SOBREVIVENCIA Y TRANSMISION DE VIRUS QUE ATACAN ESPECIES VEGETALES A PARTIR DE FUENTES DE AGUA. ANGELA PATRICIA LOZANO RODRIGUEZ MONOGRAFIA Presentada como requisito parcial Para optar el titulo de Microbióloga Agrícola y Veterinaria PONTIFICIA UNIVERSIDAD JAVERIANA FACULTAD DE CIENCIAS CARRERA DE MICROBIOLOGIA AGRICOLA Y VETERINARIA Bogotá, D.C. 2012 SOBREVIVENCIA Y TRANSMISION DE VIRUS QUE ATACAN ESPECIES VEGETALES A PARTIR DE FUENTES DE AGUA. ANGELA PATRICIA LOZANO RODRIGUEZ APROBADO María Clemencia de La Rotta Ing. Agrónoma M. Sc. Fitopatologia DIRECTORA Gerardo Moreno Ing. Agrónomo JURADO SOBREVIVENCIA Y TRANSMISION DE VIRUS QUE ATACAN ESPECIES VEGETALES A PARTIR DE FUENTES DE AGUA. ANGELA PATRICIA LOZANO RODRIGUEZ APROBADO Ingrid Schuler Decana Académica Janeth Palacios Directora de carrera TABLA DE CONTENIDO 1. INTRODUCCION................................................................................................. 5 2. JUSTIFICACION Y PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA .................................. 6 3. OBJETIVOS ........................................................................................................ 6 3.1. Objetivo general ........................................................................................... 6 3.2. Objetivos específicos ................................................................................... 7 4. METODOLOGIA .................................................................................................. 8 5. RESULTADOS Y DISCUSION ............................................................................ 8 6. BIBLIOGRAFIA ................................................................................................. 21 INTRODUCCION En la sabana de Bogotá y zonas aledañas se encuentran numerosas especies vegetales cultivadas, cuyo producto final juega un papel importante en la dieta alimenticia de los consumidores regionales y otros en el comercio internacional generando grandes divisas al país; dentro de estos cultivos se tienen algunas hortalizas como la lechuga, frutales como la uchuva y las diferentes especies de flores cortadas para exportación. Como todas las especies vegetales cultivadas son afectadas por numerosas enfermedades sobre las que es necesario conocer su etiología de manera que se logren proponer alternativas de manejo para disminuir las pérdidas ocasionadas a los productores y exportadores. Así en esta monografía se pretende conocer la sobrevivencia y transmisión de algunos de los agentes que ocasionan enfermedades de origen viral a partir de fuentes de agua; de esta manera se plantea como objetivo general realizar una revisión de literatura encaminada a conocer la presencia de partículas de origen viral en fuentes de agua que puedan tener alguna relación con las principales especies cultivadas en la Sabana de Bogotá; se espera conocer en forma preliminar los géneros de virus que pueden encontrarse en diferentes fuentes de agua, determinar que tipo de partículas virales podrían potencialmente afectar directamente los cultivos de lechuga, clavel y solanáceas de los genero Physalis y Lycopersicon. Esta revisión se constituye en un primer paso para posteriores trabajos de investigación que evalúen si las fuentes de agua de riego del altiplano pueden ser reservorios de las enfermedades de origen viral que se encuentren ubicados en las principales áreas de cultivo de hortalizas, frutales y ornamentales. Para este proyecto se contara con referencias bibliográficas sobre el tema, a partir de fuentes recopiladas de artículos científicos internacionales, libros especializados y trabajos de grado; se revisaran trabajos de investigación que traten sobre la presencia de virus en fuentes de agua y como pueden afectar las plantas, los síntomas, las formas de penetración en las plantas que son huéspedes de las enfermedades de origen viral de interés en el estudio. La lechuga, plantas ornamentales, hortalizas y algunos frutales son regadas con reservorios de agua provenientes del rio Bogotá, las que con frecuencia son afectadas por diferentes patógenos que disminuyen la producción y calidad del 5 producto final que es comercializado; de esta manera este proyecto se realiza con el propósito de conocer los tipos de virus que pueden sobrevivir en fuentes de agua y su relación los las especies vegetales que con mayor frecuencia se cultivan en la Sabana de Bogotá. Se espera que con este trabajo se conozcan como las fuentes de agua pueden ser reservorio de algún tipo de virus que afecten de manera directa plantas que estén cerca a estos sitios, y además determinar y analizar los tipos de virus que potencialmente pueden estar presentes en esas fuentes de agua y la forma cómo actúan en el tejido vegetal. JUSTIFICACION Y PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA La lechuga, plantas ornamentales, hortalizas y algunos frutales son regadas con reservorios o agua provenientes del rio Bogotá, las que con frecuencia son afectadas por diferentes patógenos que disminuyen la producción y calidad del producto final que es comercializado; de esta manera este proyecto se realiza con el propósito de conocer los tipos de virus que pueden sobrevivir en fuentes de agua y su relación los las especies vegetales que con mayor frecuencia se cultivan en la Sabana de Bogotá. OBJETIVO GENERAL Realizar una revisión de literatura encaminada a conocer la presencia de partículas de origen viral en fuentes de agua (arroyos, ríos, lagos, soluciones nutritivas) que tengan alguna relación con las principales especies vegetales cultivadas en la Sabana de Bogotá. OBJETIVOS ESPECIFICOS Determinar los géneros de virus que pueden encontrarse en diferentes fuentes de agua. Determinar la presencia de partículas virales en las fuentes de agua que afecten directamente los cultivos de lechuga, estatice, clavel y solanáceas del genero Physalis y Lycopersicon. 