Revista de Protección Vegetal

Detección de infección mixta de ‘Candidatus phytoplasma sp.’ y begomovirus afectando el cultivo de la soya en la región oriental de Cuba

RESUMEN El objetivo del presente trabajo fue detectar la presencia de infecciones mixtas de fitoplasmas y begomovirus asociados a plantas de soya sintomáticas, colectadas en áreas de producción de la región oriental de Cuba. Se recolectaron 545 de muestras foliares del cultivar Incasoy 27, de 11 localidades productoras, con síntomas asociados a fitoplasmas y begomovirus. Las muestras se evaluaron mediante nPCR para detectar la presencia de fitoplasmas y por ACR/RFLP para determinar la infección por begomovirus. La evaluación mediante nPCR mostró la presencia de fitoplasmas en 39,45 % en el total de muestras recolectadas. El análisis por ACR/RFLP mostró que 47,88 % de estas plantas estaba infectado por begomovirus. Se determinó la presencia de infecciones mixtas en el cultivo en 15,96 % de las muestras. Las infecciones por ambos patógenos, tanto en forma simple como mixta, se presentaron en todas las provincias del país. Las provincias Holguín y Las Tunas mostraron los mayores porcentajes de infección. El estudio demostró que la variabilidad de síntomas asociados a la presencia de fitoplasmas y begomovirus e infecciones mixtas entre ambos no permitió establecer una relación específica entre síntomas y patógenos, por lo que se requiere el uso de otras herramientas de diagnóstico que permitan confirmar de forma específica la presencia de estos. A nuestro conocimiento, este resultado constituye el primer informe de la detección de infecciones mixtas de fitoplasmas y begomovirus en el cultivo de la soya en Cuba.

ABSTRACT The objective of the work was to detect the presence of mixed infections of phytoplasmas and begomoviruses associated with symptomatic soybean plants collected in production areas of the eastern region of Cuba. A total of 545 foliar samples of the cultivar Incasoy 27 with symptoms associated with phytoplasmas and begomoviruses were taken from 11 soybean producing localities. The samples were evaluated by nPCR to detect the presence of phytoplasmas and by RCA / RFLP to determine infection by begomoviruses. The evaluation by nPCR showed the presence of phytoplasmas in 39.45 % of the total samples collected. The analysis by RCA / RFLP showed that 47.88 % of these plants were infected by begomoviruses. The presence of mixed infections in the crop was determined in 15.96 % of the samples. Infections by both pathogens, both single and mixed, occurred in all the provinces of the country, where Holguín and Las Tunas provinces showed the highest percentages of infection. The study showed that the variability of symptoms associated with the presence of phytoplasmas and begomoviruses and mixed infections by both did not allow establishing specific relationships between symptoms and pathogens, being required the use of other diagnostic tools to confirm their specific presence. To our knowledge, this is the first report of the presence of mixed infections by begomoviruses and phytoplasmas in the soybean crop in Cuba.

PCR anidado múltiple para detección de fitoplasmas y begomovirus identificados en cultivos de soya en Cuba

RESUMEN El objetivo del presente trabajo fue desarrollar un ensayo de PCR múltiple anidado para la detección simultánea de fitoplasmas y los begomovirus identificados en cultivos de soya en Cuba. Se diseñaron dos parejas de cebadores específicos a los begomovirus Tobacco yellow crinkle virus (TbYCV) y Rhynchosia golden mosaic Yucatan virus (RhGMYuV) que se utilizaron, conjuntamente, con dos parejas de cebadores universales para la detección genérica de fitoplasmas bajo condiciones ya establecidas. Se optimizaron los parámetros críticos para el ensayo de PCR anidado para begomovirus que incluyeron: evaluación de la temperatura óptima de alineamiento de los cebadores al molde, sensibilidad analítica y la especificidad de los cebadores. Se optimizaron los parámetros críticos para el ensayo de PCR múltiple anidado; estos fueron: evaluación de diferentes combinaciones de concentraciones de los cebadores diseñados con las condiciones establecidas para nPCR de fitoplasmas, sensibilidad analítica y repetitividad intra e interensayo. Se determinaron los parámetros de desempeño del ensayo de nPCR múltiple. En el ensayo múltiple se amplificaron satisfactoriamente los fragmentos esperados para el TbYCV (988 kb), RhGMYuV (968 kb) y los fitoplasmas (1250 kb), confirmando la detección simultánea, sensible y específica de estos patógenos. Los parámetros analíticos de desempeño del ensayo fueron superiores a 90 %. El ensayo de PCR anidado múltiple desarrollado permite una detección sensible, rápida y de menor costo para la detección de los fitoplasmas y begomovirus que afectan el cultivo de soya en Cuba. Estos resultados son los primeros de este tipo para el país y aportan nuevos elementos metodológicos para la validación de ensayos de detección de patógenos de plantas.

