2014 AVANCES EN LA INVESTIGACIÓN DE LA FUSARIOSIS DE LA ESPIGA DEL TRIGO (FET) EN PARAGUAY.pdf

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AVANCES EN LA INVESTIGACIN DELA FUSARIOSIS DE LA ESPIGA DEL

TRIGO (FET) EN PARAGUAY

Ing. Agr. MSc. PhD. Andrea A. Arra A.

Docente InvestigadorCentro Multidisciplinario de Investigaciones TecnolgicasDireccin General de Investigacin Ciencia y Tecnologa

Facultad de Ciencias Exactas y Naturales - FACENUniversidad Nacional de Asuncin


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Qu es la Fusariosis de la Espiga?Enfermedad causada principalmentepor hongos del

complejo Fusarium graminearum / Giberella zeae(Ackermann et. al. 2002)

15 ESPECIES

F. graminearum, F. gerlachii, F. louisianense, F. asiaticum, F.

ussurianum, F. nepalense, F. mesoamericanum, F.

austroamericanum, F. vorosii, F. acaciae mearsii, F. boothii,F. cortaderiae, F. brasilicum y F. meridionale (Sarver et al.,

2011).

OTRAS ESPECIES

F. culmorum, F. avenaceum, F.poae entre otras


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Cul es la fuente de la enfermedad?

Semillas

Malezas

Restos de cultivo

COSMOPOLITAHEMIBIOTROFICO - POLFAGO

SISTEMA DESIEMBRADIRECTA

Fusarium

INIA, 2002

Cules son las condiciones para ledesarrollo de la enfermedad?

Lluvia constante 18-30 C Infeccin ocurre a travs de

las anteras en la antesis

(Ackermann et. al. 2002)


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Sntomas Blanqueamiento de espigas y espiguillas Color rosa Puntos negros Aborto de flores Granos chuzos, chupados, de bajo peso Granos blancos a gris claro

(Ackermann et. al. 2002)


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IMPACTO DE LA ENFERMEDAD

Variedad

Manejo

poca desiembra

Clima

Variables

Prdidas

Directas

Productor

Rendimiento

Industrial

Menorrendimiento

de harinaHarina

obscura

Destruccinde almidn y

protenas

Indirectas

Costos

Manejo

Investigacin

SaludCabaes et al 2007; Soriano et al 2007


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Deoxinivalenol

El deoxinivalenol (DON), produce exclusivamentetoxicidad aguda y no se acumula en el organismo.

Produce vmitos, anorexia, prdida de peso y

diarreas, en concentraciones altas necrosis del tractogastrointestinal, mdula sea y tejidos linfoides.

Al parecer estos metabolitos actuaran disminuyendo

la sntesis proteica de la planta y podran suprimir oretrasar la respuesta de defensa al ataque fngico.


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Medidas de control

Control de la Fusariosis de la Espiga

Gentico

Tolerancia

Resistencia

Cultural

Manejo decultivo

Qumico

Fitosanitarios

BiolgicoManejo

PostCosecha


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ControlBiolgic

o

Hongos

Bacterias

NO HAY PATGENOSRESISTENTES A ESTOS

BIOPRODUCTOS


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ControlG

entico

Resistencia

Resistencia I

INFECCIN

Resistencia IIINVASIN

Resistencia III

ACUMULACIN DON

FUENTES DE RESISTENCIA : CHINA, MXICO, BRASIL, ARGENTINA


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ANTECEDENTES

1972 Reduccin de superficie yrendimiento y 70% de prdidas

1975 Prdidas, Itapua 1, prdidas

menores

1976 Promocin de uso de fungicidas

1982 Incremento gracias a fertilizantesy fungicidas

1986 Autosuficiencia


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ANTECEDENTES

Quintana, en 1998, concluy que DON es la micotoxina de mayorrelevancia en el cultivo del trigo en Paraguay, encontrando en100% de las muestras analizadas de 0.247 a 10.13 ppm (Quintana,2004; Quintana y Morel, 2004).

F. avenaceum, F. equiseti y F. culmorum, en semillas de trigoestudiadas por Quintana y Morel en 2004, siendo Fusariumgraminearum la especie predominante con una frecuencia de90%.