6 Determinar si dentro de los virus que afecta las plantas de lechuga, clavel y uchuva se encuentran géneros pertenecientes a la familia de los Tombovirus, Cucumovirus o Potyvirus. MARCO TEORICO El agua es el factor más crítico para la supervivencia de todos los organismos la vitalidad de las plantas depende de la presencia de agua como es el caso para los seres humanos y animales. La limpieza y salubridad del agua utilizada para las plantas es tan importante como la limpieza del agua utilizada para la salud humana. Muchos agentes causales de enfermedades se pueden encontrar en diferentes fuentes de agua incluyendo los virus, sin embargo, cuando se compara con la salud humana, los virus que causan infecciones en las plantas son considerados de importancia secundaria y a raíz de recientes investigaciones internacionales se ha detectado que varios virus patógenos de plantas se pueden encontrar en diferentes fuentes de agua y puede ser transportado por este mismo medio, hasta el sistema radical de las plantas , donde penetra a través de aberturas naturales o heridas realizadas por insectos o vectores de virus como los hongos del suelo y nematodos, por lo tanto, el agua utilizada para fines agrícolas y de riego debe estar limpia y libre de patógenos. La existencia de virus en el medio ambiente es importante ya que puede ocasionar tanto la contaminación del agua como la difusión de las partículas hacia las zonas agrícolas (Koenig, 2004). De esta manera es necesario implementar algún tipo de control sobre agua de riego y sobre soluciones nutritivas utilizadas en sistemas hidropónicos; (Gosalves, 2003) que con alguna frecuencia se encuentran en la Sabana de Bogotá. La contaminación del agua de riego puede generar infecciones y por ende enfermedades en las plantas que al inducir alteraciones en su fisiología manifestadas a través de los síntomas afecten su rendimiento y calidad en el producto que es comercializado. Algunos virus pueden pasar al agua de drenaje y en consecuencia causan enfermedades en otros cultivos (Rosner, 2006). Existen varias investigaciones donde se menciona que el patógeno puede ser transportado de una zona distante a otra a través de ríos y arroyos e incluso puede estar presente en el agua potable. 7 Cuando se compara con otros patógenos, la transmisión de virus de plantas por el agua y su existencia dentro de esta en Colombia no ha sido considerada y los estudios relativos a este tema se han aplicado a un número limitado de especies cultivadas. Sin embargo, en estudios recientes se ha detectado la presencia de partículas virales en diferentes fuentes de agua asociadas a enfermedades específicas en varias especies cultivadas. Los estudios mencionan la existencia de virus patógenos de plantas en el mar, ríos arroyos, lagos y; aguas de riego (Polischuk, 2007) y su relación con actividades humanas que juegan un papel esencial en la difusión de los agentes de origen viral en plantas y el desarrollo de enfermedades. Panayotou (1997), menciona como uno de los factores importantes en difusión de las enfermedades el uso inadecuado de agua durante el riego. METODOLOGIA Para la revisión se conto con investigaciones internacionales publicadas por la American Phytopathologycal Society, algunas realizadas por la Facultad de Agronomía de la Universidad Nacional de Colombia y publicaciones de Congresos con invitados internacionales. Además se conto con el apoyo de las bibliotecas de la Pontificia Universidad Javeriana, Universidad Nacional de Colombia y la BAC ubicada en Mosquera, además de los buscadores de internet. RESULTADOS VIRUS EN PLANTAS ORNAMENTALES La floricultura colombiana ha sido durante décadas, la actividad exportadora mas importante del país. Las principales exportaciones en los últimos años son hacia los Estados Unidos con un 85%, Unión Europea con 9% y otros países con un 6%; las principales especies corresponden en su orden a rosas (48%), clavel estándar (16%), mini clavel (8%), crisantemo (4%) y estatice (24%). (Asocolflores, 2006) Una enfermedad de origen viral se produce cuando la partícula compuesta por un acido nucleico y su cubierta proteínica invade todas las partes del tejido vegetal y en el caso de las especies ornamentales que son propagadas vegetativamente la transmisión y propagación ocurre por esta clase de infección; en algunos casos el 8 virus es distribuido de forma muy heterogénea en la planta enferma o localizado