ABSTRACT The objective of the work was to develop a nested multiplex PCR assay for the simultaneous detection of phytoplasmas and the begomoviruses identified in soybean in Cuba. Two pairs of specific primers to the begomoviruses Tobacco yellow crinkle virus (TbYCV) and Rhynchosia golden mosaic Yucatan virus (RhGMYuV) were designed, and they were used in conjunction with two pairs of universal primers for the generic detection of phytoplasms under established conditions. The evaluation of the optimal temperature for alignment of the primers to the template, the analytical sensitivity, and the specificity of the primers, critical parameters for the nested PCR assay for begomoviruses, were optimized. Critical parameters for the nested multiplex PCR assay, such as the evaluation of different combinations of concentrations of the primers designed with the conditions established for phytoplasm nPCR, the analytical sensitivity, and the intra and inter-assay repeatability, were also optimized. Performance parameters of the multiplex nPCR assay were determined. In the multiple assay, the fragments expected for TbYCV (988 kb), RhGMYuV (968 kb), and phytoplasms (1250 kb) were successfully amplified, confirming the simultaneous, sensitive and specific detection of these pathogens. The analytical parameters of the trial performance were over 90%. The multiple nested PCR assay here developed allows a sensitive, fast and low-cost detection of phytoplasmas sp. and begomoviruses that affect soybean in Cuba. These results are the first of this type for the country and provide new methodological elements for the validation of plant pathogen detection assays.

Meta-análisis de las estrategias para el manejo de Cosmopolitis sordidus Guermar en Musa spp.

RESUMEN El objetivo de este estudio fue identificar las estrategias de manejo más efectivas en el control del picudo negro del plátano. Para ello, se empleó como herramienta estadística un meta-análisis. Se procesaron 1194 artículos del periodo 1990-2018; se seleccionaron 1134 que incluyeron alguna de las principales estrategias de manejo, delimitando 284 que incluyeron el efecto sobre la mortalidad del insecto, de los cuales solo 23 presentaron estadígrafos de dispersión para cada tratamiento. Al incluir en algunos artículos varias comparaciones, la base de datos quedó estructurada con 29 observaciones. Se calculó el tamaño del efecto y su intervalo de confianza al 95 %. Se realizó el gráfico Forest-plot. Se calculó el estadígrafo Q para demostrar la significación del análisis. Posteriormente, se agruparon los artículos según la táctica de manejo empleada y se comparó el tamaño promedio del efecto mediante modelo lineal generalizado según Proc Mixed del SAS 9.0. El meta-análisis resultó con significativa heterogeneidad. Los resultados indican que los hongos y nematodos entomopatógenos, así como los depredadores son los organismos con mayor eficacia en el manejo de Cosmopolitis sordidus Guermar.

