La roya de la soja es una enfermedad que afecta a la soja y otras legumbres . Es causada por dos tipos de hongos , Phakopsora pachyrhizi , comúnmente conocida como roya asiática de la soja , y Phakopsora meibomiae , comúnmente conocida como roya del nuevo mundo de la soja . P. meibomiae es el patógeno más débil de los dos y generalmente no causa problemas generalizados. La enfermedad se ha reportado en Asia , Australia , África , Sudamérica y Estados Unidos.
La soja es uno de los cultivos comerciales más importantes del mundo. La roya asiática de la soja es la principal enfermedad que afecta a la soja. Provoca lesiones en las hojas de las plantas de soja y finalmente mata las plantas. La enfermedad ha causado graves pérdidas de rendimiento de la soja. [1] En las zonas donde esta enfermedad es común, las pérdidas de rendimiento pueden ser de hasta el 80%. [2] Los primeros casos notificados en los Estados Unidos se produjeron en 2004. [3] Esta población se originó en el norte de América del Sur o el Caribe . [3] Las esporas probablemente se propagaron por el huracán Iván . [3] [2] En 2002, el USDA informó de pérdidas de rendimiento del 10-60% en América del Sur y África. [4] En los países donde este patógeno está establecido, las pérdidas estimadas oscilan entre el 10 y el 80%, dependiendo de la inoculación y las condiciones ambientales. [5]
La roya de la soja es causada por dos tipos de hongos, Phakopsora pachyrhizi y Phakopsora meibomiae . [6] Afecta a varias plantas comerciales importantes, pero la más notable es la soja. La roya asiática de la soja puede infectar y reproducirse en 90 especies de plantas conocidas, 20 de las cuales se encuentran en los Estados Unidos, como soja, frijoles secos , frijoles rojos y guisantes . La roya asiática de la soja también infecta al frijol dulce amarillo, arveja, algarrobo, lupino, frijol verde y rojo, frijol de Lima y frijol de mantequilla. [7] cultivos forrajeros leguminosos como el trébol y el meliloto y malezas como el kudzu . [1]
En la etapa inicial de la roya asiática de la soja, provoca una decoloración amarilla en mosaico en las superficies superiores del follaje más viejo. En esta etapa, suele ser difícil de identificar, ya que los síntomas son relativamente pequeños y poco definidos. [9]
Más tarde, a medida que la enfermedad continúa progresando, las hojas se volverán amarillas y habrá lesiones principalmente en el envés de las hojas y, a veces, en los pecíolos , tallos o vainas y también se puede observar una defoliación prematura. [10] En Phakopsora pachyrhizi comenzarán a formarse pequeñas manchas de color marrón y rojo ladrillo en el dosel inferior de las hojas que comenzarán a convertirse en lesiones.
La roya asiática de la soja produce dos tipos de lesiones. Las lesiones en la etapa más avanzada cambian de color gris a marrón rojizo o marrón canela. Las lesiones de color marrón canela maduras consisten en pequeñas pústulas rodeadas de áreas necróticas descoloridas . Las esporas de color marrón canela se pueden encontrar en las áreas necróticas en la parte inferior de la hoja. En el caso de las lesiones de color marrón rojizo, hay áreas necróticas de color marrón rojizo más grandes con pocas pústulas y esporas visibles en la parte inferior de la hoja. Una buena forma de distinguir la roya asiática de la soja de otras enfermedades es observar las pústulas que produce. Las pústulas de ASR por lo general no tienen el halo amarillo que es típico de las pústulas bacterianas . Además, las pústulas de ASR son elevadas y se pueden encontrar comúnmente en la parte inferior de la hoja, lo que las hace diferentes de las lesiones causadas por enfermedades puntuales. [9] [11]
Las plantas de soja son uno de los hospedadores más conocidos de ASR y son susceptibles en cualquier etapa de su ciclo de vida. Sin embargo, los síntomas se encuentran más comúnmente durante o después de la floración. [12] La infección por ASR reducirá la producción y el llenado de las vainas. [10]
