Unidad 2: VIRUS QUE INFECTAN PLANTAS

En esta unidad didctica el estudiante encontrar la informacin referente a los virus que infectan plantas de inters agropecuario. Diferentes virus afectan cultivos de importancia econmica y se pueden convertir en factores altamente limitantes de la produccin. Los virus de la papa incluyen numerosos virus, viroides y micoplasmas, y se estima que constituyen ms de 25 virus diferentes o enfermedades. Los virus de los ctricos afectan mercados internos o de exportacin, y los programas de control estn basados en programas de diagnstico temprano y la eliminacin de plantas contaminadas y de los agentes causantes. Los virus de cultivos de hortalizas son transmitidos por pulgones. El maz en los ambientes tropicales es atacado por un gran nmero de patgenos que causan importantes daos econmicos a su produccin. Entre las enfermedades del maz causadas por virus se encuentran el virus del mosaico y enanismo del maz (MDMV) y otras enfermedades con difusin limitada. El control los virus vegetales es un proceso que inicia invariablemente con la identificacin del agente responsable de la enfermedad, para posteriormente elegir los mtodos de lucha ms apropiados para combatirla. Los mtodos de diagnstico actualmente disponibles son mltiples y se dirigen hacia diversas propiedades de los fitovirus. Algunos mtodos utilizados desde hace mucho tiempo han sido objeto de constantes mejoras; otros, por el contrario, son muy recientes y precisan de conocimientos ms modernos de biologa molecular.

Capitulo 4: Principios de Virologa Vegetal

Los aspectos generales sobre el estudio de los virus son ilustrados en este captulo con el fin de ofrecer un entendimiento bsico de la virologa que ser fundamento para el resto del curso. El estudio de la estructura de los virus y su clasificacin permiten comprender ms a fondo la naturaleza infectiva de los virus. Las formas de replicacin de los virus y el proceso de infeccin de sus hospederos deben ser entendidas con el fin de plantear estrategias de tratamiento para enfermedades virales en animales y plantas.

La virologa vegetal es la disciplina que estudia los virus de plantas en todos sus aspectos: estructura y composicin, efectos, formas de transmisin, comportamiento ecolgico y control.

Leccin 16: Virologa Vegetal

Con anterioridad a que fuera reconocida la exacta etiologa de las enfermedades producidas por virus, se ha venido hablando mucho tiempo de enfermedades degenerativas, porque las plantas atacadas, al ser multiplicadas vegetativamente, presentan un debilitamiento general cada vez ms pronunciado al cabo de generaciones.

Algunos agentes no virales que causan enfermedades similares a los virus son incluidos y tratados en la virologa. Organismos parecidos a los micoplasmas, los fitoplasmas, son la causa de enfermedades denominadas amarillamientos del Aster y escoba de brujas las cuales fueron consideradas de origen viral por ms de 30 aos. Los fitoplasmas son organismos que parasitan clulas floemticas y que estn constituidos por clulas pleomrficas rodeadas de una membrana trilaminar, son transmitidos por insectos y se reproducen por fisin binaria. Otro grupo de agentes que antes se confundan con los virus son los viroides. El viroide del tubrculo fusiforme de la papa (PSTVd) fue el primer viroide caracterizado (Figura 2.1). Sus caractersticas particulares lo convirtieron en un modelo en los estudios de estructura, composicin y replicacin, de tal forma que PSTVd es al presente el agente patgeno de plantas mejor conocido a nivel molecular. Los viroides son agentes constituidos por RNA de bajo peso molecular, desprovistos de protena y capaces de autorreplicarse. Hasta ahora se conoce ms de una docena de viriodes cuya estructura ha sido determinada con precisin.

Figura 2.1. Sntomas ocasionados por viroides

A: Viroide del tubrculo fusiforme de la papa en tomate. B: Mancha del sol en aguacate. C: Enanismo del crisantemo. D: Moteado clortico del crisantemo.

Fuente: http://www.biologie.uni-hamburg.de/bzf/mppg/agviroid.htm

Como disciplina, la virologa vegetal ha contribuido al desarrollo y avance de la biologa en general, y especialmente en el conocimiento de la estructura y funcin de macromolculas como los cidos nucleicos y las protenas. Los bilogos moleculares han encontrado que los virus de vegetales tienen ventajas importantes como modelos de investigacin para muchos estudios bsicos porque se multiplican fcilmente, pueden ser purificados en grandes cantidades y no ofrecen mayores riesgos para el investigador. Otra ventaja de los virus y viroides es que poseen cidos nucleicos y protenas relativamente ms simples que aquellos encontrados en virus animales, de tal manera que cualquier correlacin entre estructura y funcin puede ser ms fcilmente comprendida.

Lugar de los fitovirus en la virologa

Goldbach en 1986, propuso una clasificacin particularmente interesante para los virus con RNA (+) (de polaridad positiva) que comprende a la gran mayora de los fitovirus (alrededor del 75%). Esta clasificacin se basa en las secuencias de los extremos 5y 3del RNA viral y en la estrategia de expresin de este RNA durante su traduccin a protenas, y agrupa dos superfamilias: los virus Picorna-asociados y los virus Sindbis-asociados. En los virus Picorna-asociados (Poliovirus), el RNA posee una pequea protena VPg fijada en el extremo 5, siendo su extremo 3poliadenilado. Este RNA (+) genmico se traduce en una larga poliprotena a partir de la cual las protenas funcionales del virus se producen por escisin proteoltica. Los virus Sindbis-asociados forman un grupo algo menos homogneo: su genoma est constituido por uno o varios RNA (+) provistos de una funda en 5 y en el extremo 3, aunque variable, presenta con frecuencia una configuracin en forma de trbol (tRNA like).

Leccin 17: Nomenclatura y clasificacin de los virus vegetales

En 2005 el ICTV aprob 18 familias que contienen un total de 64 gneros de virus de plantas. Tambin reconoce 17 gneros aun no agrupados en familias. En la figura 2.2 se muestra esquemticamente algunos de los miembros de las familias virales ms representativas en plantas.

Figura 2.2 Principales familias de virus que infectan plantas.

Fuente: Pearanda, 1996

En la clasificacin viral existen bastantes discrepancias en los mtodos y caractersticas a tener en cuenta. Tpicamente se emplea una combinacin de caractersticas, tales como la morfologa de la partcula, donde el tamao y la forma de las partculas virales es observado al microscopio electrnico; entre las formas ms frecuentemente encontradas en virus vegetales tenemos: isomtricas, rod-shaped (rodillo), filamentosas, geminadas y baciliformes (Figura 2.3). Se tienen en cuenta adems las propiedades del genoma, si es DNA o RNA, su tamao, el nmero de genes, y la estrategia de expresin. Las propiedades biolgicas son consideradas en algunas familias, e incluyen el tipo de hospedero, el modo de transmisin y el tipo de vector.

Figura 2.3. Formas virales ms comunes en fitovirus:

A: Isomtrica, Tabacco necrosis virus. B: Rodillo, Tobacco mosaic virus. C: Filamentosa, Potato virus Y. D: Geminada, Maize streak virus.

Fuente: http://www.dpvweb.net/intro/index.php

Leccin 18: Organizacin genmica de los virus vegetales

La partcula infecciosa, la que transmite la enfermedad de un organismo a otro, es el virin que est formado por una o varias molculas de cido nucleico, protegidas por una envoltura proteica llamada cubierta o cpside. El cido nucleico es el componente ms importante del virus y es el que contiene la informacin gentica necesaria para su propia replicacin y por eso mismo su potencial infeccioso. La mayora de los fitovirus poseen genomas constituidos por ssRNA (RNA de cadena sencilla), aunque tambin se conocen virus vegetales con genomas ssRNA- (RNA de cadena sencilla de sentido negativo), dsRNA (RNA de cadena doble), ssDNA (DNA de cadena sencilla) y dsDNA (DNA de cadena doble).

Los virus que tienen genomas de ssRNA de sentido positivo, poseen funcin de RNA mensajero, es decir, el genoma del virus cumple una funcin mensajera de traduccin que conduce a la sntesis de nuevas protenas virales y tambin una funcin de molde para la sntesis de nuevas molculas de cido nucleico. Los extremos de estos genomas presentan diferentes estructuras, tales como la 5Cap, o tambin conocida como cofia, que consiste en un grupo 5 terminal bloqueado (un nucletido guanina conectado por un enlace 5trifosfato) que da resistencia a la accin de exonucleasas 5. Se puede encontrar la protena VPg, unida covalentemente al extremo 5del RNA genmico, la cual es necesaria para la infectividad de algunos RNAs. Otras estructuras incluyen la cola poli A, que es una serie de nucletidos con adenina en la extremidad 3 de origen diferente a coli

poli A de otros eucariotas, la estructura 5pppY, y la estructura tRNA like, que es anloga a los RNA de transferencia.

Existen algunos fitovirus que poseen un ssRNA de sentido negativo. Miembros de la familia Rhabdovirus poseen como genoma una molcula de RNA de sentido negativo y sus partculas virales contienen una RNA polimerasa viral (transcriptasa) que es esencial para iniciar la infeccin pues su funcin es transcribir el RNA (-) a un RNA (+) mensajero.

Existen otros virus vegetales menos comunes, como los virus dsRNA, que corresponden a los reovirus vegetales y los criptovirus. Los virus dsDNA pertenecen a los virus de la familia Caulimovirus, siendo el virus del mosaico del coliflor CaMV(Cauliflower mosaic virus) el representante ms conocido y estudiado. Los virus ssDNA que corresponden al grupo de los geminivirus.

Leccin 19: Proceso de infeccin viral

La penetracin del virus en la planta es el primer paso indispensable para desencadenar el proceso infeccioso. Los virus no poseen estructuras propias adaptadas para su diseminacin que les permitan penetrar por s mismos en la clula hospedera. La partcula viral solamente puede entrar en contacto con el citoplasma celular deteriorando dicha cutcula por medio de una herida natural o provocada. As mismo, los vectores biolgicos como los insectos o los nemtodos son eficaces para introducir el virus en las clulas de la epidermis foliar o radicular o en los tejidos del floema. La infeccin viral implica diferentes etapas a los niveles celular y tisular (Figuras 2.4, 2.5 y 2.6).

Figura 2.4. Principales etapas del ciclo viral de un RNA de polaridad positiva a nivel celular.

Fuente: Alhoy y Devergne, 2000.

