Virus trasmitidos por insectos vectores en tomate en

Transcripción

Virus trasmitidos por insectos vectores en tomate en
Virus trasmitidos por insectos vectores en tomate en la Región de Arica y Parinacota: situación actual y manejo
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Boletín INIA, Nº 224
Virus trasmitidos por insectos vectores en tomate en la Región de Arica y Parinacota: situación actual y manejo
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Boletín INIA, Nº 224
INSTITUTO DE INVESTIGACIONES AGROPECUARIAS
Editora:
Paulina Sepúlveda R.
ISSN 0717 - 4829
Autores:
Marlene Rosales V.
Paulina Sepúlveda R.
Claudia Rojas B.
Claudia Medina V.
Germán Sepúlveda Ch.
Judith K. Brown.
Roxana Mora R.
INIA - URURI
Chile, 2011
BOLETÍN INIA - Nº 224
Virus trasmitidos por insectos vectores en tomate en la Región de Arica y Parinacota: situación actual y manejo
Paulina Sepúlveda R.
Ingeniera Agrónoma M.Sc. Centro Regional de Investigación La Platina,
Instituto de Investigaciones Agropecuarias.
Marlene Rosales V.
Bioquímica, Ph.D. Centro Regional de Investigación La Platina, Instituto de Investigaciones
Agropecuarias hasta marzo 2011. Actualmente, Departamento de Ciencias Vegetales,
Facultad de Agronomía e Ingeniería Forestal. Pontificia Universidad Católica de Chile.
Claudia Rojas B.
Ingeniera Agrónoma, Centro de Investigación Agropecuaria del Desierto y Altiplano,
Ururi, Instituto de Investigaciones Agropecuarias.
Claudia Medina V.
Bioquímica, Centro Regional de Investigación La Platina,
Instituto de Investigaciones Agropecuarias.
Germán Sepúlveda Ch.
Ingeniero Agrónomo Ph.D. Departamento de Recursos Ambientales,
Universidad de Tarapacá.
Judith K. Brown
Ph.D. Profesora asociada. School of Plant Sciences, Department of Plant Sciences
and the Department of Entomology. The University of Arizona. Tucson, USA.
Roxana Mora R.
Técnica Química, Centro Regional de Investigación La Platina,
Instituto de Investigaciones Agropecuarias.
Los autores agradecen a los correctores Patricia Estay, Ingeniera Agrónoma M.Sc.
y Gabriel Saavedra, Ingeniero Agrónomo Ph.D. y a la Bibliotecaria Sra. Verónica
Díaz por sus observaciones al manuscrito original de esta publicación.
Director Responsable:
Guido Herrera M.
Ingeniero Agrónomo. Ph.D., Director Regional INIA - La Platina.
Boletín INIA Nº 224.
Cita bibliográfica correcta:
Sepúlveda R., P. (ed.) 2011. Virus trasmitidos por insectos vectores en tomate
en la Región de Arica y Parinacota: situación actual y manejo. 64 p.
Boletín INIA Nº 224. Instituto de Investigaciones Agropecuarias. Centro de
Investigación Agropecuaria del Desierto y Altiplano, Ururi. Arica, Chile.
© 2011. Instituto de Investigaciones Agropecuarias, INIA.
INIA - Ururi. Magallanes 1865, Arica. Teléfono (56 - 58) 313676
ISSN 0717 - 4829.
Permitida su reproducción total o parcial citando la fuente y los autores.
Diseño y Diagramación: Jorge Berríos V.
Impresión: Salesianos Impresores S.A.
Cantidad de ejemplares: 500.
Santiago, Chile, 2011.
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AGRADECIMIENTOS
L
os autores de este boletín, desean expresar
sus sinceros agradecimientos, en primer término al Gobierno Regional de Arica y Parinacota, por creer en esta iniciativa y proveer el
financiamiento necesario para el desarrollo de esta
investigación.
Por otra parte, este trabajo no hubiera sido posible, sin la activa participación de los agricultores
de tomate de los Valles de Azapa, Chaca y LLuta,
quienes permitieron realizar actividades en sus cultivos y obtener los resultados que se detallan en
este boletín. A su vez, con su presencia realzaron
las actividades divulgativas realizadas durante todo
el proyecto.
En forma particular deseamos destacar la colaboración de las señoras Herminia Aguilar y Felisa Viza
y de los señores Bruno Aravena, Eliazar Calle, Víctor
Castro, David Ramos y Alberto Yampara.
Finalmente, agradecemos a la Facultad de Ciencias Agronómicas de la Universidad de Tarapacá,
por permitir realizar experimentos en sus campos.
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ÍNDICE
Prólogo
________________________________ 7
Introducción _____________________________ 9
Capítulo 1.
Aspectos generales de los virus
de las plantas ___________________________ 13
(Germán Sepúlveda Ch.)
Aspectos generales ____________________
Concepto de virus __________________
Modo de infección __________________
Modo de transmisión de los virus _____
Movilización de los virus
dentro de la planta __________________
Síntomas generales __________________
Referencias bibliográficas _______________
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16
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Capítulo 2.
Prospección y diagnóstico de virus
en tomate _______________________________ 21
(Marlene Rosales V., Claudia Medina V.,
Roxana Mora R. y Claudia Rojas B.)
Metodología empleada para
el diagnóstico viral ____________________
Situación virológica del tomate en
la Región de Arica y Parinacota __________
Otros hospederos virales _______________
Conclusiones _________________________
Referencias bibliográficas _______________
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Capítulo 3.
Mosquitas blancas como vectores
de virus en tomate en la Región
de Arica y Parinacota _____________________ 33
(Marlene Rosales V., Claudia Medina V.,
Judith K. Brown, Germán Sepúlveda Ch.
y Paulina Sepúlveda R.)
Relevancia de biotipos de B. tabaci
y métodos de identificación _____________
Prospección e identificación de mosquitas
blancas en los valles de la Región
de Arica y Parinacota __________________
Complejo mosquita
blanca-Begomovirus ___________________
Otros antecedentes epidemiológicos de
mosquitas blancas en el cultivo de tomate
en el Valle de Azapa ___________________
Conclusiones _________________________
Referencias bibliográficas _______________
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Capítulo 4.
Manejo de enfermedades virales trasmitidas
por insectos en tomates en la Región
de Arica y Parinacota _____________________ 49
(Paulina Sepúlveda R., Claudia Rojas B.,
Marlene Rosales V. y Germán Sepúlveda Ch.)
Efecto de virus en rendimiento __________
Conclusiones ____________________
Manejo de enfermedades virales _________
Exclusión _______________________
Conclusiones ____________________
Uso de manto térmico (cubierta de
polipropileno) como barrera física
en el cultivo _______________________
Conclusiones ____________________
Recomendaciones generales ____________
Referencias bibliográficas _______________
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PRÓLOGO
E
ste boletín técnico, consolida los principales
aspectos del trabajo desarrollado en el marco
del proyecto “Validación del paquete tecnológico para el manejo de virus transmitidos por
mosquitas blancas en el cultivo del tomate en la
Región de Arica y Parinacota” que contó con el
financiamiento del Gobierno Regional y que fue
ejecu tado por el Instit uto de I nvestigac iones
Agropecuarias (INIA, URURI y LA PLATINA) en coejecución con el Departamento de Recursos Ambientales, Universidad de Tarapacá.
Considerando la importancia del cultivo de tomate
para la Región de Arica y Parinacota y las severas
pérdidas en producción ocurridas por problemas
de origen viral en los últimos años, justificaron plenamente la ejecución de este proyecto que concluyó con resultados relevantes.
La utilización de técnicas moleculares para la detección de los virus, permitió la identificación y
clasificación de los agentes virales y vectores y así,
establecer claramente la causa de los problemas
patológicos que afectaban el cultivo. Simultáneamente, se establecieron las medidas de manejo que
permitirán mitigar, el efecto de estos agentes virales
en la economía de los agricultores regionales.
Parte de la información contenida en este boletín,
ha sido publicada con anterioridad en artículos
divulgativos y congresos científicos.
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INTRODUCCIÓN
D
e acuerdo a la información del VIII Censo Nacional Agropecuario y Forestal del año 2007, la Región de Arica y Parinacota
cuenta con 6.684 hectáreas de suelos cultivados; de éstos, la
superficie dedicada a hortalizas en la Región asciende a 3.091,6 hectáreas, lo que representa un 46,3% de la superficie total cultivada a nivel
regional y a un 3,2% de la superficie nacional cultivada con hortalizas.
El Valle de Azapa, ubicado en esta Región, presenta gran importancia
económica para la ciudad de Arica y el país, al contribuir como fuente
de ingreso a través de la agricultura. El cultivo del tomate en la Región
posee, de acuerdo a los resultados preliminares VIII Censo Nacional
Agropecuario y Forestal, una superficie de 843 hectáreas para consumo fresco. Lo que equivale al 13% de la superficie nacional dedicada a
este cultivo, alcanzando una producción de 100.000 toneladas por temporada. Aunque esta superficie sea pequeña comparada con la del resto del país, es de gran importancia, ya que esta zona abastece durante
los meses de invierno el mercado centro-sur.
El complejo de plagas y enfermedades que afectan a los cultivos requiere una alta inversión para lograr su control, lo que representa un
importante porcentaje de los costos de producción. Este último aspecto genera un efecto ambiental negativo debido a la alta carga de pesticidas que se aplican para controlar los insectos plagas, principalmente
vectores de virus como mosquitas blancas (Bemisia tabaci y Trialeurodes
vaporarorium) y pulgones (Aphis sp.).
A partir del año 2006, se detectaron una serie de enfermedades sistémicas
que, de acuerdo a estimaciones en terreno, tienen alto impacto en la
producción. Asociado a lo anterior, las fluctuantes condiciones climáticas
de los últimos años, han permitido la proliferación de diversos factores
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biológicos y ambientales transmisores de enfermedades virales. Esto trajo como consecuencias que en el año 2007 se perdiera el 50% de la producción de tomates del Valle de Azapa, producto de infecciones virales.
Considerando lo anteriormente señalado, en el año 2009 el Gobierno
Regional de Arica y Parinacota financió un proyecto titulado “Validación del paquete tecnológico para el manejo de virus transmitidos por
mosquitas blancas en el cultivo del tomate en la Región de Arica y
Parinacota”, cuyo objetivo fue desarrollar estrategias de manejo agronómico y fitosanitario para la sustentabilidad de la producción de tomates de la provincia de Arica y así reducir las pérdidas generadas por
las enfermedades virales en el cultivo de tomates, al hacer sustentable
la superficie cultivada, la que exige óptima calidad del producto y riguroso control fitosanitario.
Esto se realizó integrando la información epidemiológica generada con
el diagnóstico de la situación fitosanitaria del cultivo del tomate (relacionado con plagas y enfermedades presentes en el cultivo) en los valles de Azapa, LLuta y Chaca. Paralelamente, se desarrollaron actividades de investigación en módulos demostrativos, en los que se evaluaron alternativas de manejo agronómico y fitosanitario que permitieran
aminorar las pérdidas provocadas por estos agentes fitopatógenos. Estas actividades fueron realizadas bajo estrecha relación con los usuarios del proyecto, de forma que el acceso a la innovación y alternativas
de manejo fueran incorporadas rápidamente por los usuarios.
Adicionalmente, se realizaron diversas actividades de capacitación en
seminarios y demostrativas en campo, como también publicaciones
divulgativas de la información generada por el proyecto, que se incluyen en el presente boletín.
Dentro de los hechos destacables de este proyecto se puede señalar:
• La identificación de dos nuevos virus afectando al cultivo del tomate en los Valles de Azapa, Lluta y Chaca:
• El Virus del mosaico peruano del tomate (PToMV, Potyvirus) cuyo
agente vector son los pulgones.
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• El Virus del estriado amarillo de las venas del tomate (ToYVSV,
Begomovirus), cuyo vector son las mosquitas blancas Bemisia
tabaci, biotipo B, determinadas hace poco en Chile y que sólo se
presentan en esta región del país.