eventualmente en algunos tejidos. (Albovy, et al., 2000). Transmisión de los virus Los virus que infectan a las plantas nunca o casi nunca, abandonan espontáneamente a las plantas, es por esta razón que los virus no son diseminados por el viento o el agua, e incluso cuando son transportados en la savia o en los restos de plantas, en general no producen infecciones a menos que entren en contacto con los contenidos de una célula viva dañada. Sin embargo, son transmitidos de planta en planta mediante diversas formas como la propagación vegetativa, mecánicamente a través de la savia y por medio de semillas, polen, insectos, ácaros, nematodos, la cuscuta y los hongos. Transmisión de los virus mediante propagación vegetativa Siempre que las plantas se propaguen vegetativamente mediante gemación o injerto, esquejes o por el uso de tubérculos, cormos, bulbos o rizomas, cualquier tipo de virus que se encuentre en la planta madre, a partir de la cual dichos órganos se obtienen siempre será transmitido a la progenie. La transmisión de los virus mediante propagación vegetativa no sólo hace que las nuevas plantas se enfermen, sino que en los casos de propagación mediante gemación o injerto, la presencia de un virus en la yema o el injerto puede resultar en una disminución apreciable en el éxito de las uniones del injerto o yema con el patrón. Transmisión mecánica de los virus a través de la savia La transmisión mecánica de los virus que infectan a las plantas mediante transferencia directa de la savia a través del contacto de una planta con otra, es un fenómeno poco frecuente y relativamente poco importante. Dicha transmisión puede efectuarse entre plantas bastante próximas una vez que ha soplado un viento fuerte que hace que las hojas de esas plantas se rocen y, en caso de que presenten heridas, que intercambien parte de su savia transmitiendo así algún virus presente 9 en esta última Al parecer, el virus X de la papa (PVX) es uno de los que se transmite con mayor facilidad por este medio. Cuando las plantas son dañadas por el hombre durante las labores de cultivo en el campo o en el invernadero y parte de la savia infectiva por el virus, que se adhiere a las herramientas, manos o ropa se transfiere accidentalmente a las plantas sanas, la transmisión del virus a través de la savia se extiende y se efectúa con rapidez y, como ocurre en el caso del virus del mosaico del tabaco (TMV) en el tabaco, tomate y numerosos hospederos donde les puede causar pérdidas considerables. Transmisión por semillas Se ha informado que casi un centenar de virus son transmitidos por semillas, sin embargo dentro de una misma especie, las variedades diferentes o plantas inoculadas en distintas etapas de su desarrollo pueden variar en los porcentajes de sus semillas que transmiten el virus. En la mayoría de los virus transmitidos a través de las semillas de las plantas parece ser que el inoculo el proviene principalmente del óvulo de las plantas infectadas, pero se conocen varios casos en los que el virus que se encuentra en la semilla parece provenir, con la misma frecuencia, del polen que fertilizó a la flor. Transmisión por el polen Los virus transmitidos por el polen pueden infectar no sólo a las semillas y plántulas que se reproducen por este medio, sino lo que es más importante, pueden propagarse a través de la flor fecundada y descender hasta la planta madre, a la que infectan. Se sabe que este medio de transmisión del virus de planta en planta a través del polen ocurre por ejemplo, en el virus de la mancha anular de los frutos de hueso en el cerezo ácido. Aunque la polinización de las flores con polen infectado por un virus puede redundar en una menor producción de frutos que la que se obtiene con el polen libre de virus, la transmisión de este patógeno de planta en planta a través del polen es al parecer bastante rara o se produce sólo en unos cuantos virus. Transmisión por insectos 10 Sin duda alguna, el método de transmisión de los virus más común y económicamente más importante en el campo es a través de insectos vectores. Sin embargo, los miembros de unos pocos grupos de insectos, pueden transmitir los virus que infectan a las plantas. El orden Homóptera, que incluye tanto a los áfidos (Aphidae) como a las chicharritas (Cicadellidae o Jassidae), contiene la mayor cantidad de los insectos vectores más importantes de los virus que infectan a las plantas; junto con estos vectores las chinches verdaderas, tienen partes bucales perforadoras y succionadoras. Los insectos con partes bucales succionadoras llevan los virus, que infectan a las plantas, dentro de sus estiletes (virus no persistentes o portados por el estilete) o los acumulan dentro de su soma, y una vez que el virus ha pasado a través de los tejidos del insecto, introducen nuevamente al virus en las plantas a través de sus partes bucales (virus persistentes o circulativos). Algunos virus circulativos se propagan en sus vectores correspondientes y se les denomina virus propagativos. Los virus transmitidos por insectos con partes bucales masticadoras pueden también ser circulativos o permanecer en las partes bucales del insecto.