Aislamientos bacterianos provenientes de tallos de batata de la variedad Catemaco, que mostraban síntomas de maceración y pudrición blanda, fueron obtenidos del campo experimental de la Facultad de Agronomía, Universidad Central de Venezuela, Maracay, estado Aragua, y que previamente se identificaron como Erwinia sp., fueron estudiados nuevamente para conocer la especie que causa la enfermedad, su viabilidad fue confirmada, cultivándolo en diferentes medios de cultivo y por pruebas de patogenicidad en plantas de batata. Se estudiaron las características culturales y las pruebas fisiológicas y bioquímicas necesarias para la identificación de la especie. Los aislamientos fueron Gram negativos, anaeróbicos facultativos, causaron pudrición blanda en papa, produjeron un pigmento azul en agar carbonato de calcio dextrosa levadura. Estos resultados y los obtenidos por diferentes pruebas fisiológicas y bioquímicas permiten identificar a los aislamientos como Erwinia chrysanthemi, agente causal de la pudrición bacteriana del tallo de la batata. Este es el primer señalamiento de este patógeno afectando batata en forma natural en Venezuela.

Palabras clave: Ipomoea batatas, Erwinia chrysanthemi, pudrición de tallo.

INTRODUCCION

Entre los cultivos alimenticios del mundo, la batata ocupa el séptimo lugar de producción y el cuarto en importancia en los trópicos (Clark y Moyer, 1988), ésto se debe a que puede proporcionar del 60 - 90% de los requerimientos y constituir una fuente de proteína como ocurre en el caso de las tierras altas de Nueva Guinea. En la República de China, país con la mayor población mundial, este cultivo ocupa el segundo lugar, después del arroz, obteniéndose el 75% de la producción mundial (Clark y Moyer, 1988). La batata es una planta adaptable a gran diversidad de ambientes, incluyendo suelos pobres y de escasa humedad (Montaldo, 1977). Su cultivo y utilización, están más avanzados en las zonas templadas como los Estados Unidos de América y Japón, que en los trópicos, de donde es originario (Folquer, 1978; León, 1987; Clark y Moyer, 1988).

El cultivo de la batata en Venezuela, aunque muy antiguo, se ha mantenido a través del tiempo, como un rubro de subsistencia, no obstante, debido a las condiciones de clima y suelo en el país, propicias para su desarrollo, está llamado a ocupar un lugar de importancia en la producción agrícola nacional (Montaldo, 1977).

Los factores que han contribuido a frenar el desarrollo y expansión del cultivo de la batata, son muchos y de diversas índoles, entre los cuales se tiene: variedades inapropiadas e improductivas, falta de tecnificación, problemas de mercadeo y precios, falta de políticas de desarrollo e industrialización, falta de investigación y extensión (CIP, 1988); dentro de estos factores también se puede mencionar que la batata es afectada por enfermedades de origen fungoso, viral y bacteriano (Bazan, 1965; Oliveros, 1984; Clark y Moyer, 1988; Hernández y Trujillo, 1990), algunos de los cuales producen daños bastante graves en las plantas afectadas, llegando a veces a destruir el producto comercial.

De muestras de batata, provenientes del Campo Experimental de la Facultad de Agronomía, Universidad Central de Venezuela, mostrando síntomas de pudrición del tallo, se identificó preliminarmente la bacteria Erwinia sp. (De Abreu, 1992). Con el presente trabajo se propone continuar los estudios para identificar la especie del organismo causante de esa enfermedad señalada en el país en el año 1992 y que produce pudrición y descomposición de los tallos de la batata.

MATERIALES Y METODOS

Se utilizaron aislamientos bacterianos preliminarmente identificados como Erwinia sp., en el Laboratorio de Bacteriología, Facultad de Agronomía (De Abreu, 1992), los mismos fueron obtenidos de tallos de batata que presentaban síntomas de maceración o pudrición y que provenían del Campo Experimental de la Facultad de Agronomía, Universidad Central de Venezuela, Maracay, estado Aragua. Dichos aislamientos estaban conservados en agua destilada y mantenidos en condiciones de laboratorio; para determinar su viabilidad y realizar posteriormente las pruebas de patogenicidad, fueron sembrados en los medios agar nutritivo (AN), agar carbonato de calcio levadura (YCA) y agar carbonato de calcio dextrosa levadura (YCDA).

