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UNIVERSIDAD TÉCNICA ESTATAL DE QUEVEDO FACULTAD DE CIENCIAS AGRARIAS Y FORESTALES CARRERA DE INGENIERÍA FORESTAL LABORATORIO DE MICROBIOLOGÍA AMBIENTAL Y VEGETAL UNIDAD DE COMPETENCIA “Patología Forestal” Dr. Carlos Belezaca Pinargote 2022 Ingeniería Forestal V Semestre Cual es la filosofia del curso ✓Introducción a las Ciencias Forestales. ✓Enseñarles que preguntas realizar cuando lidian con enfermedades y……. ✓…dónde buscar respuestas. ✓Patología forestal es multidisciplinaria (mente abierta). ✓Exitoso control de enfermedades depende de una precisa diagnosis del problema. ✓Comprender los factores que permiten el desarrollo de un problema. Objetivos del curso ✓ Que el alumno desarrolle y comprenda los principios de la Patología Forestal ✓ Que el alumno se inicie en el reconocimiento de los agentes etiológicos. ✓ Introducir a los estudiantes a desarrollar capacidad de observación crítica y se inicie en la comprensión de fuentes científicas de Patología Forestal. Dos importantes elementos: Conocimiento de: ✓Crecimiento y desarrollo de las plantas. ✓Biología de los microorganismos que causan enfermedades. Etimología: Pathos = Enfermedad Logos = Estudio Es una ciencia interdisciplinaria: ✓Botanica ✓Micología ✓Bacteriología ✓Nematología ✓Genética ✓Bioquímica ✓ Fisiología ✓Biología http://centrograficasa.com.ar/2015/08/12/las-plantaciones-de-eucaliptos-y-la-prevencion-del-suelo/ PATOLOGÍA FORESTAL Estudia las enfermedades bióticas y abióticas que afectan la salud de los árboles o los bosques, principalmente patógenos fúngicos y sus vectores. Es un subcampo de la silvicultura y la fitopatología. Patología = Pathos (πάθος) = “Experiencia" o “Sufrimiento" = Logia (λογία) = “Relato de" o “Estudio de" https://es.pngtree.com/freepng/vector-wind-speed-balloon-png-picture_2867972.html ¿Que es una enfermedad? • El término enfermedad proviene del latín INFIRMITAS, que significa literalmente “falto de firmeza”. • “Alteración o desviación del estado fisiológico en una o varias partes de un organismo vivo, por causas en general conocidas, manifestada por síntomas y signos característicos, y cuya evolución es más o menos previsible. • La salud y la enfermedad son parte integral de la vida, del proceso biológico y de las interacciones con el medio ambiente. ¿QUE ES LA FITOPATOLOGÍA? La fitopatología (también llamada patología vegetal) es la ciencia de la prevención, diagnóstico y manejo/control de las enfermedades de las plantas. Cubre el estudio de los agentes infecciosos que atacan plantas y desórdenes abióticos o enfermedades fisiológicas, pero no incluye el estudio de daños causados por herbívoros, mamíferos, e insectos. 20 al 40 % pérdidas en alimentos y materias primas transformables (FAO, 2012) https://www.unipymes.com/avanza-consolidacion-de-franja-sanitaria-para-contener-la-pudricion-del-cogollo/ http://www.freshplaza.es/article/61402/Sigatoka-negra-el-mayor-enemigo-del-banano-en-America-Latina http://cacaomovil.com/guia/6/contenido/suprimir-plagas-enfermedades/ http://lpv400mip.blogspot.com/2016/06/universidad-de-panama-facultad-de_19.html CONTEXTO HISTÓRICO DE LA PATOLOGÍA VEGETAL Devónico (416 – 359 millones de años) Tiempos remotos Pueblo Hebreo antiguo Wellings, 2011. Euphytica, 179(1): 129-141 https://es.wikipedia.org/wiki/Paleobot%C3%A1nica http://es.123rf.com/photo_2634168_antigua-planta-f-siles-de-rboles-de-hoja.html http://potagerhesbaye.blogspot.com/2012/08/rouilles-puccinia-et-cronartium-ribicola.html https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Phytophthora_infestans_potato_Parel,_aardappelziekte_Parel.jpg https://www.alchimiaweb.com/blog/mildiu/ https://claudioxplabibliadice.blogspot.com/p/hermeneutica.html https://www.jw.org/crs/piblikasyon/liv/labib-zistwar-lesson/4/fleo-lezip-4-9/ https://www.pasadofuturo.com/origen-articulospasadofuturo.htm http://ateismoparacristianos.blogspot.com/2013/12/la-ira-de-dios-entre-el-amor-y-la-furia.html EDAD ANTIGUA Enrojecimiento de la cebada Esporas en cerámica 3500 a.C. Primer registro (cuneiforme) Aristóteles (384-322 a.C) - Registros periódicos de roya en trigo. - Unos años era mayor que otros. - Asoció a condiciones ambientales Theophrastus (340-386 a.C) - Publicó el libro “Historia