17 de marzo de 2009

Detección de plantas con virus en Tulipán






Rolando Klasman


La detección de las plantas que manifiestan síntomas de enfermedades causadas por virus, es una tarea que se realiza en la producción de bulbos de tulipanes antes y durante la antésis floral.


Aquellas plantas que manifiestan esos síntomas son removidas del cultivo. Esto permite que los bulbos obtenidos a la finalización de ese ciclo, puedan ingresar con muy baja incidencia de virus al circuito de comercialización de bulbos con destino a la producción de plantas con flores para los jardines, flores en macetas y flores cortadas. Decimos baja indidencia porque algunas plantas escapan a la vista del recorredor, quien debe realizar el control.


Producción de los bulbos de tulipán en el campo

Ciclo del bulbo de tulipán
En síntesis : 1) plantación de bulbos pequeños en otoño -----> 2) crecimiento de hojas al final del invierno-----> 3) floración en primavera, crecimiento y multiplicación de nuevos bulbos ------> 4) cosecha de bulbos en verano----> 5) Selección por tamaños -----> 7) Preparación de los bulbos ------> 8) comercialización de los tamaños mayores.

Durante las etapas 2 y 3 se realiza una detección de tulipanes enfermos o anormales, mediante contínuos pasajes o recorridas de un seleccionador que reconoce visualmente las plantas enfermas y realiza lo necesario para eliminar esas plantas en el sitio.


Este trabajo, es muy especializado pues requiere muy buena vista y mucho entrenamiento. Pero el personal que debe realizar este trabajo es muy escaso y díficil de encontrar o entrenar. Su labor se realiza durante uno o dos meses por año en la zona productora de bulbos.


El éxito del destino comercial de una empresa productora de bulbos de tulipán, depende en gran medida de un buen trabajo de selección. De no realizarse una buena detección y eliminación de aquellas plantas enfermas, los virus se manifestarán deteriorando las plantas y/o flores en el cultivo siguiente. Hay un porcentaje límite que pueden manifestar síntomas durante el siguiente cultivo. Esto determinará la confiabilidad de un productor provedor de los bulbos. Los importadores holandeses, quienes comercializan la mayor parte de la producción mundial adjudican puntajes a los provedores de acuerdo a la sanidad de los bulbos y la observación de síntomas de virus durante el cultivo, asociando esa incidencia al provedor de sus bulbos.

La detección de las plantas que manifiestan síntomas de enfermedades por ser portadoras de virus, es una tarea que se realiza en la producción de bulbos de tulipanes antes y durante la antésis floral. Aquellas plantas que manifiestan esos síntomas son eliminadas del cultivo. Esto permite que los bulbos obtenidos a la finalización de ese ciclo, puedan ingresar al circuito de comercialización de bulbos con destino a la producción de plantas con flores en macetas o flores cortadas, o su uso en paisajismo, en un ciclo siguiente.

Emprendimientos científicos tecnológicos

En la sección de Investigaciones aplicadas de las plantas (PPO); y en el Sector Internacional de Investigaciones de Plantas (PRI), organizaciones científico técnicas líderes en Holanda, se llevan a cabo trabajos para dar con un novísimo sistema de detección de virus a través del análisis de imágenes.


El objetivo es obtener los patrones de color y dibujos mediante un método de análisis espectral correspondientes a la enfermedad; luego con ellas guiar a robots que realizen la detección de plantas de tulipán que manifiesten síntomas de virus y catalogarlas en su exacta posición en el campo mediante técnicas de posicionamiento orientadas por satélite. - mediante GPS-.


Luego si este sistema resultara efectivo, el mismo robot sería capaz de eliminar la planta en el lugar donde se encuentre. Por otro lado al tenerlos detectados en el campo se podría conocer cual es el origen de esos bulbos, quien los plantó, en que empaque llegaron, quién los cultivó e inferir también características edáficas y de fertilidad de las parcelas por donde pasa el robot.


Técnicas de Visión o visualización mediante instrumental

Las formas de identificación mediante técnicas de visión artificial, parecieran ofrecer buenas posibilidades para la detección de síntomas de virus. El grupo de PPO y PRI juntaron esfuerzos en un consorcio para el desarrollo y aplicación de tecnologías vinculadas a la detección de virus mediante imágenes.