Pruebas de patogenicidad

Se utilizaron plantas de la variedad Catemaco (cultivar del cual se aisló inicialmente la bacteria) la cual fue plantada en potes de 300 cm³ de capacidad, utilizando tierra estéril y regadas periódicamente con jardinol. Al tener 35 días de la siembra, fueron inoculadas con una suspensión bacteriana a una concentración de 10⁸ cel/ml, medida con el tubo Nº 4 de la escala de McFarland (Barret, 1975), esta suspensión fue infiltrada en tallos y peciolos. Se inocularon tres aislamientos de la bacteria, provenientes de tres tubos distintos y de diferentes fechas de aislamiento. Una vez inoculadas las plantas, estas fueron colocadas en cámara húmeda por 48 h, para posteriormente describir la sintomatología en las plantas que las mostrasen. Se dejaron plantas testigos, las cuales fueron infiltradas con agua destilada estéril y sometidas a las mismas condiciones que a las plantas inoculadas.

Caracterización de los aislamientos bacterianos

Probada la viabilidad y patogenicidad, de los aislamientos bacterianos, se procedió a estudiar su forma, color y velocidad de crecimiento en los medios de cultivo AN, YCA, YCDA y PDA (aga-papa-dextrosa). Se realizaron las pruebas de tinción con Rojo Congo y de Gram (French y Hebert, 1980; Schaad, 1988), prueba de KOH al 3% (Suslow et al., 1982), la prueba de catalasa y oxidasa (Weller et al., 1975), los requerimientos de oxígeno en el medio de Hugh y Leifson (Schaad, 1988), la hidrólisis del almidón, licuefacción de la gelatina, producción de ácido sulfídrico, agar dextrosa rojo fenol (Weller et al., 1975), leche tornasolada (Mac Fadden, 1975), pudrición de rodajas de papa, tolerancia a sales de cloruro de sodio, lecitinasa, sensibilidad a eritromicinas, producción de acetoín, reducción de la sacarosa, producción de indol y de ureasa, reducción de nitratos, producción de ácido a partir de lactosa, celobiosa, D-manitol, maltosa, sacarosa y trehalosa, crecimiento a 36 - 37ºC y su comportamiento en el medio diferencial D₃ de Kado y Heskett (Kado y Heskett, 1970; Schaad, 1988).

RESULTADOS

Pruebas de patogenicidad

Al sembrar los aislamientos bacterianos conservados en agua en los medios de cultivo AN, YCA y YCDA, se obtuvo crecimiento en todos los medios utilizados y los mismos resultaron patogénicos al ser inoculados en las plantas de batata, no observándose diferencias entre los tres aislamientos utilizados; a las 24 h se observó la formación de un halo alrededor de los puntos de inoculación con una tonalidad marrón claro, al presionar el tallo en esa zona, se pudo verificar la maceración del tejido. El halo marrón claro se extendió progresivamente. A las 48 h el tallo se mostró necrosado con tonos marrón oscuro a negro y de aspecto acuoso. En los pecíolos se observó la misma sintomatología, avanzando la maceración hacia la nervadura central de las hojas, macerándose también el tejido adyacente (Figura 1), posteriormente a los 2-3 días toda la planta se marchitaba.

Figura 1. Planta de batata (Ipomoea batatas), inoculada con la bacteria previamente identificada como Erwinia sp. Observe los síntomas de maceración en la misma (lado izquierdo). El testigo (a la de recha) se nota completamente sano.

