Fusarium fujikuroi COMPLEJO DE
ESPECIES EN EL CULTIVO DE CAÑA
DE AZÚCAR (Saccharum sp. hibrido)
Gabriel A. Alvarez Rodríguez
Introducción
C4
$Productividad y
calidad del jugo
ENFERMEDAD AGENTE CAUSAL
Roya café y naranja Puccinia melanocephala, P.
kuehnii
Raya roja Acidovorax avenae subsp.
avenae
Mancha ojival Bipolaris sacchari
Muermo rojo Colletotrichum falcatum
CAÑA SECAComplejo de especies
Fusarium fujikuroi
Reportado por primera vez en 1913 como
Cephalosporium sacchari
Butler y Khan, 1913
Diferentes especies afectando Fusarium,
Cephalosporium y Acremonium
Gams, 1971; Nirenberg; Singh & Singh, 1974
No existe más reportes asocio de Cephalosporium y
Acremonium
Viswanthan, 2013
Estudios recientes hablan que es provocado por un
complejo de especies de F. fujikuroi
Leslei et al., 2005; Siddique, 2007; Siti Nordahliawaste
et al., 2008; Viswanathan et al., 2011; Lin et al. 2014
En Guatemala reportado como Cephalosporium
sacchari
Ovalle y Catalán, 2013
Fusarium Acremonium
17A.G iraldoetal.:PhylogenyofSarocladium
reason why we prefer maintaining the epithet of the species
ratherthantointroduceanewone.AlthoughGams(1975)
examined a possible holotype of M. implicata(BPI1769),pres-
entlyithasbeenimpossibletotracethatmaterialintheU.S.
NationalFungusCollections(HerbariumBPI,Farr&Rossman
2014).Therefore,designationofaneotypewouldstabilizethe
speciesconcept.WehaveselectedCBS959.72asneotype
because, despite the fact that it does not originate from the
same country than the type specimen of M. implicata, the CBS
strainwasisolatedfromthesamesubstratum.Monilia implicata
wasoriginallydescribedfromsoilintheUSA(G ilman&Abbott
1927).
Monilia implicata and A. terricola were for a long time consid-
eredasconspecific(Gams1975)andsynonyms.However,
ourstudyshowedthatisolatesmorphologicallyidentified as
A. implicatum are dispersed into several clades, some of them
distant from the ex-type strain of A. terricola(CBS243.59).It
is clear that A. implicatum and A. terricola represent different
species within Sarocladium. Both species are morphologically
similar, but they can be differentiated by the colour and the
texture of the colonies on PDA, being white and cottony in
S. terricola and pinkish to salmon and woolly or downy in S. im-
plicatum; the lower limits of conidial and phialide length, which
are slightly shorter in S. terricola(4µmand12µm,respec-
tively)thaninS. implicatum(5µmand15µm,respectively),
andthemaximumtemperatureforgrowth,whichis35°CinS.
terricolaand37°CinS. implicatum.Inaddition,adelophialides
and schizophialides are sometimes present in S. terricola but
absent in S. implicatum.
InourphylogenetictreeS. ochraceum clustered as sister to
S. implicatum, but the former species can easily be distinguish ed
basedontheproductionofochraceous-yellowcoloniesonOA,
usuallybranchedconidiophores,andsmallerphialides(15–26
µmlong)andconidia(4.5–5µmlong).Incontrast,S. implicatum
producesyellowishwhitecoloniesonOA,andlongersolitary
phialides(upto30µmlong)andconidia(upto8µmlong).
Fig. 4 Sarocladium hominis (sp.VI).a,c.UTHSC04-1034;b,d,h,i.UTHSC04-3464;e–g,j.UTHSC02-2564.a.ColoniesonOAafter14dat25°C;b,c.
coloniesonPDAafter14dat25°C;d–g.simpleandbranchedconidiophoreswithconidiaarrangedinslimyheads;h.phialideswithpericlinalthickeningat
theapex;i,j.cylindricalconidia.—Scalebars=10µm.
