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Comportamiento de variedades de trigo evaluadas a Fusariosis de la espiga con infección artificial y registros de royas

Publicado el: 9/3/2021
Autor/es: Enrique Alberione; Nicolás Salines; Guillermo Donaire; Carlos Tomas Bainotti; y Gomez Dionisio. INTA EEA Marcos Juárez. Córodba. Argentina
Introducción
La Fusariosis de la espiga (Fusarium graminearum Schwabe 1839 [anamorfo] ; [teleomorfo =Gibberella zeae Schwein Fr) es un enfermedad que afecta al cultivo de trigo (Triticum aestivum L.) con fuerte reducción del rendimiento de grano y deterioro de la calidad comercial y panadera en años con condiciones ambientales favorables al desarrollo de la enfermedad. En Entre Ríos presentó carácter epifítico en los años 1993, 2000, 2001 y 2002, con pérdidas de producción superiores al 60% en ataques severos (Velazques y Formento, 2012). La más reciente se registró durante el año 2012 donde se observaron buenas diferencias en el comportamiento de las variedades frente a la enfermedad en relación al rendimiento de grano – afectado por peso hectolítrico y peso de mil granos – y la calidad de los granos que se vio afectada por la producción de micotoxinas (Alberione et al., 2015).
La evaluación de resistencia genética frente a Fusariosis de la espiga en las variedades de trigo resulta de alta relevancia ya que al no ser alta la eficacia de control a través de aplicación de fungicidas, queda como primera opción mitigar sus efectos a través del empleo de genotipos comerciales con mejor comportamiento. Hacer una buena caracterización del comportamiento de las variedades resulta posible en aquellos ambientes y años donde la ocurrencia e intensidad de esta enfermedad se ven favorecidos por el ambiente. Pero al ser una enfermedad con características de esporádica, esto imposibilita obtener información todos los años. Una posibilidad es la de conducir ensayos de evaluación de resistencia a Fusariosis de la espiga controlando factores de manera artificial. En la EEA INTA Marcos Juárez desde hace más de 20 años se conduce un ensayo con estas características, donde el principal objetivo es generar información sobre el comportamiento de distintos genotipos (incluidas las variedades comerciales) frente a la infección de Fusariosis de la espiga.
Durante el año 2020 se obtuvo resultados de comportamiento genético frente a la enfermedad en 71 variedades comerciales. Entre ellas hubo diferencias en niveles de infección. El objetivo de este informe es actualizar información sobre el comportamiento genético de las variedades de trigo sirviendo de referencia al momento de la elección para la siembra.