Desde que la partcula viral ha penetrado en la clula del hospedero, su cido nucleico (RNA) se libera (decapsidacin) (figura 2.4). Continua entonces la replicacin del RNA genmico viral cuando los ribosomas de la clula hospedera se posicionan sobre dicho RNA y se produce la traduccin del mensaje gentico en

protenas. Entre las protenas sintetizadas estn las protenas virales estructurales (cpside) y no estructurales (replicasas, protenas de difusin); el RNA viral (filamento +) va a servir de modelo a la replicasa para la produccin de molculas complementarias del RNA (filamento -) que sern utilizadas a su vez para la sntesis de muchas molculas de RNA (+). A partir de este centro primario de infeccin que es la clula hospedera, el virus se propaga ms o menos rpidamente a las clulas prximas del tejido parenquimtico donde inicia otros ciclos de infeccin. El paso de clula a clula tiene lugar a nivel de los puentes citoplsmicos que son los plasmodesmos y est dirigido por una protena viral denominada protena de difusin (Figura 2.5); generalmente, cuando el virus alcanza los tejidos vasculares se produce la invasin total de la planta; entonces la infeccin se considera como sistmica y conduce a una enfermedad vrica generalizada y permanente (figura 2.6). A veces, sin embargo, la progresin del virus es limitada en el espacio y en el tiempo y entonces el virus queda localizado en las clulas o en la vecindad de las clulas inicialmente infectadas por mecanismos de defensa de la planta.

Figura 2.5. Desarrollo de la infeccin viral a nivel de tejidos vegetales.

Fuente: Alhoy y Devergne, 2000.

Figura 2.6 Progresin del virus del Mosaico del Tabaco inoculado en Tomate.

Fuente: Cornuet, 1992.

Sintomatologa

Generalmente, la infeccin viral se manifiesta sobre la planta enferma por modificaciones de su aspecto o de su desarrollo. Lo ms frecuente es que dichas alteraciones sean perjudiciales a la planta, bien cuantitativamente por ocasionar una disminucin de produccin, bien cualitativamente porque deprecian su valor comercial. Sin embargo, en horticultura existen algunos ejemplos en los que los sntomas de origen vrico que tienen cierto valor ornamental son explotados comercialmente.

1. Sntomas sobre las flores: Estos sntomas son evidentemente los mejor percibidos por ser los que ms directamente pueden perjudicar al producto comercializado. Lo ms corriente es que se manifiesten por alteraciones de la pigmentacin (variegados) aunque tambin por necrosis y deformaciones. Los variegados que afectan a los ptalos o a los spalos se producen por la ausencia de pigmentos antocinicos vacuolares creando zonas decoloradas en donde se multiplica el virus. Adems de los tulipanes flameados infectados por los Potyvirus (TBV) (figura 2.7), otras muchas especies muestran alteraciones del mismo tipo: el gladiolo, la violeta, el guisante de olor, el clavel, y los alheles.

Figura 2.7 Sntomas ocasionados por Tulip breaking virus (TBV) en tulipn.

Fuente: http://www.apsnet.org/education/IntroPlantPath/PathogenGroups/plantViruses/

2. Sntomas sobre las hojas: La mayor parte de los fitovirus provocan sobre las hojas alteraciones ms o menos graves que se manifiestan tambin por anomalas de la pigmentacin, necrosis o deformaciones. Los mosaicos son alteraciones cromticas sobre las hojas debidas a una deficiencia en pigmentos cloroflicos, a la destruccin de dichos pigmentos, o a la alteracin de la estructura de los cloroplastos. Esas modificaciones generalmente solo afectan a grupos de clulas, delimitando de esta forma zonas diversamente coloreadas, que se pueden presentar en forma de zonas irregularmente distribuidas, con contornos difusos, o como manchas alargadas. Las necrosis foliares se presentan cuando se observa una coloracin pardusca debida a la muerte de las clulas (Figura 2.8). El crecimiento desigual de las clulas alteradas por la presencia de un virus provoca deformaciones del borde foliar el cual se vuelve enrollado, hinchado o crispado, llevando incluso a una rizadura o encrespamiento.

Figura 2.8 Necrosis foliar ocasionada por el virus del bronceado del tomate (TSWV).

Fuente: http://www.scielo.cl/scielo.php?pid=S0365-28072005000300001&script=sci_arttext

3. Sntomas sobre los bulbos: En algunas familias de monocotiledneas (liliaceas, amarilidaceas, iridaceas), los bulbos recogidos de plantas-madres virosadas presentan sntomas necrticos que demuestran la presencia de virus; esas manchas pueden aparecer sobre las tnicas externas del bulbo, aunque frecuentemente son internas y solamente visibles cuando se seccionan los bulbos.

4. Sntomas en los frutos: Desequilibrios hormonales en plantas infectadas con virus pueden afectar el desarrollo de los frutos. La variedad de sntomas va desde disminucin de la cantidad de frutos, disminucin en tamao, necrosis, deformaciones, decoloraciones y semillas pequeas (Figura 2.9).

Figura 2.9 Sntomas virales en frutos

A: Plum pox virus en durazno. B: Tomato spotted wilt virus en tomate. C: Little cherry virus 2 en cerezas. D: Tomato bushy stunt virus en berenjena.

Fuente: http://www.apsnet.org/education/IntroPlantPath/PathogenGroups/plantViruses/, http://www.agf.gov.bc.ca/cropprot/tfipm/lcv.htm,http://www.dpvweb.net/intro/index.php

5. Alteraciones del crecimiento: Las alteraciones del metabolismo que se producen por la multiplicacin de los virus suponen siempre una disminucin evidente del vigor de las plantas virosadas y un cierto retraso en su desarrollo. En algunos casos, la accin del virus sobre el crecimiento es tal que se traduce en un patente debilitamiento o un enanismo caracterstico de la enfermedad.

Leccin 20: Transmisin viral

Los fitovirus utilizan muchos medios de propagacin para asegurar su transmisin y su diseminacin entre las plantas cultivadas y adventicias. Dichos medios recurren a veces a vectores biolgicos como los artrpodos (insectos, caros), los nemtodos, los hongos o los plasmodioforales. Con frecuencia, tambin estn ligados a las actividades humanas a travs de las operaciones de cultivo (multiplicacin vegetativa, injerto) o a los intercambios comerciales.

Transmisin biolgica por vectores

La diseminacin de muchos virus depende exclusivamente, o por lo menos ampliamente, de vectores biolgicos como artrpodos, nematodos u hongos microscpicos. Entre los artrpodos figuran principalmente insectos como los pulgones, los cicadelidos, los trips, los aleurodidos o las cochinillas y espordicamente los caros. Los vectores areos como los insectos, se desplazan rpidamente y pueden alcanzar un radio de accin muy amplio. Son capaces de provocar infecciones generalizadas. Los vectores presentes en el suelo como algunos nemtodos o algunos hongos, transmiten el virus a travs de las races. Estos vectores subterrneos, poco mviles, tienen un radio de actividad relativamente limitado y las enfermedades que propagan evolucionan lentamente a partir de focos. Teniendo en cuenta las relaciones biolgicas virus-vectores, han prosperado varias clasificaciones de fitovirus. En una clasificacin basada en el periodo de retencin del virus en el vector, se distinguen virus no persistentes y persistentes, segn que los vectores permanezcan infecciosos durante algunos minutos, algunas horas o varios das, incluso toda su vida (Tabla 2.1).

Tabla 2.1 Mecanismos de transmisin biolgica por vectores

Virus no persistentes y

semipersistentes Virus persistentes

Vectores Pulgones o cicadelidos Pulgones, cicadelidos, trips, aleurodidos o nematodos

Transmisin por Ingestin/excrecin Ingestin/insalivacin

Entrada retencin

Salida

Canal alimentario

Estiletes e intestino anterior

Canal alimentario

Canal alimentario

Cavidad general, glandulas salivares, faringe, esfago (nematodos)

Canal salival

Latencia Sin latencia Algunas horas a varios das o ms de latencia (nematodos)

Persistencia Algunos minutos a varias horas Varios das o toda la vida

Los pulgones (hompteros de la familia de los Aphididae) constituyen el grupo ms importante de los vectores areos (Figura 2.9). En efecto, de los 370 virus transmitidos por invertebrados, 250 virus pertenecientes a 13 gneros diferentes, tienen por vectores a los fidos. En los cultivos bajo invernadero, las poblaciones de aleurodidos (moscas blancas) son frecuentes. Los colepteros, con sus piezas bucales trituradoras, transmiten los virus por regurgitado de los alimentos. Los nemtodos vectores de virus son ectoparsitos que se alimentan en los pelos

absorbentes o en las clulas corticales de las races que atraviesan gracias a sus estilos. Los hongos capaces de transmitir virus son parsitos obligatorios cuya actividad vectora est asegurada por el estadio zoospora. Solamente el 3% de los fitovirus estn relacionados con este tipo de transmisin.

Figura 2.9 Vectores areos de los virus vegetales.

A: fidos. B: Mosca blanca. C: Cicadelidos, D: Trips. Fuente: http://www.dpvweb.net/intro/index.php

Transmisin por semilla y material vegetal

Al ser las virosis enfermedades generalizadas, todos los rganos usados en la propagacin por multiplicacin vegetativa procedentes de plantas-madre infectadas pueden transmitir la enfermedad a su descendencia. La propagacin de las enfermedades vricas por medio de material vegetal contaminado juega un importante papel en especies que dependen de multiplicacin vegetativa a gran escala. La transmisin por las semillas, aunque excepcional, puede alcanzar una importante incidencia econmica. Segn algunas estimaciones, 108 virus perfectamente identificados podran ser transmitidos por la semilla. La transmisin por la semilla resulta de la infeccin precoz de los gametos (vulos) o, ms raramente, de su contaminacin por polen infectado. La tasa de transmisin varia segn el virus, la planta hospedera y la fase del desarrollo de la planta en el

momento de la infeccin. Esta tasa, que es frecuentemente baja (del orden del 5-10%), puede ser excepcionalmente elevada.

Transmisin planta a planta

A diferencia de los hongos y de las bacterias, los fitovirus no son transportados por el viento o la lluvia. Sin embargo, las virosis pueden diseminarse rpidamente planta a planta aunque estas no puedan desplazarse como lo hacen los animales. La casi totalidad de los virus son transmitidos experimentalmente por injerto, nico medio que permite comprobar el carcter patgeno de algunas enfermedades no transmisibles mecnicamente y para las que no se conoce ningn vector. El polen representa otra forma de dispersin para algunos virus que infectan sobre todo a los arbustos ornamentales. Segn los casos, el virus puede estar albergado en el interior del grano de polen que transmite de esta forma la enfermedad a la descendencia de la misma forma que una transmisin por la semilla o, simplemente, ser transportado por esta, adhirindose a su superficie; entonces las plantas son infectadas mecnicamente despus de haber sido visitadas por los insectos (trips, abejas, etc.).

Transmisin mecnica por contacto

La mayor parte de los virus pueden tambin transmitirse mecnicamente por simple contacto entre plantas. Muchos virus son transmisibles mecnicamente mediante inoculacin experimental a plantas-test, pero solamente un reducido nmero de ellos (Tobamovirus, Carmovirus, Potexvirus), que no necesitan la intervencin de un vector especfico, estn relacionados por esta forma de diseminacin bajo condiciones naturales. En ese caso, son particularmente temibles para los cultivos con alta densidad de plantacin y en especial para los realizados en invernadero.