de las plantas. - Las plantas cultivadas eran mas susceptibles que las silvestres Dios Robigo Robigalias (royas) en primavera Palodio los llamó “Máxima Peste Vegetal” Sacrificios para apartar las royas de los trigales Line, 2002. Annual Review of Phytopathology, 40(1): 75-118 https://www.biografiasyvidas.com/monografia/aristoteles/ http://www.nndb.com/people/563/000107242/ https://pt.slideshare.net/NISHODIO/historia-fitopatologia http://www.romanoimpero.com/2016/06/culto-di-robigo-robiga.html Plinio (23-79 d.C) - Sacudimiento de los trigales. - Siembra temprana, buscando la maduración anticipada de los granos antes de que se presentara la enfermedad. - Plantar estacas de Laurel en el campo para que las royas pasaran a estas. https://historiaybiografias.com/plinioviejo/ EDAD PRE-MODERNA • Las enfermedades de plantas cobran importancia en Europa, a medida que se intensifican los cultivos, hasta el primer decenio del siglo XIX. • Las ciencias naturales progresan. • Primer intento para clasificar enfermedades de plantas. • Se escriben los primeros libros sobre Patología vegetal. • Se decreta la primera resolución sobre el control de la roya del trigo. • A fines del siglo XVII e inicios del siglo XVIII toma cuerpo el concepto de autogenia, predomina la teoría que las enfermedades se producen por alteraciones de la savia, excluyéndose las intervenciones de agentes extraños a la planta. Agrios 2005. Plant Pathology, 5th Edition • Galileo propone la hipótesis que los daños son causados en las plantas por acción simultánea de rayos del sol y la neblina (efectos galileo). • A fines del siglo XVIII, se trata de establecer la relación entre hongos parásitos y las plantas parasitadas. • Micheli (1729) describe hongos de los géneros Aspergillus, Botritis y Puccinia • Benedict Prevost (1807) observó la germinación de esporas del causante del carbón del trigo en agua en el laboratorio, logró infectar plantas sanas con esporas y recobra estos mas tarde de los granos de las plantas infectadas. • Prevost fue el primero en demostrar la eficiencia del sulfato de cobre en solución de 1 por 10.000 para prevenir la germinación de las esporas del hongo. Agrios 2005. Plant Pathology, 5th Edition EDAD MODERNA Segunda década del siglo XIX hasta comienzos del siglo XX • Surge la fitopatología como una ciencia nueva. • Se descarta la Teoría Autogenísta con el desarrollo de la escuela de micólogos. • Se comprueba que esporas de hongos asociados a síntomas son causantes de enfermedades, lo que da a lugar al nacimiento de la “Escuela Patogenísta”. • Paralelamente a la escuela patogenista aparece la predisposicionista que afirmaban que las enfermedades de plantas dependían más de condiciones ambientales que del parásito. • Es un período brillante de la fitopatología. Se establece firmemente la naturaleza parasitaria de los hongos asociados con enfermedades de las plantas, afianzando la teoría patogenista. • Anton de Bary coloca bases firmes en la biología de Phytophthora infestans, causante de la candelilla de la papa, y crea el género Phytophthora. • Julius Kuhn (1825-1910) fue el primero en demostrar la entrad del micelio del hongo en plantas de trigo, hasta la formación de esporas. PERIODO ECONÓMICO Desde 1880 hasta 1905 • Toma auge el control químico de enfermedades, con el descubrimiento del caldo bordelés. • Jens Ludwig Jensen (1836-1904) conduce investigaciones para controlar el hongo Phytohpthora infestans y el efecto de la temperatura sobre el mismo. Agrios 2005. Plant Pathology, 5th Edition http://www.plantpath.cornell.edu/Fry/Disease1C.html https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Copper_sulfate_Chalcanthite.jpg http://www.ancade.com/Cal-hidratada_es_4_12_0_1.htmlPERÍODO DE LOS PRIMEROS TRABAJOS CON VIRUS • En 1870 se presentó un serio problema en plantas de tabaco en Holanda. Adolfo Meyer describió la enfermedad y le dio el nombre de mosaico del tabaco. • Meyer descubre que al inyectar líquidos, producto de la maceración de hojas de plantas enfermas en plantas sanas, los síntomas aparecían a los 10 días. Además de demostrar la transmisibilidad, descubre la inactividad del virus por el calor. • Mas tarde Dimitri Ivanowski descubre la filtrabilidad de los virus al demostrar que pasaban a