Caracterización de los aislamientos bacterianos

En cuanto a la caracterización de la bacteria, en el Cuadro 1 se presentan los resultados de forma, color y velocidad de crecimiento correspondientes a cada uno de los aislamientos sembrados en los medios de cultivo antes mencionados. Los tres aislamientos utilizados dieron los mismos resultados. En AN y PDA las colonias fueron traslúcidas con tonos crema, mientras que en YCA y YCDA se formaron colonias de color crema con tonalidades azulosas. En AN las colonias se desarrollaron a las 24 h mientras que en YCA, YCDA y PDA lo hicieron a las 48 h. Todas las colonias fueron brillantes con forma redondeada y elevadas y poco mucoides, estas pruebas fueron repetidas tres veces para cada aislamiento.

Cuadro 1. Características de los aislamientos bacterianos provenientes de batata previamente identificados como Erwinia

r = redonda

e = elevada

l = lisa

b = brillante

t = traslúcida

+ = poco crecimiento

++ = moderado crecimiento

+++ = abundante crecimiento

az = coloración azul

o = ondulada

Las observaciones fueron realizadas a las 24 y 48 h después de la siembra. Se utilizaron tres aislamientos para cada prueba, los cuales resultaron idénticos en sus reacciones

En el Cuadro 2 se presentan las características morfológicas, fisiológicas y bioquímicas de Erwinia chrysanthemi (Bradbury, 1977; Schaad, 1988) y de la bacteria en estudio, la cual resultó Gram negativa y con forma de bastón, KOH al 3% positivo, catalasa positiva y oxidasa negativa, hidrolizó el almidón, licuó la gelatina, produjo ácido sulfídrico. La reacción en agar dextrosa rojo fenol fue positiva, dio una reacción ácida y produjo formación de coágulos en la leche tornasolada, pudrió rodajas de papa, la lecitinasa, sensibilidad a eritromicina, reducción de nitratos indol y crecimiento a 36ºC fue positiva, mientras que la producción de ureasa, acetoín y reducción de la sacarosa fue negativa. Produjo reacción ácida en los carbohidratos lactosa, celobiosa, D-manitol, maltosa y sacarosa y no utilizó la trehalosa. Toleró concentraciones de 5% de cloruro de sodio y creció formando la coloración típica para el género Erwinia en el medio D₃ de Kado y Heskett (Kado y Heskett, 1970).

Cuadro 2. Características morfológicas, fisiológicas y bioquímicas de los aislamientos bacterianos obtenidos de batata y de Erwinia chrysanthemi*

* Para la bacteria en estudio, por prueba se utilizaron tres aislamientos, las pruebas fueron repetidas tres veces, a excepción de la utilización de carbohidratos que sólo se repitió dos veces y los resultados fueron idénticos

* Según Bradbury, 1977 y Schaad, 1988

DISCUSION

Los aislamientos provenientes de batata, crecieron en los medios de cultivo sembrados y desarrollaron los síntomas de pudrición blanda en tallos y pecíolos en las plantas inoculadas, coincidiendo con lo señalado en la literatura para la enfermedad bacteriana conocida como pudrición del tallo de la batata (Clark y Moyer, 1988).

Los resultados obtenidos en la reacción de Gram, forma de las bacterias, color de la colonia, reacción de la catalasa, y el hecho de que los aislamientos sean anaeróbicos facultativos, tengan crecimiento típico en el medio D₃ de Kado, permite ubicarlos en el género Erwinia, dichos resultados concuerdan con lo señalado en la literatura para ese género (Cother y Sivasithamparan, 1983; Schaad, 1988; Noval, 1991). Con ésto se ratifica la identificación realizada anteriormente hasta el nivel de género (De Abreu, 1992).