Programa de Fortalecimiento a la Investigacin y Difusin delCultivo de Trigo, 2003


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ESPECIES DE FUSARIUMYMICOTOXINAS ASOCIADAS AL CULTIVO

DEL TRIGO EN ZONAS PRODUCTORAS DELA REGIN ORIENTAL DEL PARAGUAY

2012 - 2015


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MuestreoSeptiembre de 2012

Julio de 2013

Julio 2014

144 lneas

140 lneas

ITAPACANINDEYSAN PEDRO


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Coordinacin: Ing. Agr. MSc. PhD. Andrea Alejandra Arra

Investigadores

Farm. Bioq. MSc. JulianaMoura Mendes

Lic. Biol. MSc. DaniloFernndez Ros

Asesores Dr. Mohan Kohli

Dra. Rosa Oviedo deCristaldo

Dr. Lider Ayala Aguilera

Miembros de Equipo:Estudiantes de Postgrado: Ing. Agr. Cinthia Cazal

Ing. Agr. Lourdes Romero

Lic. Biol. Christian DujakColaborador: Ing. Agr. Pablo Arra

Estudiantes de Grado:Biologa: Sara, Karina, Natalia, CeciliaBiotecnologa: Lourdes, Sebastin, Miguel, Csar, Alba, Magali, Nyade.

ESTUDIO DE LOS PATGENOS PRESENTES Y BSQUEDA DE NUEVASFUENTES DE RESISTENCIA


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FUSARIOSISESPIGA

SELECCIN DEGERMOPLASMA

DE TRIGOTOLERANTE A LA

FUSARIOSIS DE LAESPIGA

Cinthia Cazal

SELECCIN DEGERMOPLASMA

DE TRIGOTOLERANTE A LAACUMULACIN

DE DON

Lourdes Romero

EXPRESINDIFERENCIAL DE

GENES ASOCIADOS A

LA DEFENSA EN ELPATOSISTEMATRIGO-

Complejo Fusariumgraminearum

Christian Dujak

Caracterizacindel patgeno

MAESTRA EN CIENCIASEN BIOTECNOLOGA


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Trillado Desinfeccin Micobiotas Purificacin

IDENTIFICACIN DE HONGOS PRESENTES

Barnett y Hunter, 1999


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Alcohol70%

Hipocloritode sodio

3%

Papel de filtro

PDA

25C 27 das

Purificados y por medio de diluciones seriadas se realizaroncultivos monospricos

PDA SNA

Morfologacolonias:

crecimiento ypigmentacin

Produccin declamidspora

Macroconidias:

Forma, tamao

Microconidias:Forma, tamao, Formacin

CLA

(Leslie y Summerell, 2006)

...IDENTIFICACIN DE ESPECIES DE FUSARIUM


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...IDENTIFICACIN DE ESPECIES DE FUSARIUM

Cultivos monoconidiales

SNA (Spezieller Nhrstoffarmer Agar)

Carnation Leaf-Piece Agar (CLA)

Leslie y Summerell 2008

600 aislamientosde Fusarium


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Incidencia in vitro Seleccin de lneas

Altamente susceptibles

Susceptibles

Moderadamente tolerantes

Tolerantes

Resistentes

I id i d i d F i T i I Vit C it


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INCIDENCIA DEFusarium graminearum, CAPITN MIRANDA, ITAPA,

2012

ACEPTADO PARA PUBLICACINIDENTIFICACION MOLECULAR DE ESPECIES Fusarium ASOCIADAS AFUSARIOSIS DE LA ESPIGA EN ITAPA, PARAGUAY

INCIDENCIA DE HONGOS DEL COMPLEJO Fusarium graminearumYACUMULACIN DE DEOXINIVALENOL EN LNEAS DE TRIGO

EN ARBITRAJE ACTUALMENTE

0% 1% 2% 3% 2%

2%4%

9%

77%

Incidencia de especies de Fusarium en Trigo In Vitro, CapitnMiranda, Itapa, 2012

Fusarium sp.

Fusarium equiseti

Fusarium verticilloides

Fusarium oxysporum

Fusarium avenaceum

Fusarium poae

Fusarium culmorum

Fusarium semitectum

Fusarium graminearum


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SELECCIN Y CARACTERIZACIN DE AISLADOS

Dinmica de crecimientoPDA EsporulacinSNA y CLA

Seleccin de Cepas

Altamente esporulanteMedianamente esporulantePoco esporulanteNo esporulante

RECONFIRMACIN DE IDENTIDAD

ANLISIS MOLECULARES


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AJUSTE DE TCNICAS MOLECULARES

EXTRACCION DNA

CTABDELLAPORTA

130 64 M 64 82 13082

AMPLIFICACIN

Regin de elongacin AlfaBeta tubulinaFgramFusariumgraminearum

DeoxinivalenolNivalenol3 acetil DON

Primer Secuencia

TrI 5F AGC GAC TAC AGG CTT CCC TC

TrI 5R AAA CCA TCC AGT TCT CAA TCT G

3NA GTG CAC AGA ATA TAC GAG C

3CON TGG CAA AGA CTG GTT CAC

3D15A ACT GAC CCA AGC TGC CAT C

3D3A CGC ATT GGC TAA CAC ATG


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60,5C58,5C56,5C60,5C58,5C56,5C 60,5C58,5C56,5C

