adheridas a las ramas por un año o más y no afectan la intensidad de

floración ni la producción de fruta de los años siguientes (Futch et al. 1989). Las flores y frutos

jóvenes que se encuentran cerca de flores afectadas también están propensas a caer antes del amarre

de fruta y formar tachuelas pesistentes. Estas observaciones sugieren que algunas fitohormonas

podrían estar involucradas en el desarrollo de estos síntomas (Timmer y Brown, 2000). Estudios

recientes han demostrado la habilidad de C. acutatum para producir ácido indol acético y

compuestos relacionados, lo cual puede contribuir parcialmente a incrementar los niveles de esta

fitohormona en las flores de cítricos infectadas (Chung et al. 2003). La abscisión del fruto

ocasionada por la enfermedad ocurre en la base del ovario, lo que contrasta con la abscisión

provocada por los procesos fisiológicos normales del árbol, la cual ocurre en la base del pedúnculo.

La antracnosis del limón mexicano afecta a brotes, flores y frutos jóvenes, cuando la

emergencia y desarrollo de éstos coincide con períodos lluviosos, provocando que en las partes

afectadas se observe una abundante esporulación con aspecto de polvillo color salmón, que

corresponde a las masas conidiales del hongo. Los brotes afectados se pueden marchitar y

eventualmente morir a partir de las puntas, en porciones que varían de uno a varios centímetros,

dependiendo de la severidad. En ataques fuertes, las hojas y brotes pueden ser dañados en su

totalidad. Cuando ésto ocurre, se observan brotes con síntomas de muerte descendente. Bajo

condiciones de daño medio, en las hojas jóvenes aparecen deformaciones y zonas muertas en el

borde o el ápice. Cuando la infección es poco severa o si las hojas están totalmente expandidas al

momento de la infección, sólo éstas llegan a ser afectadas en forma parcial, o bien ocasionar lesiones

cloróticas y deformación. Asimismo, en las hojas se observan pequeñas lesiones redondas de tamaño

pequeño, las cuales con el tiempo se llegan a necrosar. Estas lesiones en las hojas, con el tiempo

pueden caer produciendo un pequeño orificio ocasionando el síntoma típico de “tiro de munición”.

Los racimos florales pueden ser dañados en su totalidad por la enfermedad. Los botones afectados

pueden desprenderse sin haber abierto, mientras que las flores presentan una necrosis de color café

rojizo en los pétalos, los cuales permanecen adheridos al cáliz por algún tiempo junto con los frutos

pequeños. Al desprenderse los frutos infectados, algunas estructuras florales como el receptáculo,

cáliz y pedúnculo quedan adheridas a la rama y son conocidas como “tachuelas”. Este síntoma es

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característico del daño de antracnosis en limón mexicano. Los frutos pueden ser atacados por la

enfermedad hasta un determinado estado de desarrollo, siendo la susceptibilidad directamente

proporcional a la edad. Entre más joven es el fruto, éste es más susceptible a antracnosis y la

resistencia se incrementa con la edad. Los frutos pequeños pueden caer o quedar momificados y

adheridos a la rama. Asimismo, los frutos afectados pueden permanecer en el árbol hasta su madurez

y las lesiones forman costras corchosas levantadas que pueden abarcar hasta la mitad de su

superficie. También es frecuente que el fruto se agriete al nivel de la lesión corchosa y deje al

descubierto las vesículas de jugo (Garza y Medina, 1984; Timmer, 2000b; Medina et al. 2001).

2.3.3 Etiología

Durante mucho tiempo, el causante de la caída de fruto pequeño fue atribuido a una raza del

hongo C. gloeosporioides (Penz.) Penz. & Sacc. in Penz. que produce en medio de cultivo una

colonia de color naranja de lento crecimiento (Agostini et al. 1992; Sonoda y Pelosi, 1988). Por otra

parte, La antracnosis del limón mexicano fue descrita originalmente por Clausen en 1912, su agente

causal fue atribuido al hongo Gloeosporium limetticola Clausen y posteriormente se consideró como

una forma de Colletotrichum gloeosporioides (Penz.) Penz. & Sacc. (Sutton, 1980). Agostini et al.

(1992) caracterizaron dos razas involucradas en las enfermedades conocidas como caída de fruto

pequeño y antracnosis del limón mexicano. La primera se atribuyó a la raza SGO (colonias de color

naranja y lento crecimiento) de C. gloeosporioides y la segunda a la raza KLA (raza del limón

mexicano) del mismo hongo. Estudios posteriores con técnicas moleculares demostraron que ambas

razas corresponden a Colletotrichum acutatum Simmonds (Brown et al. 1996). C. acutatum produce

conidios hialinos, unicelulares que miden de 12 a 20 µm de largo por 4 a 6 µm de ancho y una

elevada proporción con un lado redondeado y otro fusiforme con relación a conidios con ambos

lados redondeados. Estas esporas se producen en estructuras llamadas acérvulos (Timmer 2000b).

Asimismo, forma apresorios redondeados y pequeños (Agostini et al. 1992).

Con relación a su patogenicidad, la raza que produce la antracnosis del limón mexicano

inicialmente se reportó que afectaba sólo a éste y que otras especies de cítricos eran inmunes

(Timmer, 2000b). Sin embargo, únicamente tejido vegetativo se había inoculado en los estudios

previos. Investigaciones posteriores han demostrado que la raza KLA produce todos los síntomas de

la caída de fruto pequeño al inocular flores de naranjo dulce y limón Persa. Contrariamente, la raza

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SGO de color naranja de lento crecimiento procedente de pétalos de naranjo dulce afectados por la

caída de fruto pequeño sólo causan un ligero manchado clorótico en hojas de limón mexicano

(Agostini et al. 1992). De acuerdo a estos resultados, se pensó que la raza SGO pudo haberse

originado de la raza KLA y que la enfermedad caracterizada por la caída de fruto pequeño pudo ser

el resultado de la invasión a plantaciones de otras especies de cítricos por la raza KLA. El cultivo

del limón mexicano se encuentra distribuido en las regiones tropicales; sin embargo, en climas

húmedos está comúnmente confinado a plantaciones de traspatio debido a la severidad de la

antracnosis en este tipo de clima. Una vez introducida la raza KLA en huertos de naranjo dulce

puede causar la caída de fruto pequeño y posteriormente perder su patogenicidad al limón mexicano

(Agostini et al. 1992; Timmer et al. 1994). Actualmente se conoce que ambas razas pueden tener un

origen independiente según resultados con marcadores moleculares (Peres et al. 2003).

2.3.4 Epidemiología

La caída de fruto pequeño se presenta en regiones con lluvias durante el período de floración.

De acuerdo a Agostini y Timmer (1994), el ciclo de la enfermedad ocurre de la siguiente manera: los

conidios del hongo se producen de manera abundante en los acérvulos formados sobre los pétalos de

flores infectadas durante la primavera. Estos conidios son lavados por las gotas de agua de lluvia o

rocío y depositados en los tejidos vegetativos del árbol, en donde pueden germinar para formar

apresorios o permanecer sin germinar y ocasionar infecciones latentes. En ausencia de floración,

estos propágulos pierden viabilidad con el tiempo. Sin embargo, cuando se inicia la floración, los

pétalos que caen sobre la superficie de las hojas proporcionan algunas sustancias que estimulan la

germinación del apresorio para formar conidios, los cuales son diseminados hacia las flores nuevas

por el salpique de las gotas de agua de lluvia, reiniciando de esta manera el ciclo de la enfermedad.

Su daño es más severo y puede manifestarse de manera epidémica cuando se presentan lluvias,

períodos prolongados con alta humedad relativa y temperaturas bajas durante la floración y "amarre"

del fruto (Fagan, 1984; Agostini et al. 1993). La temperatura óptima para la germinación de la

espora es de 23 °C y el tiempo mínimo para la infección y germinación es de 12 a 18 horas. Si las

condiciones húmedas prevalecen, alrededor del 90 % de las flores pueden mostrar síntomas a los 3-4

días después de la infección. Sobre las flores afectadas se producen numerosos acérvulos, lo cual

incrementa drásticamente el número de esporas patogénicas dentro del árbol (Timmer, 2000a). Las

flores son resistentes al patógeno cuando los botones presentan de un estado de cabeza de alfiler a

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botón en estado redondo y son susceptibles cuando se empiezan a elongar y son altamente

susceptibles una vez que se abren (Fagan, 1979). La enfermedad empieza a aparecer cuando el botón

floral tiene un centímetro de largo. El hongo C. acutatum sobrevive entre períodos de floración

como apresorios y/o infecciones latentes sobre las tachuelas adheridas, hojas y ramas (Agostini y

Timmer, 1994). Estudios recientes han demostrado que el número de tachuelas adheridas en ramas

de los años previos es el mejor indicador del potencial de la enfermedad en la próxima floración. La

evaluación de las tachuelas adheridas se realiza durante el mes de Enero en 12 ramas distribuidas

alrededor de los árboles, en las cuales es factible registrar hasta 338 tachuelas (Timmer y Zitko,

1995).

La antracnosis del limón mexicano se presenta con mayor severidad durante el período de

lluvias, temperaturas máximas de 31°C y mínimas de 24°C y con valores de humedad relativa

superior al 90 %. En condiciones del trópico seco, la lluvia es el factor más importante que se

relaciona con la incidencia y severidad de la enfermedad, sobre todo cuando ocurren precipitaciones

de dos a cinco días consecutivos (Garza y Medina, 1984; Medina et al. 2001). Los conidios de la

raza KLA de C. acutatum son liberados solamente cuando el acérvulo o la masa de conidios está en

contacto con el agua, ya que tanto las gotas de lluvia como del rocío los salpica y dispersa (Garza y

Medina, 1984). También pueden ser diseminados por insectos o herramientas de cultivo; sin

embargo, esta forma de dispersión tiene poca importancia en la epidemiología de la enfermedad. La

infección del hongo se lleva a cabo mediante la penetración directa en hojas, brotes, frutos y flores,

en donde el micelio crece intercelularmente y produce colapso y muerte de los tejidos. La raza KLA

tiene un período de incubación muy corto; después de la infección, los primeros síntomas pueden

observarse en 3 a 5 días. En las áreas afectadas se pueden observar masas de conidios de color rosa.

Los tejidos son más susceptibles cuando son jóvenes y la resistencia se incrementa con la edad. Las

hojas llegan a ser inmunes al ataque de la raza antracnosis del limón mexicano cuando completan su

expansión. El fruto es susceptible a la infección por C. acutatum desde su formación hasta que

alcanza un tamaño de 20 mm de diámetro (Timmer, 2000b).

Con frecuencia, la infección por Colletotrichum es la causa directa de enfermedades de las

plantas; sin embargo, el hongo se presenta también como un saprofito o invasor secundario de

tejidos en decadencia. Las pérdidas causadas por antracnosis ocurren principalmente como una

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reducción directa de la cantidad y calidad del producto cosechado. El hongo ataca frecuentemente

más de una parte de la misma planta, lo que ocasiona enfermedades separadas que pueden

interactuar durante el ciclo del cultivo (Waller, 1992). Así el limón mexicano, es un ejemplo donde

varios órganos (brotes, hojas, flores y frutos) pueden ser infectados por la enfermedad y en donde el

inóculo de una fuente es capaz de infectar a otro (Garza y Medina, 1984; Timmer, 2000b). El ciclo

de vida de la raza KLA en limón mexicano es muy similar al de la raza SGO en naranja propuesto

por Agostini et al. (1992), Timmer et al. (1994); Timmer et al. (2000a) y Peres et al. (2005).

2.3.5 Manejo integrado de la enfermedad

El manejo integrado de enfermedades se define como una herramienta sustentable para el

combate de patógenos, mediante la combinación de métodos biológicos, culturales, físicos y

biológicos que minimice los riesgos económicos, de salud y ambientales (Hollier, 2004). El manejo

integrado de antracnosis contempla el uso de los diferentes métodos de control apoyado por el

conocimiento del cultivo (susceptibilidad a la enfermedad, interacción con el portainjerto, fenología,

órganos afectados y edad del huerto), de la enfermedad (especie del hongo, ciclo de la enfermedad,

reproducción, diseminación, período de incubación, fuente de inóculo y sobrevivencia) y del clima

(precipitación, temperatura, rocío, radiación solar y humedad relativa).

El control de la caída de fruto pequeño se basa principalmente en la aplicación de fungicidas

durante los períodos de lluvias frecuentes en la época de floración. Los fungicidas benomyl y

captafol han resultado efectivos para el control de la enfermedad (Timmer et al. 1994; Timmer y

Zitko, 1992). En condiciones favorables para el desarrollo del patógeno (lluvias, alta humedad

relativa y temperaturas bajas) durante la floración y cuando se espere un ataque fuerte de la

enfermedad se requiere un mayor número de aplicaciones de estos productos. Algunos estudios

realizados en Florida, indican que cuando la incidencia de la enfermedad es baja se requiere una

aplicación de fungicidas a media floración, o dos aplicaciones, una al inicio de la floración y otra a

media floración. En localidades o años con ataques severos son necesarias aplicaciones semanales o

cada 10 días. En todos los casos, los fungicidas utilizados fueron el benomyl y captafol. Estos

resultados indican que el número de aplicaciones de fungicidas más que el momento de aplicación

durante todo el período de floración parece ser el factor determinante para lograr un control

adecuado de la enfermedad (Timmer y Zitko, 1992). En caso de que los productores no dispongan

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suficiente equipo terrestre para asperjar plantaciones extensas en un período de tiempo corto, una

alternativa viable son las aplicaciones aéreas. Se ha demostrado que las aspersiones con avión son

iguales de efectivas en el control de la caída de fruto pequeño que las aplicaciones con equipo

terrestre (Timmer y Zitko, 1991).