La contaminacin de las plantas por va mecnica supone siempre heridas en los tejidos que pueden ser provocadas por el simple rozamiento entre las hojas por la accin del viento (que lesiona las clulas y rompe los pelos epidrmicos), aunque ms frecuentemente por las mismas prcticas culturales como podas, pinzamientos, desyemado, extraccin de esquejes, de injertos y recoleccin de flores y frutos. Tal forma de diseminacin tendr, por lo tanto, un importante impacto econmico en los cultivos en que dichas prcticas sean frecuentes.

Otros virus (Carmo, Tombus, Diantho, Tobarnovirus) pueden propagarse de una a otra planta por el suelo sin la intervencin de vectores. Las partculas virales liberadas en medio acuoso infectan a las plantas sanas que presentan microheridas que pueden proceder del crecimiento de las races. Tambin se sabe que algunos Tobamo, Tombus y Dianthovirus pueden persistir en el suelo durante varios meses en los residuos vegetales secos o muertos. El papel jugado por el agua en la diseminacin de esos fitovirus ha sido muy estudiado recientemente. As es como se han encontrado en elevada concentracin en las aguas de

drenaje, de ros y lagos, los virus del mosaico del tabaco (TMV), del Tomato bushy stunt (TBSV) y de las manchas anilladas del clavel (CRSV). De esta forma, el transporte de los virus queda asegurado por diferentes vas. La implicacin del medio acuoso en la transmisin de los virus amenaza con importantes repercusiones en la agricultura.

Capitulo 5: Algunos virus vegetales limitantes en el rea agrcola

Los aspectos generales sobre el estudio de los virus son ilustrados en este captulo con el fin de ofrecer un entendimiento bsico de la virologa que ser fundamento para el resto del curso. El estudio de la estructura de los virus y su clasificacin permiten comprender ms a fondo la naturaleza infectiva de los virus. Las formas de replicacin de los virus y el proceso de infeccin de sus hospederos deben ser entendidas con el fin de plantear estrategias de tratamiento para enfermedades virales en animales y plantas.

Leccin 21: Virus de la papa

Numerosos virus, viroides y micoplasmas han sido encontrados en la papa. Se mencionan ms de 25 virus diferentes o enfermedades. Afortunadamente, solo unos cuantos tienen importancia econmica, aunque algunos otros considerados de menor importancia, pueden causar daos severos bajo condiciones particulares de cultivo. En Amrica Latina el cultivo de la papa se encuentra afectado por cerca de 17 virus, un virin y un micoplasma, pero los ms importantes econmicamente son el virus del enrollamiento de la hoja de papa (PLRV), el virus Y de la papa (PVY), el virus latente andino de la papa (APLV) y el virus X (PVX).

PLRV

El virus del enrollamiento de las hojas de la papa (PLRV) tiene partculas isomtricas de 26 nm de dimetro y perfil hexagonal. El genoma de PLRV consiste en una molcula de ssRNA de sentido positivo con seis ORFs.

En plantas con infeccin primaria por PLRV, los sntomas ms tpicos son clorosis y enrollamiento de las hojas jvenes (Figura 2.10). Algunos cultivares pueden desarrollar pigmentacin rojiza o prpura, especialmente en los mrgenes de los foliolos. El enrollamiento de las hojas puede a veces aparecer solo en la base de los foliolos o puede tambin diseminarse a las hojas mas bajas. Las plantas con infeccin secundaria pueden desarrollar clorosis de las hojas apicales, pero el enrollamiento empieza en las hojas basales. Estas plantas usualmente muestran una severa detencin del crecimiento. Las hojas enrolladas a menudo son erectas, poco turgentes y con textura de cuero. Algunos cultivares de Solanum tuberosum ssp. andigena y otras especies silvestres no muestran enrollamiento de las hojas

pero si detencin del crecimiento y clorosis severa. Los hbridos entre la subespecie anterior y S. tuberosum ssp. tuberosum pueden mostrar una combinacin de sntomas. El PLRV es transmitido por fidos en forma persistente, siendo Myzus persicae el vector principal.

Figura 2.10 Sntomas ocasionados por PLRV en papa

Fuente: http://www.pv.fagro.edu.uy/fitopato/cursos/fitopato/practicas/2/PLRV_precult.JPG

PVY

El PVY pertenece a la familia Potyvirus. El virin mide 684-740 nm y su ssRNA genmico est constituido por 10400 nucletidos, cuya estrategia de expresin es a travs de poliprotena, por lo cual posee un solo ORF.

El virus Y de la papa es un potyvirus cosmopolita que, puede infectar experimentalmente a numerosas especies vegetales de diversas familias botnicas, pero ataca casi exclusivamente a solanceas cultivadas a las que causa graves daos. En la naturaleza existen hospederos espontneos del virus, por ejemplo Solanum nigrum, S. dulcamara, Cirsium sp., etc. El PVY est representado en la naturaleza por diversas cepas, de acuerdo a los sntomas inducidos sobre alguna planta indicadora y sobre la transmisibilidad por fidos. Se encuentran tres cepas: PVY0, que son cepas poco difundidas; PVYN, las cepas de la necrosis nervial del tabaco; y PVYC, las cepas de la estriacin punteada de la papa. En lneas generales se puede decir que existe una notable especializacin de las cepas, como, por ejemplo, que las cepas que infectan al pimiento no

infectan a la papa y viceversa. El PVY se transmite de forma no persistente por unas treinta especies de fidos. No se ha registrado transmisin por semillas.

La gravedad de los sntomas depende de la forma de transmisin. Si la infeccin proviene de los tubrculos, las plantas presentan una marcada reduccin de su desarrollo, hojas arrugadas y frgiles, as como un leve mosaico perinervial. Cuando la infeccin se contrae en el campo, las cepas no necrgenas producen (siempre que la temperatura ambiental no supere los 21C) un mosaico internervial ligero y una modesta reduccin del desarrollo, los tubrculos manifiestan una apreciable reduccin de tamao. Por el contrario, las cepas necrgenas inducen necrosis en las nerviaciones que se extienden tambin a otros tejidos y al tallo, provocando amarillamiento de los limbos foliares y el distanciamiento de las hojas en sentido acrpeto (Figura 2.11).

Figura 2.11 Necrosis nervial inducida por una cepa necrgena del PVY en papa

Fuente: Conti et al, 2000.

Cuando la infeccin por cepas PVY0 se suma a la del virus X de la papa (PVX) se tiene un mosaico rugoso muy grave y consiguiente reduccin del desarrollo. Tambin puede ser inducida una ligera rugosidad de las hojas por cepas del PVY, adems de una reduccin ms o menos marcada del tamao, aunque no se manifiestan sntomas especficos en los tubrculos.

PVX

El PVX pertenece al grupo de los Potexvirus. Morfolgicamente es una barra flexuosa de 470-580 nm de largo y 13 nm de dimetro, con simetra helicoidal. El genoma est formado por una molcula lineal de RNA, de sentido positivo. El extremo 5' presenta la estructura de cofia, mientras el extremo 3' presenta una cola de poli A y presenta 5 ORFs.

El virus X de la papa (PVX) se encuentra entre los que afectan con mayor frecuencia los cultivos de este tubrculo. Aunque el PVX esta entre los virus menos malignos, se presenta como un potencial problema econmico en los cultivos debido al efecto sinergistico en presencia de otros virus. En Colombia se demostr en una variedad de papa que la disminucin en la produccin cuando haba coinfeccin de PVX, PVY y PLRV alcanzaba hasta el 61,2% (Tabla 2.2).

Tabla 2.2 Limitacin en la produccin de papa por PVX asociado a otros virus

Agente limitante Disminucin del rendimiento

Virus X (PVX) solo 10-15%

PVX + Virus del enrollamiento de la hoja de papa (PLRV)

23%

PVX + PLRV + PVY (Virus Y de la papa) 61.2%

Algunos hospederos reaccionan con sntomas caractersticos, sean estos localizados o generalizados, y pueden ser utilizados como plantas de diagnstico o indicadoras. Para PVX se utilizan como plantas indicadoras a: Datura stramonium, Nicotiana tabacum y Gomphrena globosum. En Gomphrena globosa, luego de 4-5 das de inoculacin con PVX, aparecen unas pequeas manchas grises en el sitio de inoculacin, que van aumentando de tamao y se van rodeando de una zona rojiza. Las plantas afectadas en forma sistmica por el virus presentan zonas clorticas o de mosaico entre las nervaduras de las hojas y por esto el PVX tambin se conoce con el nombre de virus del mosaico comn de la papa. El mosaico es algunas veces casi imperceptible, y depende de la cepa viral, la variedad de papa y las condiciones ambientales (Figura 2.12). La transmisin del virus ocurre de manera natural por contacto del material infectado con plantas

sanas, o experimentalmente por inoculacin mecnica de material infectado. No se conocen vectores que transmitan la partcula viral.

Figura 2.12 Sntomas en plantas infectadas con diferentes cepas de PVX A y B: Nicotianabenthamiana. C y D: N. clevelandii. E y F: Chenopodium quinua y C. amaranticolor. Fuente: http://www.virologyj.com/content/2/1/18/figure/F2

Leccin 22: Virus de los ctricos

Los ctricos son frutas importantes para muchos pases en todo el mundo comercial, ya sea para satisfacer el mercado interno o para exportacin. Los

ctricos son susceptibles a diferentes plagas que pueden causar diferentes grados de dao y afectar la cantidad y la calidad del producto. Casi todos los problemas de plagas y enfermedades pueden ser combatidos en el campo a travs de mtodos convencionales de control. Sin embargo, para los problemas virales y de viroides no se conocen curas a no ser que sea la induccin de cultivares libres de estos patgenos, dentro de programas basados en el diagnstico temprano y la eliminacin de plantas contaminadas y de los agentes causantes.

CTV

El CTV (virus de la tristeza de los ctricos) es miembro de la familia Closterovirus, morfolgicamente consiste en un virin largo y flexuoso de 2000 x 11 nanmetros. El genoma consiste en una secuencia de RNA de cadena sencilla de sentido positivo, de 20 kilobases (kb), la ms larga dentro de los virus vegetales. Est organizado en 12 marcos abiertos de lectura (ORF), que codifican aproximadamente 19 protenas, con regiones no traducibles (UTR) en los extremos 3 y 5.

La enfermedad causada por el CTV es considerada la ms destructiva dentro de los ctricos porque conduce a un bloqueo de los vasos conductores impidiendo la nutricin y causando, en el peor de los casos, la muerte. Se ha reportado la prdida de millones de rboles en Brasil, Argentina, Estados Unidos, Espaa y Venezuela. Los primeros sntomas externos son: clorosis de la nervadura central, consistencia coricea, defoliacin y prdida de vigor a medida que avanza la enfermedad. Otras caractersticas son acanalamiento del tallo, rpido declinamiento, amarillamiento de plntulas y muerte progresiva de ramillas que culmina con la muerte de todas las hojas, las cuales permanecen en el rbol dndole el caracterstico aspecto triste (Figura 2.13).

