El virus Y de la patata (PVY) perteneciente al genero de los Potyvirus, que es el mas numeroso dentro de los virus vegetales. Se transmite de forma natural por medio de una gran cantidad de especies de pulgones de manera no persistente y no circulativa (Shukla y otros, 1994), es decir, el insecto adquiere el virus en pruebas de alimentaciones sobre plantas infectadas y es capaz de transmitirlo a plantas sanas en las siguientes pruebas de alimentación en un intervalo de tiempo no superior a 10-20 minutos, lo cual hace poco eficaz el uso de plaguicidas contra la enfermedad a través del control del vector.
Algunas de las especies que son transmisoras del virus son Aphis gossypii, A. fabae, Macrosiphum euphorbiae, M. Pisi, aunque el vector que se considera mas eficiente es Myzus persicae. El PVY es capaz de infectar diversas especies vegetales, alguna de ellas cultivadas, pero principalmente y de manera importante a patata, tabaco, pimiento y tomate (Marchoux y otros, 2000). Es un virus que esta ampliamente extendido en todo el mundo y en tomate ha sido la causa de graves brotes epidémicos que en algunos casos ha alcanzado incidencias del 100%, repercutiendo en disminuciones de productividad de hasta el 50%.

El PVY es un virus muy variable debido a que posee una alta tasa de mutación genética y a que en su genoma se producen frecuentes fenómenos de recombinación, lo que ha dado lugar a diversas variantes de patogenicidad que se han tratado de agrupar según diferentes criterios.

Así, para los aislamientos procedentes de patata se han establecido tres grupos en función de la sintomatología que producen; YO (integrado por las variantes comunes), YN (variantes que causaban necrosis nervial en tabaco) e YC (variantes que producen un estriado punteado en la patata) (JONES, 1990); para los cuales se dispone comercialmente de anticuerpos monoclonales capaz de diferenciarlos específicamente (GUGERLIY FRIES, 1983); no obstante, esta clasificación se ha visto ampliada con la detección de nuevas variantes como PVYNTN, PVYN-W o PVYZ. Los aislados de PVY en tabaco se han clasificado en base a los síntomas que producen en diferentes cultivares de tabaco (GOODING, 1985).

En los aislamientos de PVY obtenidos de pimiento la clasificación diferencia los patotipos PVY0, PVY1 y PVY1-2 en función de su capacidad para sobrepasar ciertos genes de resistencia (GEBRÉ-SELASSIÉ y otros, 1985). Otros autores han agrupado diversos aislados de PVY obtenidos en diferentes especies hasta en 7 patotipos basándose en su capacidad para infectar diversos genotipos de tomate (LEGNANI y otros, 1995). Más recientemente, para tratar de unificar criterios, se han propuesto alternativas basadas en el estudio de características moleculares, que agrupan los distintos aislados en función del grado de homología de la secuencia de una parte del genoma.

Los intentos de agrupar las distintas variantes de PVY obtenidas en tomate se han realizado en base a las clasificaciones ya existentes, pero se observan ciertas discrepancias según el criterio de clasificación elegido (ABAD Y JORDA, 2000; ROSNER Y otros, 2000). La clasificación más sencilla basada en la sintomatología considera dos tipos: las variantes causantes de mosaico, que en infecciones tempranas llegar a ocasionar raquitismo de la planta (Foto 1) y las causantes de lesiones necróticas en hojas intermedias (Foto 2); estos últimos, en contra de lo que intuitivamente cabría esperar, no tienen un alto grado de parentesco con las variantes N y NTN que causan necrosis en patata. Independientemente de estas consideraciones, las variantes de PVY que infectan patata o pimiento muestran un alto grado de especialización, lo que no ocurre con las variantes de PVY obtenidas de tomate, que a pesar de todo poseen un parentesco bastante próximo con los aislamientos de PVY procedentes de pimiento, con analogías en la secuencia genómica en torno al 90% (ROSNER y otros, 2000).

 

Metodología

Con estos antecedentes de partida y en un intento de esclarecer la epidemiología del PVY en el cultivo de tomate en sus diversas variantes se ha realizado un estudio comparativo de características biológicas, serológicas y moleculares de distintos aislamientos de PVY obtenidos durante tres campañas diferentes en el Noreste de España y se ha realizado el seguimiento de la evolución de la enfermedad en relación con las poblaciones de pulgones.