través de los filtros Chamberland. • Martinus Beijerinck (1851-1931) dio el nombre de virus a microorganismos pasaban a través de los filtros Chamberland. Malmstom et al., 2008. Virus Research, 158(2): 84-94 https://www.apsnet.org/edcenter/intropp/lessons/viruses/Pages/TobaccoMosaicspan.aspx https://www.semillasdemarihuana.es/blog/ventajas-tabaco-cultivo-cannabis/ https://www.apsnet.org/edcenter/intropp/lessons/viruses/Pages/TobaccoMosaicspan.aspx http://fyeahmedlab.tumblr.com/post/15088777893/sciencenote-tobacco-mosaic-virus-tmv-is PERÍODO DE LA NEMATOLOGÍA • Los primeros reportes de nematodos asociados a enfermedades de plantas fue hecha en Inglaterra por Needhan en 1743, al observar nematodos dentro de granos de trigo. • En 1855 por primer vez se observó el nematodo agallador de raíces de pepino. • Varios nematodos más parasitando plantas fueron descritos a inicios del siglo XX por Robert Cobb. Webster et al., 2008. http://cmaps.cmappers.net/rid=1KHRDSTYM-273YD2Z-T02/Recursos%20para%20gusanos http://trilhadomato.blogspot.com/2011/05/nematoides-o-que-sao.html https://www.intagri.com/articulos/fitosanidad/control.biologico.de-nematodos-fitopatogenos One of the many Great Famine memorials around the world. These sculptures on Customs House Quays in Dublin (Irlanda), by artist Rowan Gillespie, stand as if walking towards the emigration ships on the Dublin Quayside (courtesy of Michael Seidl) Kamount et al., 2015. Molecular Plant Pathology, 16(4): 413-434 ¿Que es una enfermedad? • El término enfermedad proviene del latín INFIRMITAS, que significa literalmente “falto de firmeza”. • “Alteración o desviación del estado fisiológico en una o varias partes de un organismo vivo, por causas en general conocidas, manifestada por síntomas y signos característicos, y cuya evolución es más o menos previsible. • La salud y la enfermedad son parte integral de la vida, del proceso biológico y de las interacciones con el medio ambiente. ¿Que es un Síntoma? • Es la manifestación externa de una enfermedad (marchitez, perdida de turgencia, clorosis, exudación de fluidos, perdida de vigor, etc.). ¿Que es un Signo? • Presencia visible del agente(s) causal(es) de la enfermedad (una o varias estructuras), (micelio, cuerpos fructíferos, esporas, etc.). EFECTO DE LOS PATÓGENOS CAUSANTES DE ENFERMEDADES (BIÓTICAS) EN LAS PLANTAS • Debilitamiento del hospedante a causa de la absorción continua del alimento de sus células para su propio uso. • Alteración o inhibición del metabolismo de las células hospedantes debido a la secreción de toxinas, enzimas o sustancias reguladoras del crecimiento. • Bloqueo de la translocación de los nutrientes minerales, alimentos y agua a través de los tejidos conductores. • Consumo del contenido de las células del hospedante, con las que entran en contacto. ENFERMEDADES CAUSADAS POR FACTORES AMBIENTALES (ABIÓTICOS) Son el resultado de cambios extremos en las condiciones necesarias para la vida (temperatura, humedad, luz, etc.) y de los excesos o deficiencias de sustancias químicas que absorben o necesitan las plantas (macro y/o micro nutrientes). The global agricultural research system Diagnostico de enfermedades en vegetales Para diagnosticar la enfermedad de una planta es conveniente determinar primero si la enfermedad es ocasionada por un patógeno o por algún factor ambiental. Patógeno o Ambiente https://articuloscientificosparanocientificos.blogspot.com/2017/01/aplicacion-diagnostica-enfermedades-plantas.html Enfermedades Infecciosas • Hongos • Bacterias • Plantas superiores parásitas • Nematodos • Virus • Micoplasmas • Protozoarios Interna y/o externamente Simple vista y/o análisis fitopatológicos Enfermedades ocasionadas por las plantas superiores parásitas Para efectuar el diagnóstico de la enfermedad, es suficiente comprobar que una planta superior parásita se encuentre creciendo sobre otra Hierba de pajarito en cacao Enfermedades ocasionadas por Nematodos Presencia dentro o fuera de una planta o en su rizósfera, de alguna especie de nematodo fitoparásito. Los nematodos fitoparásitos se diferencian de los no parásitos porque poseen un estilete. https://www.buscagro.com/detalles/Nematodos-fitoparasitos-en-cultivos-horticolas_72213.html http://www.madrimasd.org/blogs/universo/2011/04/12/137716 https://www.google.com/url?sa=i&rct=j&q=&esrc=s&source=images&cd=&ved=2ahUKEwjzlLKFiuXbAhULk1kKHQD3BaEQjRx6BAgBEAU&url=http://experticia.fca.uncu.edu.ar/numeros-anteriores/n-5-2016/23-nematodos-que-beneficios-aportan-al-suelo&psig=AOvVaw2OE1iAJ7R_VDhf3Y1Mc735&ust=1529681513835924 Enfermedades ocasionadas por Hongos y Bacterias Cuando estén presentes micelios fungosos y esporas, o bacterias en el área afectada de una planta enferma, deben considerarse dos posibilidades: 1. Que el hongo o la bacteria sean la causa de la enfermedad. 