La sigatoka negra es una enfermedad que afecta a las hojas de las plantas de banano y que es causada por el hongo ascomiceto Mycosphaerella fijiensis (Morelet), también conocido como raya negra de la hoja . Fue descubierta en 1963 y recibió su nombre por sus similitudes con la sigatoka amarilla, que es causada por Mycosphaerella musicola (Mulder), que a su vez recibió su nombre del valle de Sigatoka en Fiji . En el mismo valle, un brote de esta enfermedad alcanzó proporciones epidémicas entre 1912 y 1923. [1]
Según la nueva terminología, el complejo de enfermedades de la Sigatoka es un grupo de tres hongos estrechamente relacionados: la Sigatoka negra y sus congéneres, la Sigatoka amarilla ( Ps. musae ) y la mancha foliar de Eumusae ( Ps. eumusae ). [2]
Las plantas con hojas dañadas por la enfermedad pueden tener hasta un 50% menos de rendimiento de fruta, y el control puede requerir hasta 50 pulverizaciones al año. [3]
M. fijiensis se reproduce tanto sexual como asexualmente, y tanto los conidios como las ascosporas son importantes en su dispersión. Los conidios se transmiten principalmente por el agua a distancias cortas, mientras que las ascosporas son transportadas por el viento a lugares más remotos (las distancias están limitadas por su susceptibilidad a la luz ultravioleta ). Se han aislado más de 60 cepas distintas con diferentes potenciales patógenos. Para comprender mejor los mecanismos de su variabilidad, se han iniciado proyectos para comprender la diversidad genética de M. fijiensis . [3]
Cuando las esporas de M. fijiensis se depositan en una hoja de banano susceptible, germinan en tres horas si la humedad es alta o hay una película de agua presente. La temperatura óptima para la germinación de los conidios es de 27 °C (81 °F). El tubo germinativo crece epífitamente sobre la epidermis durante dos a tres días antes de penetrar la hoja a través de un estoma . [4] Una vez dentro de la hoja, la hifa invasora forma una vesícula y las hifas finas crecen a través de las capas del mesófilo hacia una cámara de aire. Luego, crecen más hifas en el tejido de la empalizada y continúan hacia otras cámaras de aire, emergiendo finalmente a través de los estomas en la raya que se ha desarrollado. Se produce un mayor crecimiento epífito antes de que la reentrada de la hifa en la hoja a través de otro estoma repita el proceso. [5] [6] Las condiciones óptimas para M. fijiensis en comparación con M. musicola son temperaturas más altas y una humedad relativa más alta, y todo el ciclo de la enfermedad es mucho más rápido en M. fijiensis . [5]
La Sigatoka negra, también conocida como raya negra de la hoja, causa rayas que corren paralelas a las hojas. Afecta a los árboles de banano específicamente en climas tropicales, incluidos Asia, África occidental, China y Sudamérica. [7] El clima tropical es el clima preferido para el cultivo del banano, pero también es el entorno en el que prospera el patógeno: cálido y húmedo, con abundantes lluvias para ayudar a su dispersión. El entorno óptimo del patógeno es similar al del banano. El hongo infecta las hojas maduras del banano y continuará causando infecciones si no se controla adecuadamente. [8]
En las primeras etapas de la infección de la planta, las lesiones tienen un aspecto marrón oxidado y parecen ser manchas tenues, similares a la pintura, en las hojas. Se vuelven más visibles en el envés de la hoja de plátano a medida que las lesiones y las hojas crecen. Las manchas en el envés de la hoja son el hongo en sí. El signo del patógeno consiste en el ascocarpo que contiene las ascosporas utilizadas para la diseminación para infectar nuevas plantas sanas cuando el entorno es propicio. El patógeno luego sobrevive en el tejido vegetal muerto como micelio. [9] Las dimensiones de las lesiones son característicamente de 20 por 2 milímetros ( 25 ⁄ 32 pulgadas × 5 ⁄ 64 pulgadas) con una pared bien definida que las rodea. [10] Después de un mayor desarrollo, se oscurecen, se hunden en la hoja y se convierten en depresiones. Las depresiones en sí mismas y la clorosis que las rodea son los síntomas visibles del patógeno de la planta. Eventualmente se fusionarán, causando el rápido declive de la función morfológica y fisiológica de la planta. [11] Las hojas con grandes lesiones infecciosas comenzarán a degradarse y colapsar porque las manchas foliares interrumpen la capacidad de la planta de realizar la fotosíntesis, lo que lleva a la muerte definitiva de la planta. [7]
El patógeno de la raya amarilla de la hoja pertenece al mismo género que el de la raya negra de la hoja. La raya amarilla de la hoja muestra lesiones más pequeñas de color verde amarillento que aparecen en la parte superior de las hojas. [7]
Existen varias formas de controlar la Sigatoka negra, ya sea por medios culturales y químicos o por ingeniería genética. El control cultural incluye la destrucción de las hojas que han sido infectadas con M. fijiensis. Esto ayudará a reducir la propagación inicial ( ascosporas ) y secundaria ( conidios ) del inóculo de las hojas nuevas de la planta e interrumpirá el ciclo policíclico de la enfermedad del patógeno. Otra forma de reducir los inóculos primarios/secundarios es mediante un drenaje y riego eficientes. Mantener el entorno alrededor de las plantas con baja humedad ayuda a evitar que las ascosporas/conidios producidos por el patógeno se dispersen en el agua que drena hacia otros huéspedes sanos y susceptibles. [10] Otras técnicas incluyen plantar los bananos a más de 1.000 metros (3.300 pies) sobre el nivel del mar y practicar cultivos múltiples, mezclando el banano con otros árboles o vegetación. [8]