Los aislamientos fueron capaces de producir pudrición de la papa, utilizar la glucosa, lactosa y maltosa, licuar la gelatina, reducir nitratos a nitritos, crecer a 36ºC y no hidrolizar el almidón, al confrontar estos resultados con los señalados en la literatura, quedan eliminadas las otras especies de Erwinia, reduciendo la posibilidad tan sólo a Erwinia chrysanthemi (Bradbury, 1979; Perombelon y Kelman, 1980; Lelliot y Dickey, 1984; Clark y Moyer, 1988; Noval, 1991). Otros resultados que reafirman esta identificación es que la bacteria no produce ureasa, ni reduce la sacarosa, es sensible a la eritromicina, produce una pigmentación azul en el medio YCDA y YCA, y no utiliza la trehalosa (Schaad y Brenner, 1977; Bergey´s Manual, 1994). Según Clark y Moyer (1988) la especie chrysanthemi es fácilmente diferenciable de las otras Erwinias que causan pudrición por la utilización de carbohidratos y la sensibilidad a la eritromicina.

Al realizar comparaciones entre los aislamientos obtenidos de batata y el proveniente de Dieffenbachia sp., se destacan algunas diferencias entre las cuales se señalan la tolerancia a concentraciones de NaCl, el aislamiento proveniente de Dieffenbachia inhibe su crecimiento a 5% de NaCl, mientras que los de batata se inhiben a 7% de NaCl, igualmente al realizar pruebas de patogenicidad sobre algunas especies de plantas, se encontró que el aislamiento de Dieffenbachia ataca a maíz mientras que los de batata no afectan a esa especie. Cabe señalar que los aislamientos producen síntomas similares en sus respectivos huéspedes. Todo lo anterior induce a pensar que entre estos dos aislamientos de Erwinia chrysanthemi existen diferencias, algo que debe ser estudiado cuidadosamente. Es evidente que la especie chrysanthemi cobra cada día mayor importancia en nuestro país y muchos de los señalamientos de la presencia de Erwinia atribuidos a la especie carotovora, deberían ser revisados con las pruebas de laboratorio señaladas aquí.

Sin embargo, este constituye el primer señalamiento de Erwinia chrysanthemi afectando batata en forma natural en Venezuela, no obstante esta especie de Erwinia ya ha sido citada anteriormente en nuestro país, causando daño en plantas de Dieffenbachia (Ochoa et al., 1987), maíz (Hernández et al., 1994) y papa (Faría et al., 1993). Clark y Moyer (1988) señalan que Erwinia chrysanthemi está ampliamente distribuida en los lugares de clima caliente y húmedo, las infecciones pueden permanecer latentes a temperaturas por debajo de 27ºC, pero síntomas pueden desarrollarse rápidamente a temperaturas de 30ºC o mayores.

Clark y Moyer (1988) comentan que los aislamientos de Erwinia chrysanthemi provenientes de batata parecen ser los miembros del subgrupo mayor de los diferentes subgrupos de Erwinia chrysanthemi (Trujillo, 1996).

REFERENCIA BIBLIOGRAFICA

Barret, T. 1975. Preparation of bacterial vaccine. Proceeding of the First Workshop of Phytobacteriology. R.N. Goodman (ed.). Columbia. University of Missouri p. 1-6.

Bazan de Segura, C. 1965. Enfermedades de cultivos tropicales y subtropicales. J. de Segura (ed.). Lima, Editorial Jurídica. 439 p.

Bergey´s Manual of Determinative Bacteriology. 1994. 9 ed. H.G. Holt; N.R Krieg; P.H. Sneatl; J.T. Soley; S.T. Williams (eds.). Baltimore, Williams and Wilkins 787 p.

Bradbury, J. 1977. Erwinia chrysanthemi. Descriptión of pathogenic fungi and bacteria. Commonwealth Mycological Institute, England. Nº 553:2.

Centro Internacional de la Papa (CIP). 1988. Mejoramiento de la batata (Ipomoea batatas (L.) Lam.) en Latinoamérica. Memorias del Seminario sobre el mejoramiento de la batata en Latinoamérica. Lima. 277 p.

Clark, C.; S. Moyer. 1988. Compendium of sweet potato diseases. The American Phytopathological Society. 47 p.

Cother, E.; K. Sivasithamparan. 1983. Erwinia: The "caratovora" Group. In: Plant Bacterial Disease. A Diagnostic Guide. P.C. Fahy and G.J. Persley (eds.). Sydney, Academic Press. p. 87-105.