Con relación a la antracnosis en el cultivo del limón mexicano, el control químico es la alternativa

más común y eficaz para reducir los daños ocasionados; sin embargo, para obtener mejores

resultados, el uso de fungicidas debe ser apoyado con algunas prácticas culturales como son: poda,

adelanto de brotes vegetativos e inducción de floración, manejo de riego, fertilización y cosecha

oportuna de la fruta (Medina et al. 2001). Las prácticas de cultivo están orientadas a reducir las

condiciones favorables para el establecimiento y desarrollo del patógeno, inducir el vigor de los

árboles, establecer barreras físicas y/o eliminar fuentes de inóculo dentro de la plantación

(Moorman, 2004). En el caso del limón mexicano, algunas de estas labores están dirigidas a la

inducción de brotes y flores, los cuales serán protegidos contra antracnosis con aspersiones de

fungicidas y de esta manera tener posibilidades de producción en invierno. Además, es importante

realizar una supervisión periódica del huerto para identificar flujos vegetativos y florales, sobre todo

durante los meses de Julio a Octubre, época en la que se presenta la enfermedad con mayor

intensidad (Medina et al. 2001). La raza KLA tiene un período de incubación muy corto (hasta 3 a 5

días), lo que dificulta su control en campo; aunado al habito de crecimiento inherente del limón

mexicano, el cual emite brotes y flores la mayor parte del año que hace necesario realizar numerosas

aplicaciones de fungicidas para su combate, incrementando los costos de producción (Timmer,

2000b). Actualmente, el control de la enfermedad se realiza mediante la aspersión de los fungicidas

protectantes (mancozeb y captafol) y sistémicos (benomyl y azoxystrobin).

Se han realizado algunos intentos de control biológico de la raza SGO del hongo C. acutatum,

agente causal de la caída de fruto pequeño en cítricos. El control biológico consiste en el uso de

organismos naturales o modificados, genes o productos de genes que reducen los efectos de

organismos indeseables tales como patógenos de plantas y para favorecer organismos deseables

como los cultivos agrícolas. Las enfermedades de las plantas pueden ser controladas con

microorganismos vivos que son antagónicos a hongos fitopatógenos. Los mecanismos de control

biológico de patógenos de plantas incluyen antibiosis, parasitismo, competencia, resistencia

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sistémica adquirida, portección cruzada e hipovirulencia (Ownley y Windham, 2004). Al respecto,

Kupper et al. (2003) evaluó el efecto de diferentes aislamientos de los antagonistas Bacillus subtilis

y Trichoderma spp. bajo condiciones de laboratorio y campo. Los resultados en árboles de naranja

dulce Cv. ‘Natal’, demostraron la efectividad de algunos tratamientos de B. subtilis y T.

aureoviridae en reducir el porcentaje de flores con síntomas de la enfermedad en comparación al

tratamiento testigo. Sin embargo, el corto período de incubación del patógeno desde la llegada del

conidio hasta el establecimiento de la infección limita la efectividad de los antagonistas por el

tiempo reducido en que C. acutatum permanece vulnerable.

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III MATERIALES Y METODOS

En el presente estudio se evaluó la patogenicidad de dos razas (KLA y PFD) del hongo C.

acutatum y un aislamiento de C. gloeosporioides en tres especies de cítricos (limón mexicano, limón

Persa y naranja Valencia) con el propósito de determinar diferencias patogénicas entra aislamientos

de diferente origen geográfico. Por otra parte, se realizó una caracterización morfológica y genética

de aislamientos del hongo C. acutatum (raza KLA y PFD) colectados de hospedantes cítricos en las

regiones productoras de Citrus en México. Se incluyo un aislamiento saprofito del hongo C.

gloeosporioides en cítricos.

3.1 Sitio Experimental

El trabajo se realizó en dos sitios:

1). Las actividades de aislamiento de los hongos, obtención de cultivos monospóricos, conservación,

caracterización moroflógica y desarrollo de la técnica RAPDs se realizó en el Laboratorio de

Biotecnología en las instalaciones de la Facultad de Ciencias Biológicas y Agropecuarias de la

Universidad de Colima, localizado en el kilómetro 40 de la Carretera Colima-Manzanillo en el

municipio de Tecomán, Col. Su ubicación geográfica se situa a 18º 54’ longitud Norte y 103º 52’

latitud Oeste y 33 metros sobre el nivel del mar. El clima se considera cálido seco con una

precipitación promedio de 710 mm, temperatura media de 26 ºC y humedad relativa de 71% (SPP-

INEGI, 1995).

2). Las pruebas de patogenicidad con los aislamientos del hongo y el mantenimiento de las plantas

inoculadas se llevaron a cabo en las instalaciones del Campo Experimental Tecomán perteneciente

al Instituto Nacional de Investigaciones Forestales, Agrícolas y Pecuarias, ubicado en el kilómetro

35 de la carretera Colima-Manzanillo en el municipio de Tecomán, Col.

3.2 Patogenicidad de Colletotrichum acutatum y C. gloeosporioides.

3.2.1 Aislamiento de Colletotrichum spp

Se colectaron aislamientos de la raza KLA del hongo C. acutatum, causante de la antracnosis

del limón mexicano, de tejidos afectados (brotes, hojas y flores) de limón mexicano (Citrus

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aurantifolia Christm. Swingle) en diferentes estados productores de México: Colima, Michoacán,

Jalisco, Nayarit, Guerrero, Oaxaca, Tamaulipas y Veracruz. Asimismo, se obtuvieron aislamientos

de la raza PFD (postbloom fruit drop) de C. acutatum, causante de la caída de fruto pequeño, de

flores afectadas de limón Persa (Citrus latifolia Tanaka) y naranja Valencia (C. sinensis L. Osbeck)

en los estados de Veracruz, Tabasco y Tamaulipas. Además, se colectó un aislamiento de C.

gloeosporiodes (que habita como saprofito o causante de la antracnosis en frutos en postcosecha) de

ramillas muertas de limón mexicano (Cuadro 1).

El procedimiento para aislar el hongo se basó en los métodos empleados por Agostini et al.

(1992) para C. acutatum en cítricos o por Manandhar et al. (1995) para C. capsici y C.

gloeosporioides en chile y adaptado para limón mexicano. Los aislamientos de C. acutatum se

obtuvieron a partir de trozos de tejido vegetal joven (hojas, brotes y flores) infectado por la

enfermedad. El tejido se desinfectó con hipoclorito de sodio al 5% durante dos min, se dejó secar en

trozos de papel filtro estéril (3 x 3 cm) en una campana de flujo laminar durante 10 min y fue

sembrado en cajas de petri con medio de cultivo papa-dextrosa-agar (PDA). Se colocaron cuatro

trozos de tejido infectado por caja de petri. A los tres días después de la siembra, el hongo C.

acutatum mostraba características suficientes (color de la colonia, tipo de crecimiento del micelio y

velocidad de crecimiento) de acuerdo a Agostini et al. (1992) para diferenciarlo de algunos

contaminantes que se presentaron (Fusarium, Aspergillus, Penicullium y Curvularia). Una vez

identificadas las colonias típicas del hongo se procedió a tomar una porción de la punta de las hifas

para su purificación. Este paso se realizó dentro de la campana de flujo laminar y los trozos de PDA

con hifas fueron transferidos a cajas de petri con este medio de cultivo, depositando una colonia por

caja. Todos los aislamientos del hongo fueron incubados en la oscuridad a 27 °C durante siete días.

Este procedimiento para aislar el hongo es similar al empleado por Agostini et al. (1992). Para el

aislamiento de C. gloeosporioides habitando como saprofito en brotes se utilizó la metodología

empleada por Manandhar et al. (1995) para aislar C. capsici y C. gloeosporioides en el cultivo de

chile y adaptada para limón mexicano. Se colectaron brotes maduros de limón mexicano infectados

por antracnosis que presentaban muerte descendente de ramillas. Con la ayuda de un microscopio

estereoscópico se localizaron acérvulos maduros del hongo y mediante un pinchazo con una aguja

estéril, se colectaron conidios que fueron colocadas en 5 ml de agua destilada estéril. De esta

suspensión conidial se tomaron 0.5 ml y fueron depositados en PDA y distribuidos en todo el medio

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de cultivo contenido en la caja de petri. Los conidios individuales germinados se seleccionaron con

la ayuda de un microscopio estereoscópico y transferidos nuevamente a PDA. Los aislamientos con

características de C. gloeosporioides fueron seleccionados y se mantuvieron en PDA a 27 °C

(Agostini et al. 1992).

Los aislamientos fueron tentativamente agrupados de acuerdo a su hospedante y a sus

características morfológicas según Agostini et al. (1992): 1) aislamientos de la raza KLA de C.

acutatum de lento crecimiento con pigmentación naranja intensa colectados en limón mexicano 2)

aislamientos de la raza PFD de C. acutatum (anteriormente considerada como raza SGO de C.

gloeosporioides) de lento crecimiento con abundante producción de masas conidiales de color

naranja obtenidos en naranja Valencia y limón Persa y 3) aislamiento de C. gloeosporioides

(anteriormente considerada raza FGG) de rápido crecimiento con producción de micelio con

pigmentación gris colectado como saprofito en limón mexicano.

3.2.2 Obtención de cultivos monospóricos

De cada aislamiento de Colletotrichum spp se obtuvo un cultivo a partir de un conidio con un

procedimiento similar al utilizado por Manandhar et al. (1995). Se tomaron colonias de ocho días de

edad desarrolladas en cajas de petri con papa-dextrosa-agar, en las cuales en su parte media (sitios

donde la colonia se desarrolló a los cuatro días) se depositaron 200 microlitros de agua destilada

estéril con una micropipeta estéril. El agua fue mezclada con el micelio y conidios con la ayuda de

una aguja de disección estéril; posteriormente se recuperó la solución con la misma micropipeta y

fue llevada a 5 ml de agua estéril. Se tomaron 500 microlitros de la suspensión conidial para

depositarlos en el centro de una caja de petri con PDA, la cual fue distribuida con una aguja de

disección en todo el medio de cultivo. Cada aislamiento fue incubado a 27 °C durante 24 horas. Con

la ayuda de un microscopio estereoscópico, de cada aislamiento se seleccionó un conidio individual

germinado y se transfirió a medio de cultivo papa-dextrosa-agar para mantenerse a 27 °C (Agostini

et al. (1992).

3.2.3 Conservación de los aislamientos

Los aislamientos del hongo Colletotrichum spp fueron conservados como suspensión

conidial en glicerol al 15% en agua bidestilada estéril, utilizando tubos de crioconservación

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Eppendorf de 2 ml de capacidad, los cuales fueron mantenidos en un ultracongelador a –80 °C ±1

(Lardner et al. 1999; Weising et al. 1995). La conservación se realizó en las instalaciones del

Laboratorio de Biotecnología.

3.2.4 Inóculo

Se prepararon suspensiones conidiales en agua destilada estéril a partir de colonias del hongo

de 12 días de edad crecidos en papa-dextrosa-agar a 27 °C (Brown et al. 1996). Las cajas de petri

fueron inundadas con agua bidestilada estéril y con un pincel de cerdas finas se raspó la superficie

de la colonia para desprender el micelio y conidios del medio de cultivo. La suspensión conidial fue

transferida a 15 ml de agua destilada estéril. Los conidios se lavaron dos veces en agua bidestilada

estéril mediante centrifugación durante dos min a 3,000 rpm con la finalidad de remover el mucílago

que los cubre (Kim et al. 1999) y eliminar inhibidores de su germinación (Lax et al. 1985). Se

preparó una suspensión con 5 x 105 conidios por ml (Agostini et al. 1992).

3.2.5 Pruebas de patogenicidad

Se realizaron pruebas de patogenicidad con 12 aislamientos obtenidos de tres especies de

cítricos: limón mexicano, limón persa y naranja. Los aislamientos fueron seleccionados al azar,

procurando contar con un especímen de cada entidad citrícola: ocho de la raza KLA de C. acutatum

aislados de limón mexicano en Colima (A56LMCOL), Michoacán (A35LMMIC), Jalisco

(A13LMJAL), Nayarit (A25LMNAY), Guerrero (A04LMGRO), Oaxaca (A01LMOAX),

Tamaulipas (A54LMTAM) y Veracruz (A42LMVER); dos de la raza PFD de C. acutatum

obtenidos de naranja Valencia en Veracruz (A34NVVER) y Tabasco (A120NVTAB); uno de la raza

PFD de C. acutatum aislado de limón Persa en Veracruz (A43LPVER); y uno de C. gloeosporioides

obtenido como saprofito de ramillas muertas de limón mexicano en Colima (A62LMCOL) (Cuadro

1).

Se utilizaron plantas de limón mexicano de 18 a 24 meses de edad sobre patrón Macrofila (C.

macrophylla Western) y plantas de naranja Valencia y limón Persa de tres a cuatro años de edad

sobre Volkameriana (C. volkameriana). Las tres especies de cítricos fueron desarrolladas en bolsas

de plástico de color negro para vivero con dimensiones de 90 x 60 cm. Ee cada especie citrícola, se

inocularon de tres a cinco racimos florales por planta. Para cada aislamiento se prepararon

suspensiones de 5 X 105 conidios por ml (Agostini et al. 1992).

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Cuadro 1. Relación de aislamientos de Colletotrichum spp colectados en tres especies de cítricos en regiones productoras de México.

