Alternaria carthami es un patógeno vegetal necrotrófico del cártamo ( Carthamus tinctorius L. ). El hongo pertenece al orden Pleosporales y a la familia Pleosporaceae . Se aisló por primera vez en la India, se ha extendido por todo el mundo y puede tener efectos devastadores en el rendimiento del cártamo y la consiguiente producción de semillas oleaginosas. [1] Se sabe que A. carthami se transmite por semillas y aparece como lesiones marrones irregulares en las hojas y tallos del cártamo. [1] [2]
Se sabe que A. carthami tiene hifas septadas y exhibe solo una fase asexual. [1] En esta fase, el hongo producirá conidióforos no ramificados y conidias que se desarrollan individualmente o en cadenas. [1] Estos conidios son grandes, marrones y septados longitudinal y transversalmente con un pico largo. [1] Aunque se ha demostrado que A. carthami solo se reproduce asexualmente, todavía tiene una variación genética relativamente alta entre cepas. [3] Esto podría indicar una posible recombinación asexual o una alta tasa de mutación . [3]
Se ha descubierto que A. carthami produce fitotoxinas para ayudar en su ciclo de vida patógeno. [4] Si bien produce varias fitotoxinas, la más frecuente en el ciclo de la enfermedad es la brefeldina A. [4] [5] La brefeldina A es capaz de inhibir la síntesis de fitoalexinas utilizadas en la defensa química del cártamo contra los patógenos. [5] A. carthami también produce diversos grados de enzimas que degradan la pared celular . [3] Diferentes cepas individuales en una región geográfica singular han mostrado números muy variables de estas enzimas y, por lo tanto, variación en la virulencia . [3]
A. carthami es un patógeno necrotrófico (que se alimenta de los tejidos muertos de las plantas que han matado) del cártamo que solo produce un anamorfo . [1] La producción de conidias se optimiza en condiciones lluviosas y húmedas con temperaturas moderadas (25-30°C). [ dieciséis]
Las conidias primero aterrizan en la superficie de la planta de cártamo. Luego, los conidios germinan y el micelio ingresa a la planta para crecer tanto intercelular como intracelularmente. [1] Se liberan fitotoxinas para inducir la muerte celular y el marchitamiento en las hojas de cártamo. [4] A medida que las semillas se desarrollan en la planta, A. carthami las invade y las infecta, pudiendo penetrar hasta el embrión . [2] [6] Los conidióforos luego atraviesan los estomas y la epidermis de la planta. [1] Las esporas se diseminan a través del viento y la lluvia y el micelio se transporta dentro de las semillas recién desarrolladas. [6] Luego, las esporas aterrizan en las plantas vecinas y germinan, o las semillas infectadas se plantan para colonizar las plántulas. [ dieciséis]
A. carthami es un parásito necrotrófico de las hojas, tallos y semillas de cártamo. [1] El hongo tiene la capacidad de infectar otras plantas, pero es muy limitado en esto y solo se ha demostrado que coloniza completamente el cártamo. [4] El hongo también prospera en ambientes húmedos y húmedos. [ dieciséis]
A. carthami se ha encontrado en todos los países productores de cártamo del mundo. Estos países están ubicados en todos los continentes (excepto la Antártida), incluidos India, Australia, EE. UU., Israel, Rusia, África Oriental, Canadá, México, Brasil, Etiopía, Alemania, Italia, Kenia, Nueva Zelanda, Pakistán, Rumania, España, Tanzania, Zambia, Zimbabue. [3] [4] [6] Esta naturaleza cosmopolita probablemente se deba a que las semillas infectadas se comparten globalmente entre los agricultores de cártamo. [3]
A. carthami se conoce comúnmente como el tizón de la hoja del cártamo. [4] Este patógeno puede provocar una pérdida grave de cultivos con una disminución del rendimiento de hasta un 90% dependiendo de cuán óptimas sean las condiciones para el crecimiento de los conidióforos. [4] [6] La preferencia del hongo por ambientes húmedos y húmedos ha limitado el cultivo comercial de cártamo a partes cálidas y áridas del mundo para frenar el crecimiento del hongo. [5]
El hongo puede infectar el cártamo en todas las etapas de crecimiento y se ve a través de lesiones marrones en el cuerpo de la planta, principalmente en las hojas. [1] [6] Las lesiones generalmente se observan por primera vez en los cotiledones e hipocotilos de las plántulas . [ cita necesaria ] Estas pequeñas manchas se convertirán en anillos concéntricos irregulares más grandes en las hojas maduras y también pueden comenzar a decolorar el tallo. [ cita necesaria ] Estas lesiones suelen ser más grandes que el área colonizada real debido a la producción de fitotoxinas que matan las células vegetales circundantes. [4] La infección de las semillas de cártamo también afecta negativamente la emergencia y el crecimiento de las plántulas. [2] [6] Esta infección de la semilla puede pasar desapercibida ya que la superficie de la semilla puede permanecer intacta y de apariencia saludable mientras el hongo ha colonizado el embrión de la semilla. [2] El patógeno también puede propagarse muy rápidamente después de la emergencia de las plántulas en el campo. [2]
Debido al intercambio global de semillas de cártamo, así como a la diseminación local de esporas por el viento y la lluvia, A. carthami exhibe una alta variación genética y de virulencia en un área, lo que significa que no exhibe cepas geográficamente aisladas . [3] Esta amplia variedad de virulencia puede poner en riesgo muchas cepas de cártamo y puede ser catastrófica para el rendimiento de los cultivos. [3]
Muchos fungicidas químicos disponibles comercialmente no pueden erradicar completamente A. carthami en las semillas de cártamo debido a la infección interna. [2] [6]
También se han probado in vitro bioagentes (incluidos hongos y bacterias) para determinar cómo afectan el crecimiento micelial. [ cita necesaria ]
También se están probando extractos de plantas antifúngicas como una opción de manejo contra A. carthami como alternativa a los productos químicos nocivos para el medio ambiente. [7] Las diferentes opciones probadas incluyen extractos de ajo ( Allium sativum ), jengibre ( Zingiber officinale ), eucalipto , neem ( Azadirachta indica ), datura ( Datura metel ), cúrcuma ( Curcuma longa ) y varios otros. [7] Se descubrió que las soluciones que contienen extractos de ajo o extractos de datura causan la mayor inhibición. [7]
Las variedades de plantas resistentes también han sido motivo de interés contra el tizón de las hojas del cártamo. [8] La selección genética artificial para obtener resistencia ha sido en gran medida infructuosa; sin embargo, existen resultados prometedores a través de métodos in vitro . [8] Mediante el cultivo de cártamo en callos que habían estado expuestos a las toxinas de A. carthami , los investigadores pudieron cultivar plantas resistentes. [8] Sin embargo, este método aún no es perfecto y da como resultado principalmente una resistencia parcial. [8]