De Abreu, R. 1992. Efecto del ambiente y de la fertilización foliar sobre la propagación de la batata (Ipomoea batatas (L.) Lam.) a partir de estacas de hoja - yema. UCV. Facultad de Agronomía. Trabajo de grado para optar al título de Ing. Agronómo. 116 p.

Faría, A.; Y. Hernández; T. Barreto; G. Trujillo. 1993. Erwinia chrysanthemi afectando papa. Fitopatología Venezolana 6(2):43 (Resumen). p. 13.

Folquer. 1978. La batata (Camote). Estudio de la planta y su producción comercial. Argentina, Hemisferio Sur. 144 p.

French, E.; T. Hebert. 1980. Métodos de investigación fitopatológica. Costa Rica. IICA. 289 p.

Hernández, Y.; G. Trujillo. 1990. Nueva enfermedad en batata (Ipomoea batatas (L.) Lam.) causada por Xanthomonas campestris. AgronomíaTropical 40:291307.

Hernández, Y.; I. Pino; G. Trujillo. 1994. Pudrición en tallos de maíz (Zea mays L.). II Festival Nacional del Maíz. Guanare. Memorias de la II Jornada Científica Nacional del Maíz. p. 59-60 (Resumen).

Kado, C.; M. Heskett. 1970. Selective media for isolation of Agrobacterium Corynebacterium, Erwinia, Pseudomonas and Xanthomonas. Phytopa-thology 60:969-976.

Lelliot, R.; R. Dickey. 1984. Genus V I I. Erwinia En Bergey´s Manual of Systematic Bacteriology Vol I. R. N. Krieg and J. G. Holt (eds.). Baltimore, Williams and Wilkins. p. 469-476.

León, J. 1987. Botánica de los cultivos tropicales. Costa Rica, Instituto Interamericano de Cooperación para la Agricultura. IICA. 445 p.

Mac Faddin, J. 1975. Biochemical tests for identification of medical bacteria. Baltimore, Williams and Wilkins. 312 p.

Montaldo, A. 1977. Cultivo de raíces y tubérculos tropicales. Costa Rica, IICA. 283 p.

Noval, C. 1991. Género Erwinia. In: Manual de laboratorio. Diagnóstico de hongos, bacterias y nematodos fitopatógenos. Ministerio de Agricultura, Pesca y Alimentación. Dirección General de Sanidad de la Producción Agrícola. Madrid. p. 204-240.

Ochoa, F.; G. Trujillo; N. de Albarracín; J. Fernández. 1987. Enfermedad bacterial en Dieffenbachia sp. X Seminario Nacional de Fitopatología. Maracay. p. 7.

Oliveros, C. 1984. Enfermedades virales que afectan al cultivo de la batata (Ipomoea batatas (L.) Lam.) en la región central de Venezuela. Tesis de MsC. Facultad de Agronomía. Universidad Central de Venezuela. 131 p.

Perombelon, M.; A. Kelman. 1980. Ecology of the soft rot Erwinias. Ann. Rev. Phytopatol. 18:361-387.

Schaad, N.; D. Brenner. 1977. A bacterial wilt and rot of sweet potato caused by Erwinia chrysanthemi. Phytopathology 67:302-308.

Schaad, N. (ed.). 1988. Laboratory guide for identification of plant pathogenic bacteria. Minnesota, American Phytopathological Society. 164 p.

Suslow, T.; M. Schroth; M. Isaka. 1982. Application of a rapid method for Gram differentiation of plant pathogenic and saprophityc bacteria without staining. Phytopathology 72:917-918.

Trujillo, G. 1996. Fundamentos de bacterias fitopatógenas.Trabajo de Ascenso. Facultad de Agronomía. Universidad Central de Venezuela, Maracay. 449 p.

Weller, D.; D. Ritchie; J. White. 1975. Isolation and identification of plant pathogenic bacteria. Phytopathology Congress, Minnesota, Americal Phytopathological Society. 33 p.