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Identificación molecular y caracterización de cepas coleccionadas de Phoma terrestris Hansen frente a cultivares argentinos de cebolla, para la introducción de resistencia - Parte II
Molecular identification and characterization of collected strains of Phoma terrestris in presence of argentine onion varieties, to introduce resistance (Part II)
Director: LINARDELLI, Clara Elena
Correo electrónico: clinardelli@fca.uncu.edu.ar
Co-Director: GALMARINI, Claudio
Integrantes: LAFI, Jorge; GARCÍA LAMPASONA, Sandra; TARQUINI, Adriana; PUGLIA, Carolina; SOTO, Alfredo; MASUELLI, Ricardo; ECHEVARRÍA, Susana; FONZAR, Alfredo; FERRER, María Soledad; BUSSETTI, Eduardo.
Resumen Técnico: La raíz rosada de la cebolla, causada por un hongo mitospórico de suelo (Taylor, 1995): Phoma terrestris Hansen (1929), es una enfermedad distribuida mundialmente, de marcada incidencia en todas las aliáceas, especialmente en el cultivo de cebolla (Gourd, et al., 1988; Sumner, 1995). El patógeno presenta polifagismo, ya que ataca tanto a Allium spp como a una gran variedad de otras especies cultivadas como melón y maíz; y silvestres (Entwistle, 1990; Schwartz y Mohan, 1995; Sumner, 1995). En la Argentina, esta enfermedad es de carácter endémico (Piccolo y Galmarini, 1994; Kiehr et al., 1996), y está instalada en los suelos de las principales zonas de cultivo de cebolla; donde anualmente provoca importantes disminuciones en los rendimientos. En nuestro país, la patología fue mencionada por primera vez por Klingner y Pontis Videla (1961). La enfermedad se manifiesta en cualquier momento del desarrollo de la planta produciendo un síntoma característico que es la coloración rosada de las raíces, aunque algunas raíces infectadas se colorean de amarillo a marrón dependiendo del pH del suelo (Piccolo y Galmarini, 1994). Además, en la mayoría de los casos, al síntoma precedente se agrega la pérdida de turgencia y acintado de las raíces (Linardelli et al.2004), dejando de ser funcionales y manifestando en la parte aérea amarillamiento, marchitamiento y necrosis de los extremos apicales de las hojas. Las plantas atacadas presentan un menor número y tamaño de hojas y bulbifican antes que las sanas, dando bulbos de menor tamaño y peso (Klingner y Pontis Videla, op. cit.). El patógeno sobrevive de una campaña a la otra en restos de cultivo como clamidospora, picnidio o picnidiosporas (Zapacosta, D. 2002). También puede hacerlo como microesclerocio (Linardelli,C.; et al. 2007). La diseminación puede hacerse de una zona a la otra por el intercambio de plantines enfermos, a través del suelo y restos de raíces atacadas (Gatica y Oriolani, 1997). Como resultado, no hay un único medio de control que sea eficiente y económicamente rentable en explotaciones comerciales (Piccolo y Galmarini, 1994). Los medios legales más eficientes son los que regulan la producción de plantines libres de raíz rosada y la promoción de medidas profilácticas para evitar que el hongo colonice suelos no infectados (Berger, 1977). Otra alternativa, es el uso de resistencia genética, considerado como la forma más eficiente para el control de la enfermedad; pero que tiene el incoveniente de que las fuentes de resistencia en esta especie son muy limitadas, además de considerar que la introducción de genes de resistencia en cultivares de cebolla es muy dificultosa (Perry y Jones, 1955). Si bien existen cultivares norteamericanos comerciales con resistencia a raíz rosada (Pink Root Resistant - PRR), al ser evaluados en nuestro país varios de ellos, se manifestaron susceptibles. Esto es quizás debido a la variabilidad en virulencia de las cepas de este hongo; ya que existirían en nuestro país razas diferentes a las predominantes en Estados Unidos (Galmarini, 1997). Las investigaciones nacionales realizadas corroboran la existencia de variabilidad morfofisiológica (Lafi et al, 2006) y patogénica (Linardelli et al, 2006) de aislados provenientes de muestras de suelo de distintas zonas cebolleras del país (Linardelli, et al.; 2004). Se está trabajando sobre una colección mayor de aislados y se quiere comparar al patógeno con cepas enviadas desde Estados Unidos; para discernir por qué las cepas provenientes del hemisferio Norte no se comportan igual a las nuestras ante una variedad PRR. Hasta el momento, se ha probado que existe variabilidad morfofisiológica y patogénica de ocho de los veinte aislados pertenecientes a la colección nacional y de dos aislados provenientes de Estados Unidos. Se cree que existe variabilidad en el genoma del patógeno, por lo que actualmente se están comparando molecularmente a todas las cepas. Se tratará de establecer si existe relación entre la variabilidad morfológica, patogénica y molecular. También, se ha comenzado con la evaluación de distintos germoplasmas de cebolla frente a cepas con virulencia diferencial bajo condiciones controladas y a campo, con el objeto de encontrar materiales tolerantes, para detectar en poblaciones segregantes, marcadores moleculares ligados a la resistencia a la enfermedad. Los resultados de la investigación actual, bajo condiciones controladas, indican respuestas diferenciales en la incidencia e intensidad de la enfermedad en plantines de los dos cultivares nacionales más difundidos comercialmente (Linardelli,et al., 2007). Se está trabajando análogamente a campo. Los resultados serán empleados en los planes de mejoramiento de cebolla que lleva a cabo la EEA La Consulta INTA Mendoza, para la introducción de resistencia a cepas locales y nacionales.
