Fusarium spp. and inoculum load estimation associated to commercial Agave tequilana offsets at different regional epidemic inductivity levels

Abstract

p>Esta investigación tuvo como objetivos identificar la especie(s) de Fusarium asociada(s) a hijuelos comerciales de Agave tequilana y desarrollar una metodología para cuantificar la carga de inóculo en hijuelos provenientes de plantaciones madre de Jalisco con inductividad epidémica diferencial al síndrome marchitez y pudrición seca del cogollo (SMAP). La finalidad fue proporcionar criterios para la certificación de plantaciones madre. La fase de campo se realizó entre marzo-mayo 2018 y 2019 en 21 plantaciones comerciales en 14 municipios de Los Altos, Sur y Valles de Jalisco. Se estimó el número de plantas enfermas (PE) y severidad SMAP (S) en 63 y 200 plantas/plantación mediante App-SIVEA para 2018 y 2019 respectivamente. Se desarrolló y aplicó el método CIFUSAG en 7055 hijuelos y 46 656 colonias fungosas obtenidas de 2364 siembras de lavado basal de la ‘piña’, secciones de tejido interno y macerado total de hijuelo. Unidades formadoras de colonia de Fusarium spp. (Fsp) y hongos totales (HT), purificación, monospóricos, caracterización morfológica y cultural se realizó con los medios Komada, agua-agar, Sabouraud, SNA y Sabouraud, respectivamente, diferenciando 557 aislados. La mayor inductividad epidémica en Los Altos significó moderado Índice de Fusarium [(IF) = (?Fsp) / (?HT)] (0.30 y 0.40) y Fsp (20 y 72UFC) respecto al Sur que tuvo valores más altos (0.69, 0.50; 23, 84UFC, respectivamente) (Tukey p=0.05). Calibre de hijuelo no tuvo influencia en IF y Fsp (p=0.183). IF y Fsp de lavado basal no estuvieron correlacionadas con S de plantas madres (r2 = 0.036 y 0.13), mientras que PE únicamente se correlacionó con Fsp (r2 =0.94). La carga de inóculo obtenida por lavado fue superior al de tejido interno con un total de 17,828 UFC (93%) e IF=0.42. Análisis molecular con el gen EF-1a evidenció asociación de 23 cepas con cuatro complejos filogenéticos: Fusarium oxysporum , F. fujikuro i, F. solani y F. incarnatum-equiseti con identidad superior al 98%. El hijuelo comercial de Agave tequilana constituye un factor de dipersión de al menos cuatro especies de Fusarium spp. en el rango de 3.3±3 y 6.83±4.2 UFC/hijuelo.</p