Todas las prospecciones se realizaron en subparcelas de 500 plantas en campos de tomate en los que se siguen las prácticas culturales habituales de la zona, que como norma general consisten en cultivos en parcelas de exterior de pequeño tamaño (1/4-1/2 ha) lo que da lugar a abundantes zonas marginales. En estas parcelas se suele practicar un cultivo rotativo e intensivo, que en muchas ocasiones permite solapar en parcelas próximas los cultivos de tomate temprano, plantados entre el 15 de abril y el 30 de mayo, con los cultivos de tomate tardío plantados entre 1 de junio y 15 de julio. Además el cultivo de tomate se encadena frecuentemente con otros cultivos, que incluyen hasta 15 especies hortícolas diferentes (algunas de las cuales son importantes huéspedes del PVY) dando lugar a ciclos de cultivo prácticamente continuos a lo largo de todo el año. En todas las parcelas seleccionadas para la prospección, con excepción de una, se siguió la normativa redactada por el Comité Técnico de Producción Integrada que regula la aplicación de un control integrado, que de manera genérica se basó en tratamientos muy puntuales de funguicidas y ocasionalmente algún acaricida y/o un insecticida biológico a base de Bacillus thuringiensis. En la parcela ajena a estas prácticas culturales no se realizó ningún tipo de tratamiento insecticida a lo largo de todo el periodo de cultivo.

La infección por PVY se determino mediante observación de síntomas y posterior confirmación por medio de la técnica ELISA. Los resultados de infección se han expresado en términos de porcentaje no acumulado, separados por años y diferenciando las parcelas correspondientes al cultivo temprano y tardío. Para unificar las parcelas de un mismo periodo de cultivo en las que no había una exacta coincidencia de fechas de prospección los resultados de cada parcela se han referido al estado fenológico de la plantación reflejado por los días transcurrido después del trasplante. En el año 2002 las parcelas se prospectaron quincenalmente y en 2003 y 2004 semanalmente.

La evolución de las poblaciones de pulgones en relación con la infección de PVY se realizó durante los años 2003-2004 en algunas de las parcelas prospectadas incluyendo aquella en la que no se realizó ningún tratamiento insecticida. En cada parcela se determinó la población de pulgones mediante su captura en 3 trampas de agua de color amarillo colocadas a una altura de 1,80 m del suelo (Foto 3), dos situadas en el límite de la cara exterior más cercana a los vientos dominantes y una en el interior de la subparcela.

En las prospecciones realizadas en las diferentes parcelas de tomate se recogieron muestras de plantas infectadas con PVY que se utilizaron para obtener distintos aislamientos del virus con los que realizar estudios comparativos que nos permitiesen determinar su grado de variabilidad.

Los aislados de PVY recolectados se caracterizaron biológicamente mediante ensayos de infección controlada en condiciones de invernadero de las siguientes especies de plantas: Nicotiana benthamiana, N. clevelandii, N. glutinosa, N. tabacum cv. Xanthi (NX), D. stramonium, pepino, tomate cv Marmande (Fitó), tomate cv Lisboa (Seminis) que incorpora los genes de resistencia al virus del mosaico del tomate (ToMV) y al virus del bronceado (TSWV), pimientos cv. Delfos, R-9005 and R- 9016 (Fitó) y pimientos cv. Oman y Lido (Seminis), de los cuales los híbridos R- 9005 y Oman incorporan el gen que proporciona resistencia al patotipo PVY1 de pimiento. En paralelo, estos mismos aislados se caracterizaron serológicamente mediante ELISA utilizando tres anticuerpos monoclonales que permitían diferenciar los grupos de PVY descritos para patata O, N y C y finalmente se realizaron ensayos comparativos de caracterización molecular, aunque solamente con algunos de los aislados de PVY, ya que en otros casos no se consiguieron amplificaciones del genoma con ninguno de las tres parejas de iniciadores utilizados, 2 correspondientes a una parte de la proteína de cubierta y la tercera correspondiente a la parte del genoma que sintetiza la polimerasa P1.