Materiales y métodos
El sitio de evaluación donde se instaló el ensayo cuenta con infraestructura de resguardo frente a la acción de animales (roedores y pájaros) y granizo, protegido por una estructura metálica recubierta por malla plástica. Para generar condiciones de infección es necesario proveer humedad en forma de riego. Esto se logra con un sistema de picos que entregan agua por por pulverizado desde la parte superior. El sistema es alimentado por una bomba y esta es accionada por un controlador que asegura tiempos de mojado/descanso, programables.
Al tratarse de variedades de distinto ciclo de crecimiento, se sembró en distintas fechas con el objetivo de ubicarlas en sus fechas óptimas. Las variedades de ciclo largo fueron sembradas el día 5/06/2020, las de ciclo intermedio el día 19/06/2021 y para los ciclos cortos se definió como última fecha el día 6/07/2020. Se sembró bajo diseño estadístico de bloques completos aleatorios con 2 repeticiones. Se empleó como variedad testigo resistente Sumai 3# (posee gen de conocida resistencia a la enfermedad). Previo a la siembra se hizo control general de malezas con glifosato y dicamba en dosis comerciales. Se acondicionó el terreno preparando la cama de siembra. Junto a esta tarea se incorporó fertilizante (mezcla física de urea - 200 kg/ha y fosfato monoamónico - 80 kg/ha). Se sembró de manera manual unas 20 semillas en hileras (30 cm de largo) tomándose a ésta como unidad experimental asignadas a cada entrada (variedad). Se respetó una distancia entre hileras de 30 cm. Cuando las variedades en general, alcanzaron el estado de elongación de tallo (EC Z 3.2) (Zadoks et al.,1974) en la fecha 22 de agosto, se tomaron registros sanitarios en cada una de las variedades ante la presencia de enfermedades. La aparición de enfermedades sobre el ensayo se debió a las condiciones de humedad (riego) que le fue dado para asegurar un buen crecimiento de las plantas. Roya amarilla fue la enfermedad prevalente y se registró empleando el criterio propuesto en la escala de Cobb modificada por Peterson, 1948 (Stubbs et al., 1986). Posterior a esto se realizó aplicación de fungicida foliar (azoxistrobina 8g + cyproconazol 20 g) como control de enfermedades foliares, antes que se produjera la espigazón y antesis que es el estado fenológico necesario para que ocurra la infección de Fusariosis de la espiga.
Elaboración del inoculo
Se elaboró el inóculo (microorganismos o sus partes capaces de provocar infección) en el laboratorio siguiendo técnica de crecimiento del hongo en medio de cultivo enriquecido agarafrecho de trigo (Galich, 1997). Sobre este medio se sembró un disco de aproximadamente 5x5 mm. de 4 aislamientos provistos por el Departamento de Microbiología e Inmunología - Facultad de Ciencias Exactas Físico Químicas y Naturales (Universidad Nacional de Río Cuarto) y se los dejó crecer a temperatura ambiente expuestos a luz fluorescente continua durante 7 días (Alberione et al. 2016). Estas condiciones favorecen la producción de macroconidios con capacidad de causar infección en la espiga. Con los macro-conidios `cosechados´ (extracción con agua destilada estéril desde el medio de cultivo) se elaboró una solución de macro-conidios en suspensión en agua destilada. Con ayuda de un hematocitómetro (cámara cuenta glóbulos) se calibró el inóculo a una concentración cercana a 2,8 105 conidios/ml. De esta manera fue preparándose cantidad de inóculo necesario para asegurar la infección de todo el material vegetal (variedades y líneas del programa de mejoramiento) durante el periodo que comprendió este trabajo.
Inoculación
La condición necesaria para el inicio de la infección natural, es que el hongo llegue con sus ascosporas hasta las anteras expuestas de las espigas florecidas. En infección artificial esto se logra con los macro-conidios puestos en contacto con las espigas en antesis. Para ello, a partir del inicio de espigazón (Z 5.9) de las primeras variedades, se observó y registró la fecha de floración o antesis (Z 6.5) de al menos 4 o 5 espigas florecidas, estado que se alcanza aproximadamente pasado 4 días desde la espigazón. El trabajo de inoculación se extendió desde el 23/09/2020 hasta el día 22/10/2020, fecha en que registró antesis en un último grupo de variedades. Consistió en aplicar de manera dirigida a las espigas, con pulverizador a presión manual, un volumen aproximado de 1 ml de inoculo. Sobre cada entrada (variedad) se inoculó dos veces, de tal forma de asegurar la infección de todas espigas receptivas.
La segunda condición necesaria para asegurar infección y colonización del hongo en los tejidos de la espiga, es la provisión de humedad continua en el tiempo.
Evaluación de infección
A partir de cada fecha de inoculación se registró las temperaturas medias diarias hasta alcanzar 350 grados día (GD) y 450º GD, momentos en que se realizaron evaluaciones de infección (estimación de % de incidencia y severidad) dándole a cada fecha de inoculación la misma condición de evaluación. A estas dos evaluaciones se sumó una tercera evaluación, poco antes del estado de madurez fisiológica. Se tomaron registros de incidencia y severidad empleando el criterio propuesto por CIMMYT que consiste en evaluar la enfermedad a través de una escala de doble dígito 0-9 / 0-9 (Kolhi et. al., 1996). Esta permite cuantificar la incidencia y severidad observadas en rangos. El valor 1 representa el rango que va desde 0% hasta 10%, 2 desde 10% hasta 20%.... 5 desde 40% hasta 50% y así hasta el último valor 9 que registra incidencia y severidad en el rango de 80% hasta 90%. El primer dígito, corresponde a la incidencia (nº de espigas enfermas (presencia de síntomas y signos) / el número total de espigas observadas * 100) y el segundo dígito a la severidad (nº de espiguillas enfermas / nº total de espiguillas observadas por espiga * 100). Rangos de valores de severidad definen niveles de resistencia a la enfermedad. Esto es lo que propone la escala de evaluación brasilera y japonesa basada en severidad de la espiga afectada. Para 6 niveles de escala se describen 6 niveles de resistencia y 6 rangos de severidad (0 = Inmune 0%, 1 = Resistente - 1-5%, 2 = Mod. Resistente – 5-25%, 3 = Mod. Susceptible – 25-50%, 4 = Susceptible – 50-75% y 5 = Muy Susceptible - >75%) (kohli et al., 1996). Ambas variables se integraron a través del Indice de Fusarium observado (IFobs%) = incidencia (%) * severidad (%) / 100. (Moschini et al.; 2003).

