Dra. Ana Margarita Rodríguez Hernández,
Dra. Yolanda Ortega Ortega,
Dra. Mona Kassem
Investigadoras del Departamento de Biociencias
y Agrotecnología del CIQA.
En México y en el mundo, la agricultura juega un papel fundamental en la economía y la seguridad alimentaria. Sin embargo, la aparición de enfermedades virales emergentes en cultivos agronómicos representa un desafío constante para los agricultores y el sector agrícola en general. El impacto de estas enfermedades, conocidas como virosis en plantas, no solo se limita a la reducción de la producción agrícola, sino que también afecta la calidad de los cultivos, la diversidad de especies vegetales y la estabilidad de los ecosistemas. Para darnos una idea, tan solo las infecciones causadas por virus en plantas, causan pérdidas económicas mundiales estimadas en 30.000 millones de dólares anuales y son responsables de casi el 50% de las enfermedades emergentes en las plantas en todo el mundo.
La propagación de enfermedades virales emergentes en plantas se debe a una combinación de factores, que incluyen el comercio internacional de plantas y productos vegetales, los cambios en el clima y la aparición de nuevas variantes virales. Ya dentro del país, estos virus se diseminan fácilmente por varias formas. Algunos virus se transmiten por contacto (al roce de una planta infectada con una sana), por el equipo o herramientas de poda no desinfectadas, por las mismas prácticas agrícolas y a través de varias especies de vectores como trips, pulgones, escarabajos y moscas blancas.
Las virosis en plantas se deben a la presencia y propagación de virus en los tejidos vegetales, lo que provoca síntomas como manchas, deformaciones, necrosis en hojas y frutos, enanismo de planta y reducción de la producción. De las 13 principales enfermedades virales emergentes descritas como causantes de pandemias o grandes epidemias, solo 8 han sido reportadas en México y fueron inducidas por el virus del mosaico estriado del trigo/Wheat streak mosaic virus (WSMV), el virus Y de la papa-variante necrótica/Potato virus Y (PVYNTN), el virus del mosaico del pepino/Pepino mosaic virus (PepMV), el virus rugoso del tomate/Tomato brown rugose fruit (ToBRFV), el virus del mosaico verde jaspeado del pepino/Cucumber green mottle mosaic (CGMMV), el complejo viral que causa el necrosis letal del maíz/Maize lethal necrosis (MLN), el virus de la tristeza de los cítricos/Citrus tristeza virus (CTV), y el virus de la sharka/Plum pox virus (PPV).
La importancia de controlar y conocer estos virus requiere de una comprensión científica sólida y estrategias efectivas de manejo. La identificación y caracterización de virus en plantas es esencial para implementar estrategias de control efectivas. Las formas de identificación incluyen la observación de síntomas característicos en las plantas, pruebas serológicas y técnicas moleculares como la reacción en cadena de la polimerasa (PCR) y la secuenciación del genoma. Estas herramientas permiten identificar y clasificar los virus presentes en los cultivos agronómicos, lo que a su vez facilita el diseño de medidas de control adecuadas y el desarrollo de variedades resistentes.
Adicionalmente, la caracterización molecular de los virus en plantas proporciona información detallada sobre su estructura genética, variabilidad y relaciones filogenéticas. Esto es fundamental para comprender la evolución de los virus, su adaptación a diferentes hospederos y su capacidad para causar enfermedades, permitiendo desarrollar herramientas de diagnóstico más sensibles y específicas, lo que mejora la capacidad de detección y vigilancia de estos virus en los cultivos agronómicos.
Los estudios epidemiológicos también son fundamentales para comprender la propagación y el ciclo de vida de los virus en las plantas, así como para identificar los factores que favorecen su dispersión. Estos estudios ayudan a predecir y prevenir brotes de enfermedades virales en cultivos agronómicos, lo que permite una gestión más eficiente y sostenible de los recursos agrícolas.
En CIQA, nuestro equipo de trabajo, participa en el diagnóstico y la caracterización de aislados mexicanos de distintos virus. Entre ellos, el virus rugoso de tomate (ToBRFV) y el virus de la mancha necrótica del impatiens/Impatiens necrotic spot virus (INSV).
El virus rugoso de tomate, pertenece a la familia Virgaviridae y el género Tobamovirus. En 2018, se describió por primera vez en México en cultivos de tomate y chile. Su importancia epidemiológica actual es de gran interés mundial, su ingreso a México se cree que proviene con mayor probabilidad de la importación de semillas infectadas. Y a pesar de todas las medidas higiénicas que se adoptaron para limitar su dispersión, el virus en poco tiempo se detectó en varias regiones del país (Figura 1: síntomas causados por ToBRFV en plantas de tomate).
Actualmente, estamos trabajando para secuenciar el genoma total del virus, desarrollando su detección por técnicas moleculares y analizando la posibilidad de usar su partícula viral como herramienta biotecnológica vegetal.
Figura 1. En invernaderos la inoculación mecánica del ToBRFV en plántulas de
tomate de 1 mes de edad aparece después de 17 días, en fase temprana; los
síntomas se manifiestan como amarilleo en hojas, luego necrosis a lo largo del
tallo y peciolos (a,b), y en fase avanzada aparecen síntomas de moteado y
rugosidad (c,d).
Por otro lado, INSV pertenece a la familia Tospoviridae, género Orthotospovirus, es un patógeno transmitido por trips e infecta una amplia gama de plantas huéspedes de importancia económica a nivel mundial.
En 2013, este virus se reportó por la primera vez en México en cultivos de tomate y chile. En 2016 y durante 4 años seguidos, nuestro equipo detectó incidencia significativa INSV en cultivo de pimiento (Figura 2: síntomas observados en frutos de pimiento), en la zona sur del estado de Coahuila; esta incidencia fue acompañada de una infestación muy elevada de trips. En 2021 y 2022, se destacó el rápido resurgimiento del INSV que ha alcanzado niveles epidémicos en la lechuga producida en el Valle de Salinas de California (Estados Unidos de América) y en todas las áreas de producción costeras, esto último, podría representar un riesgo alto de propagación en México y por lo tanto la importancia de mantener vigilado a este virus.
Nuestro equipo de trabajo realizó una caracterización molecular a varios aislados de la zona sur del estado de Coahuila. Los resultados de la secuenciación completa revelan que los aislados mexicanos presentan significativas diferencias moleculares de otros aislados descritos en otros países del mundo lo que parcialmente limita la universalidad de variedades desarrolladas y etiquetadas como resistente a dichos virus.
Figura 2. Frutos de chile con sintomas causados por el Virus de la mancha
necrótica del impatiens (INSV), identificados en los invernaderos de CIQA en
2016-2017.
Referencias:
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García-Estrada, R. S., Diaz-Lara, A., Aguilar-Molina, V. H., y Tovar-Pedraza, J. M. (2022). Viruses of Economic Impact on Tomato Crops in Mexico: From Diagnosis to Management—A Review. Viruses, 14(6), 1-16. https://doi.org/10.3390/v14061251
Lappe, R. R., Elmore, M. G., Lozier, Z. R., Jander, G., Miller, W. A., y Whitham, S. A. (2022). Metagenomic identification of novel viruses of maize and teosinte in North America. BMC Genomics, 23(1), 1-15. https://doi.org/10.1186/s12864-022-09001-w
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