Para la experimentación hicieron pruebas de la siguiente manera: a) eliminación manual de las plantas b) remoción mediante un robot y c) utilizando las técnicas bioquímicas de deteccion Elisa, comparando luego los resultados. Los análisis demostraron que el robot podía detectar más cantidad de diferencias entre plantas sanas y enfermas a la luz natural. El robot podía discriminar las formas de los síntomas. El resultado fue diferente testeando distintas variedades y el robot se equivocó cuando no distinguió roturas por granizo o por ataque de roedores.

Otros efectos que las pruebas revelaron fueron que las personas que hacian la eliminación de las plantas enfermas en forma manual, tambien eran efectivas realizando detección de otros virus que atacan el follaje como los TVX -Tulip Virus X o TRV, que no fueron testeados mediante el método Elisa.

El método Elisa también demostró que había errores diferentes entre el trabajo manual y el trabajo a traves del sistema óptico, como si hasta este momento ambos percibieran distintos patrones.


El objetivo de esta unión de organizaciones de investigación aplicada es seguir perfeccionando el método trabajando con un refinamiento mayor del método óptico-espectral.


Los virus son enemigos de muchas plantas. En este caso la industria del tulipán tendría resuelto uno de los problemas del cultivo que mayor precisión y laboriosidad demandan.


Los virus

El virus de la "destrucción" del color del tulipan fue el primer virus registrado. Los síntomas fueron descriptos por Carolus Clusius en 1576. Las plantas de tulipán con un bello variegado en sus pétalos, fueron denominados como tulipanes Rembrandt, con motivo de que eran un buen motivo para que los maestros pintores holandeses, los pusieran en sus telas. Así fueron motivo principal de muchos pintores. Una anécdota interesante es que el propio Rembrandt, artista de la época de oro holandesa, no los incluyó con esa frecuencia entre sus obras.

Las plantas eran tan raras y buscadas que se creó un furor salvaje con su valor especulativo que casi causó el colapso de la economía holandesa. Si bien esa distorsión del color por la ruptura de la homogeneida del mismo, se ha documentado durante varios siglos, no ha sido identificado como un virus hasta los primeros años del siglo veinte.


El organismo causal es el virus Tulip Breaking Virus (TBV). El patógeno es un potyvirus y se divide en dos cepas de desigual ataque, siendo uno más fuerte que otro: el virus del ataque severo y el virus de ataque normal. (severe tulip breaking virus and mild tulip breaking virus).


Cierta sinonimia se puede encontrar entre la literatura referida a patógenos. Junto al TBV se encuentran descripciones que hacen referencia al virus del mosaico del lilium, el virus del moteado del lilium, el virus de rayado del lilium y del mosaico del tulipán. Otras plantas ornamentales muestran síntomas frente a este complejo de virus por inoculación artificial. El TBV es el virus que mayor daño causa al cultivo de tulipán produciendo debilitamiento y muerte de muchas plantas.


El virus sobrevive en el citoplasma celular, encontrándoselo en todos los órganos de diversas plantas. El virus TBV se transmite de manera no persistente por diversas especies de áfidos (Myzus persicae, Macrosiphum sp, and Aphis sp.) También por procedimientos mecánicos realizados con las plantas que son hospederas del virus se puede llegar a infectarlas. Las plantas infectadas muestran ciertos aspectos de belleza en su colorido, pero desafortunadamente las plantas que tienen el virus, son severamente afectadas en su vitalidad y rendimiento.

Igualmente ante ese atractivo que producían la alteración de colores de las plantas, los mejoradores han conseguido cultivares multicolores, pero con plantas sanas.
Síntomas de la presencia de virus en los tépalos
Barras, rayas, vetas, formas de plumas, flameado, produce variaciónes del tono y color original. Los síntomas son variables dependiendo del cultivar, del color de las flores y la edad en el momento de la infección. El síntoma es causado por la variación local de la coloración, la intensificación o la acumulación de pigmentos en la capa de células del mesófilo inmediata por debajo de la epidermis. El cambio de pigmentación se produce después de la flor de color normal se ha desarrollado.