• El fortalecimiento de las interacciones entre la Universidad de
Tarapacá y el INIA, a través de coejecucion de actividades realizadas en este proyecto y la trasferencia de nuevas tecnologías
moleculares de detección de virus a laboratorios de la Región.
El presente boletín técnico entrega los resultados del proyecto “Validación del paquete tecnológico para el manejo de virus transmitidos por
mosquitas blancas en el cultivo del tomate en la Región de Arica y
Parinacota” y es una contribución para los agricultores, técnicos y profesionales del agro sobre los problemas virales trasmitidos por estos
insectos y sus alternativas de manejo en la Región de Arica y Parinacota.
Paulina Sepúlveda R.
Ingeniera Agrónoma M.SC.
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tomatePÍ
en T
la UL
RegiónO
de Arica
1 y Parinacota: situación actual y manejo
ASPECTOS GENERALES DE
LOS VIRUS DE LAS PLANTAS
Germán Sepúlveda Ch.
Ingeniero Agrónomo Ph.D.
ASPECTOS GENERALES
Concepto de virus
L
os virus corresponden a entidades biológicas pequeñas y simples
que pueden causar enfermedad en el hospedero. Son núcleo - proteínas que se multiplican sólo en células vivas. Se pueden observar
únicamente por medio de microscopio electrónico y están conformados
por dos elementos básicos: un ácido nucleico (ARN o ADN) y proteínas.
Son agentes infecciosos causante de enfermedades en diversos organismos vivos. La palabra virus es de origen latino y significa pus o veneno. No son celulares ni se encuentran constituidos por ellas, pero se
propagan induciendo a la célula hospedera a que los multiplique utilizando su energía y su maquinaría biosintética. Debido a esto, el metabolismo de los organismos infectados se altera a tal grado que enferman. Los virus no matan a sus hospederos de forma directa. Sin embargo, desvían el metabolismo generando sustancias extrañas y alterando
diversas funciones vitales e induciendo el desarrollo de síntomas. En
las plantas, los síntomas pueden variar desde simples cambios de color
hasta necrosis severa o muerte súbita de las plantas. En algunos otros
casos los síntomas son casi imperceptibles como en el caso de los
hospedantes asintomáticos.
En su novena versión la nómina oficial del Comité Internacional de
Taxonomía de Virus - ICTV - alcanza a 2.285 especies virales, de las
cuales 736 afectan plantas vasculares distribuyéndose en 75 géneros y
16 familias.
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Modo de infección
El proceso de infección en el hospedero vegetal se inicia cuando el
virus encuentra una herida en la pared celular, la que puede ser provocada por insectos, por labores culturales propias de cada cultivo, provocadas por el hombre u otras de distinto origen.
Modo de transmisión de los virus
Los virus son biotróficos – parásitos obligados – por lo que no se pueden desarrollar en materia orgánica muerta, requieren de tejido vivo
para su multiplicación activa o simplemente para estar en reposo. Sin
embargo, el Virus del mosaico del tabaco (TMV) corresponde a una de
las pocas excepciones de la regla antes mencionada, debido a que puede
sobrevivir en restos de tejidos infectados que quedan en el campo, sirviendo de inóculo primario en el siguiente ciclo. A continuación se
señalan las principales formas de trasmisión de los virus:
• Propagación vegetativa: Siempre que las plantas se propaguen
vegetativamente mediante injerto (Figura 1 B), esquejes, tubérculos,
bulbos o rizomas, cualquier tipo de virus que se encuentre en la
planta madre, será transmitido a la progenie.
• Mecánica: Los virus pueden ser transmitidos a algunas plantas mediante inoculación mecánica, pero no todos pueden infectar y establecer una infección. En teoría, las partículas virales pueden ser introducidas a células vivas por este método, pero para que el virus
llegue a ser funcional depende de una gran variedad de condiciones como: el grado de susceptibilidad de la célula receptora, funcionamiento del genoma viral dentro de la célula, condiciones necesarias para la maduración del virus, factores ambientales, etc. En
general, la transmisión mecánica puede ocurrir de manera natural
(campo) y de forma artificial (laboratorio); en campo, dicha transmisión puede efectuarse entre plantas bastantes próximas al rosarse
con el viento, cuando las plantas son dañadas por el hombre en las
labores de cultivo (como el caso del TMV), etc. La transmisión mecánica artificial es de gran importancia a nivel experimental y se
puede realizar de diferentes formas: frotis; injerto e inyecciones.
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Figura 1. Algunos agentes responsables de la diseminación de virus
en las plantas. A: Nematodos; B: Injerto; C: Polen; D: Semillas.
• Semilla: La transmisión por semilla constituye uno de los factores
más importantes en el desarrollo epidémico de algunos virus. Las
semillas infectadas dan origen a plántulas que representan una fuente
de inóculo inicial temprana, que además se encuentra uniformemente distribuido. Las plántulas infectadas constituyen reservorios
a partir de los cuales ocurre la dispersión secundaria del virus, lo
cual sucede por transmisión mecánica o mediante vectores. La gran
mayoría de los virus que se transmiten por semilla, persisten en el
embrión; el porcentaje de transmisión depende de la raza del virus,
el hospedante, las condiciones ambientales, entre otros factores, y
su "longevidad" depende del hospedante, inóculo, condiciones de
almacenamiento y el período de almacenaje. Los virus asociados
con las semillas son acarreados de dos formas: como una infección
o como una infestación. La infección implica que el virus es llevado
internamente, inmerso en los tejidos de la semilla y cuando el virus
es llevado pasivamente se le conoce como infestación o contaminación. Esta forma de transmisión se conoce como transmisión vertical de virus (Figura 1 D);
• Polen: Cuando una planta está infectada, el virus tiene la capacidad
de llegar a infectar el polen y cuando este es acarreado por el viento
o por insectos el virus se transmite de una planta enferma a una
sana por este medio. La transmisión por medio del polen está muy
relacionada con la transmisión de virus por semilla (Figura 1 C)
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• Vectores: La mayoría de los virus vegetales son transmitidos de planta
en planta por agentes vectores: insectos (pulgones, mosquitas blancas, trips), nematodos (Figura 1 A), ácaros y hongos. Estos agentes
vectores son capaces de provocar heridas que hacen posible la diseminación horizontal de los virus fitopatógenos.
Movilización de los virus dentro de la planta
Los virus inician su replicación en el mismo punto de penetración,
posteriormente se mueven de una célula a otra. Esta movilización es
lenta debido a que se realiza a través de plasmodesmos (unión entre
células adyacentes). Al llegar al sistema vascular (xilema o floema), la
movilización del virus en la planta adquiere mayor rapidez y se distribuye junto a los fotosintatos.
El tiempo que tarda un virus en movilizarse en una planta depende de
varios factores, tales como variedad de la planta, tipo de virus, edad de
la planta al momento de la inoculación, y temperatura, entre otros factores.
Síntomas Generales
Antes del desarrollo de las técnicas de diagnóstico rápido, los síntomas
fueron el único medio para aproximarse a la caracterización de las
enfermedades causadas por virus en las plantas. Gracias a los métodos
serológicos, moleculares y genéticos, se incrementó el conocimiento
sobre las propiedades de los virus, permitiendo distinguir a estos
fitopatógenos de otras enfermedades de las plantas.
En la actualidad los síntomas tienen considerable interés, ya que permiten evaluar los efectos de las virosis y, en muchos casos, son el único recurso para diagnosticar rápidamente las virosis en un cultivo. Además, los síntomas son el criterio básico para nominar al agente causal
de las enfermedades causadas por virus.
La infección viral usualmente se acompaña de una apariencia normal
del hospedero, generando infecciones asintomáticas. En el año 1925
ocurre el primer reporte de plantas asintomáticas al registrar la presen16
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cia de virus en plantas de papa aparentemente sanas. El problema de
las infecciones asintomáticas tiene particular importancia en la certificación de programas de producción de plantas libres de virus. Además, reviste valor en el control de las enfermedades causadas por virus, ya que plantas asintomáticas pueden actuar como fuente de inóculo
para cultivos sanos.
Los síntomas generales que se puede observar en plantas cultivadas son:
• Disminución del tamaño de planta (enanismo).
• Disminución del tamaño y número de frutos.
• Mosaico, se caracteriza por la alternancia de color verde natural,
con el desarrollo de áreas cloróticas o verde claro en hojas o frutos.
Dependiendo de la intensidad de la coloración, el mosaico puede
ser severo o fuerte (cuando hay una clara diferencia entre el tejido
normal y clorótico) y suaves o moteados (cuando la diferencia es
difusa). Los mosaicos pueden presentarse de forma indistinta en los
tejidos o bien pueden estar restringidos a las nervaduras secundarias o terciarias de las hojas.
• Amarillez. Se presenta cuando todo el follaje de la planta se torna
clorótico.
• Anillos. Manchas anilladas completas o incompletas, producidas
principalmente por virus transmitidos por nematodos.
• Necrosis. Corresponde a la muerte del tejido, las más comunes son
las estrías en los tallos, en los peciolos y en la nervadura y hojas.
• Pétalos variegados.
• Mal formaciones en hojas.
• Anormalidad del crecimiento. Se trata de distorsiones en las hojas,
pérdida del área foliar, inclinación hacia abajo, hojas filiformes y /
o hinchamiento en los tallos.
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Estos síntomas (Figura 2) se manifiestan directamente en la reducción
del rendimiento y por lo tanto, en pérdida económica.
Figura 2. Síntomas asociados a tomate registrados en
Arica. A y D: maduración irregular de frutos;
B: Distorsión de hojas y folíolos; C: Mosaico;
E: Epinastia (acucharamiento en hojas)
y aborto de flores.
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REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS
Agrios, G.N. 1997. Plant Pathology.
635 p. Fourth edition. Academic
Press. New York, USA.
F a uq u e t, C .M ., M a y o, M .A .,
Maniloff, J., Desselberger, U. and
Ball, L.A. 2005. Virus Taxonomy.
VIII Report of the International
Committee on Taxonomy of Viruses. 1162 p. Elsevier/Academic
Press, London.
Kassanis, B. 1955. Some properties
of fou r viru ses iso la te d from
C a rn a tio n pla n ts. A nn a ls o f
Applied Biology 43: 3 – 113.
Nishimura, M. 1918. A carrier of the
mosaic disease. Bulletin of the
Torrey Botanical Club 45:219 –
231.
Johnson, J. 1925. Transmission of
viruses from apparently healthy
potatoes. p. 1-12. Research Bulletin Nº 63. Wisconsin Agricultural Experimental St., USA.
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de Arica
2 y Parinacota: situación actual y manejo
PROSPECCIÓN Y DIAGNÓSTICO
DE VIRUS EN TOMATE
Marlene Rosales V.
Bioquímica Ph.D.
Claudia Medina V.
Bioquímica.
Roxana Mora R.
Técnica Química.
Claudia Rojas B.
Ingeniera Agrónoma.
E
l cultivo de tomate se ve afectado por más de 200 enfermedades
causadas por hongos, nematodos y virus, que afectan al cultivo
en diferentes estados de su desarrollo produciendo disminuciones importantes en el rendimiento. En el año 2007, las condiciones
climáticas imperantes permitieron la dispersión y manifestación de enfermedades de origen viral, las que llegaron a producir considerables
pérdidas en la producción de tomates en el Valle de Azapa de la Región de Arica y Parinacota. Por ello, durante el desarrollo del proyecto
“Validación del paquete tecnológico para el manejo de virus transmitidos por mosquitas blancas en el cultivo del tomate en la Región de
Arica y Parinacota” financiado por el gobierno regional, se clarificó la
etiología o identidad de los agentes causales de estas enfermedades
virales, así como sus agentes vectores, de forma de diseñar estrategias
de manejo y control para los distintos agentes virales y sus vectores.
METODOLOGÍA EMPLEADA
PARA EL DIAGNÓSTICO VIRAL
Dos técnicas fueron utilizadas para la detección y diagnostico viral: la
p ru eb a in mu no en zi má ti c a li ga da a e nz imas ( E nz yme L in ke d
Immunosorbent Assay, ELISA) y la reacción en cadena de la polimerasa
(Polymerase Chain Reaction, PCR).