Figura 2.13 Sintomatologa causada por CTV.

A: Disminucin en el tamao de frutos. B: Aclaramiento de venas en Lima mexicana. C: Acanalamiento en Lima mexicana (izquierda sano y derecha infectado con CTV). D: Acanalamiento severo en tallos de Toronja. E: Honeycombing en Naranja dulce. F: Declinamiento en Naranjo dulce x Naranjo amargo.

Fuente: http://www.eppo.org/QUARANTINE/virus/Citrus_tristeza/CTV000_images.htm

El CTV es transmitido por fidos, el vector ms eficaz es Toxoptera citricida, junto con Aphis gosipii. El CTV es transmitido de forma semipersistente, con un tiempo mximo de persistencia de 24 horas, una vez el fido ha adquirido el virus.

Exocortis

La exocortis se caracteriza por la aparicin de escamas y grietas verticales en la corteza, manchas amarillas en los brotes tiernos y enanismo, en especies sensibles (Figura 2.14). La enfermedad es producida por el viroide de la exocortis de los ctricos (CEVd), un agente patgeno mucho ms pequeo que los virus. Los daos debidos a la exocortis son variables y dependen de la estirpe del patgeno, la edad del rbol en el momento que tiene lugar la infeccin y las condiciones climticas de la zona en la que se desarrolla el cultivo. Los rboles afectados por exocortis presentan enanismo que puede llegar a ser muy acusado e ir asociado con un amarilleamiento progresivo, seca de ramas y decaimiento general de la copa. Las prdidas econmicas se deben fundamentalmente a las bajas producciones de los rboles enfermos que alcanzan un tamao inferior al esperado. Aunque la calidad de la fruta no suele verse afectada, las prdidas en produccin pueden ser de hasta un 60%.

Figura 2.14 Escamas y grietas en el patrn de un rbol afectado por exocortis

Fuente: http://www.ivia.es/deps/otri/Documentos/FT_CIT_4.pdf

Psorosis

El citrus psorosis virus (CPsV) pertenece al gnero Ophiovirus, es un virus multipartita, sin envoltura, con un genoma constituido por 3 RNAs, de polaridad negativa. Las partculas virales observadas por microscopa electrnica son finos filamentos circulares con un dimetro de 3 nm y una longitud de 400 hasta 2000 nm. La psorosis fue la primera enfermedad de los ctricos a la que se atribuy una etiologa viral, y se asocia con el descamamiento tpico de la corteza en troncos y ramas de naranjo dulce, mandarina y toronja. Se diferencian dos tipos sintomticos de psorosis: psorisis A, que se caracteriza por una descamacin lenta del tronco y ramas principales, y la psorosis B, que se desarrolla ms rpido afectando incluso a ramas delgadas. Ambos tipos tienen

sntomas similares en las lesiones de la corteza, pero en hojas viejas y maduras el tipo B muestra grandes manchas anulares clorticas (larger chlorotic ring spot) as como sntomas en los frutos desde anillos circulares a semicirculares que son raros en el tipo A. La presencia de descamaciones en la corteza del tronco y ramas de los rboles afectados es el sntoma ms caracterstico que sirvi para denominar la enfermedad. Los sntomas se inician generalmente cuando el rbol tiene 10-15 aos con pequeas lesiones en la corteza, que se agrandan paulatinamente hasta cubrir parcial o totalmente el tronco y ramas. Estas lesiones se levantan, se secan y finalmente se van desprendiendo dando lugar a descamaciones (Figura 2.15). La psorosis A puede ser identificada en el campo, cuando se producen descamaciones muy localizadas que afectan al tronco y ramas principales mientras que la psorosis B causa descamamiento exuberante en ramas delgadas de los rboles.

Figura 2.15. Sntomas de psorosis en el tronco de un mandarino

Fuente: http://jardin-mundani.info/images0/psorosis.jpg

El virus se disemina primariamente por el uso de yemas infectadas, es decir, principalmente por injerto. En rboles menores de 10 aos, rara vez aparecen las descamaciones en el tronco y es probable que esta situacin favorezca la propagacin de yemas infectadas por los productores, los cuales asumen que estn libres del patgeno. Esto puede explicar gran parte de la alta incidencia de la enfermedad en algunas reas del mundo. An no se conoce ningn vector biolgico para la transmisin de la psorosis.

Leccin 23: Virus en Hortcolas

Aparte del ajo y de la chalota que se multiplican por bulbos, los cultivos en hortcolas provienen en general de semillas. De este modo, por lo general, la contaminacin viral de las plantas hortcolas proviene del exterior. Uno de los pocos casos de transmisin por semillas es el causado por el virus del Mosaico del Tabaco en Tomate o Pimiento, que puede contaminar el exterior de las semillas, pero en estos casos se pueden emplear tratamientos de desinfeccin. En climas templados la mayora de enfermedades virales en cultivos de hortcolas son transmitidas por pulgones y los virus causales son a menudo polfagos, se encuentran en numerosas especies vegetales silvestres.

TSWV

Las partculas de TSWV son esfricas, con un dimetro de unos 80-90 nm y estn revestidas por una membrana lipoprotena. En el interior de este involucro se encuentra la nucleocpside que est formada por el material gentico viral y por una protena N asociada. El genoma viral est constituido por 3 molculas de ssRNA con longitudes de 8897, 4821 y 2916 nucletidos respectivamente.

El Virus de las Machas Bronceadas del Tomate (TSWV) es la especie tipo del gnero Tospovirus. Las infecciones por TSWV pueden ser diagnsticadas por ensayo biolgico sobre plantas indicadoras como Nicotiana glutinosa, N. benthaminana, N. tabacum, N. rustica, Petunia hybrida, entre otras. El TSWV es un virus cosmopolita, tiene en la naturaleza una serie muy extensa de plantas hospederas, comprendiendo ms de 500 especies. Los vectores de TSWV son tisanpteros: Frankliniella occidentales, F. shultzei, F. fusca, Thrips tabaco, T. seotus, T. palmi y Scirtothrips dorsalis. Adems de provocar heridas a las plantas con los pinchazos de alimentacin, los trpidos le daan tambin durante la ovodeposicin realizada por medio del oviscapto bajo la epidermis del vegetal. La adquisicin del TSWV por el vector puede producirse solamente si el insecto se alimenta sobre plantas infectadas en su estadio 2, y se ha comprobado que el TSWV no puede ser adquirido por trips adultos.

En tomate, las primeras manifestaciones de la enfermedad son manchas anulares o redondeadas de 3-4 mm de dimetro, clorticas y despus pardas en las hojas apicales (Figura 2.16) y se vuelven seguidamente en necrosis. Las plantas afectadas presentan tambin una marcada reduccin en el crecimiento y recurvado del eje principal de las hojas hacia abajo. SI la planta es infectada precoz o tardamente, se produce marchitez rpida y muerte o bien queda afectada por los sntomas anteriores y lleva a maduraciones de los frutos con manchas de color amarillento o parduzco, de forma redondeada o anular. Corrientemente los frutos son de tamao inferior a la norma y pueden presentar deformaciones. La virosis al

aire libre puede llegar a un porcentaje de frecuencia superior del 10%, pero en invernadero puede llegar al 80%.

Figura 2.16 Sntomas causados por TSWV en hojas apicales de tomate

A. Sntomas iniciales. B. Bronceado. C: Recurvado de ejes y bronceado. D: Lesiones necrticas. Fuente: Conti et al, 2000

BCMV

El virus del Mosaico Comn del Frijol (BCMV) pertenece al gnero Potyvirus. Como en todos los Potyvirus, las partculas de BCMV son filamentos flexuosos de 720-880 nm de longitud, con un dimetro de 12 a 15 nm, formados por una sola molcula RNA revestida de una cpside proteca. El RNA que representa el 15% del peso de la partcula, es monocatenario de polaridad positiva. El virus es transmitido de manera mecnica, por fidos en forma no persistente y a travs de semilla y polen dePhaseolus spp. Se han registrado por lo menos 10 cepas o patotipos de BCMV, distinguibles mediante pruebas biolgicas, serolgicas y qumicas.

En condiciones naturales, el BCMV ha sido aislado casi nicamente en especies pertenecientes al gnero Phaseolus,generalmente P. vulgaris, el frijol comn, P. acutifolius var. Latifolius y en menor medida en P. coccineus. El BCMV es sobre todo un virus especfico de P. vulgaris, y esta presente donde se cultiva esta planta

de la que es considerado el virus principal y uno de los factores que limitan la produccin. La transmisin por semilla es una de las caractersticas mas importantes del BCMV ya que puede alcanzar porcentajes muy elevados, de hasta el 80%. El virus de localiza sobre todo el embrin, las partculas presente en el tegumento quedan inactivadas durante la maduracin de las semillas. Las plntulas nacidas de semillas infectadas son la principal fuente de infeccin en el cultivo.

En el frijol, el BCMV causa fundamentalmente dos tipos de sntomas que dependen del genotipo de la planta y de la cepa del virus. El mosaico es el sntoma ms corriente, frecuentemente asociado a malformaciones en las hojas y vainas y a reducciones en el desarrollo de la planta. Otros sntomas igualmente presentes son las bandas perinerviales de color verde oscuro, mosaico de la abolladura, arrugamiento del limbo foliar, arrollamiento de las hojas hacia abajo y deformaciones (Figura 2.17). Los sntomas pueden estar presentes tambin en hojas primarias. Las vainas pueden ser ms pequeas de lo normal, as como malformadas y con nmero menor de semillas. La produccin tanto en vainas frescas como en semillas viene siempre muy disminuida.

Figura 2.17 Sntomas causados por BCMV en frjol

A: mosaico y deformacin en hojas. B: mosaico y arrugamiento. C: arrugamiento fuerte. D: mosaico y bandas nerviales. Fuente: Conti et al, 2000

TYLCV

El virus de Enrollado Foliar Amarillo del Tomate (TYLVC) pertenece a la familia Geminivirus. Las partculas virales de TYLVC son geminadas, es decir compuestas por dos icosaedro incompletos y miden 18x30 nm. A diferencia de otros geminivirus, las partculas de TYLVC encapsidan una sola molcula circular de DNA monocatenario de unos 2770 nucletidos que constituyen el genoma viral.

EL TYLVC tiene una difusin muy amplia registrndose en muchos pases alrededor del mundo. El virus es transmitido eficientemente por poblaciones de la mosca

blanca Bermisia tabaco. Tanto las larvas como los adultos del insecto son capaces de adquirir el virus de las plantas infectadas durante la fase de alimentacin. Despus de haber adquirido el virus, especialmente en el estado larvario, el vector est en condiciones de transmitirlo durante 25-50 das, es decir durante toda la vida del adulto. En el insecto adulto, el virus se localiza en las glndulas salivares, en la musculatura de las alas y en el tejido adiposo.