La roya asiática de la soja (ASR) se detectó por primera vez en Asia. [1] Desde entonces, se ha encontrado en muchos países de todo el mundo. Por ejemplo, Australia , China , Corea , India , Japón , Nepal , Taiwán , Tailandia , Filipinas , Mozambique , Nigeria , Ruanda , Uganda , Zimbabue , Sudáfrica , Brasil , Argentina y Paraguay . Esta enfermedad se detectó por primera vez en el Caribe en Puerto Rico en 1976 [6] y se informó por primera vez en los Estados Unidos continentales en 2004. [1]
La roya asiática de la soja se desarrolla en ambientes húmedos y cálidos, por lo que un período continuo de humedad en las hojas favorece el crecimiento de esta enfermedad, ya que esta situación es necesaria para que las esporas germinen. Por lo tanto, es más probable que aparezca en condiciones de 16 a 29 °C (60 a 85 °F) y una humedad relativa del 75% al 80%. Por lo tanto, la roya asiática de la soja es un problema más grave en las zonas tropicales y subtropicales de Asia, África, Australia y Sudamérica. [1] No puede sobrevivir a los inviernos fríos de los hábitats del norte. Sin embargo, este patógeno puede propagarse fácilmente a partir de frentes de viento y tormentas y puede inocularse rápidamente dentro de un campo de soja en condiciones ambientales favorables. [2] Además, la roya asiática de la soja puede verse favorecida por los fenómenos de anomalías climáticas que causan desastres naturales con precipitaciones extremas, denominados El Niño . [13]
La roya de la soja se propaga por esporas transportadas por el viento y ha causado importantes pérdidas de cultivos en muchas regiones productoras de soja del mundo. [14] Las esporas transportadas por el viento pueden viajar grandes distancias y se liberan en ciclos de siete días a dos semanas. Es probable que la roya de la soja sobreviva en grandes extensiones de kudzu naturalizado en el sur de los EE. UU. y, por lo tanto, establezca una presencia permanente en el territorio continental de los EE. UU. Se cree comúnmente que la enfermedad fue transportada desde Venezuela a los Estados Unidos por el huracán Iván . [ cita requerida ]
P. pachyrhizi es un parásito obligado, lo que significa que debe tener tejido verde vivo para sobrevivir. Por este motivo, el ASR es algo que llegará todos los años, ya que los inviernos fríos lo harán retroceder. Puede pasar el invierno en los estados del sur, siempre que tenga un huésped vivo.
El ASR pasa el invierno en legumbres hospedantes vivas y esporula en la primavera siguiente. No puede sobrevivir en tejido muerto ni en residuos de cultivos. [15]
Otros hospedadores pueden servir como reservorios de hibernación para el patógeno y permitir la acumulación de inóculo en aquellos entornos libres de temperaturas heladas. El patógeno está bien adaptado para la dispersión a larga distancia, porque las esporas pueden ser fácilmente transportadas largas distancias por el viento a nuevas regiones libres de roya. [14]
Los sitios de hibernación de la roya de la soja se limitan a áreas con inviernos muy suaves, como las costas del golfo de Florida, las áreas más al sur de Texas o en México . La roya de la soja no sobrevivirá durante el invierno en la región del centro norte porque no puede vivir y reproducirse sin tejido verde vivo. [16]
Las esporas del patógeno de la roya de la soja se transportan fácilmente por las corrientes de aire y pueden recorrer cientos de kilómetros en unos pocos días. Las condiciones climáticas determinarán cuándo y dónde viajarán las esporas de sur a norte.
Las esporas de la roya, llamadas urediniosporas , pueden penetrar las células de la planta directamente, en lugar de hacerlo a través de aberturas naturales o heridas en el tejido de las hojas. Por lo tanto, la infección es relativamente rápida: alrededor de 9 a 10 días desde la infección inicial hasta el siguiente ciclo de producción de esporas.