Especie/aislamiento Hospedante Localidad/Municipio/Estado Tejido

Raza KLA de C. acutatum A12LMCOL A14LMCOL A15LMCOL A19LMCOL A56LMCOL A68LMCOL A74LMCOL A85LMCOL A88LMCOL A98LMCOL A99LMCOL A108MCOL A22LMNAY A13LMJAL A17LMJAL A20LMJAL A35LMMIC A36LMMIC A37LMMIC A38LMMIC A49LMMIC A04LMGRO A06LMGRO A07LMGRO A27LMGRO A28LMGRO A31LMGRO A02LMOAX A03LMOAX A05LMOAX A09LMOAX A46LMTAM A50LMTAM A51LMTAM A52LMTAM A53LMTAM A54LMTAM A55LMTAM A42LMVER

limón mexicano limón mexicano limón mexicano limón mexicano limón mexicano limón mexicano limón mexicano limón mexicano limón mexicano limón mexicano limón mexicano limón mexicano limón mexicano limón mexicano limón mexicano limón mexicano limón mexicano limón mexicano limón mexicano limón mexicano limón mexicano limón mexicano limón mexicano limón mexicano limón mexicano limón mexicano limón mexicano limón mexicano limón mexicano limón mexicano limón mexicano limón mexicano limón mexicano limón mexicano limón mexicano limón mexicano limón mexicano limón mexicano limón mexicano

Marabasco, Manzanillo, Colima Caleras, Tecomàn, Colima Santiago, Manzanillo, Colima Tecomán, Tecomàn, Colima Madrid, Tecomàn, Colima Armería, Armería, Colima La Caja, Comala, Colima Ixtlahuacán, Ixtlahuacán, Colima Cerro de Ortega, Tecomàn, Colima Los Asmoles, Colima, Colima Loma de Juárez, Colima, Colima El Naranjo, Manzanillo, Colima El Tizate, Santiago Ixcuintla, Nayarit Miguel Hidalgo, La Huerta, Jalisco Cihuatlán, Cihuatlán, Jalisco Miguel Hidalgo, La Huerta, Jalisco San Vicente, Coahuayana, Michoacán San Vicente, Coahuayana, Michoacán El Ranchito, Coahuayana, Michoacán Apatzingán, Apatzingán, Michoacán Apatzingán, Apatzingán, Michoacán Las Vigas, San Marcos, Guerrero B. del Ejido, Coyuca de Benítez, Guerrero Localidad del 30, Acapulco, Guerrero Valle del Río, Coyuca de Benítez, Guerrero Valle del Río, Coyuca de Benítez, Guerrero Las Vigas, San Marcos, Guerrero San Juan del Progreso, Oaxaca San Juan del Progreso, Oaxaca Campo Experimental, Oaxaca Tuxtepec, Tuxtepec, Oaxaca Campo Experimental Güemez, Tamaulipas Campo Experimental Güemez, Tamaulipas Campo Experimental Güemez, Tamaulipas Llera, Tamaulipas Campo Experimental Güemez, Tamaulipas Campo Experimental Güemez, Tamaulipas Campo Experimental Güemez, Tamaulipas Martínez de la Torre, Veracruz

Hojas Hojas Hojas Flores Hojas Hojas Hojas Hojas Hojas Hojas Hojas Hojas Hojas Hojas Hojas Flores Flores Hojas Hojas Flores Hojas Hojas Hojas Hojas Hojas Hojas Hojas Hojas Hojas Hojas Hojas Hojas Hojas Hojas Flores Hojas Hojas Hojas Hojas

Raza PFD de C. acutatum A39NVTAB A40NVTAB A41NAVTAB A120NVTAB A125NVVER A47NVTAM A48NVTAM A43LPVER A121LPVER A123LPVER

naranja Valencia naranja Valencia naranja Valencia naranja Valencia naranja Valencia naranja Valencia naranja Valencia

limón Persa limón Persa limón Persa

Huimanguillo, Tabasco Huimanguillo, Tabasco Huimanguillo, Tabasco Huimanguillo, Tabasco Martínez de la Torre, Veracruz Padilla, Tamaulipas Cd. Victoria, Tamaulipas Martínez de la Torre, Veracruz Martínez de la Torre, Veracruz Martínez de la Torre, Veracruz

Flores Flores Flores Flores Flores Flores Flores Flores Flores Flores

C. gloeosporioides (saprofito) A62LMCOL

limón mexicano

Campo Experimental Tecomán, Colima

Hojas

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El inóculo de cada aislamiento se aplicó con una botella atomizadora de 0.5 l de capacidad y

posteriormente fueron cubiertas con bolsas de plástico (cámara húmeda) durante 48 horas y se

asperjó agua destilada estéril a las flores de manera constante con el fin de conservar humeda su

superficie (Brown et al. 1996). Las plantas fueron mantenidas los primeros tres días a una

temperatura de 27 °C 4 y posteriormente se llevaron a una casa de malla a temperatura ambiente

(19 a 33 °C) (Agostini et al. 1992).

Para cada aislamiento del hongo se utilizaron tres plantas de cada especie citrìcola. Debido a

que la floración no fue uniforme en todas las especies, las inoculaciones se realizaron en las plantas

que presentaban racimos con las primeras flores abiertas. En cada ensayo, se incluyeron plantas

testigo asperjadas únicamente con agua destilada. A los 7-10 días después de la inoculación, para

cada aislamiento del hongo se determinó el porcentaje de flores enfermas mostrando los síntomas

característicos de caída de fruto pequeño en naranja Valencia y limón Persa, así como síntomas de

antracnosis en limón mexicano.

3.3 Caracterización morfológica de aislamientos de Colletotrichum spp

La caracterizaron de los diferentes aislamientos del hongo Colletotrichum spp se basó en el

aspecto de la colonia, comportamiento en medio del cultivo, morfología de los conidios y de los

apresorios. Se usaron 39 aislamientos de la raza KLA de C. acutatum colectado en diferentes

estados productores de México. Asimismo, se incluyeron siete aislamientos de la raza PFD de C.

acutaum de naranja Valencia y otros tres aislamientos PFD de limón Persa. Cuatro aislamientos

atípicos colectados en naranja Valencia y limón Persa y un aislamiento de C. gloeosporioides fueron

incluídos (Cuadro 1). De cada aislamiento se obtuvo un cultivo monospórico y se incubó a 27 °C ±1

en la oscuridad durante 10 días. Se tomaron características generales de la colonia (color, micelio

aéreo, plano, denso o escaso), color del micelio y crecimiento a través del tiempo. De cada

aislamiento del hongo se tomaron imágenes fotográficas.

Con el propósito de determinar el crecimiento de Colletotrichum spp a través del tiempo, de

cada aislamiento se obtuvieron colonias monósporicas en medio de cultivo papa-dextrosa-agar que

fueron incubadas a 27 °C ±1 en la obscuridad. Para cada aislamiento, se utilizó una caja de petri

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como unidad experimental en un diseño de bloques al azar con tres repeticiones. A los 3, 6 y 9 días

se tomaron lecturas del diámetro polar y acuatorial de las colonias para posteriormente determinar su

área total (Agostini et al. 1992). El análisis estadístico se realizó mediante el ANOVA y para la

comparación de medias se utilizó la prueba de Tukey al 95% de probabilidad.

Para evaluar las características de conidios y apresorios, se extrajo una suspensión conidial

(1 ml) de cada aislamiento desarrollado en medio líquido jugo V8 (3.6 g de carbonato de calcio más

165 ml de jugo V8 y aforado a un litro) a los 10 días de incubación en la oscuridad, temperatura de

27 °C ±1 y agitación continua a 125 rpm. La suspensión conidial fue centrifugada a 3,000 rpm

durante dos min y lavada en tres ocasiones con agua destilada estéril para eliminar el mucílago

adherido a los conidios. Para la inducir la formación de apresorios se utilizó la metodología de

Manandhar et al. (1995). De cada aislamiento se utilizó una concentración de 5 x 105 conidios/ml,

depositando tres gotas de 10 l en un portaobjeto de cristal. Las gotas de la suspensión conidial se

dejaron secar en una campana de flujo laminar y fueron incubadas en toallas húmedas y en la

oscuridad durante 48 horas a 23 °C ±1. Después de las 48 horas se tiño con lactofenol teñido con

fuchina básica y se evaluó la forma de los apresorios con un microscopio óptico con el objetivo

40X. En otro portaobjeto de cristal se colocaron tres gotas de 10 l y posteriormente fueron tratadas

con lactofenol y observadas al microscopio con el objetivo 40X para evaluar las siguientes

características (100 conidios/gota): conidios con ambos ápices redondeados y conidios con un ápice

redondeado y el otro fusiforme (Agostini et al. 1992).

3.4 Caracterización genética de Colletotrichum spp.

Los aislamientos del hongo Colletotrichum colectados en los diferentes estados productores

de cítricos en México fueron caracterizados genéticamente mediante la técnica RAPDs (Williams et

al. 1990; Winter y Kahl, 1995).

3.4.1 Aislamientos de Colletotrichum spp

Se utilizaron aislamientos de limón mexicano, limón Persa y naranja Valencia colectados en

diferentes entidades productoras de cítricos en México (Colima, Jalisco, Michoacán, Nayarit,

Tamaulipas, Guerrero, Oaxaca, Veracruz y Tabasco). Todos los aislamientos fueron obtenidos de

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una espora individual según la metodología de Manandhar et al. (1995), la cual se describió

previamente.

3.4.2 Reproducción de micelio

El micelio de Colletotrichum spp fue reproducido según la metodología empleada por

González et al. (1998). Se utilizaron las muestras de los aislamientos conservados en glicerol al 15%

a – 80 °C 1. Los tubos con los aislamientos fueron descongelados a temperatura de laboratorio y

con una micropipeta se extrajeron 10 microlitros de cada uno de ellos, los cuales fueron depositados

en el centro de una caja de petri con medio de cultivo papa-dextrosa-agar y posteriormente

incubados a 27 °C 1. A los cinco días de desarrollo de la colonia, con un sacabocado se extrajo un

disco de 0.7 mm conteniendo micelio y medio de cultivo que fue llevado a 55 ml de una suspensión

con medió de cultivo líquido Papa Dextrosa (Difco Laboratories, Detroit, MI, USA) en matraces

Erlenmeyer de 250 ml de capacidad. El medio líquido se preparó utilizando 30 g de Papa Dextrosa

en un litro de agua bidestilada y esterilizado a 15 atmósferas de presión durante 15 min. Los

matraces con el medio líquido y la colonia del aislamiento se colocaron en un agitador a 125 rpm a

27 °C 1 en la oscuridad durante 15 días. Después de este tiempo, el micelio con el medio líquido

fue depositado en tubos para centrifuga y precipitado a 3,000 rpm. El sobrenadante fue desechado y

el micelio fue lavado con agua bidestilada y precipitado nuevamente. El micelio fue depositado en

frascos de cristal y posteriormente liofilizado durante 96 horas a –49 °C 1 y 47 x 10-3 mbares de

vacío con una liofilizadora digital (Lyph-Lock, Labconco, Inc). El micelio liofilizado fue

conservado a – 80 °C 1 hasta utilizarlo para la extracción de ADN.

3.4.3 Extracción del ADN

Se tomaron 100 g de micelio seco de cada uno de los aislamientos del hongo

Colletotrichum spp para la extracción del ADN, basado en el método descrito por Raeder y Broda,

(1985) y Weising y Kahl et al. (1997). El micelio liofilizado fue molido en presencia de nitrógeno

líquido con un mortero estéril hasta la obtención de un polvo fino. El polvo del micelio se transfirió

a un tubo Eppendorf estéril de 2 ml de capacidad que contenía 1 ml de una solución amortiguadora

de extracción (200 mM Tris-HCl pH 8.0, 250 mM NaCl, 25 mM EDTA, PVP 1% y 0.5% de sulfato

dodecyl de sodio) más 15 l de mercanoeptanol. La mezcla fue agitada vigorosamente e incubada

a baño María (65 °C) durante 30 min y con agitaciones constantes. Después de la incubación, se le

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agregó un volumen igual de fenol-cloroformo-alcohol isoamílico (25:24:1), se agitó y la mezcla fue

centrifugada a 12,000 g durante 20 min a 4 °C. Se extrajo el sobrenadante y a éste se le agregó un

volumen igual de cloroformo, se agitó suavemente y posteriormente fue centrifugado a 12,000 g por

10 min a 4 °C para separar las fases. El sobrenadante fue desechado, se precipitó con 0.6 vol de

isopropanol y se agitó suavemente. Para ayudar a la precipitación de ADN, a la fase acuosa

colectada se le agregó 0.1 vol de acetato de Sodio 3.0 M, pH 5.2. Los tubos fueron centrifugados a

4,000 g por 2 min a temperatura de laboratorio para la formación de la pastilla de ADN. La pastilla

fue lavada con Etanol al 70% (500 l), se precipitó y el sobrenadante se deshechó. Posteriormente,

fue secada al vacío durante 11 min en un equipo de secado (HetoDry Gel, Heto Lab Equipment).

Las pastillas de ADN se hidrataron con 200 l de agua destilada estéril y se resuspendieron a 45 °C

durante 15 min. Se agregaron 2 l de Rnasa en una concentración de 10 mg/ml para eliminar

posibles residuos contaminantes de ARN. La mezcla resultante fue incubada por una hora a 37 °C,

se agregó un volumen de fenol, se llevó a centrifugación a 12 000 g por 20 min a 4 °C y fue extraído

el sobrenadante. Se precipitó con dos volúmenes de etanol y 0.1 volumen de acetato de sodio.

Finalmente se peletizó a 4,000 g por 2 min, fue lavado tres veces con etanol al 70%, se secó al vacío

y finalmente fue resuspendido con 50 l de TE (Tris.EDTA).

3.4.4 Reacciones de PCR-RAPDs

Las reacciones de amplificación fueron realizadas en un Termociclador programable (Robo

cycler gradient 40, Stratagene) en el Laboratorio de Biotecnología de la FCBA. Cada mezcla de

reacción se realizó en un volumen final de 25 l conteniendo 50 ng de ADN templado, 2.5 mM

MgCl2, 1X de amortiguador de reacción para PCR, 200 M dNTP´s (Gibco BRL, Gaithersburg,

MD), 0.5 M de cada uno de los iniciadores y 0.5 U de Taq DNA polimerasa (Gibco BRL,

Gaithersburg, MD) y dos gotas de aceite mineral (Sigma BioScience, St. Louis, MO) para evitar la

evaporación de la mezcla de reacción (Sambrook et al. 1989). Para el análisis de Colletotrichum spp

se utilizaron seis combinaciones de pares de iniciadores decámeros al azar con 60-70% de CG

(Cuadro 2); estas fueron: A que consistió en la combinación M04/M07; B, M04/H06; C, M04/A01;

D, M04/P13; E, A01/M07; F, P13/M07. En el caso de las dos razas de C. acutatum (KLA y SGO) y

la especie de C. gloeosporioides se utilizaron cinco combinaciones de pares de iniciadores para la

amplificación de segmentos de su ADN: A, B, C, D, y E. Por otra parte, para el análisis de los

aislamientos del hongo C. acutatum (raza SGO y KLA) colectado en diferentes entidades

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productoras de México se usaron los siguientes combinaciones: B y F. Finalmente, los aislamientos

de la raza KLA de C. acutatum fueron también analizados con las combinaciones de iniciadores B y

F. P13/M07 y M04/H06. La secuencia de cada iniciador se presenta en el Cuadro 2. Las condiciones

de PCR consistieron en la desnaturalización inicial de 94 °C por 3 min, seguido por una

amplificación exponencial de 40 ciclos de 1 minuto a 94 °C (desnaturalización), 2 min a 35 °C

(acople), 1 minuto a 72 °C (extensión) y un ciclo final de amplificación de 1 min a 72°C. Esta

reacción fue utilizada con cada juego de iniciadores y para cada muestra de ADN correspondiente a

los aislamientos del hongo (Arnheim y Erlich, 1992; Williams et al. 1990; Winter y Kahl, 1995;

Rosewich y McDonald, 1994).