(Agrios, 2005) Transmisión por ácaros Se ha demostrado que los ácaros de la familia Eriophyidae transmiten nueve virus, incluyendo mosaico rayado del trigo, mosaico del durazno y a los virus del mosaico del higo. Estos ácaros tienen partes bucales perforadoras y succionadoras. La transmisión de los virus mediante ácaros de dicha familia parece ser bastante específica, debido a que cada uno de esos ácaros tiene un rango de hospederos limitado y a que es el único vector conocido del o los virus que transmiten. Algunos de los virus transmitidos por ácaros se localizan en el estilete, mientras que otros son circulativos y, de estos últimos, por lo menos uno persiste a través de las mudas. Transmisión por nematodos 11 Aproximadamente veinte de los virus que infectan a las plantas son transmitidos por una o más especies de cuatro géneros de nematodos ectoparásitos que habitan en el suelo. Los nematodos de los géneros Longidorus y Xiphinema son vectores de virus de forma poliédrica como los que producen las enfermedades de la mancha anular del tabaco, mancha anular del tomate, mancha anular de la frambuesa, anillo negro del tomate, enrollamiento foliar del cerezo, mosaico del bromo, hoja en abanico de la vid y otras de las enfermedades de origen viral, mientras que los nematodos de los géneros Trichodorus y Paratrichodorus transmiten dos virus en forma de varilla, el virus sonajero del tabaco y del empardecimiento temprano del frijol. Los nematodos vectores transmiten los virus cuando se alimentan de las raíces de plantas infectadas y más tarde se desplazan hacia las raíces de plantas sanas. Transmisión por hongos El hongo que infecta a las raíces, Olpidium, transmite por lo menos cuatro virus de las plantas, los de la necrosis del tabaco, necrosis del pepino, nervadura gigante de la lechuga y del achaparramiento del tabaco. Otro hongo, Polymyxa, transmite los virus del mosaico del trigo y de las nervaduras necróticas amarillas de la remolacha, mientras que un tercer hongo Spongospora, transmite el virus del enanismo de los tallos de la papa. Parece ser que algunos de esos virus van internamente en las esporas de reposo y zoosporas y otros sobre ellas, las cuales después de haberse producido la infección de las nuevas plantas hospedantes introducen al virus y producen síntomas característicos del virus que transmiten. Transmisión a través de la cuscuta Varios virus que infectan a las plantas pueden ser transmitidos de una planta a otra a través de la unión que se forma entre las dos plantas por los tallos enroscados de la planta parásita cuscuta (Cuscuta sp.).Una gran cantidad de virus se han transmitido en esta forma, con frecuencia entre plantas que pertenecen a familias bastante separadas desde el punto de vista taxonómico. El virus a menudo se 12 transmite pasivamente en la corriente alimenticia de la cuscuta, siendo adquirido de los haces vasculares de la planta infectada por los haustorios de la cuscuta y después de traslocarse a través del floema de esta planta, es introducido en la siguiente planta por los nuevos haustorios de la cuscuta que se forman al unirse a los haces vasculares de la planta inoculada. (Agrios, 2005) CONTAMINACION DE SUELO Y AGUA CON VIRUS PATOGENOS DE PLANTAS La aparición de enfermedades virales en cultivos agrícolas es de gran importancia económica. Con el fin de mejorar el control de enfermedades causadas por virus vegetales es necesario una mejor comprensión de la ecología de estos. Algunos virus se liberan a través de las raíces de la planta infectada siendo estables durante varios meses y posteriormente capaces de infectar las raíces de otras plantas sin la necesidad de un vector. Los estudios sobre el aislamiento e identificación de virus en los ríos y lagos se demostró inicialmente con la aparición del virus de la necrosis del tabaco (TRV), y posteriormente se han registrado otros, en recientes trabajos de investigación. El virus se detectó en las zanjas que rodeaban un cultivo enfermo de tabaco. También se registra el virus del moteado de clavel (CarMV) aislado a partir de agua del mar Báltico, demostrandose por primera vez la presencia de virus infecciosos patógenos de plantas en agua de mar. (Kleinhempel, 1988) En el país se han realizado algunos ensayos preliminares buscando conocer que géneros de virus afectan las plantas ornamentales específicamente a través de fuentes de agua; uno de ellos es la detección del agente causal del mosaico y malformación de plantas de estatice (Limonium sinuatum), cultivadas en uno de los invernaderos destinados a la exportación, ubicadas en la Sabana de Bogotá. En uno de los ensayos de la investigación se busco transmitir el agente causal de le enfermedad sobre plantas totalmente sanas por medio del riego con lixiviados provenientes de plantas enfermas; el sustrato donde se sembraron las plantas sanas se tomo en el municipio de Guasca (Cundinamarca) donde no se han establecido cultivos de flores y de esta manera descartar la presencia de algún patógeno. Las plantas se regaron durante tres meses con los lixiviados provenientes de cultivos donde se presentaba una alta incidencia de la enfermedad. En los 13 resultados no se obtuvo ninguna expresión de los