ABSTRACT The objective of this work was to identify the most effective management strategies in the control of the banana weevil. For this purpose, a meta-analysis was used as a statistical tool. A total of1194 papers edited in the period 1990-2018 were processed, 1134 that included some of the main management strategies were selected, and 284 including the effect on insect mortality were delimited, of which only 23 presented measures of statistical dispersion for each treatment. By including several comparisons in some papers, the database was structured with 29 items. The effect size and its 95% confidence interval were calculated. The Forest -plot graphic was constructed. The Q statistic was calculated to demonstrate the significance of the analysis. Subsequently, the papers were grouped according to the management strategy used, and the average effect size was compared using a generalized linear model according to Proc Mixed of SAS 9.0. The meta-analysis resulted with significant heterogeneity. The results indicated that entomopathogenic fungi and nematodes, as well as predators are the most effective organisms in Cosmarpolitis sordidus Guermar management

Efecto de Trichoderma asperellum Samuels, Lieckfeldt & Nirenberg sobre indicadores de crecimiento y desarrollo de Phaseolus vulgaris L. cultivar BAT-304

RESUMEN Se evaluó el efecto endofítico y estimulante de cuatro cepas de Trichoderma asperellum Samuels, Lieckfeldt & Nirenberg (Ta. 13, Ta. 78, Ta. 85 y Ta. 90) sobre Phaseolus vulgaris L. (cv. BAT-304) en condiciones semicontroladas. En las plantas se determinaron el número de hojas y raíces, la altura, la longitud de la raíz, las masas fresca y seca de las áreas foliar y radicular, la capacidad endófita en raíces, el contenido foliar de N, P, K y la inducción de enzimas peroxidasas (POD), polifenoloxidasas (PPO) y fenilalanina amonio liasas (PAL). Las evaluaciones se realizaron en plantas de 15 días, sembradas en dos momentos: 1) siembra e inoculación de Trichoderma en el suelo al unísono; 2: siembra de las plantas siete días después de la inoculación con el hongo. Los resultados indicaron que Ta. 85 produjo la mayor estimulación en cuanto al número de hojas, altura de las plantas y longitud de raíces, cuando el hongo se aplicó el mismo día de la siembra. Todas las cepas fueron endófitas para el cultivar de frijol estudiado. Las cepas Ta. 90 y Ta. 85 incrementaron el contenido foliar de N en el primer momento de siembra; mientras que, Ta. 78, Ta. 85 y Ta. 90 lo hicieron durante el segundo momento. Solo Ta. 78 incrementó el K foliar con respecto al control, cuando el hongo se inoculó antes de la siembra. Las plantas tratadas con Ta. 78 mostraron actividades enzimáticas POD, PPO y PAL superiores con respecto a las plantas control. La cepa Ta. 13 aumentó las actividades POD y PPO; mientras que, Ta. 85 y Ta. 90 exhibieron actividad PPO. Los resultados sugieren que la cepa Ta. 85, inoculada al unísono con la siembra de frijol, es eficiente en la estimulación del crecimiento; mientras que, Ta. 78 se destacó en la nutrición y posible inducción de resistencia en el cultivar.

ABSTRACT The endophytic and stimulating effect of four strains of Trichoderma asperellum Samuels, Lieckfeldt & Nirenberg (Ta. 13, Ta. 78, Ta. 85, and Ta. 90) on Phaseolus vulgaris (Cv. BAT-304) was evaluated under semi-controlled conditions. The number of leaves and roots, plant height, root length, fresh foliar and root mass, dry foliar and root mass, endophytic capacity in roots, foliar content of N, P, K and the induction of peroxidase enzymes (POD), polyphenoloxidases (PPO), and phenylalanine ammonium lyases (PAL) were determined. The evaluations were carried out in 15-day old plants sown at two times:1) plant sowing and soil inoculation with Trichoderma at the same time, 2) planting seven days after soil inoculation with the fungus). The strain Ta. 85 produced the greatest stimulation in terms of number of leaves, plant height and root length with the first time of sowing. All the strains were endophytic for the bean cultivar studied. Ta. 90 and Ta.85 increased the leaf content of N with the first sowing time, whereas Ta. 78, Ta. 85, and Ta. 90 did it with the second sowing time. Only Ta. 78 increased the leaf K with respect to the control with the second sowing time. The plants treated with Ta. 78 showed higher POD, PPO and PAL enzymatic activities with respect to the control plants. Ta. 13 increased POD and PPO activities, whereas Ta. 85 and Ta. 90 only the PPO activity. The results suggest that strain Ta. 85 inoculated at bean planting is efficient in stimulating growth, whereas Ta. 78 stood out in nutrition and induction of possible resistance in this crop.