La roya es una enfermedad multicíclica. Una vez que se establece la infección inicial, el sitio de la infección puede producir esporas durante 10 a 14 días. La producción abundante de esporas ocurre durante períodos de hojas húmedas (en forma de lluvia o rocío) de al menos 8 horas y temperaturas moderadas de 60 a 80 °F (16 a 27 °C). [16]
El proceso de infección comienza cuando las urediniosporas germinan para producir un solo tubo germinativo que crece a través de la superficie de la hoja, hasta que se forma un apresorio . Los apresorios se forman sobre las paredes anticlinales o sobre el centro de las células epidérmicas , pero rara vez sobre los estomas . La penetración de las células epidérmicas se realiza mediante la penetración directa a través de la cutícula por una clavija apresoria. Cuando los apresorios se forman sobre los estomas, las hifas penetran en una de las células de guarda en lugar de entrar en la hoja a través de la abertura estomática. Esta roya y especies relacionadas son únicas en su capacidad de penetrar directamente en la epidermis; la mayoría de los patógenos de la roya entran en la hoja a través de las aberturas estomáticas y penetran en las células una vez dentro de la hoja. La penetración directa de las células epidérmicas y la inducción no específica de apresorios en el proceso de infección de P. pachyrhizi pueden ayudar a comprender la amplia gama de hospedadores del patógeno y pueden tener consecuencias en el desarrollo de cultivares resistentes. [17]
Las uredinias pueden desarrollarse de 5 a 8 días después de la infección por urediniosporas. Las primeras urediniosporas pueden producirse tan pronto como 9 días después de la infección, y la producción de esporas puede continuar hasta 3 semanas. Las uredinias pueden desarrollarse hasta 4 semanas después de una sola inoculación, y las uredinias secundarias surgirán en los márgenes de las infecciones iniciales durante 8 semanas adicionales. Por lo tanto, a partir de una infección inicial, podría haber pústulas de primera generación que mantienen la esporulación hasta 15 semanas. Incluso en condiciones secas, esta capacidad de esporulación prolongada permite que el patógeno persista y siga siendo una amenaza. Si las condiciones para la reinfección son esporádicas durante toda la temporada, aún queda un potencial de inóculo significativo de la infección inicial para restablecer una epidemia. El éxito de la infección depende de la disponibilidad de humedad en las superficies de las plantas. Se necesitan al menos 6 horas de humedad libre para la infección, y las infecciones máximas se producen con 10 a 12 horas de humedad libre. Las temperaturas entre 15 y 28 °C (59 y 82 °F) son ideales para la infección. [17]
Las opciones de control de enfermedades para ASR son limitadas. La roya desciende en nubes de esporas a través del campo. Las prácticas culturales como el espaciamiento entre hileras y las rotaciones de cultivos tienen poco efecto. Existen cultivares resistentes , [18] [19] que llevan lo que se denominan genes Rpp . [18] [19] Cuando las condiciones climáticas y de infección de la enfermedad son favorables, la aparición de ASR puede ser generalizada. Por lo tanto, las medidas de control correctivo (utilizando fungicidas como aerosoles protectores) son el principal método eficaz de control de enfermedades. [15] [18] [19] La roya de la soja debe controlarse lo más temprano posible en la temporada de crecimiento para que se pueda controlar con éxito. [20]
Los fungicidas sintéticos son la principal opción de control de enfermedades para la protección contra la roya asiática de la soja. Se estima que el costo de la pulverización es de aproximadamente $15 a $20 por acre ; sin embargo, pueden ser necesarias dos o tres pulverizaciones durante el transcurso de la temporada de crecimiento. Estos son costos de producción adicionales significativos para los productores de soja. [15]
En América del Sur y Sudáfrica se han llevado a cabo ensayos de detección de fungicidas para determinar la eficacia del control de enfermedades. Estos informes están disponibles en la Web a través de los Centros de Información sobre Gestión Integrada de Plagas del USDA. [21] Estos ensayos de investigación forman la base de las recomendaciones sobre fungicidas en los EE. UU.
Una investigación reciente de la Universidad Estatal de Washington indica que el herbicida glifosato puede ser eficaz para combatir el hongo. [ cita requerida ]
Actualmente, tanto universidades públicas como la industria privada están desarrollando variedades de soja resistentes a la roya. [18] [19]
En algunas regiones, se puede realizar la selección de cultivos de cobertura de invierno y leguminosas forrajeras, ya que pueden servir como plantas hospedantes. [15] Se han identificado genes de resistencia ( Rpp s) [18] [19] y se espera que la resistencia del hospedante sea una solución efectiva a largo plazo para la roya de la soja en el futuro. [18] [19] Hasta que se encuentren variedades comerciales resistentes, el manejo de la roya depende del uso juicioso de fungicidas. [16] [18] [19]
Cuando no se trata, la roya de la soja provoca pérdidas de rendimiento debido a la defoliación prematura, menos semillas por vaina y una disminución del número de vainas llenas por planta. [14]
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