 

Resultados

Entre todas las parcelas prospectadas se coleccionaron un total de 115 muestras que contenían PVY; no obstante, casi la mitad de ellas se tuvieron que desestimar por formar parte de mezclas infectivas con otras virosis o bien porque después de un periodo de almacenamiento a ?80ºC algunas de ellas perdieron su capacidad infectiva. En condiciones de campo se han observado dos tipos de síntomas claramente diferenciados y que siempre están asociados a la presencia de PVY que son: la aparición de manchas necróticas en hojas intermedias y la formación de mosaico visible sobre todo en las hojas del ápice de la planta. Sin embargo, también se ha obtenido reacción positiva por ELISA frente a PVY, aunque esto no sucede siempre, en muestras de plantas con clorosis apicales en ausencia de cualquier otro tipo de síntomas; aunque hay que tener en consideración que las deficiencias o alteraciones en la absorción de hierro también se ha descrito como causantes de este tipo de síntomas (Foto 4). En todas las muestras de campo en las que se detectó la presencia de PVY y se observaron afecciones en fruto se descartó que este síntoma estuviese asociado a la presencia de este virus, ya que en todos estos casos se detectó también la presencia de algún otro virus, como el causante de la enfermedad del bronceado (TSWV), el virus del pepino dulce (PepMV), el virus del mosaico del pepino (CMV) o el virus del moteado de la parietaria (PMoV), todos ellos inductores de síntomas de infección en fruto. Los aislados de PVY apenas mostraron diferencias entre sí al ser inoculados en tomate, N. benthamiana, N. clevelandii, D. stramonium o pepino, pero mostraron ciertas diferencias al ser inoculados en N. glutinosa, NX y los diversos cultivares de pimiento utilizados. Así, todos los aislados indujeron en NX básicamente dos tipos diferentes de síntomas, mosaicos suaves o necrosis venal acompañado de raquitismo y deformación.

Los resultados de infectividad en pimientos susceptibles a PVY fueron más variables ya que, algunos aislados no infectaron ninguno de los genotipos probados, otros produjeron infección pero no mostraron síntomas en algunas de las repeticiones y solo en alguno de los genotipos ensayados y otros produjeron severos síntomas de necrosis en todos ellos; por el contrario, ninguno de los aislados fue capaz de infectar pimientos R- 9005 y Oman que incorporan resistencia al patotipo PVY1.

En las muestras de PVY analizadas serológicamente se detectaron mezclas infectivas de variantes de PVY que únicamente se agruparon en los serotipos O y N, ya que la detección con el monoclonal YC fue negativa en todos los casos. En concreto, 37 aislados dieron reacción positiva frente al serotipo O, 8 frente al serotipo N, en 12 aislados se obtuvo reacción con ambos anticuerpos monoclonales y con 4 aislados solo se obtuvo reacción positiva utilizando un antisuero policlonal

Los ensayos comparativos realizados con 14 aislados de PVY a partir de la secuencia de amplificaciones del genoma correspondientes a una parte de la proteína de cubierta han proporcionado una diferenciación de los aislados de PVY en tres grupos: aislados tipo N, aislados tipo NTN y un grupo de aislados mas numeroso considerado como no patata (np), en el que se integran todos las variantes de PVY que infectan pimiento.

Los resultados de caracterización obtenidos con los distintos medios utilizados no mostraron una clara relación entre si. La agrupación de los aislados obtenida mediante los análisis serológicos o moleculares no se correspondió con la diferenciación obtenida por los síntomas producidos en campo o los resultados de infección obtenidos en condiciones de invernadero, en especial en relación con la variabilidad observada para infectar plantas de pimiento. En algunos casos esta situación probablemente fuese debida a la existencia de mezclas infectivas de distintas variantes del PVY frente a las cuales los distintos huéspedes ejercen un efecto selectivo diferente; de hecho, en las pruebas de caracterización molecular realizadas con los aislados en las que estaban presentes estas mezclas infectivas se demostró que las amplificaciones del genoma se realizaban de manera selectiva sobre alguna de las variantes de la mezcla, dependiendo del huésped del que se realizaran las extracciones y de la diferente capacidad infectiva de cada variante.

Únicamente se encontró cierta concordancia para una agrupación concreta de aislados y la parcela de procedencia, lo que indica que a pesar de que existe una gran diversidad de aislados de PVY en tomate, en cada parcela suele predominar claramente un tipo de aislado. A modo ilustrativo de la variabilidad de los aislados de PVY se ha realizado una selección de algunos de ellos sobre los que se realizaron todas las pruebas de comparación y de los cuales se muestran los resultados obtenidos de forma resumida en la Tabla 1.