Las plantas de tomate infectadas precozmente con TYLVC se muestran con talla notablemente reducida, con las yemas apicales y axilares erectas. Las hojas se presentan arrolladas, pequeas y coriceas, con el limbo ms o menos marcadamente amarillento. Las hojas que se desarrollan en los primeros estadios de la infeccin aparecen arrolladas hacia la parte inferior de sus nerviaciones medianas mientras que las que se desarrollan ms tarde presentan los bordes vistosamente amarillentos y vueltos hacia arriba (hojas de cuchara) (Figura 2.18).

Figura 2.18 Sntomas causados por TYLVC en tomate

A: hojas en cuchara. B: coloracin amarilla. Fuente: Conti et al, 2000

En total la vegetacin aparece enmaraada, especialmente en sus partes jvenes, por efecto de la superproduccin de yemas axilares. Los efectos del TYLVC sobre la produccin dependen mucho del desarrollo vegetativo alcanzado por la planta en el momento de la infeccin. Las infecciones precoces producen una perdida notable de vigor y falta de fructificacin mientras que en las infecciones tardas se produce el cuajado de nuevos frutos y los ya presentes alcanzan la maduracin aunque con tamao inferior a los normal y de coloracin plida. La prdida de produccin puede llegar al 70-80% especialmente en los cultivos de invernadero.

Leccin 24: Virus del maz

El clima hmedo y clido bajo el que crece gran parte del maz en los trpicos es sin duda favorable al crecimiento y a la difusin de una gran variedad de patgenos que causan importantes daos econmicos a su produccin. Entre las enfermedades del maz causadas por virus se encuentran el virus del mosaico y enanismo del maz, el rayado fino, y otras enfermedades que no estn ampliamente difundidas y que parecen estar confinadas a las Amricas: la enfermedad del enanismo arbustivo, el virus del enanismo, el virus del bandeado, el virus de la necrosis letal, el virus del mosaico y el virus del rayado fino del maz. En Colombia se han registrado cuatro enfermedades de origen viral. La importancia de estas enfermedades depende de las condiciones ambientales que favorecen el establecimiento, incremento y migracin de los insectos vectores, de la poca de inoculacin de la enfermedad, del grado de severidad y de la susceptibilidad de los genotipos.

MMV

El virus del Mosaico del maz (Maize mosaic nucleorhabdovirus, MMV) tiene partculas baciliformes con tamaos entre 48-90 nm de ancho y entre 225-242 nm de largo, y se multiplica en el ncleo. Su cido nucleico es RNA de cadena sencilla, con un tamao de 12,54 kb. La cubierta est compuesta por cinco clases de protena, con tamaos de 75.000, 50.000, 45.000, 33.000 y la protena M.

El virus ha sido reconocido por muchos aos como uno de los virus ms importantes en el cultivo del maz en los pases de Amrica y, en general, en todas las zonas clidas donde se siembra dicho cultivo. Adems del maz, el sorgo (Sorghum bicolor), la caminadora (Rottboellia exaltata) y el pasto escudilln o limpiafrascos (Setaria vulpiseta), pueden actuar como plantas hospedantes. El virus es transmitido en forma persistente y de manera intermitente por el Delfcido del maz (Peregrinus maidis). El virus es retenido en la muda y se multiplica en el insecto pero no es transmitido a su progenie a travs del huevo. El perodo de adquisicin es de menos de 24 h y el de incubacin en el insecto de ms de 11 das.

Los primeros sntomas se caracterizan por rayas clorticas o amarillas en las hojas jvenes, paralelas a la nervadura central, que al avanzar pueden llegar a distribuirse en toda la lmina foliar. Se distinguen rayas gruesas de aproximadamente 1 mm de dimetro y rayas muy finas a lo largo de la hoja (Figura 2.19). Plantas infectadas en los primeros estados de su desarrollo presentan acortamiento severo de entrenudos, marcado enanismo, prdida de vigor y con frecuencia el cogollo se dobla. Cuando el acortamiento de entrenudos es muy severo, todas las hojas emergen de un mismo vrtice y dan la apariencia de roseta. El grado de enanismo depende de la edad de la planta al momento de la infeccin. Algunas plantas pueden morir prematuramente y las que sobreviven nunca producen mazorca.

Figura 2.19 Sntomas causados por MMV en maz. A: Rayado. B: Apariencia de roseta.

Fuente: Varon y Sarria, 2006

MDMV

La partcula viral del mosaico del enanismo del maz (MDMV) tiene una longitud de 770 nm, este virus pertenece a la familia potyvirus, por lo tanto su estructura es filamentosa. El genoma es ssRNA de 9515 nucletidos flanqueado por regiones URT 3y 5. Contiene un solo ORF del cual se derivan al parecer 10 protenas putativas.

El virus del mosaico del enanismo del maz ocasiona una de las enfermedades ms importantes que afectan al maz, se encuentra ampliamente distribuido en Colombia, especialmente en el Valle del Cauca y en todas las zonas productoras de maz en el mundo. Asociados con el cultivo del maz se han registrado cuatro potyvirus que inducen los mismos sntomas o muy parecidos: Maz Dwarf Mosaic Virus (MDMV), Sugarcane Mosaic Virus (SCMV), Johnson Grass Mosaic Virus (JGMV) y Sorghum Mosaic Virus (SrMV). Las hospedantes de estos potyvirus

estn restringidas a la familia Gramnea, en las cuales se encuentran 243 especies susceptibles a MDMV. Estos virus son transmitidos mecnicamente y de manera no persistente por varias especies de fidos. Rhopalosiphum maidisMyzus persicae son vectores eficientes. Se conoce para el MDMV una transmisin por semilla entre 0.2 y 0.5 por ciento, y para SCMV entre 0 y 0.008%. y

Los sntomas se inician entre los tres y cinco das despus de que ocurre la infeccin, y se caracterizan por la presencia de un moteado leve en la base de las hojas jvenes. A medida que la planta se desarrolla, toda la lmina foliar se cubre con el mosaico y se forma un rayado irregular y manchas aceitosas de apariencia anular (Figura 2.20). Dependiendo de la poca en que ocurre la infeccin, la planta puede presentar enanismo y coloracin rojiza en las hojas superiores. Si la infeccin ocurre muy temprano, las mazorcas son pequeas y con pocos granos.

Figura 2.20 Sntomas causados por MDMV en maz

Fuente: Len, 2004. Varon y Sarria, 2006

MRFV

Las partculas del virus del rayado fino de maz (MRFV) son isomtricas, de 30 nm de dimetro, redondeadas. Contienen 33 % de cido nucleico y 67% de protena. El cido nucleico consiste de cadenas sencillas de RNA lineal, con un genoma monopartita de 67 kb y la protena tiene un peso molecular de 22.000 daltons. El virus se encuentra en las hojas, en el mesfilo, en la epidermis, en el parnquima vascular, en el citoplasma y en las vacuolas de las clulas en forma de agregados dispersos. El virus pertenece al gnero Marafivirus, siendo la especie tipo para el mismo.

El virus del rayado fino se caracteriza inicialmente por puntos clorticos ubicados ordenadamente paralelos a la nervadura central y en la base de las hojas jvenes, que inician su aparicin 3 4 das despus de que ocurre la infeccin. Con el avance de la infeccin los puntos se unen y originan un rayado muy fino que puede llegar a cubrir toda la lmina foliar (Figura 2.21). En cultivares muy susceptibles hay necrosis de clulas con ruptura de la lmina foliar, acompaada a veces de marchitamiento. Si la infeccin ocurre despus de floracin, los sntomas no son muy evidentes y algunas veces no se manifiestan. Pero si ocurre en la etapa de plntula, los granos no se forman bien y su llenado es deficiente. Se han registrado como hospederas, adems del maz, algunas subespecies de teosinte. El MRFV se encuentra ampliamente distribuido en Colombia, aunque en los ltimos aos su incidencia ha disminuido, posiblemente por las aplicaciones que se hacen para reducir las poblaciones de su insecto vector. Se ha observado que en varios pases de Centroamrica reduce el rendimiento hasta en un 43%. El virus es transmitido de manera persistente nicamente por el insecto Cicadellidae, Dalbulus maidis. El porcentaje de transmisin se encuentra entre 10 y 34 por ciento. La partcula viral se multiplica en el insecto vector y es retenida durante las mudas pero no es transmitida a su progenie a travs del huevo.

Figura 2.21 Sntomas causados por MRFV en maz

Fuente: Len, 2004.

MStpV

El Virus del bandeado del maz (MStpV) se conoce tambin como el virus de la hoja blanca del maz. La enfermedad tiene como agente causal un Tenuivirus, el cual es transmitido de manera persistente por el delfcido Peregrinus maidis. El virus tiene un periodo de incubacin en la planta de 3 a 24 das y en el insecto de 18 a 24 das. Todos los estados del insecto (ninfas y adultos braqupteros y alados) son capaces de adquirir y transmitir el virus. La enfermedad se encuentra distribuida en las zonas clidas donde se cultiva este producto. Fue incidente en la dcada de los noventa y en la actualidad, se encuentra espordicamente en algunas zonas del Valle del Cauca.

Los sntomas iniciales se presentan como puntos clorticos o rayas muy finas en la base de las hojas jvenes. Posteriormente esas lesiones se unen y llegan a cubrir toda la lmina foliar, la que se torna clortica o blanca, o presenta bandas amarillas que alternan con zonas verdes y claras (Figura 2.22). Las plantas muestran enanismo, entrenudos muy cortos y cuando la infeccin ocurre en estado de plntula, el cogollo se dobla debido a que la mayora de las hojas salen muy juntas por el acortamiento de los entrenudos. Algunas veces se presenta marchitamiento y las plantas mueren prematuramente. Plantas muy afectadas no

producen mazorca y si esta se forma tiene muy pocos granos. Como hospedera del Tenuivirus adems del maz, se ha encontrado Rottboellia exaltata.

Figura 2.22 Sntomas causados por MStpV en maz

Fuente: Len, 2004. Varn y Sarria, 2006

Leccin 25: Otros patgenos subvirales en plantas

Los primeros patgenos subvirales identificados fueron los virus satlites. La replicacin de estos agentes depende de una replicasa provista por un virus ayudante y con el cual la relacin de interdependencia es altamente especfica, por esto se dice que los virus satlites son parsitos obligados de su virus ayudante. En plantas los virus satlites conocidos tienen un genoma pequeo (entre 826 y 1239 nucletidos) y algunos pueden tener cierta homologa con la secuencia de su virus ayudante. Algunos virus satlites pueden suprimir mucho la replicacin de su virus ayudante.

Viroides

Hasta el momento, la secuencia de los cidos nucleicos de 25 viroides ha sido determinada. Los viroides encontrados hasta el momento se han dividido en dos familias: Avsunviroidae y Pospiviroidae (Tabla 2.3). El grupo Pospiviroidae es el ms grande, ya que para el grupo Avsunviroidae solo se conocen dos representantes.

