Pratylenchus penetrans es una especie de nematodo del género Pratylenchus , los nematodos de lesión. Ocurre en regiones templadas de todo el mundo, regiones entre los subtrópicos y los círculos polares. Es un animal que habita en las raíces de una amplia variedad de plantas y produce lesiones necróticas en las raíces. Los síntomas de P. penetrans dificultan su distinción de otros patógenos vegetales; Sólo un análisis del suelo puede diagnosticar de manera concluyente un problema de nematodos en el campo. P. penetrans es físicamente muy similar a otras especies de nematodos, pero se caracteriza por su boquilla muy distintiva. P. penetrans utiliza sus órganos bucales altamente modificados para romper la superficie exterior de las estructuras de las raíces de las plantas subterráneas. Luego entrará en el interior de la raíz y se alimentará del tejido vegetal del interior. P. penetrans se considera un parásito de los cultivos y los agricultores suelen tratar el suelo con varios pesticidas en un intento de eliminar el daño causado por una infestación. Al hacer esto, los agricultores también eliminarán gran parte de la fauna beneficiosa del suelo, lo que conducirá a una degradación general de la calidad del suelo en el futuro.En determinadas regiones pueden ser posiblesmétodos alternativos y más sostenibles desde el punto de vista medioambiental para controlar las poblaciones de P. penetrans . [1]
El nematodo de lesión radicular tiene una amplia gama de huéspedes, que incluyen huéspedes como manzanas, cerezas, coníferas, rosas, tomates, patatas, maíz, cebollas y remolachas azucareras, y plantas ornamentales como Narcisos . [2] Se han registrado más de 164 huéspedes de P. penetrans . [1] [3] En el rango de huéspedes hay algunos huéspedes que son susceptibles, como el trigo, la avena, los guisantes, las habas y los garbanzos, y algunos que son moderadamente susceptibles, como la cebada y la canola. [4]
Algunos síntomas generales que se producen en las plantas infectadas incluyen crecimiento deficiente, manchas en los frutos y follaje clorótico. [1] Estos síntomas secundarios a menudo se deben al estrés de las raíces de las plantas. [5] Esto hace que sea bastante difícil diagnosticar las enfermedades de los nematodos en general. Las raíces cuando se infectan producen lesiones necróticas, que son áreas oscuras de tejido muerto, en la superficie y en toda la corteza de las raíces infectadas. Estas lesiones hacen que la raíz cambie de color marrón rojizo a negro y al principio son irregulares. A medida que el nematodo continúa alimentándose, las lesiones pueden fusionarse para convertirse en grandes áreas necróticas de tejido que eventualmente pueden rodear la raíz. [5] El tamaño de la población del nematodo afecta el grado de los síntomas. Las poblaciones bajas a moderadas pueden no causar síntomas visibles en la superficie, mientras que las poblaciones altas pueden provocar retraso del crecimiento, deficiencias de nutrientes y agua y, finalmente, la muerte progresiva de la planta. [5] En la papa, la infección del nematodo que daña la raíz puede causar una invasión secundaria por Verticillium dahliae que conduce a la muerte temprana de la papa. [1] Las cebollas son otro huésped importante de P. penetrans . Las cebollas son una verdura importante para el consumo en los Estados Unidos y, tras la infección, los nematodos pueden limitar el rendimiento y la calidad de los bulbos. Poblaciones de más de 0,01 nematodos por centímetro cúbico de suelo provocaron daños a las cebollas. Existe una relación negativa entre los crecientes niveles de inóculo en la raíz de cebolla y el peso fresco superior en el momento de la cosecha. [6]
Pratylenchus penetrans es un nematodo migratorio, lo que significa que se mueve de raíz a raíz y también es un endoparásito, lo que significa que se adentra en las raíces. Hay nematodos tanto femeninos como masculinos, y las diferencias distintivas son una espícula para los machos y que los machos tienen la cola doblada mientras que las hembras tienen la cola recta. Se reproducen sexualmente y las hembras ponen huevos individuales en la raíz o en el suelo. [1] Después del desarrollo embrionario dentro del huevo hasta la primera etapa juvenil (J1), el nematodo muda hasta la segunda etapa juvenil (J2) y eclosiona del huevo. [5] El nematodo luego muda de J2 a J3, de J3 a J4 y finalmente de J4 a un adulto. J2, J3, J4 y los adultos tienen una forma vermiforme parecida a la de un gusano y pueden invadir las raíces. [1] La entrada a las raíces se logra mediante presión mecánica y acción cortante del estilete del nematodo, generalmente justo detrás de la cofia de la raíz , pero puede ocurrir a través de otras superficies de las raíces, rizomas o tubérculos. [3] El nematodo se alimenta de las células dentro de la raíz, generalmente hasta que la célula se lisa y se forman cavidades. Luego, los nematodos avanzan dentro de la raíz para alimentarse de células vegetales sanas. [5] Dado que P. penetrans es un nematodo migratorio, puede moverse de una planta a otra, pero generalmente no migra a más de 1 a 2 metros de la zona de la raíz que infecta por primera vez, [5] por lo que la invasión de muchas raíces puede tomar lugar en la vida de los nematodos. [1] El nematodo pasa el invierno en partes de plantas infectadas o en el suelo en cualquier etapa de vida; sin embargo, J4 es la etapa de vida óptima. [5]