Summary: Pink root of onion, caused by the mitosporic soilborne fungus (Taylor, 1995) Phoma terrestris Hansen (1929), is a world-wide disease, of noticeable incidence in all Alliaceae, specially in onion (Gourd, Et al., 1988; Sumner, 1995). The pathogen presents poliphagism, since it affects Allium spp as well as a great variety of other cultivated species like melon and maize; and wild species (Entwistle, 1990; Schwartz and Mohan, 1995; Sumner, 1995). In Argentina, this disease has endemic character (Piccolo and Galmarini, 1994; Kiehr et al., 1996), and is installed in soils of the main onion producing areas: Santiago del Estero, Mendoza and San Juan; where it causes important diminutions in yields, annually. In our country, the pathology was first time mentioned by Klignner and Pontis Videla (1961). The disease, at any stage of plant development, produces a characteristic symptom that is the pink discoloration of roots, although some infected roots discolors from yellow to brown depending on soil’s pH (Piccolo and Galmarini, 1994). In addition, in most of the cases, to the preceding symptom turgency loss and flat of the roots are added (Linardelli et al., 2004). As a result, roots stop being functional and make the plant show, in its aerial part, yellowing, shriveling and apical necrosis of leaves. Therefore, attacked plants present less number and size of leaves and bulbify before than healthy ones, resulting in bulbs smaller in size and weight (Klignner and Pontis Videla, op. cit.). Year-to-year, the pathogen survives in culture rests as chlamydospore, picnidium or picnidiospores (Zapacosta, D. 2002). It also can do it as microsclerotium (Lafi and Linardelli, 2006). Disease dissemination can be done from a zone to zone by ill seedlings interchange, by infected soil and by rests of affected roots (Gatica and Oriolani, 1997). As a result, there is no a unique mean of control that be efficient and economically profitable in commercial operations (Piccolo and Galmarini, 1994). More efficient legal means are those that regulate the production of free-disease seedlings, and the promotion of prophylactic measures to avoid the fungus colonizes non infected soils (Berger, 1977). Another alternative is the use of genetic resistance, considered as the most efficient form for disease control; but that presents the inconvenience of having very limited sources of resistance in this species, besides to consider that the introduction of resistance genes in onion cultivars is very difficult (Perry and Jones, 1955). Although existing commercial North American cultivars with resistance to pink root (Pink Root Resistant - PRR), they showed to be susceptible when several of them were evaluated in our country. This is perhaps due to the variability in virulence of the strains of this fungus; since races different from the ones predominant in the United States would exist in our country (Galmarini, 1997). National investigations corroborate the existence of morpho-physiologic (Lafi et al, 2006) and pathogenic variability (Linardelli et al, 2006) in isolates obtained from soil samples from different onion growing zones of the country (Linardelli, et al. ; 2004). This research group is working on a greater number of the isolates collected, and wants to compare these ones to the strains sent from United States; in order to discern why strains from North hemisphere do not behave equal to ours in presence of a PRR variety. Up to now, it has been proven the existence of morpho-physiologic and patogenic variability of eight from twenty isolates pertaining to the national collection, and of two isolates from United States. It is believed the existence of variability in the pathogen genome, reason why isolates are being compared molecularly at the moment. It will be tried to establish if exists any relationship among the morphologic, pathologic and molecular variability. Also, evaluation assays consisting in different onion germoplasms under the effect of isolates with differential virulence, have been begun under both controlled and field conditions; in order to find tolerant materials and to detect molecular markers bound to the disease resistance in segregating populations. Results of current research, under controlled conditions, indicate differential responses in disease incidence and intensity, on seedlings belonging to the two most commercial national cultivars (Linardelli, et al., 2007). Analogous activity is being done under field conditions. Results will be used in the plans of improvement on onion cultivars that carries out the EEA La Consulta INTA Mendoza, for the introduction of resistance to local and national stocks.