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La prueba de ELISA es una técnica basada en la utilización de
anticuerpos policlonales o monoclonales que permiten detectar
antígenos específicos, es una técnica rápida, de sensibilidad intermedia y de fácil ejecución, lo que permite analizar un gran número de
muestra. Esta técnica se utilizó para analizar ocho virus que usualmente afectan el cultivo de tomate como son: Virus pertenecientes al género Potyvirus, Virus del mosaico del pepino (CMV), Virus del mosaico
de la alfalfa (AMV), Virus del mosaico del pepino dulce (PepMV), Virus
del mosaico del tomate (ToMV), el Virus del bronceado del tomate
(TSWV), Virus del grabado del tabaco (TEV) y Virus Y de la papa (PVY).
Por otro lado, para el análisis de un grupo de virus de gran importancia
en los cultivos de tomate como son los Begomovirus, se utilizó la técnica
de PCR, debido a que no existen anticuerpos comerciales que permitan
realizar una identificación confiable y reproducible. Esta técnica se basa
en la amplificación de fragmentos de ADN específicos. Para la mayoría
de los virus de plantas que tienen como material genético ARN, a diferencia de los Begomovirus que son ADN, es necesario utilizar una variante del PCR tradicional, correspondiente a la transcripción reversa
(RT-PCR) esto es a partir de la hebra de ARN generar un ADN complementario (c ADN) para realizar posteriormente el PCR tradicional.
Esta técnica es rápida y económica para hacer un número ilimitado de
copias de cualquier fragmento del ADN, es de mayor sensibilidad que
la prueba de ELISA. Considerando la gran sensibilidad de esta técnica,
se utilizó en este proyecto para la identificación de tres virus en los
Valles de la Región de Arica y Parinacota: Virus del mosaico peruano
del tomate (PtoMV) (perteneciente al grupo de los Potyvirus), Virus del
mosaico del pepino dulce (perteneciente al grupo de los Potexvirus) y
virus del grupo de los Begomovirus (Cuadro 1).
SITUACIÓN VIROLÓGICA DEL TOMATE
EN LA REGIÓN DE ARICA Y PARINACOTA
En los últimos años, en la Región de Arica y Parinacota se ha observado en tomates, diferentes síntomas que pueden estar asociados a agentes virales, ellos son: deformación, disminución del tamaño y manchas
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Cuadro 1. Partidores utilizados para diagnóstico viral
de PtoMV, PepMV y Begomovirus.
Virus
Partidor
Secuencia nucleotidica
Referencia
PtoMV
CP-F
CP-R
5‘ CGG CAA CCA AAA GTG AAT 3‘
5‘ CTC TTG CTC GGA CGG ATG T 3‘
Diseñados por
Rosales M.
PepMV
TGB-F
UTR-R
5‘ CAC ACC AGA AGT GCT TAA AGC A 3‘
5‘ CTC TGA TTA AGT TTC GAG TG 3‘
Mumford y
Metcalfe, 2001
5‘ GCC HAT RTA YAG RAA GCC MAG RAT 3‘
5‘ GGR TTD GAR GCA TGH GTA CAN GCC 3‘
Wyatt y Brown,
1996.
Begomovirus AVcore
ACcore
en los frutos, además de reducción del tamaño de las plantas, amarilleo
intervenal en hojas, amarillez, mosaico y hojas abullonadas o con ampollas (Figura 3).
Figura 3. Síntomas observados en frutos (A, B y C) y
hojas (D, E, F y G) en la Región de Arica y Parinacota.
En los frutos se observa disminución del tamaño (A),
manchas (B) y deformación (C), por su parte en las
hojas se aprecia amarilleo intervenal (D), hojas
abullonadas o con ampollas (E), mosaico y amarillez
(F) y reducción del tamaño de la planta (G).
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Prospecciones realizadas a más de mil muestras de tomate en los diferentes valles de la Región (Azapa, Lluta y Chaca), entre los años 20092011, han demostrado que un 57,1% de las muestras fueron positivas a
Begomovirus, 26,9% de las muestras fueron positivas a PepMV y 26,9%
de ellas positivas a Potyvirus (Cuadro 2).
Cuadro 2. Resumen de muestras positivas para Begomovirus,
Potyvirus y PepMV en los Valles de Azapa, Chaca y Lluta
de la Región de Arica y Parinacota (2009-2010).
Virus
Valles de la Región de Arica y Parinacota
Número y porcentaje
Total
de muestras positivas
muestras
Azapa
Chaca
Lluta
positivas (%)
Total
muestras
analizadas
Begomovirus
424 (65,4)
31 (38,8)
21 (19,8)
476 (57,1)
834
Potyvirus
231 (31,2)
2 (2,5)
11 (12,6)
244 (26,9)
908
PepMV
195 (26,3)
26 (32,5)
23 (26,4)
244 (26,9)
908
Los Begomovirus son los virus
que presentan mayor incidencia
en la Región de Arica y Parinacota. Como se observa en la Figura
4, este virus se presentó en los tres
valles; sin embargo, presenta una
mayor prevalencia en el Valle de
Azapa, donde su incidencia alcanza al 65,4% y en menor medida en el Valle de Lluta donde
su incidencia llega solo al 19,8%.
Los Begomovirus, también conocidos como geminivirus, comprenden una numerosa y diversa
familia (Geminiviridae) de virus
de plantas. Estos han sido considerado virus emergentes, pues su
24
Figura 4. Distribución de virus en
cultivos de tomate presentes en los
Valles de Azapa, Chaca y Lluta en
la Región de Arica y Parinacota.
Boletín INIA, Nº 224
Virus trasmitidos por insectos vectores en tomate en la Región de Arica y Parinacota: situación actual y manejo
incidencia y distribución mundial ha aumentado considerablemente
en la última década. Su vector natural corresponde a la Mosquita blanca del tabaco, Bemisia tabaci, la cual ha sido reportada en los valles de
la nortina región de Chile, encontrándose el biotipo B de este insecto,
considerado eficiente al igual que otros biotipos de B. tabaci, respecto
a su capacidad de actúar como vector de virus. Debido a su polifagia y
sus elevadas potencialidades multiplicativas, hacen que se le considere como el principal agente de dispersión de Begomovirus.
Debido a la importancia que han presentado las infecciones de
Begomovirus en la Región de Arica y Parinacota y considerando la gran
diversidad de especies virales que pueden infectar tomate (unas 34 especies de Begomovirus reconocidas y 18 tentativas han sido encontradas infectando naturalmente al tomate), se realizó la secuenciación
parcial del genoma de los Begomovirus detectados en esta región. Los
resultados revelaron que la especie encontrada en la región presenta
un 94% de identidad con el Virus del estriado de las venas amarillas
del tomate (Tomato yellow vein streak virus, TYVSV), el cual ha sido
recientemente descrito por investigadores infectando papas y tomates
en Argentina y Brasil. En tanto, PepMV y Potyvirus han presentado un
porcentaje total de muestras positivas correspondientes al 26,9%, teniendo cada uno de ellos una distribución característica en los valles
de la Región (Figura 4 y Cuadro 2).
PepMV perteneciente al grupo de Potexvirus, es reportado por primera
vez en 1974 en el Valle de Cañete, Perú. En Chile se comenzó a observar desde 2001 en cultivos de tomates en invernaderos de distintos
sectores de la Región de Valparaíso. Estudios realizados por el Servicio
Agrícola y Ganadero entre los años 2001-2002 reportaron además la
presencia de este virus en cultivos comerciales de la Región de Tarapacá
(actualmente Región de Arica y Parinacota). Estos virus son transmitidos principalmente por contacto y posiblemente por semillas. Los resultados de las prospecciones realizadas en los valles de la Región de
Arica y Parinacota entre los años 2009-2011 han mostrado una distribución similar de este virus en los Valles de Azapa, Chaca y Lluta,
presentándose levemente superior en el Valle de Chaca con un 32,5%
de incidencia (Cuadro 2 y Figura 4).
Boletín INIA, Nº 224
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Virus trasmitidos por insectos vectores en tomate en la Región de Arica y Parinacota: situación actual y manejo
Finalmente, se han encontrado muestras infectadas con Potyvirus. Este
grupo de virus es transmitido por áfidos o pulgones, los que trasmiten
los virus en forma no persistente. Estos virus se ha encontrado presente
en los tres valles analizados, encontrándose una mayor incidencia en
el Valle de Azapa alcanzando un 31,2%, en tanto en el Valle de Chaca
solo se registraron dos muestras con este virus (Cuadro 2). Considerando que el anticuerpo utilizado para la detección de Potyvirus permite
realizar la detección universal de este género viral, se debió realizar la
identificación a nivel de especie a través de la secuenciación del fragmento obtenido a partir de RTPCR utilizando partidores universales para Potyvirus. Los análisis
de las secu encia s ge nómi cas
virales revelaron una homología
del 94% con el aislado Cuzqueño-2 del Virus del mosaico peruano del tomate (PtoMV), siendo el
primer reporte de este virus en
Chile. En la prospección realizada en los valles de la Región de
Arica y Parinacota, como se obFigura 5. Distribución de infecciones
serva en la Figura 5, PtoMV se
con el Virus del mosaico peruano
encontró en los Valles de Azapa
del tomate, PtoMV, en los Valles
(15,2%) y Chaca (10%).
de Azapa, Chaca y Lluta.
Las infecciones virales observadas en las plantas de tomate en los diferentes valles pueden ser simples o mixtas (Figura 6 y Cuadro 3). De
esta se aprecia que en el Valle de Azapa aproximadamente el 79% de
las muestras analizadas presentan infección por uno o más virus, siendo las infecciones solo por Begomovirus (35,8%) las de mayor incidencia en este valle. En el Valle de Chaca, aproximadamente el 62% de las
muestras analizadas presentan algún tipo de infección viral, sin embargo, no se presentaron infecciones simples con Potyvirus en este valle y
la mayor incidencia viral está concentrada en infecciones simples con
Begomovirus (28,8%) seguido de infecciones simples con PepMV
(22,5%).
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Boletín INIA, Nº 224
Virus trasmitidos por insectos vectores en tomate en la Región de Arica y Parinacota: situación actual y manejo
Figura 6. Infecciones virales simples y mixtas en cultivos
de tomate presentes en los Valles de Azapa, Chaca y Lluta
en la Región de Arica y Parinacota, 2009-2010.
Cuadro 3. Resumen de infecciones virales simples y mixtas entre
Begomovirus, Potyvirus y PepMV en los Valles de Azapa, Chaca
y Lluta de la Región de Arica y Parinacota, 2009-2010.
Virus
Valles de la Región de Arica y
Parinacota, número y porcentaje
de muestras positivas a infección
Azapa
Chaca
Lluta
Begomovirus
Potyvirus
PepMV
224 (35,8)
53 (8,5)
33 (5,3)
23 (28,8)
0 (0)
18 (22,5)
6 (6,9)
8 (9,2)
7 (8,0)
Begomovirus + Potyvirus
Begomovirus + PepMV
Potyvirus + PepMV
Begomovirus + Potyvirus + PepMV
Negativas
Total muestras analizadas
67 (10,7)
57 (9,1)
24 (3,8)
39 (6,2)
128 (20,5)
625
1 (1,3)
7 (8,8)
1 (1,3)
0 (0)
30(37,5)
80
1 (1,1)
14 (16,1)
2 (2,3)
0 (0)
49 (56,3)
87
Finalmente, el Valle de Lluta es el que presenta una menor incidencia
viral alcanzando solo al 43% de las muestras, en este valle se observa
una mayor incidencia de infecciones mixtas por Begomovirus y PepMV
(16,1%).