Resultados
Se presenta a continuación información resumida en cuadros y gráficos, sobre el comportamiento sanitario de las variedades de trigo evaluadas frente a Fusariosis de la espiga. Las variedades se agruparon por ciclo de crecimiento largo, intermedio y corto. En los cuadros, se complementa también con información sobre enfermedades foliares - royaamarilla registrada antes de la aplicación de fungicida y roya de la hoja a 50 días después del control químico.
La infección de Fusariosis de la espiga, se evaluó con el criterio propuesto por la escala de doble dígito, registrándose los porcentajes incidencia y severidad expresados en valores de la escala. Se promediaron los valores en ambas variables registradas en ambas repeticiones, en dos momentos (450GD y madurez fisiológica - MF). Los valores promedios de los registros con escala de doble dígito, fueron llevados a porcentajes de incidencia y severidad y con éstos se calculó el IFobs% para cada una de las variedades. En función de este índice las variedades fueron ordenadas de forma creciente, según sus comportamientos frente a la enfermedad. Las variedades ubicadas en el extremo superior mostraron resistencia a moderada resistencia, el grupo de variedades ubicadas en el medio mostró moderada resistencia a moderada susceptibilidad y en el extremo inferior se ubicaron aquellas susceptibles a muy susceptibles.
Los cuadros 1, 2 y 3 (variedades de ciclo de crecimiento largo, intermedio y corto, respectivamente) muestran comportamientos sanitarios a Fusariosis de la espiga (FE) indicada como `infección a FE´ (valores porcentuales de incidencia y severidad) y las fechas de antesis (momento en que tuvo lugar la inoculación con el hongo). Además, se muestran los registros de roya amarilla (RA) – expresado sólo como tipo de reacción y roya de la hoja (RH) expresado en valores de severidad y tipo de reacción.
El cuadro 4 presenta distribución de las variedades según niveles de resistencia (escala de evaluación brasilera y japonesa basada en la severidad de la espiga) en los tres grupos de ciclos de crecimiento.
Comportamiento de variedades de trigo evaluadas a Fusariosis de la espiga con infección artificial y registros de royas - Image 1
Comportamiento de variedades de trigo evaluadas a Fusariosis de la espiga con infección artificial y registros de royas - Image 2
Comportamiento de variedades de trigo evaluadas a Fusariosis de la espiga con infección artificial y registros de royas - Image 3
Comportamiento de variedades de trigo evaluadas a Fusariosis de la espiga con infección artificial y registros de royas - Image 4
Tomando los registros promedios (2 repeticiones) de los tres momentos de evaluación (350GD, 450GD y MF) se graficaron curvas de incidencia y severidad en tres variedades de distintos ciclos de crecimiento, con distintos comportamientos frente a la enfermedad (resistencia, moderada resistencia a moderada susceptibilidad y susceptibilidad). En cada caso se comparó con la variedad testigo Sumai 3# resistente a Fusariosis de la espiga sembrado en fechas distintas según ciclo de crecimiento. Las curvas descriptas en los gráficos resultan representativas de comportamientos similares en otras variedades.
-Infección en variedades susceptibles (gráficos 1, 2 y 3)
Comportamiento de variedades de trigo evaluadas a Fusariosis de la espiga con infección artificial y registros de royas - Image 5
Comportamiento de variedades de trigo evaluadas a Fusariosis de la espiga con infección artificial y registros de royas - Image 6
Comportamiento de variedades de trigo evaluadas a Fusariosis de la espiga con infección artificial y registros de royas - Image 7
Comportamiento de variedades de trigo evaluadas a Fusariosis de la espiga con infección artificial y registros de royas - Image 8
Variedades de ciclo largo con IF% entre 4,5 y 15,0 están representadas por el gráfico 4. En variedades de ciclo intermedio con nivel de incidencia hasta 60 y severidad hasta 40 (IF% 11,7 y 28,0) presentan niveles de infección similares a los que refleja el gráfico 5 (Buck Colihue). Para variedades de ciclo corto, con registros de infección similares a lo observado en el gráfico 5 (Klein Valor) corresponden IF% entre 7,5 y 14,0.
Comportamiento de variedades de trigo evaluadas a Fusariosis de la espiga con infección artificial y registros de royas - Image 9
Comportamiento de variedades de trigo evaluadas a Fusariosis de la espiga con infección artificial y registros de royas - Image 10
Para variedades de ciclo largo con niveles de infección reflejados en el gráfico 7 (SY 109) corresponden IF% de 0,1 y 1,0. Para variedades de ciclo intermedio con valores de infección reflejados en el gráfico 8 (SY 200) corresponden a IF% de entre 2,0 y 5,0. Para variedades con registros de infección similares a los registrados en el gráfico 9 (Gingko) presentan IF% entre 1 y 1,5.