La evolución de la incidencia del PVY en las distintas parcelas prospectadas fue muy similar en los diferentes años, pero el comportamiento fue claramente diferente dependiendo de que las parcelas correspondiesen a cultivo temprano o tardío. En las parcelas de cultivo temprano las incidencias acumuladas del PVY raramente sobrepasaron el 10%, mientras que en las parcelas de cultivo tardío las incidencias solo excepcionalmente fueron inferiores al 15% y en algunos casos sobrepasaron incluso el 50% (Gráfico 1); No obstante, tanto en las parcelas tempranas como en las tardías las primeras detecciones de PVY se suelen observar cuando la plantación ya esta avanzada con mas de 4-6 pomos florales.

En las parcelas en las cuales se realizó un seguimiento paralelo de la población de pulgones alados se observó que las primeras detecciones se producen con bastante anterioridad a la aparición de las primeras plantas infectadas, lo que no permite establecer una relación directa entre estas poblaciones y la incidencia de PVY obtenida, ni siquiera teniendo en consideración el lógico desfase de aproximadamente 15 días que es el tiempo que tardan las plantas de promedio en manifestar los síntomas desde la inoculación del virus.

En cada fecha de recolección y para una parcela concreta el número de insectos recolectados en cada una de las trampas fue similar a pesar de la diferente disposición que tenían en la parcela. En algunas de estas parcelas la única especie de pulgón que se recogió fue Aphis gossypii y en el resto se recogieron otras especies como Myzus persicae, Macrosiphum euphorbiae o alguna otra especie de pulgón sin determinar, pero todas ellas en porcentajes insignificantes, siempre inferiores al 1%. La población de pulgones para una parcela concreta se mantuvo relativamente constante a lo largo de todo el periodo de cultivo, aunque la cantidad de pulgones fue en general superior en las parcelas tempranas respecto de las tardías, en contraposición a lo que ocurrió con la incidencia del PVY. Una consideración aparte merece la única parcela temprana prospectada en el año 2003 (Te03- T), en la que no se realizó ningún tratamiento insecticida y que no se ajustaba a los programas de producción integrada, en la cual se recogieron cantidades de pulgón del orden de 10 veces superiores a las que se recogieron en el resto de las parcelas.

 

Conclusiones

El PVY es una virosis ampliamente extendida en el cultivo de tomate que aparece fundamentalmente en la parcela cuando el cultivo se encuentra bastante avanzado y por regla general de una manera mas acusada en las parcelas de cultivo tardío, lo cual es lógico si tenemos en cuenta que se trata de una virosis que es transmitida por pulgón en pruebas de alimentación que favorece la dispersión secundaria a partir de los primeros focos infectivos.

Este hecho además justifica el que en una parcela concreta se encuentre mayoritariamente un tipo de variante a pesar de la gran diversidad que posee este virus. Todo ello es un motivo claro para desaconsejar el solapamiento de parcelas de tomate temprano y tardío y de manera muy particular dentro de una misma explotación.

La incidencia de PVY no parece tener una relación directa con las poblaciones de pulgón, lo cual nos indica que este no puede ser un parámetro único de medida que permita adoptar medidas eficaces para prevenir la enfermedad mediante el control del insecto. Esta falta de relación es debida probablemente a que también influyen otros factores como, las prácticas culturales a las que se ha hecho mención anteriormente, la proporción de pulgones infectivos, la presencia mas o menos cercana de posibles focos infectivos, que a su vez es dependiente de la mayor o menor movilidad de los pulgones y finalmente la capacidad de transmisión de las distintas especies de pulgón.

Los resultados de caracterización biológica, serológica y molecular obtenidos al estudiar los distintos aislados de PVY de tomate parecen demostrar que este no es un huésped tan selectivo como pimiento y patata, lo que hace posible encontrar una gran variabilidad de aislados que difícilmente se pueden clasificar dentro de las agrupaciones ya establecidas. Una buena parte de estas variantes probablemente proceda del gran número de especies de malas hierbas que se han descrito como huéspedes de este virus (Espino y otros, 1997). Por este motivo se puede deducir que la presencia en el entorno inmediato de cultivos solapados de patata y pimiento tampoco puede considerarse como la única razón que nos permita explicar la incidencia del PVY en tomate. Esta gran variabilidad, por otra parte, supone una dificultad añadida a la hora de planificar los programas de mejora genética encaminados a la búsqueda de resistencias duraderas. No obstante, a la vista de los resultados y dentro de ciertos márgenes de error parece evidente que en las parcelas en las que se aplican programas de producción integrada, en las cuales se favorece el control natural de las poblaciones de insectos y que se plantan en los periodos de cultivo temprano se pueden mantener unos niveles de infección razonablemente bajos.

 

BIBLIOGRAFÍA

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