Boletín INIA, Nº 224
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Virus trasmitidos por insectos vectores en tomate en la Región de Arica y Parinacota: situación actual y manejo
OTROS HOSPEDEROS VIRALES
La Región de Arica y Parinacota es la principal proveedora de hortalizas entre los meses de Mayo a Noviembre para el centro y sur del país,
los cultivos que siguen en importancia después del tomate corresponden a porotos verdes, pimiento morrón, pepino de ensalada y zapallo
italiano. Se analizaron muestras de porotos verdes, pimiento, malezas
y Solanum chilense, debido a la capacidad de estas dos últimas como
importantes reservorios virales. Las Figuras 7 a 9, reflejan los resultados de la contaminación por los diferentes agentes virales en las especies analizadas.
Figura 7. Porcentaje de muestras positivas a infecciones por Begomovirus en distintos hospederos en la
Región de Arica y Parinacota.
Figura 8. Porcentaje de muestras positivas a infecciones por PepMV en distintos hospederos en la Región
de Arica y Parinacota.
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Virus trasmitidos por insectos vectores en tomate en la Región de Arica y Parinacota: situación actual y manejo
Figura 9. Porcentaje de muestras positivas a infecciones por PtoMV en distintos hospederos en la Región
de Arica y Parinacota.
En cultivos de porotos verdes se encontró un 8,6%
de muestras positivas a Begomovirus, a diferencia
de lo que ocurre en cultivos de pimiento en los
que se encontraron infecciones con tres virus, presentando una mayor incidencia de infecciones con
PepMV (25%), seguidas por PtoMV (22,7%) y finalmente Begomovirus (8,7%).
Por otra parte, en las muestras analizadas de la planta
endémica Solanum chilense, las cuales pueden servir como importantes reservorios virales a pesar de
no presentar síntomas, se encontraron infecciones
con Begomovirus y en mayor medida con PtoMV,
en el cual alcanza al 41,9%.
Los resultados del análisis a malezas reflejaron que
un 15,4% de ellas fueron positivas a Begomovirus.
En la Figura 10, se consolidan los resultados para
los distintos agentes virales analizados por cada
especie vegetal. Se destaca Solanum chilense como
reservorio del Virus del mosaico peruano del tomate.
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Virus trasmitidos por insectos vectores en tomate en la Región de Arica y Parinacota: situación actual y manejo
Figura 10. Distribución de virus en cultivos de tomate,
pimiento, porotos verdes, malezas y Solanum chilense,
en los Valles de la Región de Arica y Parinacota.
CONCLUSIONES
En los cultivos de tomate en los valles de la Región de Arica y Parinacota se
ha encontrado la presencia de un Potexvirus (PepMV) y de dos virus que no
habían sido reportados con anterioridad en el país correspondientes a un
Begomovirus (TYVSV) y Potyvirus (PtoMV), presentando una mayor incidencia en los valles hortícolas de esta Región las infecciones causadas por
Begomovirus. Además, se han observado infecciones virales simples y mixtas en los cultivos de tomate en los Valles de Azapa, Chaca y Lluta.
El Valle de Azapa es el que presentó mayor incidencia de infecciones virales,
siendo la más prevalente las infecciones causadas por Begomovirus. Por
otra parte, en el Valle de Lluta prevalecieron las infecciones mixtas con
Begomovirus y PepMV. En el Valle de Chaca las infecciones simples de
Begomovirus, seguida por las infecciones por PepMV, siendo escasas en
este valle las infecciones con Potyvirus.
También fue importante la presencia de estos virus en otros cultivos como
pimiento y porotos verdes, además de malezas y Solanum chilense; los cuales podría ser importantes reservorios virales, por lo que se debe considerar
el adecuado control de estas especies, de forma de disminuir la presencia
de inóculo primario y secundario a lo largo del período productivo del cultivo del tomate.
30
Boletín INIA, Nº 224
Virus trasmitidos por insectos vectores en tomate en la Región de Arica y Parinacota: situación actual y manejo
REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS
Colariccio, A., Eiras, M., Chaves, A.,
B ergm a nn , J., Z e rb in i, F.,
Harakava R.; Chagas, C. 2007.
Tomato yellow vein streak virus,
a new Begomovirus on tomato
from Brazil: complete DNA-A
sequence and some molecular
and biological features. Journal of
Plant Pathology 89: 385-390.
Jones, R., Koenig, R., Lesemann, D.
1980. Pepino mosaic virus, a new
Potexvirus from pepino (Solanum
muricatum). Annals of Applied
Biology. 94: 61-68.
Morales, F., Anderson, P. 2001. The
emergence and dissemination of
whitefly-transmitted geminivirus
in Latin America. Archives of
Virology 146:415-441.
Mumford, R., Metcalfe, E. 2001. The
partial sequencing of the genomic
RNA of a UK isolate of Pepino
mosaic virus and the comparison
of the coat protein sequence with
other isolates from Europe and
Peru. Archives of Virology 146:
2455-2460.
Ormeño, J., Sepúlveda P. 2005. Presencia de diferentes virus de pimiento (Capsicum annuum L.) en
especies de malezas asociadas al
cultivo. Agricultura Téc. [online].
2005, vol.65, Nº4 [citado 201108-30], pp. 343-355 . Disponible
en: http://www.scielo.cl/scielo.
p h p ?sc rip t=sc i_ a rtte x t&p id =
S0 36 5-28 072 00 500 040 00 01
&lng=es&nrm=iso>. ISSN 03652807. doi: 10.4067/S0365-28072
005000400001.
Boletín INIA, Nº 224
Rosales, M., Peña, E., Medina, C.,
M ora, R ., Ara ya , C. 20 09 .
Fitopatología molecular: Mecanismos y aplicaciones. Tierra Adentro Nº 58, p. 24-25.
Rosales, M., Sepúlveda, P., Sepúlveda,
G., Brown, J. 2009-B. Caracterización molecular preliminar del
c om plejo m osq uita b lan ca Begomovirus presente en la Región de Arica y Parinacota en
Chile. p. 134-137. In: XV Congreso Latinoamericano y XVIII Congreso Chileno de Fitopatología,
12-16 Enero, Santiago, Chile. Sociedad Chilena de Fitopatología,
Santiago.
Sepúlveda, P., Rosales, M., Madariaga, M., Mora, R., Rojas, C.
2009-C. Virus del mosaico peruano del tomate (PToMV), nuevo virus que afecta a tomates en el Valle de Azapa, Chile. p. 203. In: XV
Congreso Latinoamericano y XVIII
Congreso Chileno de Fitopatología, 12-16 Enero, Santiago, Chile. Sociedad Chilena de Fitopatología, Santiago.
Wyatt, S; Brown, J. 1996. Detection
o f su b gro up III ge m in iviru s
isolates in leaf extracts by degenerate primers and polymerase chain
reac
31
Virus trasmitidos por insectos vectores en tomate en la Región de Arica y Parinacota: situación actual y manejo
32
Boletín INIA, Nº 224
Virus trasmitidos por insectos vectores en CA
tomatePÍ
en T
la UL
RegiónO
de Arica
3 y Parinacota: situación actual y manejo
MOSQUITAS BLANCAS COMO
VECTORES DE VIRUS EN TOMATE
EN LA REGIÓN DE ARICA Y PARINACOTA
Marlene Rosales V.
Bioquímica Ph.D.
Claudia Medina V.
Bioquímica.
Judith K. Brown
Ingeniera Agrónoma Ph.D.
Germán Sepúlveda Ch.
Ingeniero Agrónomo Ph.D.
Paulina Sepúlveda R.
Ingeniera Agrónoma M.Sc.
E
n el mundo, uno de los principales vectores de virus del cultivo
de tomate, corresponden a mosquitas blancas clasificadas en el
Orden Hemiptera: Sternorrhyncha: Aleyrodidae. Se han descrito
cerca de 1.200 especies de mosquita blanca, sin embargo sólo unas
cuantas especies son plagas de cultivos importantes. Entre éstas encontramos a la especie Bemisia tabaci (Gennadius), también conocida como
mosca blanca del tabaco o del algodonero. Esta mosquita es una de las
pl agas más amplia ment e d istribui das en regi ones tropic ales y
subtropicales del mundo donde afecta a más de 600 especies de plantas cultivadas y silvestres.
Los daños directos causados por este insecto se deben a su alimentación a expensas de los nutrientes de la planta y a desórdenes fisiológicos causados por el biotipo B. Mientras que los indirectos se deben al
crecimiento de hongos ("fumaginas"), sobre la excreción de melaza por
la mosca blanca, lo que provoca una disminución de la superficie
fotosintética y dificulta la evapotranspiración y a la habilidad del estado adulto de transmitir, en forma circulativa y persistente, más de cien
especies virales pertenecientes a cuatro géneros virales: Begomovirus
(Geminiviridae), Crinivirus (Closteroviridae), Carlavirus (Betaflexiviridae)
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Virus trasmitidos por insectos vectores en tomate en la Región de Arica y Parinacota: situación actual y manejo
e Ipomovirus (Potyviridae). Durante las dos últimas décadas los
Begomovirus han emergido como patógenos devastadores, causando
grandes pérdidas económicas y amenazas a la producción de los cultivos hortícolas y ornamentales que pueden ser infectados.
La mosquita Bemisia tabaci se ha considerado en principio una plaga
de zonas tropicales y subtropicales de Centroamérica y el Caribe, sin
embargo poco a poco ha ido afectando cultivos de áreas más templadas. En Chile, en la Región de Arica y Parinacota, se han observado
altas poblaciones de mosquitas blancas (Figura 11) desde fines de la
década de los 90´s. Posteriormente, se observaron síntomas característicos de enfermedades virales en el cultivo del tomate, asociados a altas poblaciones de mosquita blanca en la zona limítrofe del norte de
Chile. En el año 2009, se realizó la primera identificación de un
Begomovirus bipartito infectando tomates en la Región de Arica y
Parinacota, provocando amarilleces, enrollamiento de hojas y plantas
de menor tamaño.
Un aspecto relevante de la biología de B. tabaci es el alto grado de
v a ri a b i l i d a d qu e e x i st e e n t re su s p o b l a c i on e s l a s q u e so n
morfológicamente indistinguibles, lo que ha generado el término de
“biotipos” de B. tabaci. Esta variabilidad es revelada por la existencia
de poblaciones aisladas geográficamente, que difieren en su habilidad
para alimentarse o reproducirse en un hospedero en particular, así como
también en la eficiencia con que transmiten diversos virus, en la inducción de reacciones fitotóxicas y en la resistencia a insecticidas.
Figura 11. Presencia de altas poblaciones de mosquitas blancas en hojas de
tomate (A) y malezas (B) en los valles de la Región de Arica y Parinacota.
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Boletín INIA, Nº 224
Virus trasmitidos por insectos vectores en tomate en la Región de Arica y Parinacota: situación actual y manejo
B. tabaci puede producir un promedio de 15 generaciones por año,
donde cada hembra puede depositar aproximadamente 200 huevos en
un período que puede ir entre 3 a 6 semanas. Diversos estudios de la
biología de B.tabaci han demostrado que los ciclos de vida de este
insecto varían en función de la temperatura, humedad relativa y planta
hospedera donde se desarrolla. Es por esto, que el ciclo de vida desde
huevo a adulto requiere 2 a 3 semanas en climas cálidos, pero puede
llegar a extenderse hasta dos meses en climas fríos. Este ciclo incluye
los estados de desarrollo de huevo, 4 estadios ninfales y posteriormente la emergencia del adulto alado.
B. tabaci fue tradicionalmente considerada como una plaga menor en
cultivos extensivos de zonas tropicales y sub-tropicales, pero al final
del siglo XX se convirtió en una plaga clave de cultivos hortícolas y
ornamentales en zonas de clima templado en todo el mundo, causando grandes pérdidas económicas.
El tomate parece ser una especie particularmente susceptible a los
Begomovirus, ya que unas 34 especies de este género han sido reconocidas y otras 18 especies virales tentativas han sido encontradas infectando naturalmente al tomate. La mayoría de estos virus inducen en el tomate síntomas característicos de las enfermedades de hoja rizada, incluyendo una severa reducción en el tamaño de la hoja, rizado
hacia abajo, arrugamiento intervenal,
clorosis intervenal y
marginal, decoloración púrpura de las
superficies abaxiales
de las hojas, acortamiento de entrenudos, desarrollo de
Figura 12.
pequeñas ramas y rePlantas de tomate
ducida formación de
infectadas con
Begomovirus.
fruto (Figura 12).
