Nematodos del quiste de la patata: plagas devastadoras

Papas (Solanum tuberosum L.) son un alimento importante a nivel mundial ya que son ricos en carbohidratos y ofrecen cantidades importantes de proteínas, vitaminas y fibra dietética. Aunque las patatas crecen mejor en climas templados, se cultivan en más de 150 países. Como muchos cultivos agrícolas, las patatas enfrentan desafíos debidos a una variedad de plagas y patógenos. Entre ellos, los nematodos del quiste de la papa (PCN) se destacan como una de las plagas más graves en la producción de papa.

Dos especies de PCN, Globodera rostochiensis (Wol.) y Globodera pallida (Piedra), son amenazas importantes para las plantas de la familia Solanaceae. Originarios de la región andina de América del Sur, estos nematodos han establecido una presencia global junto con la papa. La propagación inicial de los PCN fue probablemente una introducción en Europa que se produjo en la década de 1850 a través de envíos de semillas contaminadas. Estos envíos fueron motivados por la búsqueda por parte de Europa de germoplasma resistente al tizón tardío tras la devastación de la hambruna de la papa en Irlanda. No fue hasta 1881 que se registraron daños por PCN, ya que se necesitaron casi tres décadas para que las poblaciones de PCN alcanzaran los niveles necesarios para causar daños notables al cultivo.

Para crear soluciones eficaces para combatir los PCN, es importante comprender su ciclo de vida. Ambos G.rostochiensis y G. pallida exhiben ciclos de vida similares. Antes de la eclosión, el nematodo juvenil de primera etapa (J1) sufre su primera muda dentro del quiste y se convierte en un juvenil infectivo de segunda etapa (J2). La eclosión del huevo depende de varios factores ambientales, siendo el principal desencadenante los exudados de raíces secretados por las plantas hospedantes. Dichos exudados indican al J2 que hay una fuente de alimento viable cerca. Después de encontrar una raíz huésped, el J2 la perfora y se mueve hacia el periciclo. Dentro de esta región, J2 selecciona una célula para transformarla en un sitio de alimentación, conocido como sincitio. El J2 sufre tres mudas adicionales para avanzar hacia la etapa adulta. Durante estas mudas de desarrollo, el sexo del nematodo se determina en función de la disponibilidad de nutrientes. Los nutrientes limitados dan como resultado PCN masculinos, mientras que los nutrientes suficientes producen PCN femeninos. La cuarta y última muda marca la transición a la etapa adulta. Las hembras permanecen en la raíz para continuar con la absorción de nutrientes y expandirse en tamaño hasta romper la corteza de la raíz. Los machos salen de la raíz para localizar a las hembras y se guían por las feromonas producidas por estas últimas para la reproducción sexual. Después de la fertilización, la hembra crece y finalmente muere hinchada. La cutícula del nematodo se endurece para formar una pared protectora del quiste. El color del quiste proporciona una forma sencilla de distinguir entre las especies. Globodera rostochiensis Los quistes son de color amarillo dorado, mientras que G. pallida Los quistes son de color blanco o crema.

Dentro del quiste, cientos de nematodos J2 se desarrollan a partir de J1 dentro de los huevos y esperan una señal para eclosionar. Estos huevos latentes pueden persistir en el suelo durante 20 años o más sin un cultivo huésped. El período excepcionalmente largo en el que los PCN pueden sobrevivir sin un huésped plantea desafíos importantes para los productores, ya que exige un cuidado minucioso y una planificación estratégica para una gestión eficaz de los PCN. Una rotación de cultivos típica (p. ej., papa susceptible seguida de tres años de diversos cultivos no hospedantes) es eficaz para controlar muchas otras enfermedades transmitidas por el suelo, pero es demasiado breve para reducir significativamente los niveles de población de PCN.

