Mitigación de la patogenicidad del virus tobacco mosaic virus (tmv), en el desarrollo de la planta de tomate (Solanum lycopersicum L.), utilizando nanotecnología

Abstract

"El TMV causa daños graves y pérdidas en la cosecha del 11 al 80%, particularmente bajo invernadero, donde se calculan pérdidas medias anuales de hasta un millón de dólares. El objetivo del estudio fue evaluar la potencialidad bipesticida de 360°Agrocker® contra la patogénesis causada por TMV en diversas etapas fenológicas en el cultivo de tomate. La investigación se realizó en la Universidad Autónoma Agraria Antonio Narro, comenzando primeramente por evaluar la calidad fitosanitaria de semilla de dos genotipos de tomate a utilizarse en la investigación, VILLA NARRO® y SofiMely®. Estos se analizaron microbiológicamente para detectar fitopatógenos en semilla, en medios generales como papa-dextrosa-agar (PDA) y malta sal agar (MSA). Se identificaron géneros de bacterias fitopatógenas utilizando tinción de Gram, corroborando con la prueba de Ryu y medios semi-selectivos como CNS y Levadura-Dextrosa-Calcio (YDC). Se aplicó la prueba serológica de ELISA (AGDIA®), para detectar TMV en semillas. Se aplicó un análisis estadístico para hongos con un diseño completamente al azar con arreglo factorial. Se encontraron diferencias significativas entre el número de hongos detectados (P=0.05*), incluyendo géneros como: Fusarium spp, Alternaria spp. Penicillium spp. Aspergillus spp y Cladosporium spp., cuya incidencia fue de 15.83 7.5, 3.33, 4.16 y 1.66 % respectivamente. No se encontraron diferencias significativas entre los genotipos (P=0.91) y medios de cultivo (P=0.07). En PDA se desarrollaron cepas bacterianas potencialmente fitopatógenas amarillas y en MSA anaranjadas, que se asociaron a los géneros Xanthomonas (0.66%) y Clavibacter (0.33%) respectivamente; la incidencia de bacterias fue baja (0.74%). Las lecturas de absorbancia del espectrofotómetro, en las muestras de semilla de la prueba ELISA, resultaron menores que las de los controles negativos, consecuentemente, resultó negativa para el grupo de virus Tobamovirus. Posteriormente se inocularon con TMV las variedades VILLA NARRO® y SofiMely® en etapas vegetativa y antesis; confirmando la infección con ELISA(ADGIA®), asperjando foliarmente 360°Agrocker® (3.33mL L-1) con frecuencias de tres y siete días a partir de dicha confirmación. Se incluyeron testigos inoculados con TMV sin aspersión de 360°Agrocker y testigos sin inoculación ni aspersión foliar. Después de la primera aplicación foliar se tomaron cuatro lecturas de ELISA a intervalos de 15 días cada una por etapa inoculada, incluyendo testigos. Se analizó estadísticamente altura de planta (AP), número de hojas (NH), monitoreo del inóculo (DO), peso fresco (PFP), peso seco de planta (PSP), peso de fruto (PF), longitud (LF) y diámetro de fruto (DF), número de lóculos por fruto (NL), Número de semillas por fruto (NS), rendimiento por planta (kg PL-1), utilizando un análisis de varianza con diseño completamente al azar y un análisis multivariado que incluyó un análisis de componentes principales (CP) y conglomerados (AC) (Minitab.16.0); en este último, se realizaron análisis de varianza y pruebas de Tukey (P=0.05) para los grupos formados (SAS 9.1). Los resultados evidencian diferencias altamente significativas (P=0.01) en las variables vegetativas y de fruto medidas, los tratamientos libres de TMV resultaron estadísticamente superiores en todas la variables medidas observándose en el genotipo VILLA NARRO® el mayor peso de fruto (220.66 g) y rendimiento por planta (5.22 kg Pl-1), el genotipo SofiMely® fue el que presentó la mayor altura de planta (213.5 cm). La inoculación del TMV en etapa vegetativa afectó drásticamente la altura de planta en los dos genotipos, 34.6 % en el genotipo VILLA NARRO® y 43.8% en el genotipo SofiMely® y, así como el número de hojas 29.95 y 26.08 %, el peso fresco de planta en 51.31 y 51.86 %, el peso seco de planta en 52.82 y 55.05 %, el peso de fruto en 70.40 y 71.63 %, el rendimiento por planta en 76.25 % y 74.83 % y el número de semillas por fruto en 67.46 y 65.81 % respectivamente. La aplicación de 360°Agrocker cada tres días a una dosis de 3.33 mL L-1 en los dos genotipos de tomate VILLA NARRO® y SofiMely®, inoculados en etapa vegetativa, registró resultados potenciales, considerando que evitó hasta un 82.8 y 78.6 % la disminución de la altura de plantas, 85.68 y 84.5 % el número de hojas, 85.55 y 86.39 el peso fresco de planta, 93.62 y 92.65 % el peso seco de planta, 45.79 y 48.45 % el peso de fruto, 70.5 y 75.06 % el rendimiento por planta y el 49.03 y 52.89 % el número de semillas respectivamente. En los análisis multivariados, los resultados evidencian diferencias altamente significativas entre grupos (P=0.001**) para las variables evaluadas. En el primer componente se observó un contraste entre la absorbancia de la prueba ELISA (DO) y el resto de las variables, teniendo mayor impacto sobre las variables NL y LF, correlacionándose negativamente y altamente significativa con valores de r=-0.959** y r=-0.956**, respectivamente. En el segundo componente se observó una separación entre las variables PFP, PSP y rendimiento e indicando una correlación positiva y altamente significativa de rendimiento con PFP y PSP con valores de r=0.928** y r=0.878**, respectivamente. En los tratamientos inoculados en etapa vegetativa y con aplicación de 360°Agrocker cada tres días a una dosis de 3.33 mL L-1, se observó una reducción máxima del inóculo en 26.73 y 19.38% en los genotipos VILLA NARRO® y SofiMely®, respectivamente. En este estudio, 360°Agrocker constituido por extractos vegetales nanoparticulados, tuvo la capacidad de disminuir la cantidad de partículas virales activas pero no las redujo a niveles no detectables. De igual manera, se evaluó la presencia de TMV en semilla de cada tratamiento, desinfestando la semilla con hipoclorito de sodio al 10%, utilizando 30 semillas por tratamiento y obteniendo lecturas de absorbancia de la placa de ELISA en un espectrofotómetro, se aplicó un análisis estadístico con un diseño completamente al azar (SAS 9.1). Por último, se evaluó la transmisión de TMV de semilla-plántula, se sembraron en charolas de polietileno 20 semillas por tratamiento, previamente desinfestadas con hipoclorito de sodio al 10%, y se trasplantaron en vasos; observándose sintomatología de TMV y corroborando con la prueba ELISA, se obtuvieron porcentajes de transmisión. Los resultados fueron los siguientes: la presencia de TMV en la semilla, evidencian diferencias altamente significativas (P=0.01), todos los tratamientos exceptuando las plantas testigos libres de TMV, resultaron positivos al virus en la prueba de ELISA en semilla, en la prueba de transmisión de TMV de semilla-plántula, el genotipo VILLA NARRO® presentó una transmisión del 45% de TMV, sólo cuando se inoculó el virus en etapa vegetativa y en el genotipo SofiMely® del 55 y 40 % de transmisión de TMV, cuando se inoculó en etapa vegetativa y en antesis, respectivamente. En ambos genotipos los tratamientos con aplicación de 360°Agrocker®, resultaron en 0% de transmisión de TMV"