Efecto de Pochonia chlamydosporia var. catenulata (Goddard) Zare y Gams como endófito facultativo en frijol (Phaseolus vulgaris L.)

RESUMEN El objetivo de este trabajo fue evaluar el efecto de la cepa IMI SD 187 de P. chlamydosporia var. catenulata como endófito en la promoción del crecimiento de plantas de frijol negro cultivar ´Cuba Cueto 25-9´ (CC 25-9N). Se realizaron dos experimentos, uno en condiciones in vitro y otro en casa de vegetación. In vitro, se aplicó una mezcla de esporas del hongo y arcilla mediante recubrimiento de las semillas en diferentes dosis: 1, 5, 10 y 15 % respecto al peso total de las semillas. Las semillas desinfectadas sin recubrir fueron el control negativo y el control positivo las semillas recubiertas con arcilla (15 %). Se compararon los parámetros asociados a la germinación en cada tratamiento. En casa de vegetación se evaluó la aplicación del hongo mediante recubrimiento de semillas o al sustrato en suspensión y la combinación, teniendo en cuenta la colonización de la cepa en la rizosfera y el crecimiento vegetal sobre sustrato suelo: abono orgánico (3:1 v/v). La cepa incrementó los parámetros asociados a la germinación in vitro de semillas de frijol, con un efecto significativo en la longitud del hipocotilo y la masa fresca de las plántulas. Con dos aplicaciones se logró una elevada colonización en la raíz, con un crecimiento endofítico de 16,67 % en 30 días y adelantó la germinación en dos días. Se observó una tendencia a incrementar los parámetros número de hojas trifoliadas, longitud del tallo, masa fresca y seca aérea, y masa fresca de raíz, en diferentes tratamientos con el hongo respecto al control.

ABSTRACT The aim of this work was to evaluate the effect of the strain IMI SD 187 of P. chlamydosporia var. catenulata as an endophyte on plant growth promotion of the black bean cv. ´Cuba Cueto 25-9´ (CC 25-9 N). Two experiments were carried out, in vitro and under greenhouse conditions. In vitro, the bean seeds were coated with a mixture of the fungal spores and clay at different doses: 1, 5, 10 and 15% respect to the total weight of the seeds. A negative control with only disinfected seeds and a positive control of seeds coated with the clay (15 %) were used. The germination associated parameters in each treatment were compared. In the greenhouse experiment, the application of the fungus was evaluated by coating the seeds, applying a fungal suspension to the substrate, or by combining them, taking into account the rhizosphere colonization by the strain and the plant growth on the soil: organic fertilizer (3:1 v/v) substrate. The strain IMI SD 187 increased the in vitro germination parameters of the bean seeds, with a significant effect on hypocotyl length and fresh plant weight. High root colonization was achieved with two applications of the fungus, the endophytic root colonization was 16,67 % in 30 days and seed germination was advanced in two days. There was a tendency to increase the parameters number of trifoliate leaves, shoot length, fresh and dry plant weight, and fresh root weight, in different treatments with the fungus compared with the control treatment.

Actividad antagónica de bacterias endófitas de Leucocroton havanensis Borhidi frente a hongos fitopatógenos

RESUMEN El objetivo del estudio fue evaluar la actividad antagonista de cepas de Bacillus, endófitas de la planta hiperacumuladora de níquel Leucocroton havanensis Borhidi, frente a los hongos Alternaria alternata (Fr.) Keissl. y a tres especies del género Fusarium. Se determinó la producción de sideróforos, cianuro de hidrógeno (HCN) y de enzimas líticas como amilasas, proteasas y lipasas. La actividad antagonista de las bacterias, frente a los hongos fitopatógenos, se evaluó in vitro en un cultivo dual. Los porcentajes de inhibición del crecimiento se compararon mediante un análisis de varianza de clasificación simple, seguido de una prueba de Tukey. El 100 % de las cepas produjeron proteasas, amilasas y HCN; mientras que, 11 de ellas produjeron sideróforos. Todas las cepas afectaron el crecimiento de los hongos, durante el ensayo de antagonismo. La cepa Bacillus sp. ER11 mostró el mayor porcentaje de inhibición de los hongos, con valores superiores al 70 % en todos los casos.