Cuadro 2. Secuencia de los iniciadores decámeros RAPDs utilizados para la amplificación de segmentos de ADN del hongo Colletotrichum spp afectando cítricos en México.

Codigo del inicador Secuencia

A01

H06

M04

M07

P13

5’- CAGGCCCTTC –3’

5’- ACGCATCGCA –3’

5’- GGCGGTTGTC –3’

5’- CCGTGACTCA –3’

5’- GGAGTGCCTC –3’

Fuente: Gene LinkTM. 140 Old Saw Mill River Road, Hawthorne, NY 10532, USA

3.4.5 Visualización de los productos

Los productos de amplificación y el marcador de peso molecular de 1 kb (Gibco BRL,

Gaithersburg, MD) fueron separados por electroforesis en geles de agarosa (Ultrapure Agarose,

Gibco BRL, Gaithersburg, MD) al 1.2% preparados con una solución amortiguadora TAE (Tris 1M,

ácido acético, EDTA 0.5 M, pH 8.0) y corridos a 90V por 120 min. Los geles fueron teñidos por 15

min con una solución de bromuro de etidio (0.5 g/ml) según Sambroks et al. (1989). Las bandas de

los fragmentos de ADN en el gel fueron visualizadas bajo iluminación ultravioleta con un

transiluminador de rayos UV y fotografiado con un sistema de análisis de imágenes Eagle Eye I

(Stratagene).

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3.4.6 Análisis de patrones RAPDs

Los geles de agarosa fueron fotografiados con el sistema Eagle eye I (Stratagene) y las

imágenes se almacenaron en un equipo de computo para su posterior uso. Las posiciones de las

bandas fueron visualizadas a simple vista y los parámetros de los fragmentos se transformaron

dentro de una matriz de carácter binario (1 por la presencia, 0 por la ausencia de una banda en una

posición en particular de la fotografía) y con la ayuda de la formula descrita por Nei y Li (1979): Sxy

= 2nxy /(n x + n y) se construyeron las matrices mediante el método de apareamiento simple. Donde:

nxy es el numero de fragmentos compartidos, y n x + n y son el numero de fragmentos en los aislados

x y y.,. Las distancias de matrices fueron utilizadas para elaborar dendrogramas con el programa S-

Plus 2000 utilizando el método del promedio vecino cercano y vecino lejano y el coeficiente de

confianza Felsenstein (bootstrap) con 3000 repeticiones.

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IV. RESULTADOS

4.1 Patogenicidad de Colletotrichum acutatum y C. gloeosporioides

Los resultados de las pruebas de patogenicidad de once aislamientos de C. acutatum (ocho de

limón mexicano, dos de naranja Valencia y uno de limón Persa) y uno de C. gloeosporioides sobre

tres especies de cítricos se presentan en el Cuadro 3. Todos los aislamientos de la raza KLA de C.

acutatum colectados en Colima (A56LMCOL), Michoacán (A35LMMIC), Jalisco (A13LMJAL),

Nayarit (A25LMNAY), Guerrero (A04LMGRO), Oaxaca (A01LMOAX), Veracruz (A42LMVER)

y Tamaulipas (A54LMTAM) resultaron patogénicos a las tres especies citrícolas. La incidencia de

la enfermedad fluctuó entre 67 a 92% de flores afectadas en limón mexicano, 56 a 85% en limón

Persa y 62 a 85% en naranja Valencia. Los síntomas provocados fueron los típicos de antracnosis:

necrosis de color café rojizo en los pétalos. En cambio, los aislamientos de la raza PFD colectados

en naranja Valencia en Veracruz (A125NVVER) y Tabasco (A120NVTAB), así como de limón

Persa de Veracruz (A121LPVER) resultaron patogénicos a flores de naranja Valencia y limón Persa

(68 a 86% de flores enfermas), y no causaron síntomas de la enfermedad en flores de limón

mexicano. Por otra parte, C. gloeosporioides aislado como saprofito en brotes enfermos de limón

mexicano (A62LMCOL) no causó síntomas de la enfermedad en flores de las tres especies de

cítricos inoculadas.

4.2 Caracterización morfológica de aislamientos de Colletotrichum spp.

4.2.1 Características en medio de cultivo papa-dextrosa-agar

Del total de aislamientos del hongo Colletotrichum spp colectados en diferentes hospedantes

en entidades citrícolas de México se identificaron tres grupos: 1) aislamientos de antracnosis del

limón mexicano colectados en esta especie citrícola, 2) aislamientos que causan caída de fruto

pequeño en naranja dulce y limón persa, y 3) aislamiento saprofito que causa antracnosis de frutos

en postcosecha colectado en limón mexicano (Cuadro 4). En la Figura 1 se presentan las

características de las colonias desarrolladas en medio de cultivo papa-dextrosa-agar de aislamientos

de referencia de las razas PFD y KLA de C. acutatum y del aislamiento de C. gloeosporioides.

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Cuadro 3. Patogenicidad de aislamientos de Colletotrichum spp de diferente origen geográfico en México, sobre flores de tres especies de cítricos.

Patogenicidadz (% de flores enfermas)

Especie/aislamiento Hospedante/

Origen Limón

mexicano Limón Persa

Naranjo Valencia

C. acutatum A56LMCOL A35LMMIC A13LMJAL A25LMNAY A04LMGRO A01LMOAX A54LMTAM A42LMVER

C. acutatum A34NVVER A120NVTAB

C. acutatum A121LPVER

C. gloeosporioides A62LMCOL

Limón mexicano Colima Michoacán Jalisco Nayarit Guerrero Oaxaca Tamaulipas Veracruz

Naranja Valencia Veracruz Tabasco

Limón Persa Veracruz

Limón mexicano Colima

+ (80) + (89) + (70) + (68) + (73) + (92) + (84) + (67)

(0) (0)

(0)

(0)

+ (67) + (85) + (74) + (79) + (65) + (56) + (82) + (76)

+ (78) + (86)

+ (74)

(0)

+ (83) + (78) + (68) + (74) + (62) + (69) + (71) + (85)

+ (68) + (73)

+ (62)

(0)

z = + con síntomas de la enfermedad; - sin síntomas de la enfermedad.

Todos los aislamientos de C. acutatum colectados en limón mexicano en los estados de

Colima, Jalisco, Nayarit, Michoacán, Guerrero, Oaxaca, Tamaulipas y Veracruz presentaron

características morfológicas similares en medio de cultivo papa-dextrosa-agar. Las colonias del

hongo presentaron micelio algodonoso, compacto, de aspecto polvoriento y color blanco grisáceo.

Su aspecto general fue de color naranja ligero y en el centro se observaron masas conidiales

dispersas de color naranja a salmón (Cuadro 4). Estas características corresponden a la raza KLA de

C. acutatum que causa antracnosis del limón mexicano.

Los aislamientos de C. acutatum que causan caída de fruto pequeño y colectados en naranja

Valencia y limón Persa en Tamaulipas, Veracruz y Tabasco presentaron micelio escaso, ligeramente

algodonoso, distribuido de manera uniforme, en ocasiones de aspecto polvoriento y de color blanco.

El aspecto general de la colonia es de color naranja ligero, acentuándose más en la parte central

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(Cuadro 4). Estas características corresponden a las descritas para la raza PFD que causa la caída de

fruto pequeño.

Figura 1. Características de las colonias desarrolladas en medio de cultivo papa-dextrosa-agar de aislamientos de las razas PFD y KLA de Colletotrichum acutatum y el aislamiento de C. gloeosporioides. Las colonias son originadas de una espora de cada raza. Colonias de 14 días de edad a 27 °C.

El aislamiento saprofito del hongo C. gloeosporioides colectado en brotes de limón

mexicano en el estado de Colima y desarrollado en medio de cultivo papa-dextrosa-agar registró

colonias con micelio aéreo, abundante y algodonoso, de color gris a blanco grisáceo. su aspecto

general es de color gris a gris obscuro. Este aislamiento presentó un mayor crecimiento en medio de

cultivo con relación a C. acutatum (Cuadro 4). Estas características son similares a las reportadas

para C. gloeosporioides, saprofito o causante de antracnosis en frutos de cítricos en postcosecha

(Agostini et al. 1992).

Cuadro 4. Características morfológicas en medio de cultivo papa-dextrosa-agar de aislamientos de Colletotrichum spp de diferentes regiones citrícolas de México.

Vista posterior

Vista anterior

PFD KLA C. gloeosporioides

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49

Especie (hospedante)/aislamiento Características de la coloniaz

Antracnosis del limón mexicano Raza KLA de C. acutatum

A12LMCOL, A14LMCOL, A15LMCOL, A19LMCOL, A56LMCOL, A68LMCOL, A74LMCOL, A85LMCOL, A88LMCOL, A98LMCOL, A99LMCOL, A108MCOL, A22LMNAY, A13LMJAL, A17LMJAL, A20LMJAL, A35LMMIC, A36LMMIC, A37LMMIC, A38LMMIC, A49LMMIC, A04LMGRO, A06LMGRO, A07LMGRO, A27LMGRO, A28LMGRO, A31LMGRO, A02LMOAX, A03LMOAX, A05LMOAX, A09LMOAX, A46LMTAM, A50LMTAM, A51LMTAM, A52LMTAM, A53LMTAM, A54LMTAM, A55LMTAM, A42LMVER

Micelio aéreo, algodonoso y de aspecto compacto, polvoriento y de color blanco grisáceo. El aspecto general de la colonia es de color naranja ligero y en el centro se observan masas conidiales dispersas de color naranja a salmón. En la parte posterior, el centro de la colonia es de color naranja ligero a brillante, cuya tonalidad va disminuyendo conforme se acerca a la periferia. Ocasionalmente se forman puntos de color café a café obscuro en el área naranja.

Caída de fruto pequeño Raza PFD de C. acutatum

A39NVTAB, A41NAVTAB, A120NVTAB, A125NVVER, A121LPVER, A123LPVER

Micelio escaso, ligeramente algodonoso, distribuido de manera uniforme, en ocasiones de aspecto polvoriento y de color blanco. El aspecto general de la colonia es de color naranja ligero, acentuándose más en la parte central. Parte posterior de color naranja ligero con tonalidades café en el centro de la colonia. Se pueden formar algunos anillos concéntricos de color café.

Caída de fruto pequeño Raza KLA de C. acutatum

A40NVTAB, A43LPVER, A47NVTAM, A48NVTAM

Micelio de color blanco grisáceo, algodonoso y compacto, de aspecto polvoriento. En el centro de la colonia se observan masas conidiales dispersas de color naranja brillante distribuidas en anillos concéntricos o en forma irregular. La parte posterior es de color café ligero en el centro y con algunos puntos dispersos de color café que corresponden a las masas conidiales de la parte anterior. Es factible formarse algunos anillos concéntricos de color café. Este aislamiento es parecido morfológicamente a la raza que causa antracnosis del limón mexicano.

Antracnosis en postcosecha C. gloeosporioides

A62LMCOL

Micelio aéreo, abundante y algodonoso, de color gris a blanco grisáceo. El aspecto general de la colonia es de color gris a gris obscuro. Por el reverso, el centro de la colonia es gris obscuro con tonalidades de color rosa ligero. En los bordes la coloración es más tenue. Se observan pequeñas estructuras embebidas en el medio de cultivo, formando algunos anillos concéntricos.

z = Colonias de Colletotrichum spp de siete días de edad obtenidas de cultivos monospóricos.

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50

4.2.2 Características de conidios y apresorios de aislamientos de Colletotrichum spp

Las características de los conidios y formas de los apresorios presentaron diferencias entre

los tres tipos de aislamientos de antracnosis del limón mexicano, caída de fruto pequeño y

antracnosis en postcosecha (Figura 2 y Cuadro 5).

Todos los aislamientos de la raza KLA de C. acutatum correspondientes a la antracnosis del

limón mexicano registraron conidios hialinos, unicelulares y una elevada proporción con un lado

redondeado y otro fusiforme (promedio de 77.6%) con relación a conidios con ambos lados

redondeados (promedio de 22.4%) en medio de cultivo papa-dextrosa-agar (Figura 2 y Cuadro 5).

Asimismo, los apresorios producidos fueron de forma redonda (Figura 3).

Los aislamientos de la raza PFD de C. acutatum presentaron mayor porcentaje de conidios

con un lado fusiforme y el otro redondeado (promedio 78.1%) en comparación a conidios

redondeados (promedio 21.9%) en medio de cultivo papa-dextrosa-agar (Figura 2 y Cuadro 5). Por

otra parte, al inducir germinación de conidios se formaron apresorios de forma clavada (Figura 3).

Figura 2. Conidios de las razas KLA y PFD de C. acutatum, y de C. gloeosporioides (C.g.), causantes de antracnosis del limón mexicano, caída de fruto pequeño y antracnosis de frutos en postcosecha, respectivamente. Conidios con un lado fusiforme ( ) y conidios con ambos lados redondeados ( ).

*

KLA PFD C.g.