Tri5F/Tri5R 3NA/3CON 3D15A/3D3A

CEPAS

64

82117130

CRECIMIENTO EN DIFERENTESCONDICIONES DE :

TEMPERATURA5 a 40C

ACTIVIDAD DEL AGUA - 0,82pH3,5 a 13

AJUSTE DE MEDIOS PARAESPORULACIN E INCULO

SELECCIN DE GERMOPLASMA DE TRIGO TOLERANTE A LA FUSARIOSIS


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SELECCIN DE GERMOPLASMA DE TRIGO TOLERANTE A LA FUSARIOSISDE LA ESPIGA

SELECCIN DE GERMOPLASMA DE TRIGO TOLERANTE A LAACUMULACIN DE DON

Seleccin de Lneas

5 Altamente susceptibles5 Susceptibles5 Moderadamente tolerantes5 Tolerantes5 Resistentes40 Resistentes

ENSAYO PREVIO DE VIRULENCIA1. Mtodo de Infeccin2. Cepa3. Combinaciones de cepas

ENSAYO SOBRE SUCEPTIBLE


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Ensayosdecampo Experimento I 25 lneas Resistencia I y II Pool de Cepas

Inyeccin

Aspersin

Algodn

Experimento II 25 lneas Resistencia III

Cepa pura Aspersin

Pool de cepas Aspersin

Experimento III 40 lneas R Resistencia II y III Pool de cepas Aspersin


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INFECCIN

INCULO


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ParmetrosEvaluados

Severidad

2 semanas

3 semanas

Acumulacin

DON

Cosecha

Respuesta

Defensa

0 horas

4 horas

8 horas

12 horas

24 horas


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TRILLADO CUANTIFICACINDONANLISIS

RESULTADOS

2DASELECCIN

LINEASANLISIS

EXPRESIN

0

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

M 150 M 217 M 65 B 8 D 118m150

MODERADAMENTE RESISTENTE

RESISTENTES

MODERADAMENTE SUCEPTIBLE

SUCEPTIBLE

ALTAMENTE SUCEPTIBLE


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Interaccin temprana Trigo-

Fusarium

1

2

3

4


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Determinar la respuesta de defensa a travs de la expresindiferencial de genes en el patosistema Trigo-Fusarium.

METODOLOGIA

SELECCIN DE

CEPAS (Fusariumgraminearum)

SELECCIN DELINEAS DE TRIGOSusceptible yResistente

Inoculacin LocalEtapa de Floracin (cepas #130F. graminearum)

1 x 10 conidias/ml por Aspersin

Ensayo ExperimentalInvernadero


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Muestreos :

0 hdi, 4 hdi, 8 hdi, 12 hdi y 24 hdi.

Foroud et al., 2012

Sntesis

a cDNA

-80C

-20C


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FIGURA 1.Expresin de genes NPR1 y PR-1 a las 24 hdi (horas despus de inoculacin)en las lneas 14FHB23, Misc. 104, Misc. 248 y Caninde11, (Fg) tratamiento 24 hs conFusarium graminearum, (T) testigo sin inoculacin. Las amplificaciones generadasfueron en PR-1 aprox. 805 pb y NPR1 aprox. 750 pb.

EXPRESION DE LOS GENES NPR1 Y PR1 ASOCIADOS AL AC.SALICLICO EN RESPUESTA DEFENSA


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RESPUESTA DE DEFENSA 24 hdi(horas despus de inoculacin)


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ACEPTADO

Aporte cientfico


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Aporte cientfico

EVENTOS

AUGM - PY 1 TRABAJOREUNION TRIGO - BR 3 TRABAJOS

REDBIO-ARG 2 TRABAJOS

LAT. FITOPATOLOGIA - PE 2 TRABAJOS

SEMINARIO TRIGO - PY 12 TRABAJOS Y PONENCIALAT. MICOTOXINAS - ARG 2 TRABAJOS

2013 23 TRABAJOS

PUBLICACIONES CIENTFICAS

Publicados 1

Aceptados 2

En arbitraje 3

PRONII 2 PRONII I, 2 CANDIDATOS


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POSIBILIDADESESTUDIO DE MECANISMOS DE RESPUESTA HOSPEDERO PATGENOANLISIS CUANTITATIVO DE FACTORES DE RESPUESTA

ESTUDIO DE PROTENAS RELACIONADAS A RESPUESTA DE DEFENSASOBRE EXPRESIN DE GENES DE RESPUESTA DE DEFENSAESTUDIOS DE CEPAS ATOXIGNICASESTUDIOS SOBRE SILENCIAMIENTO DE GENES DE PATOGENICIDADESTUDIOS DE EPIDEMIOLOGA Y MODELOS PREDICTIVOS


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GRACIAS

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