síntomas, posiblemente debido a las condiciones ambientales presentes durante la prueba o a una baja concentración del inoculo, sin embargo en las transmisiones mecánicas realizadas a partir de los lixiviados de las plantas enfermas, sobre plantas indicadoras de lesiones locales los resultados fueron positivos por la aparición de lesiones locales cloróticas a partir de los cinco días de la inoculación. (Sánchez, 2007) En este trabajo y de acuerdo con las pruebas realizadas se concluyo que en los cultivos de estatice la enfermedad es de origen viral y se ubico en un complejo de los virus Bean yellow mosaic virus (ByMV), clover yellow bien virus (CIYVV) de la familia de los Potyviridae y el Cucumber mosaic virus (CMV) de la familia de los Cucumuviridae; además mediante microscopia electrónica se encontraron algunas evidencias sobre la presencia de partículas de origen viral en los lixiviados del agua de riego posiblemente asociada con la transmisión inicialmente al sistema radical por alguno de los hongos comprometidos con la transmisión de partículas virales Polymyxa u Olpidium reportados en la literatura como vectores de partículas virales. VIRUS EN FUENTES DE AGUA Géneros: CMV (Cucumber mosaic cucumovirus) Rango de huéspedes y síntomas Este virus fue reportado en 1934 en USA sobre pepino (Cucumis sativus) y posteriormente se encontró diseminado en diferentes zonas del mundo atacando un gran número de especies vegetales pertenecientes a diferentes familias como cucurbitáceas, solanáceas y begoniáceas. Uno de los principales síntomas que ocasiona es la presencia de mosaicos donde se alternan los diferentes tomos de coloraciones verdes y en marcado retraso de crecimiento en especies de importancia económica como el tomate y la lechuga entre las más importantes. 14 El virus es transmitido por más de 60 especies de vectores, incluyendo los afidos Acyrthosiphon pisum, Aphis craccivora y Myzus persicae. La partícula viral es transmitida en forma no persistente y en forma mecánica sin dificultad, además existen reportes de su diseminación a través de la semilla, al menos en 19 especies de las especies afectadas, pero en diferentes grados de concentración. Diagnóstico de especies susceptibles hospedadoras y síntomas Chenopodium amaranticolor, C. quinoa: lesiones cloróticas locales. Cucumis sativus: mosaico sistémico. Vigna unguiculata: lesiones necróticas locales. Mantenimiento y propagación de los hospederos Cucumis sativus, Nicotiana clevelandii, N. glutinosa, N. tabacum. Pelargonium flower break (PFBV) carmovirus: Tombusviridae Rango de huéspedes y síntomas La enfermedad se registra por primera por primera vez en P. zonales en el Reino Unido. Los síntomas varían según la época del año, así tanto como en P. peltatum como en P. zonales no se presentan síntomas; en algunos casos sobre las hojas se observan flores con algunas pecas y en las hojas jóvenes manchas cloróticas y por lo general retraso en el crecimiento de las plantas enfermas. Transmisión El virus es transmitido por inoculación mecánica, por injerto, probablemente por el contacto entre plantas, sin embargo no se registra transmisión por semillas. Diagnóstico de especies susceptibles hospedadoras y síntomas 15 1. 2. 3. 4. 5. Chenopodium quinoa: numerosas lesiones locales cloróticas y necróticas Gomphrena globosa: lesiones necróticas locales o sin síntomas Nicotiana clevelandii : lesiones necróticas locales, no sistémicos. Nicotiana megalosiphon: infección asintomática local y sistémica. Tetragonia tetragonioides: lesiones cloróticas locales no sistémicas. Mantenimiento y propagación de los hospederos 1. Nicotiana clevelandii, N. megalosiphon. En evaluaciones realizadas por Albouy en 1995 sobre plantas de belladona (Atropa belladonna) enfermas por el virus, se encontró que en las soluciones nutritivas estaban presentes partículas virales después de 2 semanas de haberse iniciado el cultivo. En las plantas no infectadas previamente, el virus PFBV se detecto después de 6 semanas del inicio del cultivo; el ensayo se realizo durante 14 semanas. Cuando la solución nutritiva se descontamino el porcentaje de infección en las plantas se redujo hasta un tercio. En un estudio realizado por el mismo autor se menciona que la recirculación de las soluciones nutritivas facilita aun más la transmisión de los virus como es el caso de ToMV. ToMV (Tomato mosaic tobamovirus ) Rango de huéspedes y síntomas Se registra por primera vez sobre plantas de tomate (L. esculentum), en el estado de Connecticut, EE.UU, por Clinton (1909). Los síntomas que se presentan en el tomate son el estrechamiento de la hoja acompañado por mosaico especialmente en época de invierno. Transmisión El virus es transmitido por inoculación mecánica, por injerto, por contacto entre plantas y por semilla; se menciona que en el 94% la semilla de tomate se puede encontrar el virus, localizado en la parte exterior de la semilla, a veces en el 16 endospermo, pero no en el embrión; aparentemente la infección se produce durante el transplante. Diagnóstico de especies susceptibles hospedadoras y síntomas 1. Solanum giganteum: mosaico de la hoja. 2. N. tabacum: lesiones locales, no sistémico. 