Post on 31-Jul-2015
Manuel Peláez P. Fernando Gil V.
(U. Caldas - Cenicafe)
EVALUACIÓN DE LOS COMPONENTES DE LA RESISTENCIA INCOMPLETA A (Hemileia vastatrix Berk & Br.). EN PROGENIES DE CATURRA x HIBRIDO DE TIMOR Y DETERMINACION DE SU EFECTO EN LA DINAMICA DE LA ROYA DEL CAFETO.
La Roya del cafeto llegó al
continente americano en 1970 y
fue motivo de preocupación y
alarma entre los mejoradores
genéticos del Brasil y Colombia,
los cuales observaban como la
base genética de los cultivares
utilizados en América era
limitada. Deeste diagnóstico se
adelantaron estudios con el fin
de ampliar la base del
germoplasma existente hasta el
momento, el cual era
susceptible a la roya, principal
enfermedad de este cultivo.
. Goncalves , 1978
Conceptos fundamentales sobre
resistencia genética “ La resistencia en las plantas podría estar conferida por
factores genéticos, heredados por herencia mendeliana,
gobernada por genes dominantes o genes para la
resistencia, en cultivares agronómicamente aceptables”.
Bifen, 1905
“ Este tipo de resistencia se asocia siempre como una
herencia simple cuya respuesta se denomina, resistencia
hipersensible en la planta”.
Stackman, 1915
“La teoría "gen por gen", en donde a cada gen de la
planta que controla la respuesta a la infección,
corresponde un gen de virulencia del patógeno”.
Flor, 1953.
Resistencia Completa e Incompleta
“ Cuando el proceso de infección de un patógeno tiene
compatibilidad genética básica con un hospedante, se
presenta la enfermedad, por tanto, se dice que hay
susceptibilidad; todo lo contrario sucede cuando el
proceso de infección sufre algún grado de restricción
presentandose resistencia ”.
Torrez, 1996
Resistencia completa. Cuando se interrumpe el proceso infectivo, se
explica con base en que las razas de determinado patógeno actúan de manera diferente sobre cultivares diferenciales.
Resistencia incompleta. La reacción presenta un efecto dilatorio del proceso infectivo que reduce la tasa de infección.
Atributos de la Resistencia
Completa (RC)
Es gobernada por la interacción "gen a gen”,
entre el patógeno y el huésped
La planta es resistente a una raza del patógeno
y a otras, no
Normalmente es monogénica u oligogénica
Estar gobernada por uno o pocos genes.
Está reforzada por genes mayores.
Impide el establecimiento del patógeno.
Reduce la cantidad de inóculo vital.
Es una resistencia cualitativa.
Es afectada por la presión de selección
Atributos de la Resistencia
Incompleta (RI)
La planta reacciona de manera uniforme
contra todas las razas del patógeno, no siendo,
más resistente a una raza que a otras.
Tiene un efecto residual que, entra a operar
cuando deja de actuar la resistencia completa.
Es una resistencia parcial, incompleta que
disminuye el avance o progreso de la
epidemia.
Está gobernada por genes menores.
Es una resistencia cuantitativa.
Es afectada por el ambiente (erosión genética)
Componentes de Resistencia
Incompleta
La teoría epidemiológica sugiere diversos
procedimientos para determinar el efecto
cuantitativo de la resistencia incompleta, los
cuales son sustentados en la medición de
componentes, tales como:
Relación de infección
Períodos de incubación y latencia
Tasa de esporulación
Crecimiento de la lesión y período infeccioso.
Niveles de infección
. A
2
2
2
B
I
5
1
D Q 3 4
B I 5 3
B I 7 4
B
I
7
1
2
C
A
T
U
R
R
A
B
I
1
2
0
C
x
2
1
8
8
B I 7 3
Diferentes Grados de RI
Susceptibles Resistentes
Dendrogramas en laboratorio y campo (Conglomerados jerárquicos de resistencia incompleta)
Derivados de Caturra x Híbrido de Timor
Fase de laboratorio
. .
A
2
2
2
B
I
5
1
3
4
B
I
5
3
B
I
7
4
B
I
7
1
2
C
A
T
U
R
R
A
B
I 1
2
0
C
X
2
1
8
8
B
I
7
3
N
R
7
5 1
Resistentes Susceptibles
Diferentes Grados de RI
Fase de campo
. .