*

* *

*

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El aislamiento de C. gloeosporioides, causante de la antracnosis en postcosecha produjo una

alta proporción de conidios con ambos lados redondeados (Figura 2 y Cuadro 5), mientras que los

apresorios inducidos fueron de forma lobulada (Figura 3).

Figura 3. Apresorios de las razas KLA y PFD de C. acutatum, y de C. gloeosporioides (C.g.), causantes de antracnosis del limón mexicano, caída de fruto pequeño y antracnosis de frutos en postcosecha, respectivamente.

4.2.3 Crecimiento en medio de cultivo papa-dextrosa-agar

En este ensayo se comparó el crecimiento de diferentes aislamientos de Colletotrichum spp

colectados en varios hospedantes de cítricos y diferente origen geográfico (Cuadro 6). El aislamiento

A62LMCOL de C. gloeosporioides fue el que registró el mayor crecimiento a los 3, 6 y 9 días

después de la siembra. A los 9 días, presentó en promedio una colonia de 28.3 cm2, con un índice de

crecimiento diario de 3.14 cm2. El grupo de aislados de la raza PFD de C. acutatum obtenidos de

naranja Valencia y limón Persa (A39NVTAB, A40NVTAB, A48NVTAM y A43LPVER)

presentaron una ligera tendencia de mayor desarrollo que el grupo de la raza KLA de limón

mexicano. A los 9 días, su área fue de 15.8 a 18.0 cm2 y un índice de crecimiento diario de 1.76 a

2.00 cm2. Sin embargo, hubo algunos aislados de la raza PFD con un incremento similar a los de la

raza KLA (A123LPVER y A125NVVER) con un área de colonia de 15.8 a 15.9 cm2. Su índice de

crecimiento diario fue de 1.76 y 1.77 cm2, respectivamente. Los aislamientos de la raza KLA

colectados en los estados de Colima, Jalisco, Nayarit, Michoacán, Guerrero, Oaxaca, Veracruz y

Tamaulipas presentaron una ligera variación en la velocidad de desarrollo en medio de cultivo papa-

dextrosa-agar. El crecimiento en medio de cultivo a los 9 días fluctuó entre 14.8 a 17.3 cm2 con un

índice diario de 1.64 a 1.92 cm2.

KLA PFD C.g.

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Cuadro 5. Características morfológicas en medio de cultivo papa-dextrosa-agar de aislamientos de Colletotrichum spp colectados en cítricos en México.

Especie/aislamiento

Hospedante

Forma conidial (%) Forma del apresorio Redondeadoy Fusiformez

Raza KLA de C. acutatum A12LMCOL A14LMCOL A15LMCOL A19LMCOL A56LMCOL A68LMCOL A74LMCOL A85LMCOL A88LMCOL A98LMCOL A99LMCOL A108MCOL A22LMNAY A13LMJAL A17LMJAL A20LMJAL A35LMMIC A36LMMIC A37LMMIC A38LMMIC A49LMMIC A04LMGRO A06LMGRO A07LMGRO A27LMGRO A28LMGRO A31LMGRO A02LMOAX A03LMOAX A05LMOAX A09LMOAX A46LMTAM A50LMTAM A51LMTAM A52LMTAM A53LMTAM A54LMTAM A55LMTAM A42LMVER

limón mexicano limón mexicano limón mexicano limón mexicano limón mexicano limón mexicano limón mexicano limón mexicano limón mexicano limón mexicano limón mexicano limón mexicano limón mexicano limón mexicano limón mexicano limón mexicano limón mexicano limón mexicano limón mexicano limón mexicano limón mexicano limón mexicano limón mexicano limón mexicano limón mexicano limón mexicano limón mexicano limón mexicano limón mexicano limón mexicano limón mexicano limón mexicano limón mexicano limón mexicano limón mexicano limón mexicano limón mexicano limón mexicano limón mexicano

17 24 27 17 22 13 22 24 23 19 24 22 19 31 19 35 9 18 25 31 20 22 14 18 32 34 18 19 25 26 21 25 22 20 30 20 34 15 19

83 76 73 83 78 87 78 76 77 81 76 78 81 69 81 65 91 82 75 69 80 78 86 82 68 66 82 81 75 74 79 75 78 80 70 80 66 85 81

Redondeado Redondeado Redondeado Redondeado Redondeado Redondeado Redondeado Redondeado Redondeado Redondeado Redondeado Redondeado Redondeado Redondeado Redondeado Redondeado Redondeado Redondeado Redondeado Redondeado Redondeado Redondeado Redondeado Redondeado Redondeado Redondeado Redondeado Redondeado Redondeado Redondeado Redondeado Redondeado Redondeado Redondeado Redondeado Redondeado Redondeado Redondeado Redondeado

Raza PFD de C. acutatum A39NVTAB A40NVTAB A41NAVTAB A120NVTAB A125NVVER A47NVTAM A48NVTAM A43LPVER A121LPVER A123LPVER

naranja Valencia naranja Valencia naranja Valencia naranja Valencia naranja Valencia naranja Valencia naranja Valencia

limón Persa limón Persa limón Persa

21 25 31 21 13 10 23 15 28 35

79 75 69 79 87 90 77 85 72 65

Clavado Clavado Clavado Clavado Clavado Clavado Clavado Clavado Clavado Clavado

Raza KLA de C. acutatum A40NVTAB A47NVTAM A48NVTAM A43LPVER

naranja Valencia naranja Valencia naranja Valencia

limón Persa

22 19 26 17

78 81 74 83

Redondeado Redondeado Redondeado Redondeado

C. gloeosporioides A62LMCOL

limón mexicano

85

15

Lobulado

yConidios con ambos lados redondeados;

zConidios con un lado fusiforme y otro redondeado.

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Cuadro 6. Crecimiento en medio de cultivo papa dextrosa agar de aislamientos de Colletotrichum spp colectados en cítricos de diferente origen geográfico en México.

Días de crecimiento (cm2) z Raza/Aislamiento Especie Hospedante 3 6 9

Raza KLA A14LMCOL A19LMCOL A64LMCOL A70LMCOL A74LMCOL A85LMCOL A99LMCOL A108LMCOL A13LMJAL A17LMJAL A20LMJAL A26LMJAL A25LMNAY A36LMMIC A49LMMIC A06LMGRO A29LMGRO A31LMGRO A02LMOAX A05LMOAX A09LMOAX A50LMTAM A52LMTAM A54LMTAM A42LMVER

Raza PFD A39NVTAB A40NVTAB A120NVTAB A125NVVER A48NVTAM A43LPVER A121LPVER A123LPVER

Aislamiento C.g. A62LMCOL

C. acutatum C. acutatum C. acutatum C. acutatum C. acutatum C. acutatum C. acutatum C. acutatum C. acutatum C. acutatum C. acutatum C. acutatum C. acutatum C. acutatum C. acutatum C. acutatum C. acutatum C. acutatum C. acutatum C. acutatum C. acutatum C. acutatum C. acutatum C. acutatum C. acutatum

C. acutatum C. acutatum C. acutatum C. acutatum C. acutatum C. acutatum C. acutatum C. acutatum

C. gloeosporioides

Limón mexicano Limón mexicano Limón mexicano Limón mexicano Limón mexicano Limón mexicano Limón mexicano Limón mexicano Limón mexicano Limón mexicano Limón mexicano Limón mexicano Limón mexicano Limón mexicano Limón mexicano Limón mexicano Limón mexicano Limón mexicano Limón mexicano Limón mexicano Limón mexicano Limón mexicano Limón mexicano Limón mexicano Limón mexicano

Naranjo Valencia Naranjo Valencia Naranjo Valencia Naranjo Valencia Naranjo Valencia

Limón Persa Limón Persa Limón Persa

Limón mexicano

3.8 d

4.0 cd 4.4 bcd 4.2 bcd 4.1 bcd 4.0 cd

4.6 bcd 4.2 bcd 4.1 bcd 4.3 bcd 4.1 bcd 4.2 bcd 3.9 cd 4.0 cd 3.9 cd 4.0 cd

4.1 bcd 4.3 bcd 4.0 cd 3.8 d

4.1 bcd 4.0 cd

4.2 bcd 4.0 cd

4.5 bcd

4.7 bcd 4.1 bcd 4.0 cd 4.0 cd 4.9 bc 5.2 b

4.2 bcd 3.8 d

9.9 a

9.9 e

10.3 de 10.5 de 10.4 de

10.8 bcde 10.5 de

10.7 bcde 10.6 cde

10.7 bcde 10.6 cde 10.6 cde 10.4 de

10.6 cde 10.2 de 10.2 de

9.8 e 10.7 bcde 10.8 bcde 10.7 bcde

10.2 de 10.6 cde 10.5 de

10.8 bcde 10.4 de

10.7 bcde

11.9 bc

11.3 bcd 10.5 de 10.4 de

11.3 bcd 12.0 b

11.4 bcd 10.5 de

22.5 a

15.6 fg 15.9 efg 16.5 bcdef 16.3 defg 16.9 bcdef 16.1 defg 16.4 cdef 16.1 defg 17.3 bcde 17.1 bcdef 16.3 defg 16.7 bcdef 16.4 cdef 16.0 defg 15.8 efg 14.8 g 16.4 cdef 16.9 bcdef 16.2 defg 16.0 defg 16.4 cdef 16.2 defg 16.5 bcdef 15.9 efg 17.0 bcdef

18.0 b 17.6 bc 17.4 bcd 15.9 efg 17.2 bcde 17.9 bc 17.5 bcd 15.8 efg

28.3 a

z Crecimiento a partir de un conidio y desarrollado en papa-dextrosa agar a 27 °C en la obscuridad. Separación de medias según la prueba de Tukey al 95% de probabilidad.

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54

4.3 Caracterización genética de Colletotrichum spp.

4.3.1 Análisis genético de Colletotrichum spp en cítricos

En la Figura 4 se presenta información del patrón de bandas del análisis genético con

marcadores RAPDs de seis aislamientos de C. acutatum aislado de limón mexicano, naranja

Valencia y limón Persa, y uno de C. gloeosporioides obtenido como saprofito en limón mexicano.

Se utilizaron cinco combinaciones de pares de iniciadores: A (M04/M07), B (M04/H06), C

(M04/A01), D (M04/P13) y E (A01/M07). El mayor número de fragmentos amplificados se obtuvo

con la combinación E con 6 a 15 bandas, seguido por la D con 10 a 12 bandas. Los pares de

iniciadores B y C registraron 7 a 8 y 5 a 8 bandas, respectivamente. Finalmente, la combinación A

produjo de 0 a 7 bandas. Los aislamientos de la raza KLA de Colima (A15LMCOL y

AL16LMCOL: carriles 2, 3, 9, 10, 16, 17, 26, 27, 33 y 34) tuvieron una buena amplificación y un

perfil RAPDs similar con cualquier juego de iniciadores; sin embargo, el mayor número de bandas

se logró con la combinación E y D. Por otra parte, los especímenes de la raza PFD de naranja

Valencia de Tabasco (A34NVTAB y A120NVTAB: carriles 4, 8, 11, 15, 18, 22, 30, 31, 37 y 38)

tuvieron un patrón y número de bandas similar (5 a 8) con cualquiera de los juegos de iniciadores

utilizados, a excepción del par de iniciadores A, con la cual se tuvieron únicamente tres bandas. Los

aislamientos de la raza PFD de limón Persa (A43LPVER y A115LPVER: carriles 5, 7, 12, 14, 19,

21, 28, 29, 35 y 36) de Veracruz produjeron de 0 a 4 bandas con la cobinación A. En cambio, con

los pares de iniciadores D y E se tuvieron 7-9 y 9-15 bandas, respectivamente. La combinación B y

C produjeron de 5 a 8 bandas. Con cualquiera de las combinaciones, se presentó un marcado

polimorfismo entre los dos especímenes (carril 5 vs. 7, 12 vs. 14, 19 vs. 21, 28 vs 29 y 35 vs 36). El

aislamiento de C. gloeosporioides (A62LMCOL: carriles 6, 13, 20, 32 y 39) presentó alrededor de

ocho bandas con cualquiera de las combinaciones de iniciadores, con excepción del D, en donde no

se produjo amplificación. El perfil RAPDs de los aislamientos de la raza KLA fue casi similar entre

ellos y diferentes al perfil de los aislamientos de la raza PFD. Por otra parte, C. gloeosporioides

presentó un patrón de bandas muy diferente a los aislamientos de PFD y KLA.

El dendrograma obtenido del análisis de ADN de los seis aislamientos del hongo C.

acutatum y uno de C. gloeosporioides, utilizando cinco combinaciones de iniciadores se presenta en

la Figura 5. El análisis de agrupamiento generó dos grupos: uno formado por el aislamiento de C.

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gloeosporioides, causante de la antracnosis de postcosecha (grupo A) y el otro constituido por

aislamientos de las razas PFD y KLA de C. acutatum (grupo B). Entre ambas especies se registró

una disimilaridad del 68%. El grupo B se integró por dos subgrupos: raza KLA, causante de

antracnosis en limón mexicano (subgrupo C: A15LMCOL, AL16LMCOL y A43LPVER) y raza

PFD, causante de la caída de fruto pequeño en naranja Valencia (A34NVTAB y A120NVTAB) y

limón Persa (A115LPVER) (subgrupo D). La disimilaridad entre estos dos subgrupos fue del 49%.

Los dos aislamientos de la raza KLA de C. acutatum fueron genéticamente muy similares con una

disimilaridad del 5%. Los aislamientos de la raza PFD de C. acutatum congregaron como subgrupo

D y resultaron genéticamente muy similares entre el A115LPVER y A120NVTAB (H = 10%).

Asimismo, estos dos aislamientos tuvieron una disimilaridad del 23% con el aislamiento

A34NVTAB.

Sorpresivamente, un aislamiento de C. acutatum de limón persa (A43LPVER) presentó una

marcada similaridad genética (H = 12%) a los de la raza KLA de limón mexicano en el subgrupo C

y muy diferente a los aislamientos de la raza PFD clasificados en este dendrograma como subgrupo

D. Este aislamiento atípico de limón Persa presentó características morfológicas similares al grupo

de aislamientos de la forma que produce la antracnosis del limón mexicano (Cuadro 4).