Los PCN pueden reducir significativamente el rendimiento de la papa dependiendo de las condiciones ambientales, la densidad inicial de PCN y el cultivar cultivado. La reducción del rendimiento no se debe a daños a los tubérculos, sino que se debe a que los nematodos desvían nutrientes esenciales, lo que interrumpe el crecimiento de la planta y reduce la productividad. A medida que los nematodos entran y se mueven a través de las raíces, también causan daño físico, lo que hace que la planta sea susceptible a infecciones secundarias de otros patógenos. Además, los PCN perjudican la función de las raíces al reducir el alargamiento de las raíces y disminuir la absorción de nutrientes). Esto provoca un retraso en el crecimiento de los cultivos de patatas y hojas amarillentas. Si bien estos síntomas son indicios de PCN, no son exclusivos de la plaga. Esto les permite pasar desapercibidos durante períodos prolongados. La aparición típicamente irregular de síntomas de PCN en un campo infestado se atribuye a la distribución desigual de los PCN, ya que su movilidad limitada los confina a focos localizados. La propagación de PCN generalmente se ve facilitada por maquinaria y equipos agrícolas contaminados o semillas de papa cubiertas con tierra infestada.

Debido a que los PCN pueden reducir drásticamente el rendimiento y son difíciles de manejar, en muchas jurisdicciones (como los Estados Unidos), los PCN se clasifican como plagas cuarentenarias. Esta designación exige que los productores afectados cumplan con medidas fitosanitarias mejoradas para evitar una mayor propagación y facilitar una reducción gradual y eventual eliminación de la población de nematodos.

Existe una variedad de métodos para manejar los PCN, incluido el uso de nematicidas, cultivos trampa y tratamientos del suelo. Dado que esta revisión se centra en el control mediante el uso de variedades resistentes, no analizaremos más los otros métodos, salvo señalar que exhiben distintos niveles de eficiencia y que pueden usarse para reducir las poblaciones de PCN, ya sea solos o junto con el despliegue. de variedades resistentes.

Las variedades resistentes suelen utilizarse como parte de una rotación de cultivos. La respuesta de Nueva York al descubrimiento de G.rostochiensis representa una historia de éxito de cómo la rotación de cultivos puede controlar los PCN sin la necesidad del uso prolongado de nematicidas.

Al igual que los cultivos trampa, las variedades resistentes en esta rotación hacen que los PCN eclosionen pero permiten poca o ninguna reproducción. Esto reduce G.rostochiensis los niveles de inóculo en un 90% o más cada vez que se cultiva una variedad resistente. El cultivo no huésped reduce aún más los niveles de inóculo, mientras que el cultivar susceptible permite que los niveles de inóculo aumenten, aunque no a niveles más altos que cuando comenzó la rotación. El propósito del cultivar susceptible ha evolucionado con el tiempo. Inicialmente, se incluyó porque a muchos productores no les gustaban las variedades resistentes disponibles cuando se estableció por primera vez el esquema de rotación. Hoy en día, se recomienda un cultivar susceptible ya que ayuda a retardar el desarrollo de enfermedades que rompen la resistencia. G.rostochiensis son.

Además de la rotación de cultivos, Nueva York emplea otras prácticas de gestión para ayudar en el control del PCN, incluido el lavado obligatorio de equipos agrícolas antes de que puedan abandonar un campo infestado. El USDA-APHIS examina el suelo en los campos infestados después de cada cultivo de papa para garantizar que los niveles de población de PCN no hayan aumentado a un nivel en el que la propagación sea un riesgo. El aumento de los niveles de población puede ser una indicación de que se ha desarrollado una cepa que rompe la resistencia. En última instancia, la gestión exitosa de Nueva York de G.rostochiensis sólo fue posible gracias a un esfuerzo de colaboración que involucró a criadores, nematólogos, científicos de extensión, productores y funcionarios reguladores estatales y federales que actuaron en conjunto para contener la plaga.

Referencia: EPPO (2024) EPPO Base de datos global. https://gd.eppo.int 

Referencia: Spychalla, P. y De Jong, WS (2024). Mejoramiento para la resistencia a los nematodos del quiste de la papa en Solanum tuberosum. Ciencia de Cultivos, 64, 1167–1182. https://doi.org/10.1002/csc2.21244