Tabla 2.3 Clasificacin de los viroides

Grupo Representantes

Avsunviroidae Avocado sunblotch viroid y

Peach latent mosaic viroid

Pospiviroidae

Subgrupo 1

potato spindle tuber viroide (PSTVd), coconut cadang cadang viroid

tomato plant macho viroid

Subgrupo 2

citrus bent leaf viroid,

pear blister canker viroid

El viroide del tubrculo ahusado de la papa (PSTVd) causa la enfermedad conocida tambin como tubrculo ahusado, enanismo encrespado no moteado y papa gtica. Este viroide es una molcula de RNA circular de 359 nucletidos que tiene un alto grado de complementariedad intramolecular y no posee la cubierta proteica caracterstica de los virus. Se conocen tres variantes principales de PSTVd: suave, intermedia y severa, segn la severidad de los sntomas que causa en papa y tomate. El PSTVd tiene un amplio rango de hospederos en la naturaleza, y entre las 156 especies susceptibles a PSTVd, 139 son miembros de la familia Solanaceae. El PSTVd se replica y acumula en alta concentracin en plantas que crecen en alta temperatura y alta intensidad de luz.

Los sntomas en el follaje de la papa son difciles de reconocer. Las plantas que crecen bajo condiciones ptimas para multiplicacin del viroide o que han sido infectadas por varias generaciones son muy pequeas, con un crecimiento erecto. La reduccin del tamao de las hojas y la coloracin griscea del follaje han sido observadas en varios cultivares. Los tubrculos pueden ser ahusados y pequeos, y pueden mostrar rajaduras, as como una disminucin en la profundidad de los ojos el tubrculo y un incremento en el nmero tambin son muy caractersticos (Figura 2.23). Se han encontrado disminuciones en el rendimiento entre el 17 y 64% para variantes suaves y severas, respectivamente.

Figura 2.23 Sntomas en tubrculos causados por PSTVd

Fuente: www.eppo.org/QUARANTINE/virus/PSTVd/PSTVD0_images.htm

PSTVd puede ser transmitido por contacto, inoculacin de savia e implementos y maquinaria agrcola contaminados, as como a travs de semilla de papa y tomate. La transmisin por insectos masticadores ha sido mencionada pero nunca confirmada. PSTVd puede ser transmitido por fidos si las fuentes del viroide tambin estn infectadas con PLRV. La transmisin de PSTVd por el nemtodo Meloidogyne incognita fue mencionada cuando las masas de huevos del nemtodo se desarrollaron en plantas sanas. Las larvas de estas masas de huevos parecen llevar al viroide sobre su cuerpo y de esta manera servir como vectores pasivos de ste. Las contaminaciones de plantas sanas trasplantadas en suelo donde haban crecido plantas de papa infectadas tambin ha sido observada.

El viroide es considerado un problema para programas de mejoramiento y propagacin de ncleos de semilla de papa. Bajo condiciones de campo, PSTVd puede reducir los rendimientos en forma dramtica. Por ejemplo, en China una reduccin en rendimiento hasta del 80% en algunos cultivares fue atribuida a PSTVd. La interaccin de PSTVd con otros virus puede causar enfermedades ms severas. Por ejemplo, sntomas necrticos severos en varios cultivares han sido observados slo cuando las plantas estaban infectadas con PSTVd y PVY, o con PSTVd antes

de la infeccin con PVY. La concentracin de PVY es significativamente mayor en plantas doblemente infectadas.

Fitoplasmas

Las enfermedades causadas por fitoplasmas se consideraban causadas por virus con caractersticas poco usuales hasta 1967 cuando se demostr la presencia de organismos tipo micoplasmas en el floema de plantas infectadas con el enanismo del mulberry, escoba de bruja de la papa, amarillamiento del aster o escoba de brujas de Paulownia. Estos organismos se hallan en las clulas cribosas del floema y ocasionalmente en clulas del parnquima floemtico de las plantas infectadas. Los fitoplasmas se encuentran en muchos tipos de plantas. Cscuta, una planta parastica que establece una conexin entre su floema con el de su planta hospedante, puede ser usada como un conducto para transmitir fitoplasmas de una planta hospedante a otra.

Los fitoplasmas son organismos pleomrficos, sin pared celular, y estn rodeados de una membrana. Su dimetro vara mucho; cuerpos que miden desde 50 nm a ms de 1000 nm se han hallado en la mayora de las enfermedades de este tipo. Los cuerpos de los fitoplasmas contienen un enrejado fibrilar de hebras, que se supone son DNA, y reas con grnulos semejantes a ribosomas. Estos organismos aparentemente se propagan por fisin binaria, gemacin o fragmentacin. Los fitoplasmas son los procariontes ms pequeos capaces de replicacin autnoma. Se incluyen en este grupo a los espiroplasmas (ejm. enanismo del maiz y Spiroplasma citri) por razones prcticas, aunque taxonmicamente estn separados.

En la papa se han reportado varias enfermedades producidas por fitoplasmas, tales como enrollamiento prpura del pice (PTR), flavescencia marginal (MF), escoba de brujas (WB), filodia de la papa (PP), marchitez de la punta morada (PTW) y "stolbur". Las varias caractersticas comunes entre estas enfermedades en rango de huspedes, sntomas en papa, tipo de vectores (especies de Fam. Cicadellidae) y eficiencia de transmisin sugieren que son causadas por fitoplasmas relacionados. Un sntoma comn de todas estas enfermedades es la clorosis de los foliolos, usualmente a lo largo de los mrgenes en las plantas infectadas. PTR causa enrollamiento de la parte basal de los foliolos de las hojas jvenes del brote, y los tubrculos afectados son usualmente pequeos y producen brotes ahilados (Figura 2.24). PTW origina brotes erectos y las hojas se enrollan hacia arriba con el progreso de la enfermedad, se produce una pigmentacin prpura en la base de los foliolos y los tallos se marchitan debido a necrosis del floema interno de los tallos. Las plantas jvenes afectadas producen engrosamiento de los nudos del tallo y tubrculos areos que pueden ser flcidos y con brotes ahilados cuando se rompe la dormancia. WB produce una detencin severa del crecimiento de las plantas debido al acortamiento de los entrenudos, y tambin induce clorosis marginal de los foliolos; las plantas no producen tubrculos o slo algunos pequeos con brotes ahilados. PP causa achatamiento de los tallos y el desarrollo de hojas clorticas con

foliolos pequeos. Las flores con filodia pueden proliferar y producir brotes vegetativos, as mismo pueden producir tubrculos areos. Las plantas afectadas por "stolbur" muestran clorosis y enrollamiento de los foliolos tipo cuchara, generalmente las plantas se secan y marchitan. Los tubrculos son blandos y pueden desarrollar brotes delgados y ahilados.

Figura 2.24 Sntomas causados en papa por fitoplasmas. A: Brotes anormales. B: Races con aspecto de pelos.

Fuente: http://www.bspp.org.uk/ndr/jan2005/2004-66.asp

Hasta ahora los vectores reconocidos de fitoplasmas son especies de insectos de las superfamilias Cicadelloidea y Fulgoroidea. No ms de 12 especies han sido implicadas en la transmisin de fitoplasmas en papa, aunque ms de 130 han sido reconocidas como vectores de fitoplasmas. Los fitoplasmas son organismos que en relacin con su vector son considerados patgenos transmitidos en forma persistente, por lo tanto requieren de largos periodos de adquisicin. La gran mayora son transmitidos en periodos de adquisicin de 2 a ms de 30 das. En todos los casos hasta ahora estudiados, los vectores de fitoplasmas requieren de un periodo de incubacin (desde la adquisicin hasta la transmisin) que vara, dependiendo del fitoplasma, entre 10 y 35 das. Varios estudios han demostrado que los fitoplasmas son propagativos en su vector y pueden inducir cambios benficos y detrimentales en ellos. Estos organismos pueden persistir en su vector hasta 88 das en algunos casos, tiempo durante el cual los insectos pueden transmitir el fitoplasma.

Captulo 6: Estrategias de Control Viral

Los mtodos utilizados en fitovirologa son tratados en este captulo buscando proveer una aproximacin terica a las tcnicas que han sido utilizadas para controlar los virus. La virologa utiliza una variedad de mtodos para identificar los

virus responsables de la enfermedad, curar las plantas en los casos factibles, impedir la diseminacin de virus gracias a aproximaciones profilcticas, y controlar los vectores. Adems, los recientes desarrollos en la biotecnologa, abren posibilidades en la obtencin de variedades resistentes.

Leccin 26: Mtodos de deteccin y diagnstico

Identificar al agente responsable de una enfermedad es la etapa indispensable antes de poder elegir los mtodos de lucha ms apropiados para combatirla, pero si trata solamente de reconocer la presencia (o controlar la ausencia) de un virus conocido, en una planta o en un grupo de plantas, el diagnstico se reduce a una simple deteccin. Los mtodos de diagnstico actualmente disponibles son mltiples y se dirigen hacia diversas propiedades de los fitovirus. Algunos mtodos utilizados desde hace mucho tiempo han sido objeto de constantes mejoras; otros, por el contrario, son muy recientes y precisan de conocimientos ms modernos de biologa molecular.

Deteccin de sntomas

La sintomatologa ha sido el origen de la descripcin de las enfermedades virales y, como consecuencia, de la denominacin de los virus que pudieran ser su causa. El termino mosaico, que significa la aparicin de zonas foliares diferentemente coloreadas, ha originado numerosas denominaciones de virus llamados virus del mosaico de determinada especie vegetal. Los nombres virus del variegado o virus de las manchas amarillas se refieren sin ambigedad a las manifestaciones que estos agentes provocan en la planta infectada. Sin embargo, el valor como criterio para la identificacin de la sintomatologa es bastante relativo y en la mayor parte de los casos es claramente insuficiente solo la observacin de los sntomas para determinar con certeza cual es el virus responsable. Asimismo, la funcin que puede representar la sintomatologa en el descubrimiento de las infecciones, si bien frecuentemente til, no deja de ser limitada a causa de la frecuencia de infecciones latentes. Por tanto, es necesario recurrir a otros criterios para la identificacin y el diagnstico.

Pruebas biolgicas

Un mtodo que ha sido utilizado frecuentemente para descubrir la presencia de virus en una planta es la transmisin experimental del agente patgeno en plantas-test. Esta prueba, denominada a veces biolgica, por estar basada nicamente en las propiedades infecciosas del virus, utiliza plantas indicadoras de las que se conoce su reaccin al ser infectadas por el virus que se desea detectar. Todos los virus se transmiten por injerto. Sin embargo, esta forma de transmisin es poco utilizada con fines de identificacin o de deteccin, salvo en el caso de virus de especies frutales. En las plantas ornamentales, se puede recurrir al injerto para evidenciar virus o agentes de tipo viral (virus-like) sobre arbustos ornamentales como el rosal.