A
2
2
2
B
I
5
1
D
Q
3
4
B
I
5
3
B
I
7
4
B
I
7
1
2
C
A
T
U
R
R
A
B
I
1
2
0
C
x
2
1
8
8
B
I
7
3
N
R
7
5
1
(Conglomerados de Ri de las progenies) x (Defoliación natural en campo) (Conglomerados de Ri de las progenies) x (Defoliación natural en campo)
A222 Bi120 BI51 BI53 BI712 BI73
BI74 CAT CX2188 DQ34 NR751
0.00
10.00
20.00
30.00
40.00
50.00
60.00
70.00
80.00
90.00
100.00
NOV ENE MARZO ABRIL MAYO
MESES
T. SUSCEPTIBLE
T. RESISTENTE
. 2
2 A
2
2
2
B
I 5
1
D
Q
3 4
B
I 5
3
B
I 7
4
B
I 7 1
2
C
A
T
U
R
R
A
B
I 1
2
0
C
X
2 1
8
8
B
I 7
3
N
R
7
5
1
**** R
*** MR
-
** MS
* S
Comparación dendrográmica de RI en campo
con respecto a la curva de defoliación en los
derivados (C x H.T.)
Niveles de RI: * Susceptible ** Medianamente Susceptible *** Medianamente Resistente **** Resistente
Resistencia durable en el cultivo de café.
Con el descubrimiento del “Híbrido de
Timor” (Híbrido espontáneo de C. arabica
x C. canephora), con resistencia completa
al patógeno debido al factor SH6 asociado
con otros factores dominantes,
probablemente poligenes provenientes
del C. canephora, se abrieron nuevas
posibilidades de obtener materiales
resistentes a la roya a través del cruce con
las variedades tradicionales de C.arabica,
Los grupos fisiológicos de resistencia
derivados de C. canephora presentan un
amplio número de factores genéticos de
resistencia a la roya y pueden además
estar asociados con tolerancia a
nemátodos y sequía.
Alvarez, 1985
A
B
C
D
Resistente
RI. alta
RI. baja
Susceptible
E
F
Niveles de Resistencia Incompleta encontrados en laboratorio
T. Susceptible
T. Resistente
Figura 6. Materiales con diferentes niveles de RI, observados en laboratorio 20 días después de la inoculación A. Progenie con resistencia completa, ausencia
de lesiones B. Progenie con RI alta, aborto de infecciones C. Progenie con RI intermedia, aumento de la frecuencuia de infección y de la producción de
urediniosporas D. Progenie con RI baja, aumento del tamaño de lesión y densidad de esporulación E. Testigo resistente y F. Testigo susceptible.
incidencia baja
Retardo de la
Buen balance de
[ Periodo de
incubación
retardado
[ Tamaño de
lesión
pequeño
[ Baja
frecuencia de
infección
[ Poca esporulación
[ Baja densidad
de esporulación
[ Tasa de
[ epidemia
[ follaje
Resistencia incompleta alta determinada en campo
Resistencia completa a la enfermedad determinada en campo
4Ausencia de lesiones o
4Presencia de clorosis
4El proceso de infección
es abortado
4La enfermedad
no afecta el
follaje
4No hay
incidencia de la
enfermedad
4La severidad es
inócua
Resistencia completa a la enfermedad determinada en campo
4 Ausencia de lesiones o
4 Presencia de clorosis
4 El proceso de infección es abortado
4 La enfermedad
no afecta el follaje
4 No hay
incidencia de la enfermedad
4 La severidad es
inócua
4 Alta frecuencia de infeción
4 incubación y latencia temprana del hongo
4 Alta densidad y producción de urediniosporas
4 Pobre foollaje
4 Alta incidencia y severiridad
Resistencia incompleta baja determinada en campo
4 Lesiones grandes
MATERIALES Y MÉTODOS
LOCALIZACIÓN
MATERIAL VEGETAL
AISLAMIENTO, MANEJO Y CONSERVACION DEL INOCULO
PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL
ESTIMACION DE VARIABLES
ANALISIS DE LA INFORMACION
PROGENIES F3, F4 Y F5 PROVENIENTES DE LOS CRUZAMIENTOS DE C X H.T.
(INTRODUCCIÓN CIF1343), CON VARIACION POR RESISTENCIA
INCOMPLETA A Hemileia vastatrix.
Código Progenitor Reacción al ataque de
H. vastatrix*
Localización en el banco de
germoplasma
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
A. 222
BI. 51
BI. 53
BI. 73
BI.74
NR. 751
DQ. 34
BI. 712
CATURRA
CX2188
BI120
S
R
R
R
R
(Testigo R)
MR
MS
(TestigoS)
R
R
1446
1404
1405
1465
1406
1089
1796
1209
CAT
1020
1209
S: Susceptible R: Resistente
MR: Medianamente Resistente MS: Medianamente Susceptible
Castillo y Alvarado (1997).
