Estría Bacteriana del maíz (Xanthomonas vasicola pv vasculorum)

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Condición fitosanitaria: Presente

Grupo de cultivos: Cereales

Especie hospedante: Maíz (Zea mays L., 1753)

Etiología: Bacteria. Gram negativa. Considerada hemibiotrófica

Agente causal: Xanthomonas vasicola pv. vasculorum Studholme et al. 2020

Taxonomía: Bacteria > Proteobacteria > Gammaproteobacteria > Xanthomonadales > Xanthomonadaceae > Xanthomonas > Xanthomonas vasicola

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El patógeno que causa la estría bacteriana de la hoja del maíz se denominó por primera vez Xanthomonas campestris pv. vasculorum (Dye 1978) (Young et al., 1978), una especie y patovar que también incluía bacterias que causaban la enfermedad del engomado de la caña de azúcar y la palma. En los primeros informes, los aislados de X. campestris pv. vasculorum aislados a partir de caña de azúcar y palma fueron patógenas en maíz, sorgo y caña de azúcar (Qhobela y Claflin. 1992), mientras que las cepas sudafricanas de maíz fueron virulentas sólo en maíz y no en sorgo o caña de azúcar (Qhobela et al., 1990). Los aislados de Sudáfrica se distinguieron además de X. campestris pv. holcicola (agente causal de la raya bacteriana de la hoja del sorgo) y X. campestris pv. vasculorum (aislados de caña de azúcar) por polimorfismo de longitud de fragmentos de restricción y, basándose en estas diferencias, Qhobela et al. (1990) Coutinho (1988) y Coutingo y Wallis, (1991) propusieron cambiar el nombre de los aislados de maíz a X. campestris pv. zeae, para distinguirlos de los aislados de caña de azúcar (X. campestris pv. vasculorum) y sorgo (X. campestris pv. holcicola). Posteriormente, basándose en la hibridación ADN-ADN (Vauterin et al., 1995) y el perfil de ácidos grasos (Dookun et al., 2000), se propuso la especie X. vasicola para X. campestris pv. zeae, X. campestris pv. vasculorum y X. campestris pv. holcicola, separándose algunos aislados de caña de azúcar en una segunda especie, X. axonopodis. Informes más recientes demostraron que la cepa bacteriana de maíz NCPPB 206 causó enfermedades tanto en maíz como en caña de azúcar (Karamura et al., 2015). Este y otros estudios que incluyeron filogenia basada en análisis de secuencia multilocus (MLSA) propusieron la designación de los agentes causales de la enfermedad del engomado de la caña de azúcar y la estría o rayado bacteriano de la hoja de maíz como X. vasicola pv. vasculorum (Aritua et al., 2008; Coutinho et al., 2015; Dookun et al., 2000; Harrison y Studholme, 2014; Karamura et al., 2015; Rademaker et al., 2005; Studholme et al., 2010; Vauterin et al., 1995; Wasukira et al., 2014). Aunque existe consenso entre los reportes, la denominación del patovar no se propuso de acuerdo con las reglas del Comité de la Sociedad Internacional de Patología Vegetal sobre la Taxonomía de Bacterias Patógenas de Plantas Estándares Internacionales para el Nombre de Patovares de Bacterias Patógenas de Plantas (International Society for Plant Pathology Committee on the Taxonomy of Plant-Pathogenic Bacteria International Standards for Naming Pathovars of Plant-Pathogenic Bacteria) (Bull et al., 2008; Lapage et al., 1992). Por lo tanto, la nomenclatura de las cepas de X. vasicola que causan la raya bacteriana de la hoja del maíz y la enfermedad del engomado de la caña de azúcar aún estaba sin resolver.

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Antecedentes

La enfermedad ha estado presente en Sudáfrica durante más de 70 años, y es una enfermedad emergente en maíz en América del Norte y del Sur. En el 2014 y 2015, se observó la enfermedad por primera vez en el estado de Nebraska, en Estados Unidos, reportándose en 2016 (Korus et al.,  2017; Lang et al., 2017). En Argentina, se reportó por primera vez en 2018 (Plazas et al., 2018).

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Síntomas

La enfermedad causa lesiones necróticas internervales pardas, finas y alargadas, de bordes irregulares y cloróticos en hojas. Las lesiones crecen y alcanzan toda la lámina. Produce zoogleas.

Los híbridos (germoplasmas) de maíz comercialmente disponibles son susceptibles en grado variable, presentando sensibilidad variada.

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Condiciones ambientales predisponentes

Las condiciones favorables al desarrollo de la enfermedad son temperaturas moderadas y tormentas con vientos fuertes (las heridas son puertas de entrada para la bacteria).

