Fusarium Wilt of Banana: Current Knowledge on Epidemiology and Research Needs Toward Sustainable Disease Management

Abstract

Banana production is seriously threatened by Fusarium wilt (FW), a disease caused by the soil-borne fungus Fusarium oxysporum f. sp. cubense (Foc). In the mid-twentieth century FW, also known as “Panama disease”, wiped out the Gros Michel banana industry in Central America. The devastation caused by Foc race 1 was mitigated by a shift to resistant Cavendish cultivars, which are currently the source of 99% of banana exports. However, a new strain of Foc, the tropical race 4 (TR4), attacks Cavendish clones and a diverse range of other banana varieties. Foc TR4 has been restricted to East and parts of Southeast Asia for more than 20 years, but since 2010 the disease has spread westward into five additional countries in Southeast and South Asia (Vietnam, Laos, Myanmar, India, and Pakistan) and at the transcontinental level into the Middle East (Oman, Jordan, Lebanon, and Israel) and Africa (Mozambique). The spread of Foc TR4 is of great concern due to the limited knowledge about key aspects of disease epidemiology and the lack of effective management models, including resistant varieties and soil management approaches. In this review we summarize the current knowledge on the epidemiology of FW of banana, highlighting knowledge gaps in pathogen survival and dispersal, factors driving disease intensity, soil and plant microbiome and the dynamics of the disease. Comparisons with FW in other crops were also made to indicate possible differences and commonalities. Our current understanding of the role of main biotic and abiotic factors on disease intensity is reviewed, highlighting research needs and futures directions. Finally, a set of practices and their impact on disease intensity are discussed and proposed as an integrative management approach that could eventually be used by a range of users, including plant protection organizations, researchers, extension workers and growers.

Marchitez por Fusarium raza tropical 4: Estado actual y presencia en el continente americano

“…cubense (Fusarium odoratissimum). Actualmente, según García-Bastidas et al (2019), con capacidad de producir estructuras de resistencia (clamidosporas), constantemente liberadas al invadir el huésped, que puede o no mostrar síntomas visibles (Bai et al, 2013;Guo et al, 2015;Dita et al, 2018;Warman y Aitken, 2018). Las clamidosporas le permiten al patógeno adaptarse a condiciones extremas y perpetuarse en el suelo en ausencia de hospederos por más de veinte años, lo que limita su control (Moore et al, 1995;Buddenhagen, 2009).…”

“…El hongo puede colonizar malezas y otras plantas sin interés económico, y crecer saprofíticamente en desechos, lo que aumenta el potencial de producción de clamidosporas (Hennessy et al, 2005;Dita et al, 2018). Presenta cuatro razas (R1, R2, R3, R4), determinadas de acuerdo con los subgrupos de musáceas que afecta; también posee diferentes linajes evolutivos o grupos de compatibilidad vegetativa (VCG), que componen su población, conociéndose al menos veinticuatro (Ploetz, 2015;Dita et al, 2018). Puede diseminarse por distintos medios, a través de diferentes estructuras del patógeno (hifas, conidios, clamidosporas), para dar inicio a la enfermedad de carácter sistémico, que termina con la muerte de la planta.…”

“…Por lo general, la infección se produce a través de raíces secundarias, terciarias o a través de heridas (Moore et al, 1995;Pérez, 2004;Dita et al, 2010;SAGARPA, 2012;Li et al, 2017). Al realizarse la penetración, una vez superadas las barreras del huésped, se producen microconidias e hifas gruesas, que se convertirán en nuevas clamidosporas en los espacios intra e intercelulares (Dita et al, 2018;Warman y Aitken, 2018). Diez días después, en los vasos del xilema, se pueden encontrar hifas que se desarrollaran en el xilema del rizoma, a lo largo de las uniones de las células epidérmicas de la raíz, e inclusive se pueden observar en la superficie de las raíces (Guo et al, 2015;Li et al, 2017).…”

“…En la pared celular se pueden desencadenar varias acciones como respuesta inmediata a la infección y que tienen impacto en la resistencia u otras defensas del huésped (Guo et al, 2015;Fan et al, 2017;Dita et al, 2018). De allí que, el desarrollo y la expresión de los síntomas en campo puedan variar.…”

Seed degeneration of banana planting materials: strategies for improved farmer access to healthy seed

“…Rapid elimination of potentially infected mats is essential for rotations to counteract nematodes, weevils (Chabrier & Qu en eherv e, 2003), bacterial wilts, BBTV and BSV in A genome cultivars. Timely roguing is equally important for fusarium wilts, despite the longer survival time of chlamydospores in the soil (Dita et al, 2018). Chabrier & Qu en eherv e (2003) showed that herbicide destruction of old banana mats reduced the number of nematode-infected plants in the following banana crop by more than 50%, whereas with mechanical destruction the emergence of volunteer shoots remained problematic.…”