Una forma de control químico es el uso preventivo de fungicidas en los árboles de banano para protegerlos del inóculo primario. El fungicida no mata al patógeno en sí, sino que actúa sobre las manchas pre-necróticas de las hojas, impidiendo que las esporas secundarias inoculen tejido vegetal nuevo y sano. El mejor momento para aplicar este fungicida protector es al principio de la temporada para detener cualquier infección inicial. [11] La clase de fungicidas ampliamente utilizada para controlar la raya negra de la hoja son los triazoles . [9] Estos son inhibidores de la desmetilación y deben rotarse con compuestos que tengan otros modos de acción para retardar el desarrollo de resistencia . [12] Las hojas que ya han sido infectadas deben eliminarse mecánicamente para salvar el resto del árbol. [11] La investigación ha demostrado que puede haber resistencia a los fungicidas en desarrollo para M. fijiensis . Se ha observado que después de la aplicación intensiva de productos químicos, el hongo persistió y se propagó. Las mismas observaciones se encontraron en campos sin interferencia química; La creencia actual es que los campos no tratados son “caldos de cultivo para (el) desarrollo de cepas resistentes”. [13] También se utilizan carbamatos de metil benzimidazol y también se sabe que existe resistencia a estos. [14] Aunque las penalizaciones por aptitud son comunes en la evolución de la resistencia, muchos patógenos resistentes a MBC no sufren ninguna penalización y algunos tienen el efecto opuesto. [14] M. fijiensis es uno de esos casos: Romero et al. , 1998 encuentran que los aislados resistentes a MBC se benefician de una virulencia mejorada (probada específicamente con benomilo ). [14]
Las investigaciones actuales muestran que se está trabajando continuamente para reinventar los programas de mejoramiento del banano. Sin embargo, algunas variedades de banano son resistentes a la enfermedad. Se están realizando investigaciones para mejorar la productividad y las propiedades de la fruta de estas variedades. A fines de la década de 2000 se desarrolló una variedad de banano modificada genéticamente que se hizo más resistente al hongo y se probó en el campo en Uganda . [15] Además, la búsqueda de resistencia genética parece prometedora con el descubrimiento de una proteína que puede producir una respuesta hipersensible para controlar M. fijiensis que se está introduciendo en los árboles de banano. Esto puede llevar a la identificación de un gen de resistencia que podría transferirse a los árboles de banano. [16]
La propagación mundial de la enfermedad ha sido rápida, y su nombre y primera aparición notificada se remontan a 1963. [17] [18] La enfermedad se notificó en 1972 en Honduras, desde donde se extendió al norte hasta el centro de México y al sur hasta Brasil y las islas del Caribe [18] en 1991. [19] El hongo llegó a Zambia en 1973 y se propagó a las zonas productoras de banano de África a partir de esa introducción. [18] La primera aparición de Sigatoka negra en Florida se notificó en 1999. [20] A medida que se propagaba, la Sigatoka negra reemplazó a la forma amarilla y se ha convertido en la enfermedad dominante de los bananos en todo el mundo. [18] [21]
La vía de infección más probable es la importación de material vegetal infectado, y la infección puede propagarse rápidamente en áreas comerciales donde se cultivan bananos en monocultivo. [18] La eliminación de las hojas afectadas, un buen drenaje y un espaciamiento suficiente también ayudan a combatir la enfermedad. Aunque los fungicidas mejoraron con el paso de los años, el patógeno desarrolló resistencia. Por lo tanto, se requiere una mayor frecuencia de aplicaciones, lo que aumenta el impacto en el medio ambiente y la salud de los trabajadores del banano. En regiones donde la presión de la enfermedad es baja y no se ha observado resistencia a los fungicidas, es posible cronometrar mejor la aplicación de fungicidas sistémicos utilizando un sistema de pronóstico biológico. [22]
Los plátanos son un cultivo principal para las personas con acceso limitado a otros recursos, y la disminución de la producción de la fruta puede limitar su dieta. También existe la posibilidad de que el costo de los plátanos aumente con la pérdida sustancial de plátanos, lo que lleva a la inasequibilidad. [10] M. fijiensis se ha encontrado en todas las regiones del mundo que son grandes productores de plátanos y es una limitación para estos países; específicamente, África, Asia y América del Sur. La Sigatoka negra es una enfermedad muy destructiva para el follaje de los árboles de plátano. La interrupción de la fotosíntesis puede reducir el rendimiento de la fruta hasta en un 50%. [8] La infección con la enfermedad de la sordera con rayas negras puede interrumpir la maduración, haciendo que la fruta "madure prematuramente y de manera desigual, y como resultado se vuelva inadecuada para la exportación". [11] Una interrupción en la maduración de la fruta puede conducir a un cambio importante en la economía del comercio internacional. El 10% de los plátanos que se cultivan se venden a otros países, mientras que el otro 90% es consumido por los agricultores y las comunidades locales. Los pequeños agricultores que cultivan bananos para los mercados locales no pueden permitirse medidas costosas para combatir la enfermedad. La Sigatoka negra del banano amenaza la economía de la fruta y las vidas de las personas que dependen de ella para su subsistencia. [23]
el valor de las exportaciones de frutas se redujo en un 90%. Las exportaciones de plátanos de Guyana disminuyeron en un 100% en los 2-3 años siguientes a la aparición de la enfermedad en ese país.