Dos tipos de breaking se han descrito. Una intensificación del color o un desvanecimiento de color por pérdida del mismo. Los pigmentos se pueden acumular en mayor medida en ciertos puntos próximos a las capas de células del mesófilo próximas a la epidermis superior. Un ligero ataque puede parecer como poco visible y difícil de detectar cuando los pigmentos se desvanecen en aquellos tulipanes de colores blanco o amarillo.


Los dos tipos de ataques, en los que la pigmentación se desvanece o se intensifica pueden aparecer con frecuencia cerca de los bordes y partes superiores de los tépalos.

El control fundamental se realiza removiendo las plantas con síntomas, las plantas que crecen por restos de propágulos de una parcela ya cultivada y además, eliminando los pulgones que actúan como vectores.

Alguna referencia más sobre el complejo TBV

TBV tiene partículas flexuosas de unos 740 nm de longitud con una única molécula de RNA. Es un buen inmunógeno. TBV infecta especies de Tulipa, Lilium, Fritilaria (Liliaceas). La transmisión mecánica entre especies de estos géneros es posible mediante jugos celulares. Se ha mencionado que no afecta no monocotiledóneas, pero como mencionamos más arriba se ha descripto por primera vez en los Estados Unidos, que mediante jugos de plantas variegadas de Melissa officinalis se consiguió infectar plantas no monocotiledóneas. Otra experiencia señalada, se refiere a infección en Chenopodium amaranticolor.

Cepas

Se conocen de acuerdo a la gravedad de los síntomas, que la ruptura de color en tulipanes hay cepas mas severas (STBV) y otras atenuadas (MTBV). Otras cepas estarían en este complejo afectando Lilium. En distintas especies de Lilium,TBV causa moteados, estriados y también se pueden observar manchas en anillo pardas en las hojas. El moteado foliar de regular a grave daño afecta la calidad de las plantas en cultivo. Además de moteados y estriados, produce malformación de flores y reducción de la vida de flores cortadas.

Detección

Difícil por métodos visuales ordinarios. Fácil mediante test inmunológico Elisa, aunque el test debiera realizarse preincubando las muestras mediante celulasas o hemicelulasas. Durante la estación de crecimiento TBV se detecta en hojas de tulipán y en bulbos: durante el almacenamiento pueden también detectarse en bulbos de tulipán y de lilium.


La presencia de virus se encuentra en todas las zonas templadas donde abundan los pulgones vectores al principio de la fase vegetativa. Por ser el virus más extendido en la producción de bulbos de tulipán, causa la pérdida de las características varietales y es determinante en la calidad de los bulbos. Las partidas infectadas tienen un valor reducido y marcan a aquellos productores o regiones que no realicen un buen seguimiento para controlar la aparición de los virus.


Referencias

Joop van Doorn, Ton Baltissen en Remco Schreuder Gerrit Polder,Rob van der Schoor en Gerie van der Heijden.Applied Plant Research (PPO). Wageningen. feb 2009. PPO and PRI.

Tulip virus X (TVX) associated with lemon balm (Melissa officinalis) variegation: First report of TVX in the United States. I.E. Tzanetakis, L.C. Mackey, and R.R. Martin. Dpt. of Botany anda Plant Pathology & Center for Gene Research and Biotechnology, Oregon State University, Corvallis, 97331 . USDA-ARS, Horticultural Crops Research Laboratory, Corvallis, OR 97330

Bos., L. 1970. Symptom of virus diseases in plants, 2nd ed.Centre for Agricultural Publishing And Documentaction. Wageningen, The Netherlands. 206 pp.

Smith, in 1992. Manual de enfermedades de las plantas. Ediciones Mundi Prensa, Castello, Madrid-España. 651 pp.

Pirone, P.P. 1978. Diseases and pests of ornamental plants. John Wiley & Sons. New York, NY. 566 pp.
La primer fotografía se tomó de la página del PPO; las fotografías con plantas enfermas fueron provistas por Rafael Turró de CORFO-Chubut en el año 2006, luego de su disertación en el Seminario Anual de Bulbosas en la Cátedra de Floricultura FA UBA.