Boletín INIA, Nº 224
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Virus trasmitidos por insectos vectores en tomate en la Región de Arica y Parinacota: situación actual y manejo
RELEVANCIA DE BIOTIPOS
DE B. tabaci Y MÉTODOS
DE IDENTIFICACIÓN
B. tabaci se caracteriza por tener una amplia plasticidad en diferentes
hospederos, esto ha llevado a utilizar el término “biotipo” para designar las diferentes poblaciones de B. tabaci, las cuales son consideradas
especies criptic as, por lo que si bien no prese ntan diferencias
morfológicas que permitan diferenciarlas claramente en sus estados
ninfales y adulto, presentan otras características que permiten identificarlas, como el tipo de hospedero, la adaptación planta-hospedero, la
inducción de reacciones fitotóxicas, la resistencia a insecticidas y variaciones genéticas. A la fecha se han descrito aproximadamente 24
biotipos de B. tabaci. El biotipo B de esta mosquita induce desórdenes
fisiológicos en tomate (maduración desuniforme de los frutos) y cucurbitáceas (plateado de las hojas).
Los diferentes biotipos de B. tabaci son reconocidos usualmente por la
prese nc ia de re acc ion es fi tot óx ica s e sp ecí fic as y marca dores
bioquímicos de esterasas. Junto con ello, el uso de marcadores
moleculares ha contribuido considerablemente al estudio de la variación de esta mosquita blanca, ya que permiten obtener resultados más
confiables, precisos, reproducibles y son capaces de detectar pequeñas variaciones en el genoma.
Existen hoy en día varias técnicas utilizadas para la identificación de
los distintos biotipos de B. tabaci, las cuales presentan diferentes costos y complejidades. Una de las técnicas empleadas es la amplificación de ADN polimórfico al azar (RAPD, Random amplified polymorphic
DNA) la que ha sido útil en diferenciación de biotipos y distribución
geográfica de esta mosquita, este método se caracteriza por ser relativamente simple, permite analizar un gran número de muestras de forma simultánea, sin embargo su patrón de bandeo a menudo puede generar dificultad en la interpretación y puede ser poco reproducible.
Recientemente, se comenzó a usar la técnica de Polimorfismo en la
Longitud de los Fragmentos Amplificados (AFLP, amplified fragment
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Boletín INIA, Nº 224
Virus trasmitidos por insectos vectores en tomate en la Región de Arica y Parinacota: situación actual y manejo
length polymorphism), la cual entrega una mayor resolución de las diferencias genéticas que RAPD, sin embargo esta técnica es relativamente compleja, requiere mayor tiempo de trabajo y es costosa.
También se han realizado estudios filogenéticos moleculares basados
en la comparación de secuencias nucleotídicas de la subunidad
ribosomal 16S y el gen mitocondrial citocromo oxidasa I (mtCOI) las
que han permitido establecer relaciones genéticas entre distintas poblaciones de B. tabaci, sin embargo debido a que esta técnica requiere
realizar la secuenciación de los productos de PCR obtenidos se encarece su ejecución, por lo que para el análisis a gran escala se vuelve
poco práctica. Para casos como éste, la utilización de marcadores
microsatélites ha sido de gran utilidad, estos marcadores se caracterizan por ser altamente polimórficos y codominantes, sin embargo presentan una tasa de mutación relativamente alta. Para una buena identificación de los biotipos de B. tabaci es necesario utilizar hembras, debido a que una de las características de las mosquitas blancas es que
presentan una reproducción haplo-diploide, en la que los huevos fecundados dan origen a hembras y en que los machos se producen a
partir de óvulos no fertilizados, por lo que las hembras heredan el material genético de ambos padres.
PROSPECCIÓN E IDENTIFICACIÓN
DE MOSQUITAS BLANCAS EN
LOS VALLESDE LA REGIÓN DE
ARICA Y PARINACOTA
B. tabaci fue reportada por primera vez en Chile en plantas de alfalfa
provenientes de Estados Unidos en el año 1998, este foco fue tratado y
erradicado. Sin embargo, en el año 1999 fue detectado nuevamente
sobre especies de Hibiscus y Euphorbia en viveros de las Regiones de
Arica y Parinacota, Valparaíso y Metropolitana, siendo erradicadas en
las dos últimas regiones. La aparición de B. tabaci en parques públicos
de la Región de Arica y Parinacota no permitió su erradicación. Seguimientos realizados por el Servicio Agrícola y Ganadero (SAG) hasta el
año 2000, no habían identificado el biotipo de B. tabaci presente en la
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Virus trasmitidos por insectos vectores en tomate en la Región de Arica y Parinacota: situación actual y manejo
Región y hasta esa fecha no se habían observado síntomas característicos del biotipo B en cultivos de tomates, cucurbitáceas, brócoli o lechuga. Hasta abril del año 2002, de acuerdo a información oficial emitida por el SAG, en sus “Noticias Fitosanitarias”, este insecto había
sido detectado en 27 hospederos distintos de la Región de Arica y
Parinacota (achiras, albahaca, alfalfa, algodonero, betarraga, corona
del Inca, crisantemos, chañar, hibisco, ilusión polaca, lechuga,
lechuguilla, locotos, manzanillón, melón, papa, pepino de ensalada,
pimiento morrón, platanero, porotos verdes, repollo, rosa, tomate,
zapallo de guarda y zapallo italiano). Existen diversos factores que han
favorecido la presencia de mosquitas blancas en los valles de la Región
de Arica y Parinacota, entre los que destacan su amplio rango de hospederos, la escasa o nula rotación de los cultivos, el excesivo uso de
nitrógeno, la alta densidad de plantación, la escasa eliminación de residuos de cosecha o abandono de los cultivos, sumado a la plantación
de tomates cercanos a cultivos abandonados, además de la aplicación
de insecticidas no selectivos o de amplio espectro como son los
piretroides.
La presencia de B. tabaci en la Región de Arica y Parinacota adquiere
mayor relevancia a partir del año 2007, año en el cual se genera una
pérdida de hasta el 50% de la producción de tomate en el Valle de
Azapa, lo que se atribuyó en gran parte a infecciones virales. Esto llevó
a realizar un seguimiento de los distintos vectores que pudiesen estar
asociados a los diferentes virus detectados en la Región, siendo de mayor
relevancia la presencia de altas poblaciones de mosquita blanca,
específicamente B. tabaci. En el año 2008 se continuó observando la
presencia masiva de B. tabaci en el Valles de Azapa en cultivos de
tomate, porotos verdes y zapallo italiano, ahora junto a la presencia de
síntomas asociados al biotipo B de esta mosquita, lo que motivó a realizar un primer acercamiento para identificar los biotipos presentes en
la Región.
Seguimientos y estudios de este insecto, realizados en el Valle de Azapa
de la Región de Arica y Parinacota, han demostrado que coexisten los
géneros de mosquitas blancas B. tabaci y Trialeurodes vaporariorum en
los cultivos de tomate (Figura 13).
38
Boletín INIA, Nº 224
Virus trasmitidos por insectos vectores en tomate en la Región de Arica y Parinacota: situación actual y manejo
Figura 13. Presencia de Mosquita blanca del tabaco
(Bemisia tabaci ) y Mosquita blanca de los invernaderos (Trialeurodes vaporariorum) en hojas de tomate.
Durante los años 2009 y 2010 se realizaron recolecciones de 133 poblaciones de mosquitas blancas en los Valles de LLuta, Azapa y Chaca
de la Región de Arica y Parinacota (Figura 14), provenientes de cultivos de tomate, porotos verdes, albahaca, pepino, pimiento y malezas,
los que presentaban síntomas característicos para infecciones con
Begomovirus.
Figura 14. Captura de mosquita blanca en los Valles
de la Región de Arica y Parinacota.
De estas poblaciones se analizaron más de 300 hembras adultas de B.
tabaci, utilizando tres marcadores microsatelites que permiten diferenciar entre los biotipos A y B de estas mosquitas (Cuadro 4 y Figura 15).
Los patrones de migración obtenidos de estos análisis permitieron determinar que las mosquitas blancas analizadas corresponden al biotipo
B de B. tabaci.
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Virus trasmitidos por insectos vectores en tomate en la Región de Arica y Parinacota: situación actual y manejo
Cuadro 4. Marcadores microsatélites utilizados para la identificación
de biotipos de B. tabaci en los Valles de Lluta y Azapa.
Nombre
Microsatélite Repetición Partidor (5'  3')
Tamaño Referencia
BEM25
(CTT)10
AAGTATCAACAAATTAATCGTG
TGAAGAATAAGAATAAAGAAGG
95-188
De Barro
et al, 2003
53
(GT)20
TTCGTAACGTCTTTAAATTTTTGC
TGGAGCATATAGCCTTTTTGG
133-169
Delatte
et al, 2006
145
(AC)9
CCTACCCATGAGAGCGGTAA
TCAACAAACGCGTTCTTCAC
173-220
Dalmon
et al, 2008
Figura 15. Identificación de biotipo de Bemisia tabaci utilizando
microsatélites. Gel de agarosa al 1,5% teñido con Bromuro de etidio.
Flecha A: control positivo biotipo A. Flecha B: control positivo biotipo B.
C-: control negativo. Estándar de peso molecular Bench Top 100bp Promega.
Estos resultados fueron confirmados realizando PCR del gen mtCOI (C1J-2195: 5' TTG ATTTTTTGGTCATCCAGAAGT 3', L2-N-3014: 5'
TCCAATGCACTAATCTGCCATATTA 3') y posteriormente, la secuenciación de este fragmento, confirmaron la presencia del biotipo B de B.
tabaci en los Valles de Lluta, Azapa y Chaca de la Región de Arica y
Parinacota.
COMPLEJO MOSQUITA BLANCA-BEGOMOVIRUS
Los Begomovirus (género Begomovirus, familia Geminiviridae) son virus vegetales que poseen como material genético una hebra simple de
ADN que puede ser mono o bipartita. La mayoría de los Begomovirus
40
Boletín INIA, Nº 224
Virus trasmitidos por insectos vectores en tomate en la Región de Arica y Parinacota: situación actual y manejo
posee un genoma bipartito, esto significa que el genoma viral se encuentra dividido en dos segmentos referidos como ADN-A y ADN-B,
los que forman parte de dos diferentes partículas virales. Este grupo de
virus son considerados como patógenos emergentes, afectando a una
gran variedad de cultivos, causando grandes pérdidas a nivel mundial.
En 2001, Morales y Anderson han señalado que Latinoamérica ha sido
la región más afectada en el surgimiento de nuevos Begomovirus, tanto
por el número de cultivos afectados, como por las pérdidas de las cosechas y áreas agrícolas devastadas por estos agentes virales. El vector
natural de los Begomovirus corresponde a B. tabaci, que se caracteriza
por encontrarse en cultivos de regiones tropicales y subtropicales debido a que requieren temperaturas entre 10 y 30 oC para poder desarrollarse.
Los Begomovirus, hasta el año 2007, no habían sido reportados en el
t erri to ri o ch il e no . Si n emba rg o , du ra nt e ese a ño se ob se rv ó
sintomatología típicamente asociada a enfermedades virales en los cultivos de tomate de los Valles de la Región de Arica y Parinacota. Estos
incluían síntomas de amarillez y enrollamiento de hojas, plantas de
tamaño reducido, sumado a una alta presencia de mosquita blanca. La
caracterización de la secuencia genómica parcial de los virus asociados a la sintomatología recientemente descrita, confirmó la presencia
de agentes virales del grupo de los Begomovirus en los cultivos de tomate de esta Región, como se mencionó en el capítulo 2.
Los resultados de las prospecciones realizadas reflejaron que los
Begomovirus estaban presentes en un 42,1% de las muestras analizadas, donde las muestras de tomate correspondieron a 53% (ver más
detalle en capítulo 2).