ABSTRACT The objective of the study was to evaluate the antagonistic activity of Bacillus strains, endophytes of the nickel hyperaccumulator plant Leucocroton havanensis Borhidi, against the fungi Alternaria alternate (Fr.) Keissl. and three species of the genus Fusarium. The production of siderophores, HCN and lytic enzymes, such as amylases, proteases, and lipases, was determined. The antagonistic activity of the bacteria against the fungi were evaluated in vitro in dual culture. The inhibition percentages were compared by analysis of variance and Tukey's test. All strains produced proteases, amylases, and hydrogen cyanide (HCN), whereas 11 strains were detected to produce siderophores. All strains affected fungal growth in the antagonism test. The strain Bacillus sp. ER11 showed the highest percentages of fungal inhibition, more than 70% in all cases.

Optimización de las condiciones de cultivo para el desarrollo de una biopelícula bacteriana y su aplicación como biofertilizante en Solanum lycopersicum L. var. Río grande

RESUMEN El objetivo del presente trabajo fue optimizar las condiciones de cultivo de Bacillus subtilis subsp. spizizenii para el desarrollo de una biopelícula y su uso como biofertilizante en semillas de tomate (Solanum lycopersicum L. var. Río Grande). Se evaluaron diferentes medios de cultivo para el desarrollo de biopelículas, las cuales se secaron y se les determinó su masa, así como el tiempo de disgregación de las mismas. La siembra de la bacteria se realizó bajo dos tratamientos: suelo fértil y tindalizado. Se midió la masa seca aérea y radicular; las diferencias en la biomasa de parte aérea y radicular del tomate se evaluaron mediante un ANOVA simple. Las medias se compararon utilizando la prueba de Tukey a un nivel de significación de 0,05. El análisis estadístico se realizó con el software Infostat 2016. Las biopelículas obtenidas se evaluaron en términos de porcentajes aritméticos y desviaciones estándares de tres repeticiones. En el medio papa glucosada se obtuvo la mayor cantidad de biopelícula que resultó ser la más resistente a la disgregación. El tratamiento con semillas inoculadas en suelo fértil no demostró mayor desarrollo en las plántulas respecto a los controles sin inocular; sin embargo, cuando se utilizó suelo tindalizado, la biomasa aérea y radicular de las plántulas inoculadas fueron significativamente mayores que los controles sin inocular. La biopelícula desarrollada por Bacillus en el medio papa glucosada podría ser utilizada como biofertilizante en tomate.

ABSTRACT The aim of this work was to optimize the growth conditions of Bacillus subtilis subsp. spizizenii for the development of a biofilm and its use as a biofertilizer in tomato seeds (Solanum lycopersicum L.var. Río Grande). Different culture media were tested for the development of biofilms, which were dried and weighed to determine their mass. The time for biofilm disintegration was also determined. The bacteria were introduced under two treatments: fertile or tindalized soil. The aerial and root dry mass was weighed. The differences in the biomass of the aerial part and root of the tomato plants were analyzed by a simple ANOVA. The means were compared by the Tukey test at a significance level of 0.05. The statistical analysis was carried out with the software Infostat 2016. The biofilms obtained were evaluated in terms of arithmetic percentages and standard deviations of three repetitions. The greatest amount of biofilm was obtained in the glucose potato medium, and it was the most resistant to disintegration. No higher seedling growth was shown by the treatment with inoculated seeds in fertile soil compared with the uninoculated controls. However, when the tindalized soil was used, the aerial and root biomass of the inoculated seedlings was significantly higher than in the uninoculated controls. The biofilm developed by Bacillus in the potato glucose medium could be used as a biofertilizer in tomato.