El nematodo se encuentra en todas las regiones templadas del mundo, debido a la amplia gama de huéspedes. Para la actividad normal de los nematodos se necesita una película de humedad para el movimiento del nematodo. La humedad del suelo, la humedad relativa y los factores ambientales relacionados afectan directamente la supervivencia de los nematodos. El nematodo necesita humedad para sobrevivir y moverse. Cuando el nematodo está dentro de la raíz, ésta proporciona la humedad óptima y protección contra la desecación. P. penetrans tiene un mecanismo de supervivencia crítico que durante las estaciones frías y en ausencia del huésped entra en diapausa, la latencia del animal que resulta en un retraso en el desarrollo. El nematodo de lesión radicular también tiene la capacidad de tener estados extremos de anhidrobiosis . Durante la anhidrobiosis, el nematodo entra en un estado casi completamente desecado que estabiliza sus membranas y otras estructuras celulares, evitando daños que de otro modo serían letales causados por condiciones ambientales extremas. Sin embargo, en general esto no se considera una estrategia exitosa para el nematodo. [7] Los niveles de pH del suelo también son un factor de actividad de los nematodos. En un estudio, se demostró que un pH de 7 favorecía la multiplicación de nematodos más que un pH de 9 o 3 en suelos franco arenosos y arcillosos arenosos [ . [8]
La temperatura afecta la cantidad de huevos depositados, el tiempo de finalización del ciclo de vida y las tasas de mortalidad juvenil. En un estudio se probaron diferentes temperaturas: 17 °C, 20 °C, 25 °C, 27 °C y 30 °C. Los huevos depositados por día midieron 1,2, 1,5, 1,6, 1,8 y 2,0, respectivamente. El tiempo de finalización del ciclo de vida también se correspondía con la temperatura, disminuyendo a medida que aumentaba la temperatura, 46 días a 17 °C y 22 días a 30 °C. Finalmente, las tasas de mortalidad juvenil fueron mayores cuando la temperatura era inferior a 25 °C, alrededor del 50,4% y superior a 27 °C, alrededor del 58,4%. Entre 25 °C y 27 °C es del 34,6 y 37,6% respectivamente. Sin embargo, teniendo en cuenta todos estos factores, se descubrió que P. penetrans se reproduce en un amplio rango de temperaturas. [9]
La mejor manera de prevenir la enfermedad causada por Pratylenchus penetrans es evitar la introducción inicial del inóculo en el campo. [5] Sin nematodos en el campo la enfermedad no puede ocurrir, sin embargo hay muy pocos campos que no están infectados con alguna cantidad de nematodos que dañan las raíces. Una forma de lograrlo es fumigando el campo antes de plantar para disminuir la cantidad de nematodos en el campo. [ cita necesaria ]
Existen algunas variedades de huéspedes resistentes que no se verán afectadas por el patógeno. La resistencia moderada se limita actualmente a unos pocos cultivos, incluidas las leguminosas forrajeras y la papa. [5] No hay muchas variedades con un alto grado de resistencia, pero se ha demostrado que las variedades de papa Peconic y Hudson han mostrado cierta resistencia. [3]
También existen prácticas culturales que pueden ser útiles en el manejo de P. penetrans, incluido el material de siembra limpio, el barbecho y los cultivos de cobertura. [10] La rotación de cultivos generalmente no es factible en el manejo de la enfermedad debido a la amplia gama de huéspedes del patógeno. [1] Las rotaciones hacia cultivos no hospedantes ofrecen oportunidades limitadas debido a que los nematodos pueden vivir en el suelo. [5]
Se ha demostrado que el control químico tiene el mejor efecto sobre los niveles de concentración de nematodos. Se ha demostrado que los nematicidas que se aplican en el campo antes de la siembra reducen los niveles de inóculo, pero pueden tener efectos negativos en el cultivo que se planta. [1] La fumigación previa a la siembra es más efectiva para reducir los niveles de población del campo por debajo de los umbrales de daño económico. [5]
Un área de investigación en curso es el uso de especies ornamentales para reducir los niveles de inóculo de nematodos en los campos. Se ha demostrado que el cultivo de caléndulas Tagetes reduce el número de Pratylenchus en un 90%. Otras plantas ornamentales como Helenium , Gaillardia y Eriophyllum también suprimen a P. penetrans . [11]
Todas estas tácticas requieren un diagnóstico preciso de las especies y la identificación de los niveles de población evaluados a partir de muestras de suelo y raíces tomadas del campo. [5] Ciertos factores como el costo y los tipos de cultivos influyen en los tipos de métodos de control empleados. Cuando se combate Pratylenchus penetrans, generalmente se emplean varios métodos de control y manejo para controlar la enfermedad. [10]
Los nematodos que dañan las raíces ocupan el tercer lugar detrás de los nematodos agalladores y quistes en cuanto a los mayores impactos económicos en los cultivos en todo el mundo. [5] Es la plaga de nematodos más importante en el noreste de Estados Unidos. Las variedades de plantas susceptibles a los hongos se dañan aún más cuando las plantas están infectadas con nematodos, siendo el daño combinado considerablemente mayor que la suma de los daños causados por cada patógeno actuando solo. [10] En las patatas se ha demostrado que Pratylenchus penetrans tiene una relación con Verticillium dahliae como causa del síndrome de muerte temprana de la patata. [1] La muerte temprana de la papa provoca la muerte prematura de las vides, graves pérdidas de rendimiento, apariencia costrosa con lesiones hundidas y protuberancias oscuras parecidas a verrugas que se vuelven moradas en los tubérculos almacenados. [1] No se ha demostrado que el hongo sea transmitido por el nematodo; sin embargo, tiene una mayor capacidad de infectar debido al daño mecánico causado por los nematodos que dañan las raíces. [10] Las variedades normalmente resistentes a Verticillium aparentemente se infectan después de la infección por Pratylenchus . [10]