Confusión por:
Las especies de Fusarium provocan:
Marchitez o caña seca Pokkah Boeng
Objetivos
i) Determinar el agente causal de la
enfermedad caña seca usando filogenia
molecular, cruzamiento sexuado y
morfología, y
ii) Determinar los síntomas provocados por el
hongo en plántulas de 3 meses y la
variabilidad dentro de la caña de azúcar en
2 regiones diferentes
Materiales y Métodos
Obtención de los materiales
Especie Código Cultivo Sustrato Origen Finca
F. sacchari CMIMa 001 (FUS
c001) Saccharum sp. Entrenudo Escuintla, Guatemala Polonia
F. sacchari CMLb 768T
d Saccharum sp. ----------- Estados Unidos ----------
F. sacchari CMLb 769T Saccharum sp. ----------- Estados Unidos ----------
Fusarium sp. CMIM002 Saccharum sp. Nudo Escuintla, Guatemala Velázquez
Fusarium sp. CMIM003 Saccharum sp. Entrenudo Retalhuleu, Guatemala Arizona
Fusarium sp. CMIM004 Saccharum sp. Nudo Retalhuleu, Guatemala Arizona
Fusarium sp. CMIM005 Saccharum sp. Nudo Retalhuleu, Guatemala San Mauricio
Fusarium sp. CMIM006 Saccharum sp. Nudo Retalhuleu, Guatemala San Mauricio
Fusarium sp. CMIM007 Saccharum sp. Nudo Retalhuleu, Guatemala Alaska
Fusarium sp. CMIM008 Saccharum sp. Entrenudo Retalhuleu, Guatemala Alaska
F. proliferatum CML 770T Zea mays ------------ Estados Unidos ----------
F. proliferatum CML 771T Zea mays ------------ Estados Unidos ---------- aCMIM: Colección de Microorganismos del Ingenio Magdalena (CMIM), Laboratorio de
Microorganismos, Guatemala. bCML: Coleção Micológica de Lavras (CML), Departamento de
Fitopatología, Universidade Federal de Lavras, Brasil. cFUS: Fusarium de la Colección de
Microorganismos del Ingenio Magdalena. dT: Aislado tipo
Caracterización morfológica
Sembrados en Papa Destroza Agar (PDA), Synthetic Nutrient-
poor Agar (SNA) e Agar-Agua con hojas de clavel (Dianthus
caryophyllus L.)
• El aislado FUS001 fue cruzado con aislados testadores
del mating type opuesto de las especies F. proliferatum
y F. sacchari (Tabla 1).
Fase sexuada
Parental
masculino en
medio completo
Parental femenino en
medio Zanahoria-
Agar
Colectado y disperso
Extracción de ADN con
kit de extracción
Wizard® Genomic DNA
Purification
Gen Tef-1α EF1 (foward; 5-
ATGGGTAAGGAGGACAAGAC – 3) y EF2
(reverse; 5 -
GGAAGTACCAGTGATCATGTT-3)
O’Donnell et al., 1998)
Los productos del PCR fueron
sometidos en termociclador
My Cycler TM (BIO-RAD)
Extracción de ADN e análisis filogenético
94°C por 1 min; 34 ciclos: 94°C por 30
s, 62ºC por 45 s, 72°C por 1 min;
72°C, por 5 min
O’Donnell et al., 1998
Los productos del PCR fueron
sometidos a electroforesis en gel de
agarosa al 1% colorado con GelRed
(Biotum®)
visualización, purificados y
secuenciados por la
empresa Macrogen,
USA
Las secuencias fueron
comparadas en GenBank,
del National Center for
Biotechological
Inforamation (NCBI), con
herramienta BLAST
Extracción de ADN e análisis filogenético
Los alineamientos de las secuencias de nucleótidos de las especies de Fusarium
fueron generados por el programa MEGA 7 con los siguientes aislados
Prueba de patogenicidad
1x109 conidios/mL
15 días Plántulas : 2 meses
Resultados y Discusión
Caracterización morfológica y
Compatibilidad sexual
Análisis Filogenético
Fueron lesiones cloróticas y rojizas seguidas con perforaciones en la hoja
(Figura 3A-C), perdida del meristemo apical (Figura 3D) y rayas rojizas
(Figura 3E). Las hojas que presentaron síntomas se observó crecimiento
micelial (Figura 3F). Algunos de los perjuicios derivados por el patógeno fue
la perdida de la dominancia apical, brotes secundarios y disminución del
crecimiento vegetal (20% menos que el testigo).
Prueba de patogenicidad
Categorizados en 3 grupos:
• blanco,
• blanco-anaranjado y
• rosado-morado
Variabilidad Fenotípica
Conclusión
El agente casual de la caña seca es causada por un complejo
de especies de Fusarium fujikuroi, la cual se destaca F.
sacchari como principal agente causal de la enfermedad de la
caña seca y Pokkah Boeng.
Gracias por su atención