3. N. rustica: lesiones locales, no sistémico. Mantenimiento y propagación de los hospederos 1. Nicotiana tabacum cv. Samsun y Lycopersicon esculentum. Los Tobamovirus son muy estables y sobreviven durante largos periodos de tiempo en condiciones favorables; ToMV se puede establecer en el suelo, agua dulce, nubes y en aguas de los océanos. Este virus es un RNA estable tanto en el suelo como en las aguas residuales; en ensayos realizados con abeto rojo ( Picea abies) que es susceptible a este tipo de virus sobre el que produce enanismo y disminución en el desarrollo de los arboles enfermos debido a que el patógeno se concentra principalmente en la raíces; en el estudio los arboles se expusieron tanto a muestras de agua tomadas de nubes ubicadas en la cima de una montaña en New York, como a muestras de agua de niebla de dos sitios de recolección a lo largo de la costa de Maine. (Boben, 2007) Las pruebas de inoculación se realizaron sobre Chenopodium quinoa monitoreándolas durante dos semanas; las plantas sometidas a las muestras de agua proveniente de nubes y niebla dieron positivas en las pruebas tres días después de la inoculación, presentándose lesiones tipicas de la enfermedad. La confirmación de ToMV se realizo mediante la prueba serológica de difusión doble en en agar y por ELISA. (Boben, 2007) En otro estudio realizado en Estados Unidos para la detección del ToMV se utilizo hielo glacial, ya que este es un depósito de aire de microorganismos incluyendo los virus. Para este ensayo se tomaron fragmentos de hielo donde se colocaron bacterias indicadoras, al interior Chromabacterium y al exterior Serratia, el hielo se 17 fundió y se sometió a diferentes tratamientos. Para detectar el virus se realizo PCR, después de dos rondas se encontró en tres de los tratamientos realizados y en 17 de los 30 glaciares examinados. (Castello, 1999) Es importante tener en cuenta que las poblaciones que se puedan encontrar en los glaciales son de diferentes generaciones y por ende las poblaciones microbianas encontradas allí no se pueden combinar ya que cada una de ellas actúa de manera diferente. El virus presente en el glacial no se sabe si es infeccioso o simplemente este de manera latente, ya que este medio puede proporcionar una forma única y estable para mantener los microorganismos a largo plazo. Es difícil determinar los tipos de virus presentes en el agua por la falta de métodos de detección eficaces y sensibles. PCR es el método más utilizado para la detección de virus, entre ellos los enterovirus de lodos, astrovirus en aguas residuales y Cryptosporidium parvum en muestras de agua. (Castello, 1999) MNSV (Melon necrotic spot carmovirus) Rango de huéspedes y síntomas El primer reporte se encuentra registrado por Kishi (1966), en Japón sobre plantas de melón (Cucumis melo). Los síntomas descritos mencionan manchas necróticas sobre C. melo y manchas cloróticas en C. sativus. Transmisión En este caso el virus es transmitido por vectores de origen fungoso como, (Olipidium radical), también por inoculación mecánica, contacto entre plantas y por semilla (1040% en el melón) Diagnóstico de especies susceptibles hospedadoras y síntomas 1. C. melo: lesiones necróticas locales 2. C. sativus: lesiones locales cloróticas 18 3. Citrullus lanatus: lesiones locales, no sistémica 4. Vigna unguiculata: manchas necróticas 5. Cucurbita moschata: lesiones locales, no sistémica Mantenimiento y propagación de los hospederos 1. Cucumis melo Este virus puede ser transmitido por agua y por suelo afectando principalmente las especies de la familia de las cucurbitáceas de cultivos hidropónicos. En un trabajo de investigación realizo por Gonsalves (2003), al tomar diferentes muestras de agua de un cultivo hidropónico, las partículas virales se concentraron mediante los métodos de ultracentrifugacion y precipitación con PEG, seguido por RT-PCR, se encontró que ambos métodos permitieron la detección de MNSV que por primera vez fue detectado en muestras de agua. Las diferentes partes de las plantas que fueron inoculadas mecánicamente como raíces, tallos, cotiledones y hojas jóvenes mostraron síntomas de la enfermedad; el mayor nivel de acumulación del virus se presento en las raíces. CLRV (Cherry leaf roll nepovirus) Rango de huéspedes y síntomas Se registra por primera vez sobre olmo americano (Ulmus americana), cerezo (Prunus avium ) y nogal (Juglans regia) (Posnette y Cropley, (1955) Schuster y Miller 1933. Los síntomas persisten y varían según la estación, de acuerdo con su rango de hospederos se registran las siguientes manifestaciones: Juglans regia - línea de color negro. Ulmus americana - mosaico clorótico. Prunus avium - enrollamiento de las hojas y muerte. Betula spp, Sambucus spp, Rubus spp, Cornus florida - mancha anular clorótica 19 Olea europaea, Rheum rhaponticum, Berteroa incana, Delphinium elatum, Rumex obtusifolius - asintomáticas. Transmisión El virus es transmitido por el nematodo Xiphinema coxi, por inoculación mecánica y por injerto. Diagnóstico de especies susceptibles hospedadoras y síntomas 1. C. amaranticolor, C. quinoa: lesiones locales cloróticas o necróticas 2. C. sativus: lesiones cloróticas