Conclusiones
- El ambiente de evaluación descripto da la posibilidad de evaluar la resistencia genética de genotipos de trigo independientemente de la condición ambiental del año, ya que el suministro de humedad y la infección artificial aseguran no sólo presencia de Fusariosis de la espiga, sino también de otras enfermedades foliares, como por ejemplo roya amarilla y roya de la hoja.
- Fusarium graminearum depende de condiciones de estabilidad en la temperatura ambiental. Se observó mayor celeridad en la infección cuando se inoculó a partir de la primera semana de octubre en adelante.
- En aquellas variedades sembradas en dos fechas distintas, se observó una tendencia a presentar mayor infección en la segunda fecha de siembra; ejemplo de esto son los registros en las variedades Jacarandá, SY 120, Ho Carcarañá y Buck Colihue.
- En los tres ciclos de crecimiento se observó distintos comportamientos de las variedades frente a Fusariosis de la espiga, detectándose aquellas con niveles de resistencia similar a la variedad testigo resistente. Las variedades nuevas con mejor comportamiento en ciclo largo fueron Buck Colihue, SY 109 y Buck Cumelén, en ciclo intermedio 603 y Klein Favorito II y en ciclo corto Gingko, Baguette 450, Tbio Audaz y 915.
- En variedades de ciclo largo hubo mayor porcentaje de comportamientos moderadamente susceptibles y susceptibles y en variedades de ciclo intermedio y corto porcentajes iguales de comportamientos moderadamente resistentes y moderadamente susceptibles.

El articulo es parte de la Recopilación informativa de los disertantes de la jornada para profesionales Trigo 2021 organizada por el INTA Marcos Juárez y unidades de extensión dependientes

Referencias bibliográficas

 
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