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Ciclo de la enfermedad

Los residuos infestados representan una fuente potencial de inóculo para infecciones iniciales (inóculo primario) dentro de un campo, y la transmisión por semillas de  X. vasicola pv. vasculorum puede ser capaz de mover el patógeno a distancias más largas e introducirlo en regiones previamente libres de la enfermedad (Arias et al., 2020).

En experimentos de invernadero, la supuesta transmisión de semillas de lotes de semillas de maíz contaminadas naturalmente, estimada a partir de los resultados de PCR, ocurrió con una frecuencia de entre 0,1 y 0,5% en muestras combinadas de 10 plántulas y con una frecuencia de 2,7% en ensayos de plantas individuales. No se observaron síntomas en las plántulas en estos ensayos y X. vasicola pv. vasculorum no se recuperaron colonias de ninguna de las plántulas positivas a la PCR. Sin embargo, la transmisión de semillas se demostró fácilmente a partir de lotes de semillas inoculados artificialmente con X. vasicola pv. vasculorum a una concentración de 10*6 unidades formadoras de colonias (UFC) por mililitro, incluidos los síntomas de la enfermedad y la recuperación de bacterias vivas. En estos ensayos, las poblaciones bacterianas más bajas en semillas contaminadas naturalmente no fueron suficientes para provocar plántulas enfermas (Arias et al., 2020).

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Manejo Integrado

Rotación de cultivos y uso de semilla sana.

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Bibliografía

Arias SL, Block CC, Mayfield DA, et al. (2020) Occurrence in seeds and potential seed transmission of Xanthomonas vasicola pv. vasculorum in maize in the United States. Phytopathology 110: 1139-1146. doi: 10.1094/PHYTO-08-19-0306-R

Aritua V, Parkinson N, Thwaites R, et al. (2008) Characterization of the Xanthomonas sp. causing wilt of enset and banana and its proposed reclassification as a strain of X. vasicolaPlant Pathol. 57: 170-177. doi: 10.1111/j.1365-3059.2007.01687.x

Bull CT, De Boer SH, Denny TP, et al. (2008) Demystifying the nomenclature of bacterial plant pathogensJ. Plant Pathol. 90: 403-417. Link

Coutinho, T. 1988Bacterial leaf streak of maize: A study on host specificity and cultivar susceptibility. Thesis, University of Natal, Pietermaritzburg, South Africa.

Coutingo TA, Wallis FM (1991) Bacterial Streak Disease of Maize (Zea mays L.) in South Africa. Journal of Phytopathology 133: 112-112. doi:  10.1111/j.1439-0434.1991.tb00144.x

Coutinho TA, van der Westhuizen L, Roux J, et al. (2015) Significant host jump of Xanthomonas vasicola from sugarcane to a Eucalyptus grandis clone in South AfricaPlant Pathol. 64: 576-581. doi: 10.1111/ppa.12298

Dookun A, Stead DE, Autrey LJ-C (2000) Variation among strains of Xanthomonas campestris pv. vasculorum from Mauritius and other countries based on fatty acid analysisSyst. Appl. Microbiol. 23: 148-155. doi: 10.1016/S0723-2020(00)80056-9

Harrison J, Studholme DJ (2014) Draft genome sequence of Xanthomonas axonopodis pathovar vasculorum NCPPB 900FEMS Microbiol. Lett. 360: 113-116. doi: 10.1111/1574-6968.12607

Heiden N, Broders KA, Hutin M, et al. (2023) Bacterial Leaf Streak Diseases of Plants: Symptom Convergence in Monocot Plants by Distant Pathogenic Xanthomonas Species. Phytopathology 113(11): 2048-2055. doi: 10.1094/PHYTO-05-23-0155-IA

Karamura G, Smith J, Studholme D, et al. (2015) Comparative pathogenicity studies of the Xanthomonas vasicola species on maize, sugarcane and bananaAfr. J. Plant Sci. 9: 385-400. doi: 10.5897/AJPS2015.1327

Korus K, Lang JM, Adesemoye AO, et al. (2017) First report of Xanthomonas vasicola causing bacterial leaf streak on corn in the United StatesPlant Dis. 101: 1030. doi: 10.1094/PDIS-10-16-1426-PDN

Lang JM, DuCharme E, Ibarra Caballero J, et al. (2017) Detection and characterization of Xanthomonas vasicola pv. vasculorum (Cobb 1894) comb. nov. causing bacterial leaf streak of corn in the United StatesPhytopathology 107: 1312-1321. doi: 10.1094/PHYTO-05-17-0168-R