4.3.2 Análisis genético de la raza KLA y PFD de Colletotrichum acutatum

El patrón de bandas resultante del análisis genético con marcadores RAPDs de aislamientos

del hongo Colletotrichum acutatum obtenidos en limón mexicano, naranja Valencia y limón Persa

se presenta en la Figura 6. La mayoría de los especímenes de la raza PFD colectados en limón Persa

y naranja Valencia (carriles 3-8, 13, 16, 19-21, 27-32, 33-40 y 43-45) tuvieron un perfil similar de

banadas de ADN con la combinación de inciadores B (M04/H06) y F (P13/M07). La excepción fue

un ejemplar de limón Persa (A34LPVER: carril 2 y 26) y dos aislamientos de naranja Valencia

(A47NVTAM y A48NVTAM: carriles 17, 18, 41 y 42) que tuvieron un patrón de bandas diferente

al registrado para el grupo de la raza PFD colectados en naranja Valencia y limón Persa y más

parecido al grupo de aislamientos de la raza KLA de limón mexicano. Los especímenes de la raza

KLA tuvieron un perfil polimórfico, ya que hubo algunos aislamientos que no amplificaron con

ambos juegos de iniciadores. Con el juego B no se logró amplificar los aislamientos de los carriles

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11 y 15, mientras que con el juego F no se amplificó en los carriles 37 y 38. El resto de aislamientos

de este grupo tuvieron un patrón de bandas similar.

La información del dendrograma resultante del análisis de los patrones de bandas

polimorficas de ADN con los aislamientos de C. acutatum colectados en tres hospedantes (limón

mexicano, naranja Valencia y limón Persa) se presenta en la Figura 7. Los ejemplares de la raza

PFD obtenidos en limón Persa y naranja Valencia formaron un grupo bien definido (Grupo A),

mientras que los de la raza KLA, causando antracnosis del limón mexicano, junto con algunos

especímenes atípicos de limón Persa y naranjo Valencia formaron un grupo diferente (Grupo B). En

el Grupo A, algunos aislamientos de la raza PFD de limón Persa y naranjo Valencia (A114LPVER,

A115LPVER, A116LPVER, A121LPVER, A122LPVER, A123LPVER, A34NVTAB y

A39NVTAB) resultaron monomórficos (genéticamente similares). En el mismo grupo B, pero con

una dismimilaridad muy reducidas (H = 9%) se agruparon otros aislamientos de la raza PFD de

naranja Valencia (A124NVVER, A125NVTAB y A120NVTAB). En el Grupo A, los ejemplares de

la raza KLA de limón mexicano (A15LMCOL, A16LMCOL y A23LMCOL) fueron genéticamente

similares, en tanto que el aislamiento A56LMCOL tuvo una disimilaridad del 14% con los

anteriores. Los aislamientos atípicos de limón Persa colectados en Veracruz (A43LPVER) y naranja

Valencia en Tamaulipas (A47NVTAM y A48NVTAM) se agruparon en el grupo de la raza KLA

(Grupo B), registrando una disimilaridad del 4% con los aislamientos de limón mexicano.

4.3.3 Análisis genético de la raza KLA de Colletotrichum acutatum aislado de limón mexicano

en diferentes entidades citrícolas de México

En la Figura 8 se presentan los resultados del análisis genético con marcadores RAPDs de la

raza KLA del hongo Colletotrichum acutatum, causante de la antracnosis del limón mexicano. La

mayoría de los aislamientos procedentes de Colima (carril 4 y 6-9), Jalisco (11, 12 y 14), Michoacán

(carril 15-17), Guerrero (carril 18-21), Oaxaca (carril 22 y 26-28), Veracruz (carril 29) y Tamaulipas

(carril 30-33 y 35) tuvieron un patrón similar de bandas de ADN al usarse el juego de iniciadores F,

independientemente del origen de los ejemplares del hongo. Algunos especímenes del estado de

Colima (carril 2, 3 y 5), Jalisco (carril 13) y Tamaulipas (carril 34) no amplificaron con estos

iniciadores. El aislamiento A22LPNAY procedente del estado de Nayarit registró un perfil de

bandas polimórficas totalmente diferente al resto de los aislamientos.

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Resultados similares al gel anterior fueron obtenidos con el juego de iniciadores B. La

mayoría de aislamientos de limón mexicano tuvieron un patrón parecido de bandas RAPDs sin

importar su origen geográfico (Figura 9). Los especímenes del estado de Colima (carril 3, 4 y 6-9),

Jalisco (11, 12 y 14), Michoacán (carril 15-17), Guerrero (carril 18-21), Oaxaca (carril 25-28,

Veracruz (carril 29) y Tamaulipas (carril 30-33 y 35) tuvieron un patrón similar de bandas. De la

misma forma algunos ejemplares del estado de Colima (carril 2 y 5), Veracruz (carril 29) y

Tamaulipas (carril 34) no amplificaron con estos iniciadores. El aislamiento A22LPNAY procedente

del estado de Nayarit registró un perfil de bandas RAPDs totalmente diferente al resto de los

aislamientos.

El dendrograma obtenido del análisis de ADN de los 25 aislamientos del hongo C. acutatum,

causante de la antracnosis del limón mexicano que fueron colectados en diferentes estados citrícolas

de México se presenta en la Figura 10. Con excepción del ejemplar A22LMNAY, el resto de los

especímenes formaron un grupo compacto con una disimilaridad que no superó valores del 20%. No

se registraron agrupamientos por región (Golfo de México y Océano Pacífico) o entidades

productoras, ya que algunos especímenes del estado de Jalisco (A26LMJAL), Michoacán

(A35LMMIC y A36LMMIC), Guerrero (A31LMGRO), Oaxaca (A01LMOAX Y A02LMOAX) y

Tamaulipas (A51LMTAM, A53LMTAM Y A54LMTAM) registraron más similitud genética que

otros ejemplares de la misma región o entidad. Este agrupamiento tuvo una disimilaridad del 4%

con aislamientos de Michoacán (A38LMMIC), Guerrero (A06LMGRO y A07LMGRO) Y Veracruz

(A42LMVER). En otros agrupamientos, los aislamientos de Colima (A56LMCOL, A57LMCOL,

A15LMCOL y A23LMCOL) tuvieron similaridad genética con uno de Tamaulipas (A50LMTAM),

mientras que algunos aislados de Oaxaca (A03LMOAX y A05LMOAX) resultaron similares a uno

de Tamaulipas (A52LMTAM).

El aislamiento A22LMNAY colectado en el estado de Nayarit resultó diferente

genéticamente al resto de la colección, registrando una disimilaridad arriba del 40%. Este ejemplar

al ser cultivado en medio de cultivo papa-dextrosa-agar presentó un crecimiento anormal y diferente

a las colonias de C. acutatum obtenidos de limón mexicano, lo cual indicaba que el especímen

estaba mezclado con otro microorganismo (posiblemente bacteria) y por lo tanto el ADN utilizado

en los RAPDs no era totalmente puro de C. acutatum.

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58

V DISCUSION

5.1 Patogenicidad de Colletotrichum acutatum y C. gloeosporioides.

Los resultados de las pruebas de patogenicidad confirmaron que la raza KLA de C. acutatum

fue capaz de infectar flores de las tres especies de cítricos: limón mexicano, naranja Valencia y

limón Persa. En este estudio se confirmó que la raza KLA de C. acutatum está asociada a esta

enfermedad y que también es capaz de ocasionar los síntomas caracterizados por la caída de fruto

pequeño en flores de naranjo Valencia y limón Persa. Esto demuestra que la raza KLA no es

específica del su hospedante limón mexicano, tal y como lo reportó por primera vez Agostini et al.

(1992), quienes observaron que esta forma de antracnosis también causó síntomas de caída de fruto

pequeño en naranja Valencia y Limón Persa; así como posteriormente en naranja dulce Cv. Navel

(Brown et al. 1996).

Por otra parte, los aislamientos de la raza PFD de C. acutatum únicamente se desarrollaron

sobre sus hospedantes originales: naranja Valencia y limón Persa, pero no fueron patogénicos a

limón mexicano. Estos resultados coinciden con los obtenidos por Agostini et al. (1992), quien

describió por primera vez las diferencias patogénicas entre las razas PFD y KLA afectando

diferentes especies de cítricos. En un principio, se consideró que la raza PFD de C. acutatum podría

ser una variante de los aislamientos KLA que han perdido su virulencia a limón mexicano y que este

último pudo haberse dispersado a los huertos de naranja dulce y limón Persa provenientes de árboles

de traspatio (Agostini et al. 1992; Timmer et al. 1994). Sin embargo, algunos avances recientes

sobre estudios genéticos entre ambas razas no demuestran evidencias que la raza PFD se haya

originado de la raza KLA, lo cual sugiere que ambas formas del hongo evolucionaron y se

dispersaron de manera independiente (Peres et al. 2003).

El hongo C. gloeosporioides, agente causal de la antracnosis de frutos en postcosecha y

también saprofito de tejidos de cítricos (Agostini et al. 1992), en este estudio fue incapaz de

producir síntomas en flores de limón mexicano, limón Persa y naranja Valencia, lo cual confirma los

resultados obtenidos por los autores antes citados.

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Los resultados de este estudio demuestran la presencia de dos grupos de C. acutatum

patogénicamente diferentes en cítricos de México: la raza KLA que produce antracnosis del limón

mexicano y la raza PFD que ocasiona caída de fruto pequeño en limón Persa y naranja Valencia.

5.2 Caracterización morfológica de aislamientos de Colletotrichum spp.

Las características culturales y morfológicas en medio de cultivo papa-dextrosa-agar de los

aislamientos de Colletotrichum spp colectados en diferentes estados citrícolas de México

permitieron identificar tres formas de antracnosis: 1) raza KLA que ocasionan la antracnosis del

limón mexicano, 2) raza PFD que causan la caída de fruto pequeño y 3) aislamiento saprofito que

puede ocasionar antracnosis de frutos en postcosecha. Resultados similares obtuvo Agostini et al.

(1992) en la región citrícola de Florida, E.U.A.

Los aislamientos de la raza KLA presentaron colonias con micelio algodonoso, compacto, de

aspecto polvoriento y color blanco grisáceo. El aspecto general fue de color naranja ligero y en el

centro de la misma se observaron masas conidiales dispersas de color naranja a salmón. Estos

especímenes corresponden a la raza KLA de C. acutatum que causa antracnosis del limón mexicano,

la cual fue descrita por Agostini et al. (1992) como aislamiento de lento crecimiento con

pigmentación naranja intenso. Aun cuando, en su estudio no detallaron extensamente las

características de la colonia en medio de cultivo y trabajaron con pocos ejemplares, los autores

señalaron que existen marcadas diferencias en color de las colonias de cultivos aislados entre la raza

KLA y PFD.

Los especímenes de la raza PFD presentaron micelio escaso, ligeramente algodonoso, en

ocasiones de apariencia polvorienta y de color blanco. El aspecto general de la colonia fue de color

naranja ligero, acentuándose más en la parte central. Estas características corresponden a las

descritas como aislamiento naranja de lento crecimiento (SGO, slow-growing orange) asociado con

la enfermedad de la caída de fruto pequeño en postfloración (Fagan, 1979; Agostini et al. 1992;

Liyanage et al. 1992; Timmer et al. 1994; Sonoda y Pelosi, 1998).

Sorpresivamente, tres aislamientos de naranja Valencia (A40NVTAB, A47NVTAM y

A48NVTAM) y uno de limón persa (A43LPVER) presentaron características morfológicas

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similares a la raza KLA de C. acutatum, por lo fueron agrupados en esta forma de antracnosis.

Previamente, se había propuesto que la raza PFD causante de la caída de fruto pequeño en naranja

dulce y limón Persa tenía su origen en la raza KLA del limón mexicano (Agostini et al. 1992; Brown

et al. 1996; Timmer et al. 1994). Sin embargo, estudios recientes no aportan evidencias que la raza

PFD haya surgido de la raza KLA (Peres et al. 2003), lo cual indica que estos especímenes

obtenidos de naranja Valencia y limón Persa fueron colectados en un estado contaminante o

patogénico provenientes de su hospedante limón mexicano.

Las colonias de C. gloeosporioides presentaron un rápido crecimiento y abundante micelio

aéreo, algodonoso, de color gris a gris obscuro. Sus características coinciden con C. gloeosporioides

descrita como aislamiento gris de rápido crecimiento (Agostini et al. 1992; Liyanage et al. 1992;

Sonoda y Pelosi, 1998; Timmer et al. 1994) y causante de la antracnosis de frutos de cítricos en

postcosecha (Timmer et al. 1998). El aislamiento de C. gloeosporioides presentó un mayor índice de

crecimiento de la colonia en medio de cultivo con relación a las razas KLA y PFD de C. acutatum.

Estas características de la colonia son comunes en C. gloeosporioides y coinciden con aislamientos

del hongo colectados en diferentes hospedantes y en distintas partes del mundo (Moriwaki et al.

2003; Ford et al. 2004)

La raza KLA y PFD de C. acutatum registraron una elevada proproción de conidios

unicelulares con un lado fusiforme, mientras que el aislamiento de C. gloeosporioides tuvo conidios

unicelulares, cilíndricos con ambos lados redondeados y no hubo diferencias notables en morfología

conidial entre aislamientos de la misma raza. Estos resultados coinciden con la descripción hecha

por Agostini et al. (1992), quien señaló que entre las razas KLA y PFD únicamente existen

pequeñas diferencias en tamaño conidial y que C. gloeosporioides produce de manera consistente

conidios más grandes que las razas de C. acutatum. Con respecto a la forma del apresorio, no hubo

variaciones notables entre cada una de las razas: la raza KLA y PFD de C. acutatum produjeron

apresorios redondeados y clavados, respectivamente, mientras que C. gloeosporioides tuvo

apresorios lobulados, lo cual coincide con el trabajo de Agostini et al. (1992).