Estudios posteriores de las secuencias genómica de los Begomovirus
aislados en la Región de Arica y Parinacota, han mostrado que en el
país estaría sólo presente el virus bipartita denominado Virus del estríado
amarillo de la vena del tomate (Tomato yellow vein streak virus,
ToYVSV). Este agente viral ha sido descrito previamente en América del
Sur, en Brasil y Argentina infectando naturalmente tomates (Solanum
esculentum) y papas (Solanum tuberosum), respectivamente.
Boletín INIA, Nº 224
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Virus trasmitidos por insectos vectores en tomate en la Región de Arica y Parinacota: situación actual y manejo
OTROS ANTECEDENTES EPIDEMIOLÓGICOS
DE MOSQUITAS BLANCAS EN EL CULTIVO
DE TOMATE EN EL VALLE DE AZAPA
Las pérdidas ocasionadas por plagas en los cultivos pueden ser relevantes, en especial las causadas por Bemisia tabaci (Gennadius) y
Trialeurodes vaporariorum (Westwood), (Hemiptera: Aleyrodidae). Estos insectos causan daño directo en el tejido foliar por su hábito
alimentario, o succionando la savia en hojas y tallos, e indirecto al ser
eficientes vectores de virus. Secundariamente, la formación de fumagina
puede generar pérdidas al reducir la eficiencia fotosintética. De esta
forma, conocer, diagnosticar, monitorear y prevenir la presencia de plagas vectoras de enfermedades es un aspecto esencial en el desarrollo
de estrategias de manejo integrado de plagas. Se determinó la preferencia de las especies de mosca blanca (B. tabaci (Gennadius) y T.
vaporariorum (Westwood)), asociadas a las principales malezas asociadas al cultivo, y se definió la especie predominante en sectores definidos en un transecto mar – cordillera en el Valle de Azapa. Para ello,
se realizó un levantamiento de las poblaciones de las dos especies de
mosquita blanca presentes a lo largo del Valle de Azapa para determinar las fluctuaciones poblacionales, entre los meses de mayo hasta
noviembre monitoreando con una frecuencia de 7 días, tres sectores
representativos del Valle, señalados como:
• Sector 1: Kilómetro 2,5 carretera A-1.
S 18 o 29.165‘ – WO 70 o 15.912‘. Altura: 73 msnm.
• Sector 2: Kilómetro 12 carretera A-1.
S 18 o 30.849‘ – WO 70 o 10.947‘. Altura: 247 msnm.
• Sector 3: Kilómetro 30 carretera A-1.
S 18 o 34.507‘ – WO 70 o 01.794‘. Altura: 601 msnm.
En la metodología de colecta, se eligieron al azar 10 plantas de tomate
de las cuales se obtuvieron hojas y brotes. Una vez colectadas las muestras en cada sector, se evaluó el número de ninfas presentes en las
hojas. Además, se muestrearon las malezas asociadas al cultivo, evaluándolas con el mismo método usado en tomate. Las malezas colectadas (sector 1, 2 y 3) se indican en el Cuadro 5 y Figura 16.
42
Boletín INIA, Nº 224
Virus trasmitidos por insectos vectores en tomate en la Región de Arica y Parinacota: situación actual y manejo
Cuadro 5. Principales malezas asociadas
al cultivo de tomate en Arica.
Nombre Científico
Nombre Común
Amaranthus deflexus L.
Ambrosia sp
Bidens pilosa L.,
Euphorbia minuta Phil.,
Malva nicaensis H.,
Lippia nodiflora Michxk,
Pitraea cuneato-ovata
Bledo
Altamisa
Amor Seco
Leche – Leche, Mariquita
Malva
Lipia
Papilla
Figura 16. Principales malezas asociadas al cultivo del
tomate en Arica. A. Amaranto; B. Ambrosia sp.;
C. Amor seco; D. Malva; E. Lippia, F. Papilla.
Boletín INIA, Nº 224
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Virus trasmitidos por insectos vectores en tomate en la Región de Arica y Parinacota: situación actual y manejo
Los resultados del monitoreo de mosquitas blancas realizado en el Valle de Azapa, se pueden resumir de la siguiente forma:
• En las plantas colectadas, B. tabaci presentó mayor preferencia por
la especie Pitraea cuneato – ovata (“Papilla”), con 30,5 %, mientras
que T. vaporariorum presentó mayor preferencia por tomate, con
28,4%, este insecto mostró preferencia también por Malva nicaensis,
con 26,2%.
• De ambas especies de mosca blanca, la que presentó mayor número de ninfas en los tres sectores estudiados, en las 23 semanas de
muestreo, fue B. tabaci, con 30,5%.
• Bidens pilosa, fue colonizada progresivamente por B. tabaci en función del sector muestreado. A medida que aumentó la altura (msnm)
y se alejó de la influencia marítima, aumentó el número de ninfas
sobre esta maleza.
• Por el contrario, el porcentaje de ninfas de T. vaporariorum presentes en Pitraea cuneato – ovata, decreció hacia el sector 3, presentando el mayor valor en la población del sector 1.
• En los sectores 2 y 3, se incrementó la población de ninfas de T.
vaporariorum (Figura 17) en plantas de tomate.
• T. vaporariorum presentó menor preferencia por Bidens pilosa.
• La población de ninfas de ambas especies de mosquita blanca se
incrementó a medida que se avanzó al sector 3 del Valle.
• En el sector 1, predominaron poblaciones de B. tabaci (21%) por
sobre las de T. vaporariorum (9,5%), mientras que en el sector 2 y 3
predominó esta última, con 31 y 59,5%, respectivamente.
44
Boletín INIA, Nº 224
Virus trasmitidos por insectos vectores en tomate en la Región de Arica y Parinacota: situación actual y manejo
Figura 17. Monitoreo de poblaciones de ninfas de
moscas blancas presentes en el Valle de Azapa.
Gráficos construidos con información
de Cares y Miranda (2007).
Boletín INIA, Nº 224
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Virus trasmitidos por insectos vectores en tomate en la Región de Arica y Parinacota: situación actual y manejo
CONCLUSIONES
Prospecciones realizadas entre los años 2009-2010
han permitido identificar altas poblaciones de
mosquitas blancas, específicamente Bemisia tabaci
en cultivos de tomate en los Valles de Azapa, LLuta
y Chaca de la Región de Arica y Parinacota. Por
otra parte, análisis del gen mitocondrial COI y
marcadores microsatélites han confirmado la presencia del biotipo B de Bemisia tabaci en esta Región, biotipo que es considerado como uno de los
vectores virales más eficientes.
Concordante con lo anterior, junto con las altas
poblaciones de B. tabaci se ha detectado una gran
incidencia de enfermedades virales causadas por
Begomovirus, principalmente en cultivos de tomate de los Valles de Lluta y Azapa, el cual correspondería al Virus del estriado amarillo de la vena
del tomate (ToYVSV), siendo hasta la fecha el único Begomovirus detectado en el territorio chileno.
46
Boletín INIA, Nº 224
Virus trasmitidos por insectos vectores en tomate en la Región de Arica y Parinacota: situación actual y manejo
REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS
Brown, J., Bird, J. 1992. Whitefly
transmitted geminiviruses and
a sso c ia te d d iso rd e rs in th e
Am ericas an d th e C aribbe an
Basin. Plant Disease. 76:220225.
Brown, J., Frohlich, D., Rosell, R.
1 99 5 . Th e swe e tpo ta to o r
silverleaf whiteflies: biotypes of
B em isia tab a ci o r a sp e c ie s
com plex ?. A nnua l Re view of
Entomology. 40:511-534.
Cares, C. y Miranda, P. 2007. Prosp ec c ión de TY L C V (Tom a to
Yellow Leaf Curl Virus), su vector
B em isia ta b a ci (G e n na d iu s)
(Hemíptera: Aleyrodidae) y otros
virus en el cultivo de tomate
(Lycopersicon esculentum Mill.)
y malezas asociadas en el Valle
de Azapa. 93 pp. Tesis para optar al título profesional de Ingeniero Agrónomo. Universidad de
Tarapacá.
Cervera, M.T., Cabezas, J.A., Simón,
B ., M a rtín e z -Z a p a ter, J.M .,
B e itia , F., C e n is, J.L . 2 00 0 .
Ge netic relation ships amo ng
b io typ e s o f B e m isia tab a c i
(Hemiptera: Aleyrodidae) based
on A FLP ana lysis. Bulletin of
Entomological Research. 90:391–
396.
Boletín INIA, Nº 224
Colariccio, A., Eiras, M., Chaves, A.,
Bergmann, J., Zerbini, F., Harakava, R. and Chagas, C. 2007.
Tomato yellow vein streak virus,
a new Begomovirus on tomato
from Brazil: complete DNA-A
sequence and some molecular
and biological features. Journal of
Plant Pathology. 89(3): 385-390.
De Barro, P.J., Scott, K.D., Graham,
G.C., Lange, C.L., Schutze, M.K.
2003. Isolation and characterization of microsatellite loci in
Bemisia tabaci. Molecular Ecology Notes. 3: 40-43.
Delatte, H., David, P., Granier, M.,
L e tt, J.M ., G o ld ba c h , R .,
Peterschmitt, M. and Reynaud, B.
2006. Microsatellites reveal extensive geographical, ecological
and genetic contacts between invasive and indigenous whitefly
b io typ es in an in su lar e n vironment. Genetic Research. 87:
109–124.
Drost, Y. C., J. C. van Lenteren, and
H. J. W. van Roermund. 1998.
Life-history parameters of different biotypes of Bemisia tabaci
(He mip te ra: A ley ro d id a e) in
relation to temperature and host
plant: a selective review. Bulletin
o f E n to mo lo gic a l R e se arc h
88:219-229.
47
Virus trasmitidos por insectos vectores en tomate en la Región de Arica y Parinacota: situación actual y manejo
F roh lic h, D ., To rre s-Jere z , I.,
Bedford, D., Markham, P. and
Brown J. 1999. A phylogeographical analysis of the Bemisia
tabaci species complex based on
mitoc hon drial D NA markers.
Molecular Ecology 8:1683-91.
Jo ne s, D . 2 00 3 . Pla n t v iruse s
tran sm itte d b y w h ite flie s.
E u ro p e a n Jo urn a l o f P la n t
Pathology. 109: 195-219.
Mondaca, P. 2000. Informe de Chile
[Servicio agrícola y Ganadero]. p.
67-69. In: Hilze, L. (ed.) Informes
nacionales. IX taller Latinoamericano y del Caribe sobre moscas
blancas y Geminivirus. Noviembre. P anam á. D isp onib le e n:
http://www.agbioinfo.com/literatura/sanidad/moscabla.pdf
Morales, F. J. 2001. Conventional
breeding for resistance to Bemisia
tabaci-transmitted geminiviruses.
Crop Protection 20:825-834.
Morales, F. and Anderson, P. 2001.
The emergence and dissemination of whitefly-transmitted geminivirus in Latin America. Archives of Virology 146:415-441.
48
Rosales, M., Sepúlveda, P. Sepúlveda, G., and Brown, J. 2009. Caracterización molecular preliminar del complejo mosquita blanca-Begomovirus presente en la
Región de Arica y Parinacota en
Chile. p. 134-137. In: XV Congreso Latinoamericano y XVIII Congreso Chileno de Fitopatología,
12-16 Enero, Santiago, Chile.
Sociedad Chilena de Fitopatología, Santiago.
Rosell, R. C., I. D. Bedford, D. R.
Frohlich, R. J. Gill, J. K. Brown,
a n d P. G . M ark h a m. 1 99 7 .
Analysis o f m o rp ho lo g ic a l
variation in distinct populations
of Bemisia tabaci (Homoptera:
Aleyrodidae). Ann. Entomol. Soc.
Am. 90:575-589.
Sepúlveda, P., Larraín, P., Rosales,
M., Rojas, C. 2010. Manejo de la
m osqu ita b la nc a d el tab ac o
(Bemisia tabaci), principal vector
de virus en tomates del Valle de
Azapa. 4 p. Informativo INIA
Ururi Nº.14. Instituto de Investigaciones Agropecuarias, Centro
de Investigación Especializado en
Agricultura del Desierto y Altiplano, Ururi, Chile.