Cada virus se caracteriza por su gama de hospederos, algunos pocos virus ubicuos tienen una gama de hospederos muy extensa. La infeccin experimental de plantas elegidas de entre la gama de hospedadores del virus es corrientemente utilizada con fines de identificacin. Para los virus restringidos solamente en algunas especies, la eleccin de plantas es evidentemente restringida. En el caso de los virus ubicuos, la reaccin de una sola especie no es suficiente en general para la identificacin y se utilizan frecuentemente varias plantas denominadas hospederos diferenciales. De esta forma, cualquier virus puede tericamente ser identificado gracias a las reacciones acumuladas de un espectro de hospederos comunes.

Citopatologa

Existe una serie de modificaciones observables en las clulas de los tejidos vegetales que son el resultado de un metabolismo alterado por la infeccin viral y que son en parte responsables de los sntomas macroscpicos. Los productos de la expresin del genoma viral adems de producir efectos citopatolgicos diversos segn a la funcin la que estn destinados, se acumulan en el interior de la misma clula en formas especficas y lugares preferenciales dando origen a una multiplicidad de estructuras conocidas como cuerpos de inclusin. El valor diagnstico de estas estructuras es elevado aunque su deteccin no es rpida ni fcil. La observacin detallada de los cuerpos de inclusin puede ser llevada a cabo con el microscopio electrnico. Uniendo las tcnicas de microscopia electrnica a las serolgicas (inmunomicroscopa electrnica) se puede avanzar hasta la identificacin de la cepa viral.

En el caso de los potyvirus, su RNA genmico codifica para al menos 7 protenas no estructurales adems de la protena de la cpside. Algunas de estas protenas cuya actividad especfica es actualmente conocida, se ubican en las clulas infectadas a nivel de inclusiones caractersticas. Existen inclusiones cilndricas citoplasmticas, que aparecen en cortes transversales en forma de rodetes o pinwheels y en cortes longitudinales en forma de gavilla o bundles (Figura 2.25). Las inclusiones nucleares son cristalinas (en el caso de BYMV virus del mosaico amarillo del frjol), fibrosas, fibriladas o globulosas en lagunas. Las inclusiones amorfas tienen forma granular, tubular o en bastoncillos.

Figura 2.25 Inclusiones citoplasmticas propias de los potyvirus

Fuente: http://mcb.web.psi.ch/teaching/Virology/PlantsPoeggeler_05_files/frame.htm#slide0055.htm,http://www.apsnet.org/education/IllustratedGlossary/PhotosI-M/inclusionbody.htm

Serologa

Las tcnicas serolgicas o inmunolgicas se basan en las propiedades antignicas de las protenas virales (viriones, protenas estructurales de la cpside o protenas de inclusiones). Utilizan anticuerpos o inmunoglobulinas obtenidas despus de inmunizacin de animales con preparaciones purificadas de esas protenas. La principal caracterstica de los test inmunolgicos es la especificidad de la reaccin antgeno-anticuerpo, lo que hace de los mtodos inmunolgicos muy buenas herramientas para la identificacin.

Para obtener anticuerpos dirigidos contra los virus de la planta, es necesario utilizar animales, quienes son los nicos capaces de una reaccin inmunitaria. Lo ms comn es emplear el conejo. La inmunizacin, que consiste en inyectar una preparacin antgena, conduce a la sntesis de anticuerpos que se recuperan en la sangre o en el suero (el ms sencillo), el cual puede ser empleado en los test serolgicos. Tambin se pueden utilizar anticuerpos (inmunoglobulinas) purificadas a partir de este suero. La sangre o suero recuperados son denominados policlonales porque contienen muchos anticuerpos de diferentes reactividades. Por lo tanto, para mejorar la especificidad de un reactivo policlonal, es necesario perfeccionar el mtodo de purificacin del antgeno utilizado para la inmunizacin. Esto consiste frecuentemente en una preparacin de viriones purificados que han sido separados de los constituyentes normales de la planta-fuente por centrifugacin en gradientes de densidad, aunque esta separacin es a veces difcil. Por ltimo, tambin se puede utilizar como inmunizante, en lugar de los mismos viriones, protenas de inclusiones, pero son los anticuerpos monoclonales los que ofrecen sin duda la mayor especificidad. Los anticuerpos se pueden emplear en

diferentes tcnicas para la deteccin viral, tales como las pruebas de precipitacin, las pruebas de aglutinacin, pruebas de ELISA, Dot blot e inmunoimpresin.

Mtodos moleculares

El estudio de la estructura del genoma de los fitovirus, secuencia de algunos de los cuales es completamente conocida hoy en da, ha permitido aplicar las tcnicas de hibridacin molecular al diagnstico de virus. En los ensayos de deteccin particularmente sensibles se utilizan sondas genmicas especificas del virus. Esta tcnica se fundamenta en la formacin de una molcula de cido nucleico de doble cadena por hibridacin entre una molcula de la secuencia del genoma vrico y una molcula sonda constituida por un cido nucleico complementario de esta secuencia. La principal dificultad reside en la eleccin de la secuencia de la que depender la especificidad del mtodo y en la construccin de la sonda que deber ser clonada en un plsmido recombinante para luego ser integrado en una bacteria competente. La comprobacin de la doble cadena viene asegurada gracias al marcado de la sonda por un elemento radiactivo clido (P32), o por un marcador fro como la biotina, el acetilamino-fluoreno (AAF), la citosina fluorada o la digoxigenina. La utilizacin de sondas moleculares se revela como particularmente interesante para la deteccin de los viroides que, estando desprovistos de cpside, no pueden ser reconocidos con la ayuda de sondas inmunoqumicas.

El principio relativamente simple del mtodo de PCR (Polymerase chain reaction) se basa en la capacidad de sntesis de una cadena de DNA por una enzima de replicacin, la DNA polimerasa, utilizando primers de cortas secuencias nucleotdicas de alrededor de 20 pares de bases. Los dos cebos, complementarios de cada una de las dos cadenas del DNA, permiten ampliar el fragmento de DNA comprendido entre las zonas de apareamiento. Cuando se trata de detectar un virus con genoma RNA, antes de la reaccin PCR se adiciona una etapa previa durante la cual este RNA es recopiado en DNA con la ayuda de una transcriptasa inversa. En ese caso el mtodo se denomina RT-PCR. Como aspectos positivos de la tcnica de PCR estn: alta especificidad, posibilidad de diferenciacin entre cepas virales, la realizacin de anlisis filogenticos con las secuencias obtenidas. Por otra parte, las desventajas incluyen la imposibilidad de realizar anlisis masales debido a los costos y la necesidad de personal altamente calificado para su realizacin.

Leccin 27: Mtodos curativos

Para luchar contra las virosis de los vegetales cultivados no se dispone de ningn tratamiento qumico dirigido directamente contra el virus que sea capaz de eliminar ese agente patgeno de la planta infectada. Los mtodos denominados curativos recurren a procedimientos indirectos de regeneracin que nicamente permiten sanear clones totalmente contaminados, pero que de ninguna manera realmente logran curar a una planta infectada por virus.

Cultivo de meristemos

La ausencia de virus en los meristemos de algunas plantas virosadas permite utilizar el cultivo in vitro de fragmentos apicales para regenerar plantas atacadas por el mosaico y variedades de patata infectadas por el virus Y (PVY). Las plntulas que proceden de cultivos de pices in vitro no estn todas libres de virus. Las probabilidades de xito dependen en primer lugar del tamao del explante extrado. El cultivo de meristemos consiste en poner en cultivo in vitro un fragmento muy pequeo de la cpula apical que es una zona en general libre de virus o en la cual el virus se inactiva durante esta manipulacin; los inhibidores de virus, como el virazol, permiten aumentar las posibilidades de saneamiento. La micropropagacin entra en la segunda fase de una seleccin sanitaria. Despus de haber probado con el mayor cuidado posible la ausencia de virus en un clon proveniente de meristemos, es necesario multiplicarlo en condiciones aspticas.

Termoterapia

La utilizacin de temperaturas elevadas para la eliminacin de los fitovirus fue realizada inicialmente en melocotones y fresas. Ms tarde, la termoterapia ha sido exitosa en floricultura para el saneamiento de bulbos y tubrculos (begonia) y, sobre todo, para la regeneracin de especies leosas (rosal, arbustos ornamentales). La tcnica consiste en colocar los rganos o las plantas infectadas en condiciones de temperatura en las que la multiplicacin viral es detenida. Para los bulbos, los tubrculos o la madera de multiplicacin, el tratamiento vara entre algunos minutos y algunas horas entre 35 y 54 C en agua caliente. En el caso de plantas en vegetacin, los pies madre infectados son colocados en un recinto a 36-38 C con un grado higromtrico cercano a la saturacin, durante tres a cuatro semanas y, a veces, varios meses. A veces, resulta necesaria una pretermoterapia durante 8-15 das a temperatura ligeramente mas baja (30-35 C) con el fin de aclimatar las plantas a las condiciones del tratamiento. De esta manera se logra tambin una alternancia de temperaturas diurnas y nocturnas diferentes. El porcentaje de xitos aumenta con la duracin del tratamiento que, con frecuencia, se prolonga hasta que las plantas estn a punto de marchitarse. Si los virus son sensibles al calor, este factor favorece por el contrario la replicacin de los viroides. Por ello, los tratamientos a baja temperatura (crioterapia) han sido recomendados para la eliminacin de algunos viroides como el de los tubrculos fusiformes de la patata (PSTVd).

Quimioterapia

Las enfermedades producidas por virus nunca han podido ser combatidas de manera directa por va qumica. Si bien se han citado casos de curacin por quimioterapia (asociados frecuentemente al cultivo in vitro), hay que reconocer que los resultados conseguidos hasta ahora no han respondido a las esperanzas que haban suscitado, tanto en el reino vegetal como animal. Teniendo en cuenta

su forma de accin, los compuestos utilizados se clasifican en inhibidores de infeccin (o de instalacin) y en inhibidores de replicacin.

Los inhibidores de infeccin, al acoplarse al virus, suponen una prdida de su poder infeccioso o una disminucin del nmero de lugares de penetracin. Entre ellos, se encuentran los extractos de plantas (Phytolaca) y muchas protenas, como las contenidas en la leche desnatada que, por otra parte, son recomendadas en los sistemas de cultivo para la desinfeccin de las herramientas contaminadas. Los inhibidores de replicacin intervienen durante el ciclo del virus y, de hecho, son frecuentemente fitotxicos, porque asimismo suponen el riesgo de alterar el metabolismo del hospedero. Las molculas que pertenecen a este grupo de inhibidores pueden ser anlogas a las bases que forman parte de la composicin de los nucletidos o nuclesidos. Cuando se incorporan esas substancias al medio de cultivo in vitro, detienen la multiplicacin viral y aumentan la tasa de regeneracin. La ribavirina, ms conocida por el nombre comercial de virazol, es uno de los inhibidores virales de muy amplio espectro de accin, tambin utilizada en virologa humana (gripe, hepatitis). En los vegetales, este producto ha permitido sanear un cierto nmero de plantas entre ellas rboles frutales, orqudeas y plantas bulbosas.

