La sigatoka negra es una enfermedad de las manchas foliares de las plantas de banano causada por el hongo ascomiceto Mycosphaerella fijiensis (Morelet), también conocido como Sigatoka negra . Fue descubierto en 1963 y recibió su nombre por sus similitudes con la Sigatoka amarilla, causada por Mycosphaerella musicola (Mulder), que a su vez lleva el 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 frutos, 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 en 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 se depositan esporas de M. fijiensis en una hoja de plátano 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 germinal crece epífitamente sobre la epidermis durante dos o 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 el reingreso de la hifa a 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 se conoce como raya foliar negra, ya que provoca rayas que corren paralelas a las hojas. Afecta a los plátanos específicamente en climas tropicales; incluyendo Asia, África occidental, China y América del Sur. [7] El clima tropical es el preferido para el cultivo de banano, pero también es el ambiente donde prospera el patógeno: cálido y húmedo, con abundante lluvia para ayudar a la dispersión. El ambiente óptimo del patógeno es similar al del banano. El hongo infecta las hojas maduras de plátano y seguirá causando infección sin el control adecuado. [8]
En las primeras etapas de la infección de la planta, las lesiones tienen una apariencia marrón oxidada y parecen manchas débiles parecidas a pintura en las hojas. Se vuelven más visibles en el envés de la hoja de plátano a medida que crecen las lesiones y las hojas. Las manchas en el envés de las hojas son el propio hongo. El signo del patógeno consiste en el ascocarpio que contiene las ascosporas que se utilizan para la diseminación para infectar plantas nuevas y sanas cuando el ambiente es propicio. Luego, el patógeno sobrevive en el tejido vegetal muerto en forma de 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 vuelven más oscuros, se hunden en la hoja y se convierten en depresiones. Las propias depresiones y la clorosis que las rodea son los síntomas visibles del patógeno vegetal. Con el tiempo se fusionarán, provocando el rápido deterioro 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 para realizar la fotosíntesis, lo que lleva a la muerte final 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 foliar amarilla muestra lesiones más pequeñas de color amarillo verdoso que aparecen en la parte superior de las hojas. [7]
Hay varias formas de controlar la Sigatoka negra, ya sea por medios culturales y químicos o mediante 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 ( conidias ) del inóculo de las hojas nuevas de las plantas e interrumpirá el ciclo de la enfermedad policíclica del patógeno. Otra forma de reducir los inóculos primarios/secundarios es mediante drenaje e irrigación eficientes. Mantener el ambiente alrededor de las plantas con baja humedad ayuda a evitar que las ascosporas/conidias producidas por el patógeno se dispersen en el agua que drena hacia otros huéspedes sanos y susceptibles. [10] Otras técnicas incluyen plantar plátanos a más de 1.000 metros (3.300 pies) sobre el nivel del mar y practicar cultivos múltiples, mezclando plátanos con otros árboles o vegetación. [8]
Una forma de control químico es el uso preventivo de fungicidas en los bananos para protegerlos del inóculo primario. El fungicida no mata al patógeno en sí, pero actúa sobre las manchas prenecróticas de las hojas, impidiendo que las esporas secundarias inoculen tejido vegetal nuevo y sano. El mejor momento para aplicar este fungicida protector es al inicio de la temporada para frenar cualquier infección inicial. [11] La clase de fungicidas ampliamente utilizada para controlar la Sigatoka negra son los triazoles . [9] Estos son inhibidores de la desmetilación y deben alternarse 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] Las investigaciones han demostrado que puede estar desarrollándose resistencia a los fungicidas en M. fijiensis . Se ha observado que tras la aplicación intensiva de productos químicos, el hongo persistió y se propagó. Las mismas observaciones se encontraron en campos sin interferencia química; ahora se cree que los campos no tratados son “caldos de cultivo para (el) desarrollo de cepas resistentes”. [13] También se utilizan carbamatos de metilbenzimidazol y también se les conoce resistencia. [14] Aunque las penalizaciones por aptitud son comunes en la evolución de la resistencia, muchos patógenos resistentes al MBC no sufren ninguna penalización y algunos tienen el efecto contrario. [14] M. fijiensis es uno de esos casos: Romero et al. , 1998 encuentran que los aislados resistentes a MBC se benefician de una mayor virulencia (específicamente probado con benomilo ). [14]
Las investigaciones actuales muestran una acción continua para reinventar los programas de mejoramiento del banano. Sin embargo, algunas variedades de plátanos son resistentes a la enfermedad. Se realizan investigaciones para mejorar la productividad y las propiedades del fruto de estos cultivares. A finales de la década de 2000 se desarrolló y probó en Uganda una variedad de plátano genéticamente modificado que se hizo más resistente al hongo. [15] Además, la búsqueda de resistencia genética se muestra 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 podría conducir a la identificación de un gen de resistencia que podría transferirse a los bananos. [dieciséis]
La propagación mundial de la enfermedad ha sido rápida; su denominación y aparición reportada por primera vez datan de 1963. [17] [18] La enfermedad se informó en 1972 en Honduras, desde donde se extendió hacia el norte hasta el centro de México y hacia el sur hasta Brasil y hacia el Islas del Caribe [18] en 1991. [19] El hongo llegó a Zambia en 1973 y se extendió a las zonas productoras de banano de África a partir de esa introducción. [18] La primera aparición de Sigatoka negra en Florida se informó en 1999. [20] A medida que se propagó, 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 ruta más probable de infección es a través de 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 espacio 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 mayor frecuencia de aplicaciones, aumentando el impacto en el medio ambiente y la salud de los trabajadores bananeros. En regiones donde la presión de la enfermedad es baja y no se ha observado resistencia a los fungicidas, es posible programar mejor la aplicación de fungicidas sistémicos mediante el uso de un sistema de pronóstico biológico. [22]
Los plátanos son un cultivo principal para personas con acceso limitado a otros recursos, y la disminución en 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 hará que sean inasequibles. [10] M. fijiensis se ha encontrado en todas las regiones del mundo que son importantes productoras de banano y es una limitación para estos países; específicamente, África, Asia y América del Sur. La Sigatoka negra es una enfermedad muy destructiva del follaje de los plátanos. La alteración de la fotosíntesis puede reducir el rendimiento de frutos hasta en un 50%. [8] La infección por raya negra sorda puede interrumpir la maduración, provocando que la fruta “madura prematura y de manera desigual y, como resultado, se vuelve 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% lo consumen los agricultores y las comunidades locales. Los pequeños agricultores que cultivan plátanos para los mercados locales no pueden permitirse medidas costosas para combatir la enfermedad. La Sigatoka Negra del Plátano amenaza la economía de la fruta y las vidas de las personas que dependen de ella para su subsistencia. [23]
En San Vicente y las Granadinas el valor de las exportaciones de frutas se redujo en un 90%.
Las exportaciones de plátanos de Guyana disminuyeron en un 100% dos o tres años después de que la enfermedad se afianzara allí.