Boletín INIA, Nº 224
Virus trasmitidos por insectos vectores en CA
tomatePÍ
en T
la UL
RegiónO
de Arica
4 y Parinacota: situación actual y manejo
MANEJO DE ENFERMEDADES
VIRALES TRASMITIDAS POR INSECTOS
EN TOMATES EN LA REGIÓN
DE ARICA Y PARINACOTA
Paulina Sepúlveda R.
Ingeniera Agrónoma M.Sc.
Claudia Rojas B.
Ingeniera Agrónoma.
Marlene Rosales V.
Bioquímica Ph.D.
Germán Sepúlveda Ch.
Ingeniero Agrónomo Ph.D.
EFECTO DE VIRUS EN RENDIMIENTO
E
l tomate es la principal hortaliza que se cultiva durante todo el
año en el Valle de Azapa, abasteciendo así a los consumidores de
la zona central del país. En los últimos años, este cultivo se ha
visto severamente afectado por enfermedades causadas por virus que
disminuyen la producción y afectan al cultivo en diferentes estados de
desarrollo. Se caracterizan por síntomas de mosaico, hojas enrolladas,
frutos deformados, enanismo de las plantas, lo que afecta severamente
el rendimiento, especialmente si son afectadas en los primeros estados
de desarrollo.
Estudios realizados por INIA y la Universidad de Tarapacá en el marco
del proyecto “Validación del paquete tecnológico para el manejo de
virus transmitidos por mosquitas blancas en el cultivo del tomate en la
Región de Arica y Parinacota” “financiado por el Gobierno Regional
de Arica y Parinacota” han establecido que la principal causa de la
baja producción del cultivo de tomate en la Región se debe a enfermedades causadas por virus, especialmente aquellos trasmitidos por
mosquitas blancas y pulgones.
.
Boletín INIA, Nº 224
49
Virus trasmitidos por insectos vectores en tomate en la Región de Arica y Parinacota: situación actual y manejo
Los resultados han indicado la
presencia de dos agentes virales,
como los principales responsables de los síntomas observados
(deformación de hojas y frutos,
mosaico, moteado, enanismo,
entre otros) en plantas de tomate
(Figuras 18-20). Ellos son el Virus del mosaico peruano del tomate (PToMV) perteneciente al
grupo Potyvirus, cuyo agente
vector corresponde a insectos
chupadores, llamados pulgones o
áfidos (alados), que lo transmiten
de modo no persistente, es decir
el insecto pica una planta enferma e inmediatamente al picar
otra planta puede trasmitir el virus. El otro agente corresponde a
el Virus del estriado amarillo de
las venas del tomate (ToYVSV),
perteneciente al grupo Begomovirus, cuyos vectores son también
insectos chupadores como las
mosquitas blancas, específicamente la mosquita blanca del tabaco Bemisia tabaci, determinada recientemente en Chile, y que
solo se presentan en esta Región
del país.
Estos insectos se caracterizan por
ser vectores muy eficientes y por
ello causar los mayores daños en
los cultivos de la Región. Es importante mencionar, que en la
Región también se encuentran en
el cultivo de tomate otras mosqui-
50
Figura 18. Síntomas de moteado.
Figura 19. Síntomas de deformación
de hojas.
Figura 20.Síntomas de enanismo.
Boletín INIA, Nº 224
Virus trasmitidos por insectos vectores en tomate en la Región de Arica y Parinacota: situación actual y manejo
tas blancas llamadas “de los invernaderos, Trialeurodes vaporariorum”,
que no son vectores de los virus encontrados en el Valle de Azapa.
Diversos estudios realizados en especies hortícolas, han demostrado
que los virus afectan severamente el crecimiento y producción de las
plantas. Los daños son mayores cuando las plantas son afectadas en los
primeros estados de desarrollo.
Investigaciones realizadas por INIA en el marco del proyecto, en tomate
variedad Naomi, permitieron validar la información sobre el efecto de los
virus en rendimiento, según el momento que ocurre la infección por el
agente viral, protegiendo o no las plantas con una barrera física durante
20 días post trasplante, de modo que no existiera contacto entre el vector
y las plantas. Mediante un monitoreo semanal se identificaron las plantas
enfermas y se evaluó incidencia de virus, es decir, porcentaje de plantas
enfermas del total de plantas evaluadas, para luego determinar al momento de cosecha, su rendimiento expresado en peso de los frutos por calibre.
En la Figura 21, se observa que la incidencia de virus de las plantas
que permanecieron sin protección, llegó a 100% a los 20 días post
trasplante; mientras aquellas que permanecieron cubiertas, la incidencia no superó el 20% en ese mismo periodo. Los virus encontrados en
las plantas fueron el Virus del estriado amarillo de las venas del tomate
(ToYVSV) y el Virus del mosaico peruano del tomate (PToMV) ambos
trasmitidos por insectos vectores.
Figura 21. Incidencia de virus en plantas de tomate, sin
protección versus con protección, Valle de Azapa, 2009.
Boletín INIA, Nº 224
51
Virus trasmitidos por insectos vectores en tomate en la Región de Arica y Parinacota: situación actual y manejo
Los rendimientos fueron severamente afectados (92%) cuando las plantas
se contagiaron por virus en los primeros 7 días post trasplante, comparado con aquellas plantas que se afectaron después de 30 días del trasplante (Figura 22).
Figura 22. Rendimiento comercial y por calibre (gr/pl)
según momento de infección por virus, plantas con y
sin protección de virus. Valle de Azapa, 2009.
Conclusiones
Los resultados permitieron concluir que:
• Los virus afectan significativamente el rendimiento en tomate.
• El efecto en rendimiento está directamente relacionado con el momento de la infección.
• Mientras más pequeñas están las plantas al momento de la infección, mayor es el efecto en rendimiento.
• El uso de protección durante 20 días permitió reducir la incidencia
de virus.
• Cuando las plantas se afectan por virus antes de los 20 días, la reducción de rendimiento varió entre 67 a 92%.
52
Boletín INIA, Nº 224
Virus trasmitidos por insectos vectores en tomate en la Región de Arica y Parinacota: situación actual y manejo
MANEJO DE ENFERMEDADES VIRALES
Los insectos pueden causar daños directos a las plantas cuando se alimentan de ellas y son considerados plagas, mientras otros pueden también transmitir virus que causan enfermedades de importancia en la
agricultura. Estos problemas, se presentan más en zonas agrícolas donde se aplican muchos insecticidas que matan los insectos y otros organismos que controlan a los dañinos.
Es importante tener en cuenta, que las medidas de control de insectos
que solo causan daños directos a las plantas, por lo general, NO sirven
para controlar insectos que transmiten virus. La razón es que generalmente se necesitan muchos insectos para causar daño, por lo que el
agricultor los puede ver y controlar con insecticidas. Por el contrario,
los insectos chupadores que transmiten virus, infectan las plantas tan
pronto como se establecen en el campo, antes de que el agricultor los
vea, y muchas veces estos insectos no se alimentan de las plantas que
enferman, por lo que no se ven.
Al no existir medidas de control curativo para las enfermedades de origen
viral, la lucha contra estos agentes patógenos se ha basado en medidas preventivas y principalmente en evitar que el patógeno entre en contacto con la
planta, esto se puede lograr utilizando prácticas de manejo cultural como:
• Utilización de plantas libres de virus al momento del trasplante, lo
que se logra con producción de almácigos bajo malla antiafidos.
• Eliminación de los rastrojos enfermos, de modo de evitar la fuente de inóculo.
• Eliminación de plantas enfermas en el cultivo, teniendo cuidado de
evitar el contacto con plantas adyacentes.
• Control preventivo de insectos vectores (pulgones y mosquitas blancas con la inmersión de raíces de plántulas previo al trasplante en
solución insecticida como Imidaclorprid o Thiametoxam).
• Modificación en las fechas de plantación, de modo de evitar las
mayores poblaciones de insectos vectores.
Boletín INIA, Nº 224
53
Virus trasmitidos por insectos vectores en tomate en la Región de Arica y Parinacota: situación actual y manejo
• Asegurarse que los trabajadores al ingresar al cultivo lleven ropa limpia.
• Protección durante todo el período de cultivo (Exclusión) o al menos durante los primeros 30 días desde la siembra o hasta el levante
del cultivo (uso de manto térmico).
• Uso de variedades con mayor tolerancia o resistencia, desarrolladas
a través de programas de mejoramiento tradicional u obtenidos
empleando partes del genoma del patógeno en plantas transgénicas.
(Evaluaciones preliminares, desarroladas en el marco del proyecto,
en el Valle de Azapa señalan un buen comportamiento de Yola y
otras líneas experimentales aún en desarrollo).
Considerando que la exclusión, es la mejor alternativa de manejo de
las enfermedades virales trasmitidas por insectos vectores, durante el
desarrollo del proyecto se realizaron estudios que avalan el uso de cultivo protegido con malla antiafido y se señala a continuación:
Exclusión
Es decir, proteger al cultivo con una malla fina (20/10 mesh) que evite
la entrada de los insectos vectores durante todo el periodo de cultivo,
es sin lugar a dudas, la mejor forma de manejo de enfermedades virales.
Resultados obtenidos en ensayos realizados en el Valle de Azapa, avalan
los beneficios de este sistema de manejo, en comparación con un cultivo al aire libre.
A continuación, se señalan los aspectos relevantes del estudio que compara el cultivo bajo malla y al aire libre.
Se determinó en ambos cultivos la incidencia de virus (expresado en
porcentaje plantas con síntomas de virus) y cuantificaron las poblaciones de insectos, especialmente de mosquitas blancas (Bemisia tabaci y
Trialeurodes vaporariorum) a través de un monitoreo semanal. La identificación del o los agentes virales presente en las plantas se realizó
mediante la prueba de reacción en cadena de la polimerasa (PCR) en el
Laboratorio de Patología Molecular de INIA La Platina.
54
Boletín INIA, Nº 224
Virus trasmitidos por insectos vectores en tomate en la Región de Arica y Parinacota: situación actual y manejo
Los resultados demostraron que la exclusión, es decir cultivo protegido
con malla, fue una excelente alternativa de manejo de enfermedades
virales, ya que la incidencia de virus no superó el 20% mientras, el
cultivo al aire libre tuvo incidencia cercana al 100% (Figura 23), esto
permitió aumentar el rendimiento en forma significativa. Si bien es cierto
que, en el cultivo protegido se encontraron plantas con síntomas de
virus, fue debido a que las plántulas utilizadas en la plantación, provenían de un almácigo sin protección de malla antiáfido, situación que
no ocurriría si las plantas se producen bajo condiciones protegidas con
malla antiáfido.
Figura 23. Incidencia de virus (%) en cultivo de
tomate al aire libre y bajo malla antiáfido, Valle de
Azapa, 2009.
Los análisis de laboratorio indicaron mayoritariamente la presencia del
Virus del estriado amarillo de las venas del tomate (ToYVSV), pero también se presentaron algunas con presencia del Virus del mosaico peruano del tomate (PeToMV), tanto al aire libre como en cultivo protegido. Los monitoreos de insectos demostraron la presencia de Bemisia
tabaci principalmente en el cultivo al aire libre.
Los resultados de la evaluación de rendimiento en tomate bajo malla,
indicaron que las plantas con virus redujeron su rendimiento comercial
en 27.2% en comparación con las sanas, esto expresado en kg de frutos/
ha, mientras que el efecto en número de frutos comerciales fue de 19.7%
(Figuras 24 y 25). Al comprar los resultados al aire libre se observa en las
figuras 24 y 25 que el efecto en rendimiento fue de 35.9% mientras la
reducción en el número de frutos comerciales fue solo de 2.5%.
Boletín INIA, Nº 224
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Virus trasmitidos por insectos vectores en tomate en la Región de Arica y Parinacota: situación actual y manejo
Figura 24.
