MEJORA DE LA RESISTENCIA AL VIRUS DEL MOSAICO DEL PEPINO DULCE Y TOMATE

Una de las enfermedades más comunes que sufren, tanto el pepino como el tomate es el mosaico producido por el virus Pep MV, los síntomas que manifiesta principalmente son coloraciones verdes y amarillas sobre la zona verde de las hojas. Esta enfermedad se transmite mecánicamente, por rozamiento, o por un vector. Un vector es un organismo, generalmente un insecto, que transmite la enfermedad al alimentarse de una planta infectada; el virus es capaz de replicarse en la saliva del insecto, de forma que cuando éste se alimenta de una planta sana la infecta.

El bronceado del tomate no se transmite mecánicamente de forma natural, se transmite a través de un vector bastante específico: los trips.

El virus se descubrió en Perú en 1978. Y en unos tres años se propagó por toda Europa rápidamente.

Síntomas:

• Filimorfismo: reducción de los foliolos y del área fotosintética activa

• Amarilleamiento de las hojas

• Estrías en los entrenudos de los tallos

• Coloración irregular en los frutos (verdes o amarillos) haciéndolos no aptos para la comercialización, ya que el consumidor los rechaza.

Métodos de control:

• Uso de material vegetal libre de virus (semillas sanas). Para inactivar las posibles partículas virales se introducen en una estufa a 60-70ºC durante 24 horas; esto no afecta al poder germinativo de las semillas

• Eliminar plantas inoculadas en campo, las de alrededor también, aunque no presenten síntomas

• Desinfección de las herramientas de trabajo con leche desnatada o trifosfato sódico.

• Mejora genética

En vista de que estas medidas culturales no son efectivas para el control de la enfermedad se recurre a la mejora genética, siendo esta la solución más apropiada. Por tanto se apuesta por la búsqueda de fuentes de resistencia y desarrollo de programas de selección.

Programa de mejora:

Se parte y se acaba en los recursos fitogenéticos (receptores de variación); se trata de pasar el gen o el grupo de genes de la resistencia a la virosis al material vegetal que nos interesa.

Se recurre a fuentes de resistencia (cribado de germoplasma de especies próximas al tomate de Perú, Chile Norte o Ecuador). Las entradas se recogen en las zonas de origen o se solicitan a un banco internacional.

Se analizan para ver si las plantas están infectadas o no de forma natural, esto aumentaría la posibilidad de encontrar plantas resistentes. Se observó que en Perú había planta infectada, lo cual significa que el virus puede coexistir con la población de plantas; es decir, que la planta es resistente y se reproduce más eficientemente que la planta infectada que no tiene el gen resistente; la planta puede haber sufrido una mutación que la haga resistente.

Como las poblaciones de plantas infectadas estaban alejadas y además hay varias especies infectadas, nos hace pensar que la transmisión no es mecánica, sino por vector. De está forma sabremos donde ir a buscar las fuentes de resistencia.

Hay tres especies que dan los genes de resistencia a esta virosisis: L.chilense, L. hirsulum y L. peruvianum

Inoculación mecánica

Para realizar el cribado (entrada de semillas de una especie que tenga genes resistentes) se toma la entrada y un número determinado de plantas y se inoculan (tampón de inoculación para estabilizar partículas virales) tras machacar el tejido se añade un abrasivo, carborumdum, que provoca lesiones en la planta facilitando la entrada del virus. Pondremos tres tipos de plantas: no inoculadas, inoculadas y plantas con el tampón y abrasivo (para diferenciar los efectos del abrasivo con los efectos del virus).

Condiciones ambientales:

• Temperatura: 25-18 ºC (día/noche)

• Humedad: 60/95 % (día/noche)

• Irradiación: 65-80 mol·m-2·s-1

• Fotoperiodo: 14 horas luz

Estas condiciones se consiguen en cámaras climáticas o fitotrones, ya que normalmente las especies que se estudian no se cultivan en el país de origen; además es una manera de mantener las mismas condiciones en todos los ensayos. El material de esta cámara debe estar todo esterilizado . las plantas permanecen en estas cámaras durante 60 días y cada 15 días se coge alguna planta y se evalúa según:

1) Sintomatología (mosaico, enanismo, filimorfismo, etc): evolución de la enfermedad

2) Análisis para ver si el virus está presente o no, aunque no presente síntomas. Para ello se utiliza el TEST-ELISA (se aprovecha la cantidad de anticuerpo para reconocer una partícula de virus). Si la reconoce aparecerá un color amarillo si no quedará transparente. Por medio de un fotómetro se analizará el color amarillo. Se puede saber si el virus está presente y en que proporción evoluciona este.

Los resultados obtenidos mostraron que todas las especies estudiadas eran susceptibles. Solamente se obtuvo para la L. chilense y L. perindiana un 67-70% de resistencia.

Si obtenemos una planta resistente volvemos a inocular para verificar dicha resistencia.

Caracterización de la resistencia:

Es importante saber en qué parte del ciclo se va a producir la resistencia. Hay varios tipos de resistencia:

• Emisión de sustancias repelentes para los insectos que evitan que se pose sobre la planta.

• Emisión de sustancias que matan al vector.

• Virus incapaz de multiplicarse.

• Virus incapaz de moverse.

• Bloquear las entradas al sistema vascular.

Puede dar lugar a una respuesta hipersensible (lesión necrótica o local) suicidándose las células. Al ser las bajas temperaturas las óptimas para el cribado puede ser que el virus se acumule en la parte baja del tallo. Un método que mejoraría el cribado y los diferentes mecanismos de resistencia sería el troceado de la planta, obteniéndose esquejes para estudiar por donde se infecta la planta.

Determinación del modo de herencia (obtención de familias)

P1 (susceptible) x P2 (resistente)

F1 (resistente)

F2 (segrega) Resultado de autofecundar F1

De esta forma se determinaran los genotipos de todas y se comprueba si corresponden con el fenotipo.

Introgresión de la resistencia. Dependiendo de cómo sea la fase anterior será ésta.

Programa de retrocruzamiento:

AAr x AAr Aar x Aar

AAr ¼ AAr + ½ Aar + ¼ aas

Material de partida: AAr

Línea de interés: aas

AAr x aas

F1: Aar x aas

aas x ½ Aar + ½ aas BC1

½ Aar + ½ aas BC2

Los que tienen el subíndice “s” se desechan ya que son susceptibles a la enfermedad.

Lo que nos interesa a nosotros es mantener los genes de la línea de interés y el gen de resistencia, que es el que queremos introducir en la línea de interés. A medida que vamos haciendo los retrocruzamientos vamos perdiendo genes del material del que tomamos el gen de resistencia. Se tienen que hacer muchos retrocruzamientos, normalmente se llega hasta el BC8, donde ya habrá una proporción elevada del genotipo de interés.

Los cruzamientos con dos alelos son programas más complicados.

Cuando no se obtienen resistencias se tiene que autofecundar la descendencia.

Si se quieren meter varios genes de resistencia en un mismo material se llevan a cabo programas de retrocruzamiento paralelos, tantas líneas como genes queramos introducir. Una vez obtenidas las distintas líneas, se cruzan entre sí.

Conviene que el gen de resistencia sea monogénico y de carácter dominante, pues de lo contrario surgen problemas de manejo, y es más complicado obtener el gen de resistencia.

Por último, se pueden utilizar marcadores genéticos, que son sustancias muy parecidas al gen de resistencia para el proceso de selección.