Leccin 28: Mtodos profilcticos

Dada la casi imposibilidad de utilizar productos qumicos capaces de afectar al agente patgeno sin perjudicar a la planta hospedera, los mtodos de lucha contra los fitovirus son esencialmente de orden profilctico, que atienden sobre todo a impedir la diseminacin de los virus a partir de focos primarios de infeccin y que pueden situarse en el exterior o en el interior mismo de la plantacin. Las reglas recomendadas para reducir al mximo los riesgos de contaminacin varan segn el tipo de cultivo considerado.

La seleccin sanitaria

Desde hace varios aos, la produccin de material vegetal sano bajo esquemas de condiciones controladas se ha desarrollado considerablemente. El principio de esa seleccin sanitaria es sencillo: basta con elegir plantas sanas, sin virus, que sirvan de material inicial y multiplicarlas en condiciones que permitan conservar su buen estado sanitario. A veces, dichos esquemas necesitan importantes modificaciones en los sistemas de produccin existentes y la realizacin de pruebas frecuentemente costosas. Su puesta a punto no est desprovista de dificultades lo que incrementa sensiblemente el coste de los productos comercializados. Mientras que la transmisin de los virus por la semilla es relativamente rara y no tiene lugar ms que en proporciones pequeas, su propagacin por la multiplicacin vegetativa es la regla general con proporciones que alcanzan cerca del 100%. Para no correr el riesgo de multiplicar plantas infectadas a veces de forma latente, conviene respetar escrupulosamente el

principio fundamental de la seleccin sanitaria: solamente elegir como material inicial el procedente de plantas exentas de virus (virus-free) o, ms exactamente, de aquellas en las que ningn virus conocido haya podido ser detectado con el auxilio de los test actualmente disponibles (virus tested). A partir de estas plantas se realizan las subsiguientes propagaciones, las cuales antes de ser llevadas al campo deben pasar por estrictos controles sanitarios.

La eleccin del material inicial se hace entre plantas denominadas candidatas, supuestamente sanas y que presentan las mejores cualidades agronmicas. Debe ser rigurosamente controlado el estado sanitario virolgico de las plantas candidatas. Dichos controles son practicados individualmente sobre cada planta incluso aunque esta se haya obtenido mediante un proceso de regeneracin. Difcilmente es suficiente una prueba nica para asegurar la ausencia de virus, adems las pruebas de clasificacin (indexacin) deben ser espaciadas en el tiempo. Durante dicho periodo, que se denomina de cuarentena, las plantas candidatas son cultivadas en recintos protegidos, al abrigo de recontaminaciones. Las plantas que hayan superado todos los controles pueden entrar a continuacin, como material inicial (SO), en lo que se ha convenido en llamar un nuclear stock. El material inicial del nuclear stock y el material vegetal obtenido de una primera multiplicacin son conservados bajo proteccin, corrientemente en invernadero, en recintos que les son estrictamente reservados. En ese estado (SO), las plantas deben ser cultivadas en macetas individales con el fin de evitar todo contacto entre ellas al nivel de las races. Las personas encargadas de la conservacin de un nuclear stock deben respetar las normas higinicas ms severas: desinfeccin obligatoria de las herramientas, vestimenta a base de blusas, gorros, guantes y calzado de proteccin. Con la finalidad de producir un volumen suficiente de material comercializable, las plantas (SO) deben ser a continuacin multiplicadas vegetativamente un cierto nmero de veces. Dichas plantas se incluyen en un esquema de produccin que comprende en general tres fases: (I) de mantenimiento, que permite aumentar el numero de plantas del material inicial dentro del nuclear stock, (II) una o varias etapas de multiplicacin propiamente dicha que suministra material de prebase cultivado en propagation stock y (III) un final de produccin de material certificado o material de base que corresponde al estado de certified stock.

Para eliminar las plantas infectadas de forma latente, las pruebas de indexacin incluyen mtodos: biolgicos (injerto, inoculacin mecnica de plantas test), inmunolgicos o moleculares. En la etapa de produccin, la eleccin del mejor mtodo depende de varios factores, tericamente los test que alcanzan mayor sensibilidad son los mejores. Sin embargo, pueden requerir de prcticas prolongadas o delicadas, o ser costosos. En la figura 2.26 se muestra un ejemplo de un sistema de produccin para plantas de Dalia. En la primera fase se trata de constituir el material de partida con un nmero limitado de plantas analizadas individualmente que proceden de una seleccin de plantas reconocidas como

sanas gracias a un control sanitario por medios inmunolgicos o limpiados de cualquier virus por cultivo de pices meristemticos.

Figura 2.26 Ciclo de reproduccin de la Dalia.

Fuente: Albouy y Devergne, 2000

Variedades resistentes

La creacin de variedades resistentes a los virus es un medio eficaz y econmico para luchar contra enfermedades virales, pero es un trabajo muy difcil, los genes fuertes son muy raros y pueden ser superados rpidamente por el patgeno, siendo un recurso bastante contradictorio y que necesita muchos cruzamientos. Por el contrario, la seleccin de variedades relativamente tolerantes se ha logrado de forma natural cuando las variedades ms sensibles haban sido eliminadas por los obtentores. Sin embargo, desde hace algunos aos y gracias a los progresos recientes de la biologa molecular, se han podido tener en cuenta nuevas estrategias de lucha utilizando plantas resistentes obtenidas por transgnesis.

Operaciones agronmicas

Las labores agronmicas para el control viral son variadas, y en combinacin entre si pueden proporcionar buenos resultados. Adems tienen la ventaja de respetar el equilibrio ambiental y de ser ejecutadas a unos costes moderados. Algunas de estas prcticas son:

Eliminacin de residuos de los cultivos anteriores (hojas, tallos, races), es vlida sobre todo para invernaderos por los virus transmisibles sin vector a travs del suelo. Propagacin en el campo con la eliminacin de las plantas infectadas que puede ser til en el caso de los virus transmitidos por vectores. Es importante que las plantas atacadas sean eliminadas evitando as la dispersin de los vectores. Alternativa de cultivos o rotacin de cultivos, con cultivos no susceptibles a los virus, tambin puede servir para controlar las poblaciones de vectores. Realizacin de cultivos en lugares aislados, fuera del alcance de insectos vectores. Destruccin anticipada de la parte area del cultivo para evitar infecciones tardas a los rganos de multiplicacin vegetativa, como tubrculos y bulbos para semilla. Anticipacin o retraso de las siembras y de los trasplantes en pleno campo, teniendo en cuenta la curva de vuelo de los vectores para evitar en lo posible que las plantas queden expuestas a la inoculacin durante los periodos de actividad migratoria ms intensa de los vectores. Interrupcin del cultivo: de una especie susceptible durante un periodo determinado con el fin de interrumpir los ciclos de infeccin que se suceden en el curso del ao sobre plantas hospederas continuamente presentes.

Proteccin cruzada

A inicios del siglo siglo 20, los virlogos vegetales observaron que cuando una planta era deliberadamente contaminada por dos agentes que ocasionaban diferentes sintomatologas, se presentaba una interferencia. Cuando una planta infectada por el TMV es infectada con un virus de mosaico amarillo, esta no presenta sntomas. En contraste, cuando una planta previamente infectada con otro tipo de mosaico es infectada con el mosaico amarillo, si presenta sntomas. Esta interferencia se da slo entre virus fuertemente relacionados y se llama "proteccin cruzada" (Crossprotection, preinmunizacin). En adelante la proteccin cruzada se emple para reconocer virus relacionados entre si, pero cay en desuso con el desarrollo de nuevos mtodos serolgicos y moleculares que permitieron realizar anlisis filogenticos ms exhaustivos. Pero el uso ms potencial e importante de la proteccin cruzada fue en el control de enfermedades o al menos de los sntomas ms severos. De esta forma, en 1950 se report el empleo de la proteccin cruzada en algunos cultivares para contrarrestar los efectos de agentes virales. Actualmente la proteccin cruzada con cepas suaves es empleada en algunos pocos cultivares.

Leccin 29: Control de vectores

El objetivo de muchas prcticas empleadas para el control de virus consiste en erradicar o modificar uno o ms de los principales participantes en el proceso de transmisin (vector, plantas infectadas como fuente de virus y el cultivo) o evitar que se junten. Dado que los virus no poseen un mecanismo de dispersin propio, dependen totalmente de interacciones con diferentes organismos (principalmente insectos) que son responsables de su distribucin en la naturaleza. Las caractersticas del sistema de transmisin influyen fuertemente en la epidemiologa y el control de las enfermedades virales. Se han descrito tres tipos importantes de interacciones insecto vector - virus:

1. No persistente no circulativo. Se consigue la adquisicin y la transmisin en pruebas de muy poca duracin, no existiendo un periodo de latencia detectable.

2. Semipersistente no circulativo. Los virus no se adquieren durante pruebas de adquisicin breves. No se han descrito periodos de latencia para estos virus.

3. Persistente circulativo. El virus se adquiere durante pruebas relativamente largas y la transmisin se consigue solo despus de un periodo de incubacin definido (periodo de latencia) durante el cual el virus circula en los tejidos del vector y se acumula en su glndula salival.

Control biolgico

El control biolgico consiste en utilizar organismos vivos como agentes de control de plagas. El rpido aumento del empleo de abejorros para la polinizacin sirvi de fuerte estimulo para la aplicacin del control biolgico ya que los plaguicidas qumicos no podan compaginarse con la utilizacin de abejorros. Los abejorros ahorran trabajo en comparacin con la polinizacin manual y por ello los agricultores muestran una mejor disposicin para pagar ms por el control biolgico. Cuando se necesita tener disponibles enemigos naturales de forma contina durante largos periodos, puede resultar ms econmico crear plantas refugio que sirvan como alimento y para la reproduccin de parsitos depredadores.

Se puede conseguir un control de las enfermedades virales tratando de afectar el comportamiento de sus insectos vectores. Los insectos se comunican con su entorno por seales de luz que identifican mediante fotorreceptores especiales que forman parte de su sistema de visin, incluyendo la cadena de acontecimientos que empieza con su orientacin hacia la planta desde la distancia y termina con su establecimiento sobre la misma con fines de alimentacin y oviposicin. Al interferir en diferentes fases a lo largo de esta trayectoria, podemos prevenir un contacto entre vector y planta. Los materiales fotoselectivos de

cubierta de invernaderos pueden servir de enormes filtros para eliminar partes del espectro de luz inhibiendo de esta forma el desarrollo de epidemias causadas por insectos y virus.

Hace poco se descubri que los cultivos de hortalizas y especias plantados en invernaderos tipo tnel cubiertos con polietileno que absorbe los rayos UV estaban altamente protegidos contra la infestacin de diferentes plagas y enfermedades virales. En invernaderos tipo tnel de tamao comercial cubiertos con polietileno absorbente de radiacin UV la incidencia del TYLCV fue solamente del 1% comparado con