Número de frutos
comerciales de tomate
cosechados por hectárea,
proveniente de plantas
sanas y con virus,
cultivadas al aire libre
y bajo malla (20/10 mesh),
Valle de Azapa, 2009.
Figura 25.
Rendimiento comercial
de tomate por hectárea,
proveniente de plantas
sanas y con virus,
cultivadas al aire libre y
bajo malla (20/10 mesh),
Valle de Azapa, 2009.
Al analizar el efecto de los virus al aire libre y bajo malla, se determinó
que estos agentes disminuyeron significativamente el número y rendimiento de frutos en los calibres extra, primera y aumentó la cantidad
de frutos de segunda, tercera y desecho (Figuras 26 y 27).
Figura 26. Número de frutos de tomate por calibre/ha,
proveniente de plantas sanas y con virus, cultivadas al aire
libre y bajo malla (20/10 mesh), Valle de Azapa, 2009.
56
Boletín INIA, Nº 224
Virus trasmitidos por insectos vectores en tomate en la Región de Arica y Parinacota: situación actual y manejo
Figura 27. Rendimiento de frutos de tomate por calibre (kg/ha)
proveniente de plantas sanas y con virus, cultivadas al aire
libre y bajo malla (20/10 mesh), Valle de Azapa, 2009.
Conclusiones
• La exclusión, es decir la protección del cultivo con malla antiafido
permite disminuir significativamente la incidencia de infecciones virales.
• El cultivo bajo malla permite un aumento de rendimiento sobre
37.8%, como también mejorar el calibre de los frutos.
• Los virus disminuyen el rendimiento en 35.9% en el cultivo al aire
libre.
• Los virus aumentan el porcentaje de frutos de desecho, tanto al aire
libre como en cultivo protegido.
Uso de manto térmico (cubierta de polipropileno)
como barrera física en el cultivo
El manto térmico es una tela fabricada con múltiples fibras de
polipropileno, orientados en distintas direcciones, para lograr una especie de tejido muy fino y ligero, fabricada con material virgen, no
tóxico y estabilizado UV para alargar su vida útil.
Su principio es formar una especie de microclima entre la planta y el
terreno, reteniendo el aire cálido que libera el suelo, especialmente duBoletín INIA, Nº 224
57
Virus trasmitidos por insectos vectores en tomate en la Región de Arica y Parinacota: situación actual y manejo
rante la noche, formando un colchón de aire que actúa como escudo
térmico logrando un diferencial de temperatura de hasta 3 a 5 grados Cº.
Una de sus principales ventajas, es tener un peso muy ligero (17 gr/m2)
lo que permite colocarla directamente sobre la planta o cultivo, sin
producir daño por roce o peso. Presenta permeabilidad al aire, permitiendo el intercambio gaseoso entre la planta y el medio ambiente.
Está comprobado que reducir las bajas temperaturas y el estrés del cultivo,
produce plantas más vigorosas, sanas y más resistentes a enfermedades.
Representa una barrera física que impide el acceso de pequeños animales o de insectos (evitando el daño físico o enfermedades transmisibles). Reduciendo significativamente el uso de químicos y pesticidas
sobre los cultivos.
Como se señaló en el inicio de este capítulo, se ha demostrado que las
infecciones virales producen mayores pérdidas en los cultivos, cuando
ellos son afectados durante los primeros estados de desarrollo. El uso de
una barrera física como es el manto térmico, durante los primeros 30 días
del cultivo después del trasplante, fue evaluado durante 2 temporadas en
cultivo de tomate al aire libre resultando ser una alternativa viable.
Los resultados de los estudios realizados en el Valle de Azapa, concuerdan con varios autores quienes también señalan las ventajas de uso de
esta barrera, en varios cultivos hortícolas reduciendo el efecto de enfermedades.
A continuación, se señalan los estudios realizados durante dos temporadas que permitieron validar el uso de esta técnica de protección al
cultivo. Los estudios se realizaron en el Valle de Azapa en tomate variedad Naomi. El manto fue colocado al momento del trasplante y retirado a los 20 días (Figura 28) y se comparó con plantas sin protección.
Paralelamente, se evaluó la presencia de virus semanalmente en las
plantas. Se determinó el efecto en altura de plantas y rendimiento.
Los resultados de ambas temporadas reflejaron que la incidencia de virus
(porcentaje de plantas afectadas del total de plantas), disminuyó entre 40-
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Figura 28. Izquierda, plantas protegidas con manto y
derecha sin protección.
50% entre las plantas sin protección versus las protegidas (Figura
29). Los virus más importantes
identificados fueron: Virus del Mosaico Peruano del tomate (PtoMV)
y Virus del estriado de las venas
amarillas del tomate (ToYVSV).
En la Figura 30 se observa el tamaño de las plantas al momento de
retirar el manto, se destaca el mayor tamaño de las mismas que permanecieron cubiertas, esto ratifica
la condición de microclima a la
que estuvieron sometidas las plantas durante 20 días post trasplante.
Figura 29. Incidencia de virus en
cultivo de tomate protegido o no
con manto término a los 45 días
post trasplante, año 2010 y 2011,
Valle de Azapa.
Figura 30. Vista general de plantas a los 20 días después del trasplante,
izquierda con manto y derecha sin manto.
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El incremento en altura de plantas con protección del manto varió entre los distintos años entre
27 y 48% (Figura 31).
El rendimiento de las plantas fue
significativamente superior en
aque llas qu e estu vieron bajo
manto térmico y varió entre 28 y
53% dependiendo de la temporada de estudio (Figura 32). La
distribución por calibre fue superior en las plantas protegidas.
Figura 31. Comparación de altura
de plantas de tomate a los 20 días
desde el trasplante, con protección
y sin protección, 2010-2011.
Cabe señalar que los bajos rendimientos del año 2011 se debiero n a u n f u e r t e a t a q u e d e
nematodos en las plantas.
Conclusiones
Los resultados de las investigaciones realizadas por dos temporadas permitieron concluir que:
• El uso de manto térmico durante 20 días post trasplante,
constituye una alternativa viable y económica de manejo de
enfermedades virales en tomate cultivado al aire libre.
Figura 32. Comparación de
rendimiento de tomates (kg/ha)
en dos temporadas 2010-2011
de plantas con y sin protección
con manto térmico.
• El manto térmico sobre las plantas retrasa la infestación temprana
de virus en el cultivo de tomate, permitiendo reducir la incidencia
de virus de un 40 a un 50% el primer mes de cultivo.
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• Los virus más importantes identificados fueron: Virus del mosaico
peruano del tomate (PtoMV) y Virus del estriado de las venas amarillas del tomate (ToYVSV).
• El uso de manto térmico aumentó significativamente el rendimiento
comercial entre un 28 y 53%, con mayor proporción de frutos de
calibres superiores (extra y primera).
RECOMENDACIONES GENERALES
A la luz de los resultados obtenidos en los estudios realizado en el marco
del proyecto “Validación del paquete tecnológico para el manejo de virus transmitidos por mosquitas blancas en el cultivo del tomate en la
Región de Arica y Parinacota” y como una medida efectiva de disminuir
las pérdidas de rendimiento causados por los agentes virales Virus del
mosaico peruano del tomate (PtoMV) y Virus del estriado de las venas
amarillas del tomate (ToYVSV), determinados en la Región de Arica y
Parinacota y cuya principal forma de diseminación son agentes vectores,
pulgones y mosquitas blancas (Bemisia tabaci) se recomienda:
• Utilización de plantas libres de virus al momento del trasplante, lo
que se logra con producción de almácigos bajo malla antiafidos.
• Eliminación de los rastrojos enfermos, de modo de evitar la fuente
de inóculo.
• Eliminación de plantas enfermas en el cultivo, teniendo cuidado de
evitar el contacto con plantas adyacentes.
• Realizar un control preventivo de insectos chupadores (pulgones y
mosquitas blancas) con inmersión de raíces en solución con insecticida Imidaclorprid o Thiametoxam antes del trasplante.
• En cultivo de tomate al aire libre, proteger las plantas con manto
térmico o malla de polipropileno por 20 días, previo a la conducción definitiva de las plantas.
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• Establecer el cultivo en invernadero de malla antiafido.
• Uso de variedades tolerantes o resistentes a los virus presentados en
la Región.
Por último, es importante señalar que siempre existen posibilidades
que se presenten nuevas enfermedades virales en los cultivos, por lo
tanto el monitoreo frecuente es una herramienta indispensable para
identificar problemas de virus emergentes.
REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS
Fuentes, C. Sandoval, C. y Carrasco,
G. 1997. Efecto del virus del mosaico del pepino (CMV) sobre el
crecimiento, desarrollo y producción de tomate en ambiente controlado. [Fecha de consulta: 13
de julio 2011] Disponible en:
http://hdl.handle.net/1950/1492
Morales, F. 2004. Control físico de
enfermedades de plantas causadas por virus transmitidos por insectos. [Fecha de consulta: 11 de
julio 2011]. Disponible en:
h tt p ://w w w.tro p ic a lw h ite
flyipm projec t.cg ia r.org/do cs/
doc s/we b-CON TROL-FISICOENFERMEDADES-PLANTAS.pdf
62
Pinto, T. 2003. Efecto de diferentes
periodos de cobertura con tela de
polipropileno sobre la incidencia
de virosis y aumento de rendimiento del cultivo del tomate
(Licopersicum esculentum L) bajo
las condiciones de la estación
seca de Ipala, Chiquimula, Guatemala. 42 p. Tesis Ing. Agr. San
Carlos, Guatemala, Centro Universitario de Oriente. Disponible:
[Fecha de Consulta: 13 de Julio
2011]. Disponible en:
ht t p: / / cunori . ed u. gt / desca rgas/
EFECTO _D E_D I FER EN TES
_PER I O D O S_D E _C O B ERT U R A _
CON_TELA_ DE_POLIPROPILENO
_SO B RE_LA _I N CI DEN CI A
_DE_VIROSIS_ Y_AUMENTO.pdf
Boletín INIA, Nº 224
Virus trasmitidos por insectos vectores en tomate en la Región de Arica y Parinacota: situación actual y manejo
R o ma y, G ., Ge ra ud -P o ue y, F.,
C h iro n os, D., Mo ra le s, F.,
He rrera, E ., F erná ndez , C. y
Martinez, A. 2010. Transmisión
del tomato Venezuela virus por
B em isia ta b a ci (G e n na d iu s)
(He miptera: Aleyrod idae), en
Maracaibo, Venezuela. Neotrop.
entomol. 39(2): 266-274. [Fecha
de Consulta: 11 de Julio 2011]
Disponible en:
http://www.scielo.br/scielo.php?
script=sci_arttext&pid=S15195 6 6 X2 0 1 0 0 0 02 0 0 0 1 9 &ln g =
es&nrm=iso>. ISSN 1519-566X.
Sepúlveda, R. P., Rojas, B.C., Rosales, V.M. y Sepúlveda, C h.G.
2010. Efecto de virus en el rendimiento de tomates en el Valle
de Azapa. 4 p. Informativo INIA
Ururi Nº19. Instituto de Investigaciones Agropecuarias, Centro
de Investigación Especializado en
Agricultura del Desierto y Altiplano, Ururi, Chile.
Sepúlveda P., Rosales M., Rojas C.,
Mora, R. 2011. Control de Enfermedades virales en tomates en la
Región de Arica y Parinacota. Tierra Adentro Nº92, p. 30-32.
Sepúlveda, P. y Navarrete, J.F. 1996.
Empleo del aceite en la reducción
de la transmisión de virus por
á fid o s e n fré jo l ( P h a se o lu s
vulgaris L.). Agricultura técnica
56(2):99-106.
Sepúlveda, R.P., Rosales, V. M., Rojas, B.C. y Mora, R.R. 2010. Control de enfermedades virales de
tomate en la provincia de Arica
y Parinacota: exclusión, la mejor
alternativa. 4 p. Informativo INIA
Ururi Nº13. Instituto de Investigaciones Agropecuarias, Centro
de Investigación Especializado en
Agricultura del Desierto y Altiplano, Ururi, Chile.
Boletín INIA, Nº 224
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