Lapage S, Sneath P, Lessel E, et al. (1992) International Code of Nomenclature of Bacteria. ASM Press, Washington, D.C. Link

Ledman KE, Osdaghi E, Curland RD, et al. (2023) Epidemiology, Host Resistance, and Genomics of the Small Grain Cereals Pathogen Xanthomonas translucens: New Advances and Future Prospects. Phytopathology 113(11): 2037-2047. doi: 10.1094/PHYTO-11-22-0403-SA

Liu Z, Friskop A, Jacobs JM, Dill-Macky R (2023) Bacterial Leaf Streak: A Persistent and Increasingly Important Disease Problem for Cereal Crops. Phytopathology 113(11): 2020-2023. doi: 10.1094/PHYTO-11-23-0423-SA

Mullens A, Lipka AE, Balint-Kurti P, Jamann T (2023) Exploring the relationship between pattern-triggered immunity and quantitative resistance to Xanthomonas vasicola pv. vasculorum in maizePhytopathology 113: 2127-2133. doi: 10.1094/PHYTO-09-22-0357-SA

Ortiz-Castro M, Hartman T, Coutinho T, et al. (2020) Current understanding of the history, global spread, ecology, evolution, and management of the corn bacterial leaf streak pathogen, Xanthomonas vasicola pv. vasculorumPhytopathology 110: 1124-1131. doi:  10.1094/PHYTO-01-20-0018-PER

Osdaghi E, Taghavi SM, Aliabadi AA, et al. (2023) Detection and Diagnosis of Bacterial Leaf Streak on Small Grain Cereals: From Laboratory to Field. Phytopathology 113(11): 2024-2036. doi: 10.1094/PHYTO-09-22-0343-SA

Plazas MC, Vilaró M, De Rossi RL, et al. (2015) Detección de Acidovorax avenae (Manns 1909) emend. En maíz (Zea mays L.). XV Jornadas Fitosanitarias Argentinas. Santa Fe.

Plazas MC, Parisi L, Couretot L, et al. (2015) Detección de Burkholderia andropogonis en maíz (Zea mays L.) «rayado foliar». XV Jornadas Fitosanitarias Argentinas. Santa Fe.

Plazas MC, et al. (2018) First Report of Xanthomonas vasicola pv. vasculorum Causing Bacteria Leaf Streak of Maize (Zea mays) in Argentina. Plant Diseases 102(5): 1026. doi: 10.1094/PDIS-10-17-1578-PDN

Plazas et al. (2019) Bacteriosis foliares del cultivo de maíz en Argentina. 2°Jornadas de Investigación. Unidad de Administración en Agronomía, Agroindustrias y Enología del CRUP.

Qhobela M, Claflin LE, Nowell DC (1990) Evidence that Xanthomonas campestris pv. zeae can be distinguished from other pathovars capable of infecting maize by restriction fragment length polymorphism of genomic DNACan. J. Plant Pathol. 12: 183-186. doi:  10.1080/07060669009501024

Qhobela M, Claflin LE (1992) Eastern and southern African strains of Xanthomonas campestris pv. vasculorum are distinguishable by restriction fragment length polymorphism of DNA and polyacrylamide gel electrophoresis of membrane proteinsPlant Pathol. 41: 113-121. doi: 10.1111/j.1365-3059.1992.tb02327.x

Rademaker JLW, Louws FJ, Schultz MH, et al. (2005) A comprehensive species to strain taxonomic framework for XanthomonasPhytopathology 95: 1098-1111. https://doi.org/10.1094/PHYTO-95-1098

Studholme DJ, Kemen E, MacLean D, et al. (2010) Genome-wide sequencing data reveals virulence factors implicated in banana Xanthomonas wiltFEMS Microbiol. Lett. 310: 182-192. doi: 10.1111/j.1574-6968.2010.02065.x

Vauterin L, Hoste B, Kersters K, Swings J (1995) Reclassification of XanthomonasInt. J. Syst. Bacteriol. 45: 472-489. doi:  10.1099/00207713-45-3-472

Wasukira A, Coulter M, Al-Sowayeh N, et al. (2014) Genome sequencing of Xanthomonas vasicola pv. vasculorum reveals variation in plasmids and genes encoding lipopolysaccharide synthesis, type-IV pilus and type-III secretion effectorsPathogens 3: 211-237. doi: 10.3390/pathogens3010211

Young JM, Dye DW, Bradbury JF, et al. (1978) A proposed nomenclature and classification for plant pathogenic bacteriaN. Z. J. Agric. Res. 21: 153-177. doi: 10.1080/00288233.1978.10427397

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