MATERIAL VEGETAL
AISLAMIENTO, MANEJO Y CONSERVACION DEL INOCULO
AISLAMIENTO MANEJO Y CONSERVACION DEL INOCULO
Pruebas de viabilidad de las urediniosporas (método Cadwell & Stone.)
PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL
Fase de laboratorio (CENICAFE)
Fase de campo (Estación experimental Naranjal)
24+/- 2°C 100 % H.R. X 48 hrs
24+/- 2°C 100 % H.R.
24+/- 2°C 100 % H.R.
Alternancia por 12 hrs de luz artificial y Oscuridad / x 45 días
Fase de laboratorio
(Leguizamón, 1983)
1
2
3
Hojas inoculadas
5 P:M Inicio de la inoculación
15 hrs más tarde retiro de bolsas
Fase de campo
(Jaramillo, 1985)
Estimación de variables
Fases: laboratorio
y campo
Frecuencia de infección Periodos de incubación Periodo de latencia Tamaño de la lesión Indice de infección Densidad de esporulación Periodo esporulante Producción de urediniosporas Porcentaje de defoliación Incidencia Nivel de severidad
ESCALA DE CALIFICACION DE REACCIONES CRECIENTES DE INFECCION DE Hemileia vastatrix Berk
y Br. (Leguizamón, 1983).
CALIFICACION DESCRIPCION
0 Ausencia de lesiones visibles
1 Aparición de pequeñas manchas decoloradas
2 Aumento de la superficie de las pequeñas manchas
y decoloración más pronunciada
3 Tendencia de las manchas a coalescer e
intensificación de la decoloración
4 Aparición de las primeras esporas
5 Esporulación inferior al 25% de la mancha
6 Esporulación entre 25 y 50% de la mancha
7 Esporulación superior al 50% de la superficie de l
a mancha
Escala de diametros para cuantificación de lesiones por gota
(Villegas, 1985)
Frecuencia de Infección (FI):
Número medio de lesiones por hoja (en cada planta) /
total de gotas inoculadas por hoja. Se tomó como lesión
aquella gota que después de inoculada presento grados
2 (Leguizamón, 1985)
Periodo de incubación (PI):
Número de días necesarios para que el 50% de las
unidades de observación presenten lesiones, grado 3 en
la escala de Leguizamón (1985).
Periodo de latencia (PL):
Número de días que se necesitaron para que el
50% de las unidades de observación, culminara el
proceso de esporulación, grado 4 (aparición de
las primeras urediniosporas), en la escala de
Leguizamón (1983, 1985).
Periodo esporulante (PE):
Tiempo entre el periodo de latencia y la necrosis
de la lesión o la caída de la hoja.
Tamaño de lesión (TDL):
Una vez las lesiones alcanzaron su periodo de latencia,
sobreponiendo en las lesiones esporuladas (grado 4 escala de
Leguizamón, 1983) un acetato en el cual se encontraba una
escala de diámetros de la lesión en milímetros. Transformada
posteriormente en área (Villegas, 1985).
Indice de infección (II):
Calculado mediante la siguiente expresión matemática
desarrollada por Leguizamón (1983).
En donde:
n = Número total de inoculaciones por hoja.
ni = Número de lesiones correspondientes al grado i.
i = Valor de 0 a 7 correspondiente a la calificación de
reacciones tipológicas de cafeto al ataque de H. vastatrix
n
iå ini
7xnII =
Densidad de esporulación (DE):
La cantidad de urediniosporas por unidad de área.
Producción de urediniosporas por
pústula (PRU):
Una vez culminada la fase terminal de la infección se
determinó la producción de urediniosporas en cada
lesión inducida.
No. Nudos x 2 - No. hojas presentes
% de defoliación (PDD) = --------------------------------------------------------- x 100
No. de nudos x 2
No. de hojas con roya
Incidencia de Roya (IR) = --------------------------------------- x 100
No. de hojas presentes
Porcentaje de defoliación e incidencia de roya
Análisis estadístico de la información:
Intensidad de la enfermedad y la tasa de incidencia para la fase lineal de la
epidemia
4 Evaluación descriptiva de los componentes de resistencia incompleta en el
tiempo : (II, PI, PL, FI,TDL, DE, PRU).
4 Se calculo efecto de los materiales, bajo un análisis multivariado de
componentes estadísticos principales.
4 Se aplicó un método jerárquico aglomerativo sobre los materiales.
4 Sé compararon las medias estadísticas mediante la prueba de Tukey, al 5%.
4 Finalmente con la tasa de incidencia de la enfermedad en campo sé corroboró
la hipótesis de trabajo.