Los resultados demostraron que la separación morfológica entra las razas KLA y PFD de C.

acutatum únicamente es factible realizarla mediante las características de la colonia en medio de

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cultivo papa dextrosa agar. Contrariamente, usando parámetros como el índice de crecimiento de la

colonia, así como la forma de los conidios y apresorios no son una herramienta confiable para

separarlas. Por otra parte, para diferenciar las especies de C. acutatum con C. gloeosporioides en

cítricos se tuvieron más elementos. Las características de la colonia en medio de cultivo, su tasa de

crecimiento, la forma conidial y apresorial permitieron distinguirlos de manera confiable, los cual

demuestra la vigencia de algunos parámetros morfológicos y culturales para separar algunas

especies y razas en cítricos, al igual que lo reportaron Agostini et al. (1992). Más recientemente, el

uso de esta herramienta permitió la identificación de especies de Colletotrichum en el cultivo de

fresa (Denoyes y Baudry, 1995), ciruela de Martinica (Flacourtia inermis) (Jayasinghe y Fernando,

2004), lenteja (Ford et al. 2004) y diversos hospedantes (Afanador-Kafuri et al. 2003; Moriwaki et

al. 2003). Morfológicamente los grupos son reconocidos sobre las bases de pequeñas diferencias en

tamaño de los conidios y de ascosporas, así como por su apariencia en medio de cultivo. Tales

características son frecuentemente difíciles de describir en palabras y pueden cambiar después de

varios subcultivos o períodos extensos de almacenamiento en agar. Aunque estas dificultades han

conducido a varios autores a cuestionar la utilidad del uso de características culturales y

morfológicas para diferenciar la taxa Colletotrichum, se ha demostrado que cuando se usan con

cuidado, las técnicas morfológicas estándares pueden todavía ser informativas en las relaciones

dentro del género Colletotrichum (Lardner et al. 1999; Moriwaki et al. 2003; Jayasinghe y

Fernando, 2004; Ford et al. 2004).

Las especies de C. acutatum y C. gloeosporioides involucradas en el presente estudio

presentan una complejidad taxonómica, debido a que ambas poseen una amplia gama de

hospedantes y pueden ocurrir de manera simultanea en un hospedante determinado. Por su

heterogeneidad genotípica y fenotípica son consideradas especies acumulativas que se componen de

diversas poblaciones (Bailey y Jeger, 1992; Freeman et al. 1998) y comprenden varios grupos de

razas y biotipos (Lardner et al. 1999; Freeman et al. 2000; Afanador-Kafuri et al. 2003; Peres et al.

2005; Talhinhas et al. 2005). En este estudio fue evidente la separación morfológica de las dos

especies (C. acutatum y C. gloeosporioides) y de las dos razas de C. acutatum (KLA y PFD) en

cítricos. Para diferenciar C. gloeosporioides de C. acutatum se identificaron algunos marcadores

fenotípicos como velocidad de crecimiento, características de la colonia, forma de los conidios y de

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apresorios, lo cual coincide con descriptores señalados por diversos autores (Agostini et al. 1992;

Sutton, 1992; Johnston y Jones, 1997; Talhinhas et al. 2002; Afanador-Kafuri et al. 2003).

5.3 Caracterización genética de Colletotrichum spp

El análisis mediante marcadores RAPDs de C. acutatum (raza KLA y PFD) y C.

gloeosporioides colectados en cítricos registró un marcado polimorfismo entre razas y especies. El

perfil RAPDs de los aislamientos de la raza KLA fue similar entre ellos y diferentes al perfil de la

raza PFD, pero C. gloeosporioides presentó un patrón de bandas muy diferente al que se obtuvo con

C. acutatum. El análisis de agrupamiento permitió separar C. gloeosporioides, causante de la

antracnosis de postcosecha de C. acutatum, agente causal de la antracnosis del limón mexicano y la

caída de fruto pequeño; asimismo, dentro del grupo de C. acutatum fue posible diferenciar la raza

KLA de la raza PFD. Estos resultados ayudan a clarificar relaciones taxonómicas entre ambas

especies de Colletotrichum en el cultivo de los cítricos, coincidiendo con estudios previos usando

esta misma técnica y que ha permitido dilucidar problemas taxonómicos entre C. acutatum y C.

gloeosporioides en fresa (Freeman et al. 1993; Denoyes-Rothan et al. 2003; Xiao et al. 2004).

También ha servido para determinar variaciones genéticas entre aislamientos de C. gloeosporioides

colectados en ocho especies de la leguminosa tropical Stylosanthes (Chakraborty et al. 1997b;

Kelemu et al. 1999), clasificación de razas de C. lindemuthianum en frijol (Mesquita et al. 1998) y

clarificar relaciones dentro del género Colletotrichum (Freeman y Rodríguez, 1995; Lardner et al.

1999; Ford et al. 2004). Otras herramientas moleculares basadas en el uso de iniciadores de PCR

específicos a especies (Brown et al. 1996) y en la variación del ADN en diferentes loci (Liyanage et

al. 1992), permitieron diferenciar C. acutatum (raza PFD) de C. gloeosporioides en cítricos.

De manera inesperada, un aislamiento de C. acutatum colectado en limón persa

(A43LPVER) presentó similaridad genética a la raza KLA de limón mexicano y muy diferente a la

raza PFD; este especímen atípico tuvo características morfológicas similares al grupo de la raza

KLA. Aunque en un principio se propuso que la raza PFD podría tener su origen en la raza KLA

(Agostini et al. 1992; Brown et al. 1996; Timmer et al. 1994), por lo que se pensó que este ejemplar

fue colectado en sus inicios evolutivos a la raza PFD. Sin embargo, estudios previos usando análisis

filogenéticos moleculares sugieren que no existen evidencias de que la raza PFD se haya originado

de la raza KLA (Peres et al. 2003), lo cual indica que el aislamiento A43LPVER pertenece a la raza

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KLA y se colectó como un contaminante o saprofito en limón persa. Apoyando este resultado,

Johnston y Jones, (1997) indicaron que las especies de Colletotrichum que causan una enfermedad

diferente en un hospedante particular pueden ser encontrados como un invasor secundario

oportunístico sobre otros hospedantes.

De igual forma, el uso de RAPDs permitió separar la raza KLA de la PFD de C. acuattum,

confirmando la utilidad de esta técnica para diferenciar grupos de esta especie (Lardner et al. 1999;

Denoyes-Rothan et al. 2003), así como para detectar altos niveles de variabilidad genética y

separación de aislamientos de diferentes especies o formas especiales de Colletotrichum (Kutcher y

Mortensen, 1998).

El patrón de bandas RAPDs de aislamientos de la raza KLA de C. acutatum colectado en

limón mexicano en diferentes entidades citrícolas de México mostró un bajo polimorfismo.

Resultados similares han sido obtenidos por diversos investigadores, quienes trabajando con esta

misma técnica no fueron capaces de distinguir aislamientos de diferentes especies de

Colletotrichum, como es el caso de C. graminicola en diferentes hospedantes (Browning et al.

1999), C. gloeosporioides f. sp. malvae (Kutcher y Mortensen, 1998) y C. trifolii (Mackie e Irwing,

1998). Asimismo, los marcadores RAPDs no permitieron diferenciar aislamientos de la raza KLA de

C. acutatum de diferente origen geográfico en México, por lo que se registró una falta de correlación

entre distancias genéticas y geográficas, coincidiendo con reportes previos, en donde se señala que

la falta de correlación genética y el origen geográfico de Colletotrichum spp en el cultivo de fresa

puede atribuirse a una reciente dispersión de aislamientos a través de movimiento de plantas

(Denoyes-Rothan et al. 2003). En otros hongos como Blumeria graminis se han obtenido resultados

similares de falta de correlación entre variación genética y distancia geográfica (Wyand y Brown,

2003). Similarmente, Balardin et al. (1997) no encontraron congruencia en el agrupamiento del

fenograma RAPDs entre aislamientos de C. lindemuthianum del continente Americano con la

localización geográfica, pool de genes del hospedante y virulencia.

Estos resultados de baja variabilidad genética y la ausencia de polimorfismo entre

aislamientos de diferente origen geográfico señalan que las poblaciones de la raza KLA de C.

acutatum en México forman un grupo homogéneo con un origen común y reducida capacidad

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evolutiva. Una de las causas más importantes de la baja de diversidad genética en los seres vivos se

atribuye a que la reproducción sexual no ocurre. En hongos fitopatógenos predomina la

reproducción asexual (Milgroon, 1996), la cual origina una progenie genéticamente idéntica a la de

sus padres (o casi idéntica si ocurre alguna mutación), lo que resulta una estructura de población

clonal (Chen y McDonald, 1996; Milgroon, 1996; Milgroon y Peever, 2003). Resultados similares

han sido observados en el hongo Magnaporthe grisea, cuya forma de reproducción principal es el

asexual, dando lugar a una estructura de población clonal (Talbot, 2002). El género Colletotrichum

comprende especies de hongos imperfectos (asexuales), cuyo teleomorfo (estado perfecto)

corresponde al género Glomerella (Agrios, 1988; Sutton, 1992), el cual es raro o nunca ha sido

observado (Bryson et al. 1992). En algunos casos, los peritecios pueden ser reproducidos en

laboratorio, como es el caso de C. lindemuthianum (Roca et al. 2003), C. gloeosporioides (Cisar et

al. 1994) y C. graminicola (Politis, 1975; Freeman et al. 1998); sin embargo, raras veces o nunca

han sido observados en la naturaleza (Bryson et al. 1992). En los aislamientos de las razas de C.

acutatum (KLA y SGO) y C. gloeosporioides (FGG) desarrolladas en medio de cultivo no se

observaron peritecios que indicaran la presencia del estado sexual, indicando que la ocurrencia de

recombinación sexual es poco probable o muy limitada. Similarmente, Agostini et al. (1992)

reportaron que no observaron la forma sexual con ninguno de los aislamientos estudiados (C.

gloeosporioides y razas PFD y KLA) en medio de cultivo y en los tejidos enfermos colectados en

campo, al igual que Freeman et al. (1998), quienes señalaron que en frutos de almendro afectados

por C. gloeosporioides y C. acutatum el estado sexual fue ausente.

La baja diversidad genética en un hongo determinado, tal y como resultó en la población de

la raza KLA de C. acuattum, posiblemente se deba a que los aislamientos examinados no se

reproducen sexualmente y provienen de un grupo homogéneo con un rango de hospedantes

específico. Este fenomeno ha sido reportado en poblaciones de C. graminicola en sorgo (Rosewich

et al. 1998), C. acutatum en lupino (Lupinus spp.) de diferentes países (Talhinhas et al. 2002), C.

gloeosporioides malvae (Kutcher y Mortensen, 1998), C. gloeoesporioides en almendro en Israel

(Freeman et al. 1996) y en tamarillo (Solanum betacea cav. Sendt) en Colombia (Afanador-Kafuri et

al. 2003). La diversidad genética de las poblaciones examinadas en este estudio fue baja, lo cual

indica que la recombinación sexual no ocurre o es muy limitada en el área geográfica donde se

obtuvieron los aislamientos, por lo que la deriva genética y el flujo de genes no son grandes

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contribuidores a su estructura genética. En el caso de la raza KLA, los aislamientos fueron obtenidos

en los estados productores de cítricos más importantes en México, de tal forma que evidencian su

nula o escasa recombinación genética en el territorio nacional.

La raza KLA en limón mexicano tiene una actividad cíclica en el trópico seco de México y

posee un bajo número de generaciones comparado con otras enfermedades de cultivos tropicales,

como es el caso de M. fijiensis, causante de la sigatoka negra del banano (Marín et al. 2003). La

antracnosis del limón mexicano se presenta de manera epidémica durante la época de lluvias (Julio a

Octubre) y el resto del año puede sobrevivir como apresorios en hojas de limón mexicano. Esta baja

actividad del hongo a través del año puede influir a probabilidades reducidas de mutación, lo cual se

expresa en el bajo polimorfismo encontrado en las poblaciones de la raza KLA. A mayor número de

generaciones por año existen más probabilidades de mayor variabilidad genética, como sucede en

M. fijiensis (Marín, et al. 2003). El manejo de huertos es otra condición que determina las

probabilidades de encontrar poblaciones de hongos altamente variables. El cultivo de limón

mexicano se desarrolla con niveles tecnológicos de bajos a moderados, lo cual reduce la presión de

evolución de la raza KLA. En cultivos altamente tecnificados, existe tendencia a mayor presión

evolutiva de los patógenos (McDonalds, 1997).

Sin embargo, existen ejemplos de otras especies de Colletotrichum y otros géneros de

hongos con reproducción asexual que presentan una elevada variabilidad genética en sus

poblaciones, tal es el caso de de M. grisea (Talbot, 2002) y de C. sublineolum que presentan

recombinación genética a través de procesos parasexuales (Souza-Paccola et al. 2003). El ciclo

parasexual representa una fuente importante de variabilidad en hongos fitopatógenos y puede ser

responsable (al menos en parte) de la alta diversidad registrada en C. sublineolum y explicar la

aparición de nuevas razas fisiológicas (Souza-Paccola et al. 2003).

El hospedante, su manejo y el clima pueden tener una marcada influencia en la estructura

genética de la población de una especie de Colletotrichum. En el presente estudio, las poblaciones

de C. acutatum aisladas en limón mexicano fueron genéticamente diferentes a las poblaciones de C.

acutatum obtenidas de naranja Valencia y limón Persa, evidenciando el efecto del hospedante sobre

la variabilidad genotípica. Resultados similares fueron obtenidos con poblaciones de C.

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lindemuthianum en frijol (González et al. 1998) y C. truncatum en lenteja (Ford et al. 2004), en

donde la variabilidad genética del hongo se pudo atribuir a las diferencias en el germoplasma y

hospedante usado. Una posible explicación para la diversidad genética encontrada entre aislamientos

de C. acutatum puede atribuirse a una respuesta adaptativa a la presión de selección ejercida por el

uso de diferentes hospedantes, lo cual selecciona diferentes genotipos del patógeno (Milgroom,

1995; Milgroom, 1996; Wyand y Brown, 2003).