Actividad antagónica de Trichoderma asperellum Samuels, Lieckfeldt & Nirenberg sobre aislados de diferentes grupos anastomósicos de Rhizoctonia solani Kühn

RESUMEN El trabajo tuvo como objetivo evaluar la actividad antagónica in vitro de siete cepas de Trichoderma asperellum Samuels, Lieckfeldt & Nirenberg frente a aislamientos de Rhizoctonia solani Kühn pertenecientes a tres grupos anastomósicos. La capacidad antagónica se determinó evaluando la competencia por espacio (diámetro de las colonias, según escala de Bell et al.) y el micoparasitismo (crecimiento de Trichoderma sobre las colonias de los patógenos) en cultivo dual. Todas las cepas se ubicaron en la clase 1 de la escala de Bell et al, dado a la alta velocidad de crecimiento de las cepas de Trichoderma. El parasitismo estuvo determinado por el grupo anastomósico colonizado; se destacaron, con más de 75 % de parasitismo, las cepas Ta.13 frente a AG-2.1, Ta.17, Ta.75, Ta.78 y Ta.90 frente a AG-5; y Ta.85 frente a AG-8. Desde el punto de vista práctico, estos resultados revisten gran importancia debido a que el complejo R. solani causa pérdidas económicas considerables en diversos cultivos de interés.

ABSTRACT The objective of the work was to evaluate the antagonistic activity of seven strains of Trichoderma asperellum Samuels, Lieckfeldt & Nirenberg against isolates from three anastomosis groups of Rhizoctonia solani Kühn in vitro. The antagonistic capacity was determined by evaluating the competition for space (diameter of the colonies, according to the scale by Bell et al.) and mycoparasitism (Trichoderma growth on the pathogen colonies) in dual culture. All the strains were located in class 1 of the scale by Bell et al., given by the highest growth rate of the Trichoderma strains. Parasitism was determined by the colonized anastomosis group, standing out the Trichoderma strains Ta.13 versus AG-2.1; Ta.17, Ta.75, Ta.78, and Ta.90 against AG-5; and Ta.85 against AG-8, wich overgrew more than 75% (parasitism) the area of the pathogen colonies. From the practical point of view, tthese results are of great importance because the R. solani complex is responsible for considerable economic losses in various crops of interest.

Actividad antifúngica in vitro del extracto acuoso de Psidium cattleianum Sabine frente a Colletotrichum gloeosporioides Penz

RESUMEN Se determinó la actividad antifúngica in vitro del extracto acuoso del guayabo fresa frente a Colletotrichum gloeosporioides Penz en el Laboratorio de Fitopatología del Instituto de Investigaciones de Viandas Tropicales (INIVIT). El extracto se obtuvo por maceración con agua estéril. Se evaluó el efecto inhibitorio del extracto acuoso disuelto en agar papa dextrosa (PDA) a las concentraciones de 10, 20 y 30 % mediante el método de envenenamiento del medio de cultivo. El diámetro de crecimiento del micelio se midió cada 24 horas durante cinco días y se calculó el porcentaje de inhibición de crecimiento del hongo. Los resultados mostraron que el extracto acuoso disuelto en PDA a una concentración de 30 % fue efectivo para inhibir el crecimiento y desarrollo del hongo en 41,18 %.

ABSTRACT The in vitro antifungal activity of the aqueous extract of strawberry guava tree against Colletotrichum gloeosporioides Penz was determined at the Phytopathology Laboratory of the Research Institute of Tropical Roots and Tuber Crops (INIVIT). The plant extract was obtained by maceration with sterile water. The inhibitory effect of the aqueous extract dissolved in potato dextrose agar (PDA) at 10, 20, and 30 % was evaluated by culture medium poisoning. The mycelial growth diameter was measured every 24 hours during five days, and the inhibition percentage of the fungal growth was calculated. The results showed that the aqueous extract dissolved in PDA at a concentration of 30 % was effective to inhibit the fungus growth and development in 41.18 %.

Primer informe de Tobacco Yellow Crinkle virus infectando el cultivo de la soya en Cuba