Caracterización de especies de la familia Pythiaceae asociadas al cultivo de soja en la provincia de Buenos Aires

Abstract

Entre los principales agentes causales de enfermedades de raíces y plántulas de soja se citan a Phytophthora (Ph) sojae y Pythium (P) spp. Estos géneros junto con Phytopythium (Phy) fueron reclasificados en el reino Stramenopila. Hasta el presente se han identificado 160 especies de Pythium, pero en la Argentina actualmente solo 22 se hallan descriptas. Las especies del clado K, filogenéticamente distintas del resto de las especies de Pythium, muestran características tanto de este género como de Phytophthora, por lo que se definió un nuevo género, Phytopythium. Pythium produce la pudrición de semillas y raíces, así como el damping off de pre y postemergencia. Ph. sojae causa la podredumbre de la raíz y base del tallo, en todo el ciclo ontogénico del cultivo y es un patógeno que presenta alta variabilidad fisiológica. En Argentina, se determinaron dos razas y varios aislamientos quebraron los principales genes de resistencia. Los objetivos del presente trabajo fueron: a) conocer la diversidad de especies de Pythium y Phytopythium y las razas de Ph. sojae presentes en dos zonas de la provincia de Buenos Aires, b) comprobar su patogenicidad y c) postular medidas de manejo eficientes para Pythium spp. Se muestrearon campos cultivados con soja durante las campañas agrícolas 2013/14, 2014/15 y 2015/16 en el norte (NBA) y sudeste (SEBA) de la provincia de Buenos Aires. Se efectuaron aislamientos a partir de plántulas o plantas afectadas, suelos y granos cosechados. Las especies de Pythium y Phytopythium se caracterizaron e identificaron mediante morfología y métodos moleculares; se comprobó la patogenicidad en ensayos in-vitro e in-vivo. Con tres especies, prevalentes, se probó la respuesta de crecimiento y patogenicidad, frente a distintas temperaturas. Se efectuaron ensayos de manejo con fungicidas curasemillas y mediante el chequeo del gen Rps 1k de resistencia a Ph. sojae. Con todas las especies aisladas y caracterizadas se hicieron estudios filogenéticos. Para Ph. sojae se completó la evaluación de la variabilidad del patógeno de la zona núcleo sojera del período 1998 a 2004. Se determinaron las razas o fórmulas de virulencia de Ph. sojae existentes en cada zona, mediante un grupo de ocho líneas diferenciales de soja. También se estudió la relación genética entre un grupo de aislamientos provenientes del NBA y otro del SEBA utilizando marcadores microsatélites (SSRs). De plántulas y suelo, del NBA se obtuvieron 181 aislamientos que correspondieron Pythium ultimum, P. irregulare, P. sylvaticum, P. inflatum, P. aphanidermatum, P. dissotocum, P. catenulatum, P. longandrum y Pythium sp., y a Phytopythium helicoides, Phy. frezzii sp. nov., Phy. chamaehyphon, Phy. aff. mercuriale y Phytopythium sp. Mientras que del SEBA, se obtuvieron 102 aislamientos, que correspondieron a Pythium ultimum, P. irregulare, P. sylvaticum y P. paroecandrum. De granos cosechados se obtuvieron dos aislamientos del SEBA: P. sylvaticum y P. nunn, y 38 del NBA: P. irregulare, P. paroecandrum, P. aff. heterothallicum, P. acanthicum, P. periplocum, Phy. vexans y Phy. spp. Las especies que presentaron patogenicidad en soja fueron P. ultimum sensu lato, P. irregulare, P. sylvaticum, P. aphanidermatum, P. paroecandrum; otras presentaron baja patogenicidad; P. inflatum, P. catenulatum, P. longandrum y P. aff. heterothallicum; Phy. helicoides, Phy. frezzii, Phy. chamaehyphon, Phy. vexans, Phy. aff. Mercuriale; resultaron ser no patógenas, P. acanthicun, P. nunn y P. periplocum. El fungicida metalaxil, presentó un muy buen nivel de control en comparación con la mezcla de fungicidas carbendazim+tiram y también cuando se lo comparó con difenoconazol y azoxistrobina. Azoxistrobina presentó mejor eficacia que difenoconazol. Las variedades de soja que tenían incorporado el gen Rps 1k de resistencia a Ph. sojae no presentaron mayor número de plántulas emergidas que aquéllas que no lo tenían. Entre 1998-2004, en la región núcleo sojera se obtuvieron 193 aislamientos de Ph. sojae, que fueron probados, 173 con el set de 8 genotipos diferenciales y los 20 restantes, en Canadá con un set expandido de 14 cultivares diferenciales, y tres líneas experimentales. Se detectaron 37 patotipos diferentes, incluyendo 18 razas descritas. Los fenotipos de virulencia no descritos constituían el 24 % de las cepas. La raza 1 fue predominante, seguida de la raza 13. A partir de los 20 aislamientos probados en Canadá en el conjunto ampliado de diferenciales, se describieron 19 patotipos adicionales. Durante el periodo 2013-2016, se obtuvieron 192 aislamientos de Ph. sojae, 124 provenientes del SEBA y 68 del NBA. La raza 1 del patógeno se presentó solo en 4 aislamientos provenientes de plantas infestadas del SEBA (3,2 %), mientras que en el NBA solo 2 aislamientos provenientes de plantas o sea un 2,9 %. Porcentaje muy bajo en comparación a la prevalencia del 25 % correspondiente al intervalo 1998-2004. En el SEBA se determinaron 40 fórmulas de virulencia, mientras que en el NBA 33, de las cuales 18 resultaron la misma. Las del SEBA representaron 9 razas conocidas (1, 3, 4, 9, 14, 25, 34, 38 y 43) mientras que en las del NBA representaron 7 (1, 14, 25, 34, 36, 38 y 43). Tanto en el SEBA como en el NBA, la mayoría de los aislamientos fueron virulentos sobre el gen Rps1a (88,5 % y 61 % respectivamente); Rps1c (67,3 % y 61 % respectivamente) y Rps1k (78,8 % y 58,5 % respectivamente). El gen menos quebrado fue en ambas zonas el Rps 6 con solo el 17,3 % y 15 % respectivamente. La relación genética entre aislamientos de Ph. sojae provenientes de ambas zonas utilizando marcadores SSRs dio como resultado mayor diversidad en el NBA que en el SEBA. Se encontraron diferencias significativas entre localidades y entre muestras dentro de las localidades, pero no hubo diferencia en la composición genética de los aislamientos entre ambas zonas. Con el Análisis Discriminante de Componentes Principales se determinaron seis grupos genéticos, pero no se registró relación entre el origen geográfico de cada aislamiento y el grupo genético al que fue asignado. Los resultados del presente muestreo, las identificaciones realizadas de las especies de Pythium y Phytopythium y la determinación de las razas de Ph. sojae, significan un aporte al conocimiento de la biodiversidad de estos Oomycetes asociados al cultivo de soja, en gran parte de la provincia de Buenos Aires, lo que será de mucha utilidad para el manejo de las enfermedades que provocan.