La antracnosis del limón mexicano se reportó por primera vez a principios del siglo XX y es

un problema importante en el continente Americano (Timmer, 2000b). En México se presenta en la

región productora de este cítrico en las áreas costeras del Océano Pacífico (desde el estado de

Oaxaca hasta Jalisco), en donde predomina un clima tropical seco. En estas entidades, el cultivo de

limón mexicano se ha desarrollado como actividad comercial desde los años 20’s y la enfermedad

ha coexistido desde entonces con su hospedante. El 90% de la superficie citrícola de ésta región

corresponde a limón mexicano y el resto está dedicado a naranja dulce, toronja y limón Persa. Los

cítricos diferentes al limón mexicano se han establecido en los últimos 20 años, de tal manera que la

enfermedad ha coexistido en presencia con su hospedante principal por más de 80 años. Los huertos

de limón mexicano se establecieron por medio de semilla hasta principios de la década de los años

80’s y después de este tiempo se han ido sustituyendo con el uso de portainjertos. Aun cuando, la

reproducción fue por semilla, los cítricos poseen un elevado número de embriones nucelares que dan

origen a plantas provenientes de nucela. En este tipo de reproducción no existe fusión de gametos,

de tal forma que se considera un tipo de reproducción asexual. Con estos antecedentes, se asume que

las poblaciones de limón mexicano en la región son genéticamente uniformes o presentan poca

variabilidad genética por mutaciones esporádicas. Esta característica del hospedante principal de la

raza KLA, hace que el hongo no tenga presión evolutiva para poder adaptarse a diferentes genotipos.

Por otra parte, en el estado de Colima las primeras introducciones de limón mexicano datan de

principios del siglo XIX, ubicándolo como uno de los primeros productores de esta fruta. A partir de

1920, su cultivo se expandió significativamente (Oseguera-Velazquez, 1973). Colima ha sido

productor y distribuidor de planta para toda la región del trópico seco de México, por lo que es

factible encontrar huertos de limón mexicano en los diferentes estados productores con material

vegetativo procedente de Colima. Es casi seguro, que con las plantas también viajaron propágulos

del hongo, por lo que Colima fue un centro de distribución de la raza KLA en México. El hongo

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Colletotrichum no presenta las características de patógenos que se dispersan naturalmente a largas

distancias por vía aérea para colonizar nuevos territorios que describen Brown y Hovmøller, (2002).

En este estudio se encontraron poblaciones de la raza KLA con baja variabilidad genética

distribuidas en diferentes ambientes: clima trópico seco, trópico húmedo y semiárido. La escasa

variabilidad genética es factible atribuirla a que la reproducción sexual del hongo es reducida,

coincidiendo con Timmer et al. (1994), quienes señalaron que el estado perfecto no es importante en

el ciclo de la enfermedad. Otro aspecto que puede influir en la reducida variabilidad genética es la

poca presión de evolución que tiene el patógeno, debido a que su principal hospedante es

genéticamente uniforme o con escasa heterogeneidad. En cada entidad productora el hongo se ha

mantenido estable con baja capacidad evolutiva.

El clima no posee un efecto marcado en la variabilidad del hongo, ya que se analizaron

aislamientos de diversos ambientes como trópico seco (Colima, Jalisco, Michoacán, Guerrero y

Oaxaca) trópico húmedo (Veracruz) y semiárido (Tamaulipas). El manejo del cultivo y en especial

el uso de fungicidas no aprovocan cambios importantes en la estructura genética de las poblaciones

de C. acutatum, ya que los aislamientos del hongo fueron colectados en huertos con diferente

manejo: con y sin aplicación de fungicidas, huertos con manejo adecuado, manejo deficiente y

huertos semiabandonados. La raza KLA ha coevolucionado muy lentamente con su hospedante

principal (limón mexicano), al existir poca o nula presión de selección del hospedante por su

reproducción asexual y por ende su marcada uniformidad genética.

En este estudio se aportan avances en patogenicidad, caracterización morfológica y genética

de C. acutatum en cítricos. Sin embargo, se requiere profundizar en aspectos de su biología y

genética de poblaciones del hongo. Falta conocer otras formas de sobrevivencia del patógeno en

cítricos, estudiando el papel de otros tejidos vivos o muertos (ramas, brotes y hojas) en la

sobrevivencia del hongo, así como determinar el efecto del clima y tiempo sobre la viabilidad de los

apresorios en hojas adheridas al árbol. Por otra parte, se requieren estudios de genética de

poblaciones con técnicas moleculares que proporcionen un mayor grado de polimorfismo y sean de

carácter codominante, como es el caso de AFLP, o bien estudios con ITS (espaciadores transcritos

interno)s o genes ribosomales ayudarían a resolver muchas preguntas genéticas. Asimismo, la

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identificación de genes relacionados con la patogenicidas de ambas razas del hongo en las diferentes

especies de cítricos ayudarían a entender la interacción hospedante-patógeno de este patosistema.

Finalmente, los resultados obtenidos en el presente estudio permiten concluir la presencia de

dos especies de Colletotrichum afectando el cultivo de los cítricos en México: C. acutatum causando

antracnosis del limón mexicano (raza KLA) y caída de fruto pequeño (raza PFD), así como C.

gloeosporioides causando antracnosis de frutos en postcosecha. El uso de pruebas de patogenicidad

y características morfológicas permitió separar taxonomicamente las especies de Colletotrichum y

las razas de C. acutatum. Estos resultados demuestran la importancia y actual vigencia de las

herramientas tradicionales en la separación de especies y grupos en la taxonomía de hongos. Sin

embargo, la combinación de los métodos tradicionales (caracteres morfológicos) acompañado con

marcadores moleculares ha permitido la separación taxonómica de nuevas especies de

Colletotrichum (Moriwaki et al. 2003) y clarificado relaciones genéticas entre varios grupos

morfológicos de C. acutatum (Lardner et al. 1999; Talhinhas et al. 2003; Denoyes-Rothan et al.

2003; Talhinhas et al. 2005). Esta investigación confirma con herramientas moleculares (RAPDs)

aquellos resultados obtenidos con métodos tradicionales empleados por Agostini et al (1992) de

separar especies y razas de Colletotrichum, causante del complejo de antracnosis en el cultivo de los

cítricos.

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VI CONCLUSIONES

1. Existe variación patogénica entre las razas KLA y PFD de C. acutatum colectados en

México sobre diferentes hospedantes de cítricos. La raza KLA infectó flores de limón

mexicano, naranja Valencia y limón Persa. En cambio, la raza PFD de C. acutatum

únicamente resultó patogénico a sus hospedantes originales: naranja Valencia y limón Persa.

2. Se detectó variabilidad morfológica entre poblaciones de C. acutatum en México: la raza

KLA produjo colonias de color blanco grisáceo de lento crecimiento, conidios fusiformes-

redondeados y apresorios de forma redonda; mientras que la raza PFD presentó colonias de

color naranja de lento crecimiento, coniidos fusiformes-redondeados y apresorios de forma

clavada.

3. La técnica RAPDs detectó una elevada variabilidad genetica entre las poblaciones de la raza

KLA y la raza PFD de C. acutatum, con disimilaridad del 68%; mientras que entre

aislamientos de una misma raza la variabilidad fue baja con disimilaridad del 20%.

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(a) (b) (c) (d) (e)

Figura 4. Patrón de bandas resultante del análisis genético con marcadores RAPDs de seis aislamientos del hongo Colletotrichumacutatum aislado de limón mexicano, naranja Valencia y limón Persa y un aislamiento de C. gloeosporioides (C.g.) aislado comosaprofito de limón mexicano. Carril 2-8, con la combinación de iniciadores M04/M07 (a); Carril 9-15, con M04/H06 (b): carril 16-22,con M04/A01 (c): carril 26-32, con M04/P13 (d): carril 33-39, con los iniciadores A01/M07 (e): carril 1, 24, 25, 40, marcador 1 kb: carril23, negativo. Carril 2, 3, 9, 10, 16, 17, 26, 27, 33, 34, aislamientos de limón mexicano en Colima; carril 4, 8, 11, 15, 18, 22, 30, 31, 37,38, aislamientos de naranja Valencia en Tabasco; carril 5, 7, 12, 14, 19, 21, 28, 29, 35, 36, aislamientos de limón Persa en Veracruz; carril6, 13, 20, 32, 39, aislamiento de C.g. de limón mexicano en Colima.

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1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47

(a) (b)

Figura 6. Patrón de bandas resultante del análisis genético con marcadores RAPDs de aislamientos del hongo Colletotrichumacutatum aislado de limón mexicano, naranja Valencia y limón Persa en diferentes entidades productoras en México. Con lacombinación de iniciadores M04/H06 (a): carril 1, 23, marcador 1 kb; carril 2-8, aislamientos de limón Persa en Veracruz;carril 9-12, 14, 15, aislamientos de limón mexicano en Colima; carril 13, 16, 21, aislamientos de naranja Valencia en Tabasco;carril 17, 18, aislamientos de naranja Valencia en Tamaulipas; carril 19, 20, aislamientos de naranja Valencia en Veracruz; carril21, aislamiento de naranja Valencia en Tabasco; Carril 22, negativo. Con la combinación de iniciadores P13/M07 (b): carril 25,47, marcador 1 kb; carril 26-32, aislamientos de limón Persa en Veracruz; carril 33-36, 38, 39, aislamientos de limón mexicanoen Colima; carril 37, 40, 45, aislamientos de naranja Valencia en Tabasco; carril 41, 42, aislamientos de naranja Valencia enTamaulipas; carril 43, 44, aislamientos de naranja Valencia en Veracruz; carril 45, aislamiento de naranja Valencia en Tabasco;Carril 46, negativo.

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1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36

Figura 8. Patrón de bandas resultante del análisis genético con marcadores RAPDs de aislamientos del hongo Colletotrichum acutatumaislado de limón mexicano en diferentes entidades productoras en México. Combinación de iniciadores P13/M07. Carril 1, 24, 25, 36,marcador 1 kb; carril 2-9, aislamientos colectados en Colima; carril 10, aislamiento colectado en Nayarit; carril 11-14, aislamientoscolectados en Jalisco; carril 15-17, aislamientos colectados en Michoacán; carril 18-21, aislamientos colectados en Guerrero; carril 23,negativo; carril 22, 26-28, aislamientos colectados en Oaxaca; carril 29, aislamiento colectado en Veracruz; carril 30-35, aislamientoscolectados en Tamaulipas.

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1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36

Figura 9. Patrón de bandas resultante del análisis genético con marcadores RAPDs de aislamientos del hongo Colletotrichum acutatumaislado de limón mexicano en diferentes entidades productoras en México. Combinación de iniciadores M04/H06. Carril 1, 23, 24, 36,marcador 1 kb; carril 2-9, aislamientos colectados en Colima; carril 10, aislamiento colectado en Nayarit; carril 11-14, aislamientoscolectados en Jalisco; carril 15-17, aislamientos colectados en Michoacán; carril 18-21, aislamientos colectados en Guerrero; carril 22,negativo; carril 25-28, aislamientos colectados en Oaxaca; carril 29, aislamiento colectado en Veracruz; carril 30-35, aislamientoscolectados en Tamaulipas.

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A15

LMC

OL

A16

LMC

OL

A34

NV

TA

B

A43

LPV

ER

A62

LMC

OL

A11

5LP

VE

R

A12

0NV

TA

B

0.0

0.2

0.4

0.6

60

10075

100

99

Dis

imila

ridad

Figura 5. Dendrograma derivado del análisis de agrupamiento UPMGA generado por los patrones de bandeo de marcadoresRAPDs con 6 aislamientos de Colletotrichum acutatum aislado de tres hospederos de cítricos (limón mexicano, naranja Valenciay limón Persa) y un aislamiento de C. gloeosporioides de limón mexicano. El grupo A corresponde a la raza FGG de C.gloeosporioides; grupo B a C. acutatum con subgrupo C de la raza KLA y subgrupo D de la raza SGO.

A B

C D

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Figura 7. Dendrograma derivado del análisis de agrupamiento UPMGA generado por los patrones de bandeo de marcadoresRAPDs con 18 aislamientos de Colletotrichum acutatum aislado de tres hospederos de cítricos (limón mexicano, naranja Valenciay limón Persa) en diferentes entidades productoras en México. El grupo A corresponde a la raza SGO y el grupo B a la raza KLA.

A43

LPV

ER

A11

4LP

VE

R

A11

5LP

VE

R

A11

6LP

VE

R

A12

1LP

VE

R

A12

2LP

VE

R

A12

3LP

VE

R

A15

LMC

OL

A16

LMC

OL

A23

LMC

OL

A34

NV

TA

B

A56

LMC

OL

A39

NV

TA

B

A47

NV

TA

M

A48

NV

TA

M

A12

4NV

VE

R

A12

4NV

VE

R

A12

0NV

TA

B

0.0

0.2

0.4

0.6

61100 100 100 100 100 100 61 61100 6190 90

76

98

98Dis

imila

ridad

A B

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A15

LMC

OL

A23

LMC

OL

A56

LMC

OL

A57

LMC

OL

A22

LMN

AY

A13

LMJA

L

A17

LMJA

L

A26

LMJA

L

AL3

5LM

MIC

A36

LMM

IC

AL3

8LM

MIC

A14

LMG

RO

AL0

6LM

GR

O

A07

LMG

RO

A31

LMG

RO

A01

LMO

AX

A02

LMO

AX

A03

LMO

AX

A05

LMO

AX

A42

LMV

ER

A53

LMTA

M

A50

LMTA

M

A51

LMTA

M

A52

LMTA

M

A54

LMTA

M

0.0

0.1

0.2

0.3

0.4

100 3664 38 62 62 4241 41 33 42 40 4055 51 40 40

37 51

30

19 5

97

Fig. 10. Dendrograma derivado del análisis de agrupamiento UPMGA generado por los patrones de bandeo de marcadoresRAPDs con 25 aislamientos de Colletotrichum acutatum aislado de limón mexicano en diferentes entidades productoras enMéxico.