locales 3. N. rustica, N. tabacum: lesiones necróticas locales Mantenimiento y propagación de los hospederos 1. N. rustica, N. tabacum , N. clevelandii y C. quinoa CLRV fue descrita por primera vez en 1955 por Posnette y Cropley causante de una enfermedad de la cereza dulce en Inglaterra; desde entonces se ha demostrado que presenta un amplio rango de huéspedes que comprenden 16 géneros, incluyendo una variedad de plantas herbáceas y leñosas. En las pruebas de transmisión mecánica realizadas por Boben (2007) sobre plantas de C. quinoa, las hojas inoculadas presentaron lesiones locales cloróticas, la infección y tipo de virus se confirmo visualizando partículas isométricas en el microscopio electrónico. En esta investigación se demuestra que CLRV es transmisible a través de soluciones nutritivas, aunque su longevidad in vitro es solo de 4 a 16 días. Este modo de transmisión es alternativo ya que en la mayoría de casos se da por las semillas y el polen, aspectos que deben tenerse en cuenta para la dispersión de CLRV en condiciones naturales dado que ya ha sido demostrado que virus como TMV y ToMV que tienen un amplio rango de huéspedes, también se encuentran en aguas superficiales. (Koenig, 1986) 20 TNV (Tobacco necrosis necrovirus) Rango de huéspedes y síntomas Se registra por primera vez sobre N. tabacum Cambridge, Reino Unido por Smith y Calvo desde el año 1953. Sobre las plantas indicadoras C. amaranticolor y C. quinoa, las hojas inoculadas presentan pequeñas lesiones locales (algunas cepas) y en algunos casos, necrosis sistémica; en C. sativus se presentan síntomas de necrosis sistémica sobre hojas y tallos, sin embargo la cepa de pepino es la única que produce necrosis. En N.clevelandii y N. tabacum se observan lesiones necróticas locales y sobre Phaseolus vulgaris , pequeñas lesiones locales. Transmisión El virus es transmitido por el hongo vector O. brassicae y mediante inoculación mecánica, pero no se transmite por semilla ni por polen. Diagnóstico de especies susceptibles hospedadoras y síntomas 1. C. amaranticolor, C. quinoa, Lactuca sativa, C. sativus, Phaseolus vulgaris, Vigna radiata, V. unguiculata, N. clevelandii, N. tabacum: lesiones locales necróticas. Mantenimiento y propagación de los hospederos 1. P. vulgaris, Vigna unguiculata, N. clevelandii, N. tabacum. Este patógeno se puede presentar tanto en el suelo como en agua; en estudios realizados por Nikola (1995) en tres distritos forestales del centro de Croacia se evaluó si en el agua y suelo había presencia de algún tipo de virus que afectara las plantas. De esta manera el agua se centrifugo y se inoculo sobre N. glutinosa y Datura stramonium provocando lesiones locales y necróticas y en C. amaranticolor y C. quinoa clorosis y malformaciones en las hojas. 21 Al realizar el aislamiento del virus y mediante observación en el microscopio electrónico se observaron inclusiones celulares en forma de prisma; además la savia contenía partículas virales en forma de varilla correspondiente a TNV; es importante tener en cuenta que los residuos de las plantas pueden contaminar fácilmente el agua; según Nikola (1995) el TNV es fácilmente lavado en el suelo y pasa a través de sus capas más profundas observándose a medida que se profundiza una menor concentración del virus. CONTROL VIRUS Ozono El tratamiento con ozono puede ser usado para desinfestar el agua de drenaje (Van, 2002). El ozono es uno de los esterilizante mas usados en el mundo y su función es la de destruir bacterias, virus y eliminar olores. Un suministro de ozono de 10 g/h/m3 agua con un tiempo de exposición de 1 h es suficiente para matar todos los patógenos. (Runia, 1996) Radiación Ultravioleta Otra forma de desinfestar el agua de drenaje es el uso de la radiación UV (Van, 2002). Este tipo de radiación es un proceso probado para desinfestar las superficies de agua, aire o sólido que este contaminada. Para la eliminación de bacterias y hongos se recomienda un tratamiento de 100mJ/cm2 y para los virus una dosis de 250 mJ/cm2 (energía). Termoterapia Se requiere calentar el sustrato durante 30 segundos a una temperatura de 95 ˚ C. A esta temperatura todos los patógenos mueren (Runia, 1988). Una desventaja de tratamiento térmico es el consumo de gas. También se conoce que el agua de drenaje caliente contiene menos oxigeno. Filtración lenta en arena Durante varios años los cultivadores comerciales han utilizado una instalación de filtración lenta en arena para eliminar patógenos, sistema que se utiliza con frecuencia y es un método que permite eliminar los sólidos suspendidos en 22 agua; el método se basa en una capa múltiple de arena con una variedad de tamaño de partículas y peso específico. Los filtros de arena que se comercializan pueden ser suministrados por los fabricantes en diferentes tamaños y materiales.