Full text

94
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DOI:https://doi.org/10.18781/R.MEX.FIT.2006-8
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Fusarium spp. and inoculum load estimation associated to
commercial Agave tequilana 
regional epidemic inductivity levels
Fusarium spp. y estimación de carga de inóculo asociados a hijuelos de
Agave tequilana en diferentes niveles de inductividad epidémica regional
Coral Mendoza-Ramos, Gustavo Mora-Aguilera*1Juan José Coria-
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MATERIALES Y MÉTODOS
Establecimiento del sitio experimental en cam-
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Cuadro 1.Localización y caracterización tecnológica de 21 plantaciones comerciales de Agave tequilana seleccionadas en
2018 y 2019 para estudios etiológicos y carga de inóculo de hijuelos asociado con el síndrome de marchitez y pu-
drición seca del cogollo de planta madre en Jalisco.
Table 1. Location and technological characterization of 21 commercial plantations of Agave tequilana with agave wilt and
dry bud rot syndrome (SMAP) selected in 2018 and 2019 to study the etiology and inoculum load in commercial
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D2
D3
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C2
Hoja
Cogollo
Piña
Cuello
C1
Frontal
Reverso
E1
E2
E3
E4
E5
Figura 1. Método CIFUSAG para el procesamiento de toma de muestras de hijuelos de plantas madre de Agave tequilana
para tejido externo basal (lavado) (A), tejido interno (B y C), tejido macerado (B y D) y metodología de laboratorio
(E). La explicación de literales y numerales (A1-E5) se indica en la sección Método CIFUSAG para obtención de
lavados basales (Páginas 7 y 9).
Figure 1. CIFUSAG method to collect samples of Agave tequilana mother plants for basal external tissue (A), internal tissue
(B and C), macerated tissue (B and D) and laboratory methodology (E). Letters and numerals explanation can be
found in CIFUSAG method to obtain basal washings (Pages 7 and 9).
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RESULTADOS
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RESULTS
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Figura 2 Esquematización del método CIFUSAG desarrollado para estimar carga de inóculo de Fusarium spp. a partir
de hijuelos de A. tequilana con fases de campo y laboratorio. Las muestras incluyeron lavado basal, secciones de
tejido interno y macerado total del hijuelo.
Figure 2. Scheme of the CIFUSAG method developed to estimate the Fusarium spp. inoculum load using A. tequilana
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Selección de la
parcela comercial
Área del parcela a
muestrear
Definir tamaño de
muestra y calibre
Selección de
muestras en el predio
Lavado del
cuello y base de
las hojas del
hijuelo
Agitación de la
muestra para
desprendimiento
del suelo
adherido a
restos de tejido
Filtrado para
eliminación de
restos de tejido
Precipitación del
material sólido
(10-15 min)
Eliminación del
excedente de
agua
Recuperación
del material
sólido
-1L de agua estéril
-Recipiente de 15 L
-Cepillo plástico
-Taladro modificado con
un batidor de pintura
-Malla plástica
abertura 5x5 mm
-Recipiente 2 L
-Tubo
Falcon
de 50 mL
Etiquetado
de la
muestra
C a m p o
Secado del suelo
en campana de
flujo (4-6 h)
L a b o r a t o r i o
Tejido externoTejido externoTejido interno y Macerado
-Caja Petri
-Sanitas estériles
Dilución madre
1g suelo en 9ml
agua estéril (1:9)
Dilución madre
(1:9)
Siembra en
medio de cultivo,
100 uL
-1 g suelo
-9 mL agua estéril
Crecimiento de
colonias 5-7 días
-Medio Komada
Desinfestación
de los hijuelos
-Alcohol 70%
-Cloro al 3%
-agua estéril
Eliminación
de tejido
verde
Corte del
hijuelo por
tipo de tejido
-Hacha
-Cutter
-Tabla
plástica
Corte de
tejido a
sembrar
(5x5mm)
Desinfestación
y secado
Siembra en
medio de
cultivo
-Medio Komada
-Caja Petri
-Sanitas estériles
Tejido
sobrante
(Macerado)
Desinfestación
Maceración -Licuadora
Blendtec
Eliminación
gabazo
-Malla
2x2 mm
Toma de
muestra
homogénea
-Tubo
Falcon
50 mL
Siembra de
sobrenadante
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Colony forming units per region in internal and
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Figura 3.Carga de inóculo de Fusarium spp. en tejido externo (lavado) de hijuelos, número de plantas enfermas y severidad
de planta madre con síndrome de marchitez y pudrición seca del cogollo en Los Altos (A), Sur (S) y Valles (V) de
Jalisco en 2018 y 2019. A) índice de Fusarium spp., B) Unidades formadoras de colonias de Fusarium spp. C) Plan-
tas enfermas, D) Porcentaje de severidad en planta. Al menos una letra en común por año son estadísticamente
iguales (Tukey p<0.05).
Figure 3. Fusarium
plants with wilt and dry bud rot syndrome in Los Altos (A), South (S) and Vally regions (V) of Jalisco in 2018 and
2019. A) Fusarium spp. Index; B) Fusarium spp. colony forming units; C) Infected plants; D) Percent of disease
severity in plants. At least one letter in common per year is statistically equal (Tukey p<0.05).

0.0
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
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Lima Naranja Toronja
Indice de Fusarium
2018 2019
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0
1
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3
4
5
6
Lima Naranja Toronja
UFC Fusarium / hijuelo
Externa Interna
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tejido interno y macerado. 
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Figura 4. Carga de inóculo por calibre Lima, Naranja y Toronja de hijuelos de agave en experimentos 2018 y 2019. A) Uni-
dades formadoras de colonia (UFC) de otros hongos, B) UFC Fusarium spp., C) Índice de Fusarium spp. y D) UFC
de Fusarium/hijuelo por tipo de tejido externo o interno y calibre de hijuelos. Lima y Toronja sin datos. Al menos
una letra en común por año (A-C) o entre tejido externo (D) son estadísticamente iguales (Tukey p<0.05).
Figure 4. 
2019. A) Colony forming units (CFU) of other fungi; B) Fusarium spp. CFU; C) Fusarium spp. index; and D)
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out data. At least one letter in common per year (A-C) or among externalt issue (D) are statistically equal (Tukey
p<0.05).

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DISCUSSION
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Figura 5.Filogenia de 23 cepas de Fusarium spp. asociadas a tejido externo (lavado) e interno de hijuelos de Agave tequilana
basada en el gen EF-1a, máxima verosimilitud y general time reversible model (GTR) + gama distributed with inva-
riant (G+I), con 1000 repeticiones bootstrap. Viñeta negra indica cepas de suelo, viñeta blanca cepas de tejido in-
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et al., 2020. El resto, sin marcas, son secuencia de referencia del GenBank.
Figure 5. Phylogeny of 23 Fusarium spp. isolates associated with external (washing) and internal tissue of Agave tequilana
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of A. tequilana adult plants (López-Bautista et al., 2020). The rest, non-marked, are reference sequences from the
GenBank.
Reducida 3
F. oxysporum
(FOSC)
F. fujikuroi
(FFSC)
F. incarnatum-
equiseti
(FIESC)
F. solani
(FSSC)
Caracterización biológica

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LITERATURA CITADA
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