(Van, 1997) CONCLUSIONES Como norma general los virus transmitidos a partir de fuentes de agua comparten ciertas características comunes: son estables excepto el CMV y TSWV que poseen amplios rangos de hospedantes y se presentan en altas concentraciones en el tejido vegetal infectando la planta a través de las raíces; CMV Y TSVW se saben que son inestables pero aun así se han detectado en los ríos de Italia y Turquía respectivamente (Piazolla, 1986) en recirculación nutritiva. La infectividad permanente de CMV supone que se basa en una acción protectora de las partículas virales en sedimentos y es causada por recirculación química (Piazolla, 1986) Se ha demostrado que algunos virus pueden ser liberados a partir de raíces inalteradas en el suelo y agua de drenaje y que estos permanecen infectivos por largos periodos de tiempo; las plantas infectadas que crecen cerca a las fuentes de agua pueden también ser una fuente de virus en los ríos y lagos. Además el material vegetal de las hortalizas y ornamentales, así como el abono pueden ser otra fuente de virus de las aguas superficiales. Una estrecha relación entre la incidencia de (CGMMV) en el melón y sandia en el agua de rio y los restos vegetales fue demostrado por Vani, (1993). La importancia de los virus de plantas transmitidos por agua aumentara a medida que la agricultura y la horticultura dependan cada vez más del uso del agua reciclada (Hong, 2005). El uso de sistemas hidropónicos en lo que se utiliza recirculación de las soluciones de nutrientes pueden facilitar también la transmisión de los virus. Recomendaciones Es importante tener en cuenta los resultados obtenidos en la monografía dado que varios de los géneros de virus que se estudiaron pueden encontrarse en algunas de las especies vegetales que se cultivan en la sabana de Bogotá, de esta manera es necesario realizar estudios sobre monitoreo de fuentes de agua en cultivos donde 23 tanto las enfermedades de origen viral como los cultivos sean importantes, como las especies de exportación y aquellas de importancia en la producción de alimentos como papa y hortalizas. BIBLIOGRAFIA 1. Agrios, G. N. 2005. Fitopatología. 2 Edición. Edit. UTEHA-Noriega. México. 667-674. 2. Albovy, J., Devergne J. 2000. Enfermedades producidas por virus de las plantas ornamentales. Ediciones Mundi-Prensa. Madrid, España. 3. B. Gonsalves, J.A. Navarro, A. Lorca, F. Botella, M.A. Sánchez-Pina, V. Pallas. 2003., Detection of Melon necrotic spot virus in water samples and melon plants by molecular methods. Journal of Virological Methods, 113: 8793. 4. Boben J., E. Petra, N. Petrovic, E. Katarina. 2007. Detection and quantification of Tomato Mosaic virus in irrigation waters. Eur J Plant Pathol 118: 59–71. 5. Brunt, A.A., Crabtree, K., Dallwitz, M.J., Gibbs, A., Watson, L., and Zurcher, E.J. (eds.). 1996 ONWARDS. Plant Viruses Online: Description and Lists from the VIDE Database. Version: 20th August 1996. URL. In: http://biolgy.anu.edu.au/Groups/MES/vide/. 6. Castello J., O. Scott, T. Starmer, M. Catharine, M. Catranis, D. Bachand, E. Smith., 1999 Detection of tomato mosaic tobamovirus RNA in ancient glacial ice. Polar Biol 22: 207-212. 7. Hong, C.X. and Moormann, G.W. 2005. Plant pathogens in irrigation water: Challenges opportunities. Critical Rev. Plant Sci. 24: 189-208. 8. Kleinhempel H., Kegler H., 1988. Contamination of soils and waters with plant pathogenic viruses. Institute of Phytopathologie. 34: 496-499 9. Koenig, R. 1986. Plant viruses in rivers and lakes. Adv, Virus Res. 31: 321333. 24 10. Koenig, R. E. Pfeilstetter, H. Kegler, D.E. Lesemann., 2004. Isolation of two strains of a new Tombusvirus Havel river virus, (HaRV) from surface waters in Germany. European Journal of Plant Pathology, 110: 429–433. 11. Nikola J., Mamula D, Polak M., 1995 Plant Viruses in Soil and Water of Forest Ecosystems in Croatia, Phyton (Horn, Austria) 36: 135-143 12. Panayotou., 1997 Water-borne plant viruses: National Agricultural Research Foundation, Heraklion, Crete. Hellenic Virology, 2: 18- 30. 13. Piazolla, D.J., Castellano, M.A., and Destradis, A. 1986. Presence of plant viruses in some riversof Southern Italy. J. Phytopathol. 116: 244-246. 14. Rosner, O. Lachman, M. Pearlsman, L. Feigelson, L. Malenin, y Antignus. 2006. Characterization of Cucumber leaf spot virus isolated from recycled irrigation water of soil-less cucumber cultures. Annals of Applied Biology, 149: 313-316. 15. Runia, W.Th, Van Os, E.A. and Bollen, G.J.1988. Disinfection of drainwater from soilless cultures by heat treatment. Neth. J. Agri. Sci. 36: 231-238. 16. Sánchez M. 2007 Detección del agente causal del mosaico y malformación del estatice (Limonium sinuatum). Trabajo de grado. Facultad de Agronomía. Universidad Nacional de Colombia, Bogotá, 9-15p. 17. V. Polischuk, İ. Budzanivska, T. Shevchenko, S. Oliynik. 2007. Evidence for plant viruses in the region of Argentina Islands, Antarctica, FEMS Microbiol Ecol, 59: 409-417. 18. Vani, S. and Varma, A. 1993. Properties of cucumber green mottle mosaic virus isolated form water of river Jamuna. Indian Phytopathol. 46: 118-122. 19. Van Os, E.A., Stanghellini C. 2002 Water reuse in greenhouse horticulture, Water recycling and resource recovery ISBN: 1 84339 005 1, IWA publishing 20. Van Os, E.A., Bruins, M.A., Van Buuren, J., Van der Veer, D.J. and Willers, H. 1997. Physical and chemical measurements in slow sand filters to disinfect recirculating nutrient solutions. Proceedings 9th of international congress on Soilless culture. New Jersey, 313-328. 25