2. Que puede ser uno de los muchos hongos o bacterias que crecen sobre los tejidos vegetales muertos una vez que estos últimos han sido destruidos por alguna otra causa, incluso otros hongos o bacterias. http://www.jardin-mundani.com/Cat/Armillaria.htm https://omicrono.elespanol.com/2016/02/el-microbio-de-la-semana-agrobacterium-tumefaciens/ https://es.dreamstime.com/foto-de-archivo-micelio-de-ramificaci%C3%B3n-image60778725 Enfermedades ocasionadas por Micoplasmas Las enfermedades causadas por micoplasmas se manifiestan como achaparramiento (enanismo) en las plantas, amarillamiento o enrojecimiento de las hojas, proliferación de vástagos (retonos) y raíces, flores anormales, decaimiento final y muerte de la planta. Los micoplasmas son pequeñas bacterias polimórficas carentes de pared celular que viven en las células jóvenes del floema de sus hospedantes, generalmente son visibles sólo al microscopio electrónico y, salvo para el género Spiroplasma, no pueden crecer en medios de cultivo. Por tanto, el diagnóstico de las enfermedades que causan se basa en la sintomatología, transmisión a través de injerto y por ciertos insectos vectores. https://www.ibiantech.com/micoplasmas/ Enfermedades ocasionadas por Virus y Viroides Muchos virus (y viroides) causan síntomas característicos en sus hospedantes, y son estos síntomas los que permiten identificar rápidamente a la enfermedad y al virus (o viroide). En la mayoría de los casos en los que esto no es posible, las enfermedades se diagnostican y los virus se identifican principalmente a través de: 1. Pruebas de transmisión de virus a plantas hospedantes específicas mediante inoculación con la savia o a través de injerto y, a veces mediante ciertos vectores como insectos, nematodos, hongos o ácaros. 2. En el caso de virus para los cuales existen antisueros específicos, a través de la utilización de pruebas de diagnóstico serológico, principalmente el ensayo de inmunoabsorbencia ligada a enzimas (ELISA), la prueba de difusión en gel, la prueba de lamicroprecipitina y la tinción con anticuerpos fluorescentes. 3. Mediante técnicas de microscopía electrónica. 4. mediante la observación al microscopio de células infectadas para detectar inclusiones virales amorfas o cristalinas específicas. 5. Mediante pruebas electroforéticas, que se utilizan principalmente para detectar y diagnosticar viroides y el ácido nucleico de los virus. 6. Hibridación del DNA radiactivo complementario al RNA https://www.ira.cinvestav.mx/Investigaci%C3%B3n/DepartamentodeIngenier%C3%ADaGen%C3%A9tica/ProfesoresInvestigadores/DraSilvaRosalesLaura/LaboratoriodeInteraccionesPlantaVirus/tabid/311/language/es-MX/Default.aspxhttps://medium.com/@ariannapws/insectos-y-virus-comunes-que-atacan-a-las-plantas-de-tabaco-26a7ba47b464 Parasitismo Un parásito es el organismo que vive ya sea fuera o dentro de otro organismo, del cual obtiene su alimento. Un fitoparásito es un organismo que se asocia de manera estrecha con una planta y que se reproduce o desarrolla a expensas de ella. Es la relación que se establece entre un parásito y su hospedante. Parasito http://www.ciasfe2.org.ar/capacitacion/nematodos-parasitos-de-plantas-en-cultivos-intensivos/ Parásitos obligados. Organismos que sólo crecen y se reproducen en hospedantes (virus, viroide, micoplasmas, royas). Parásitos no obligados. Microorganismos parásitos (la mayoría de los hongos y bacterias) que pueden desarrollarse ya sea sobre hospedantes vivos o muertos, o bien en varios medios de cultivo. Saprofitos facultativos. Parásitos no obligados que viven gran parte o todo su ciclo de vida como parásitos pero, en ciertas condiciones pueden desarrollarse de manera saprofita sobre la materia orgánica muerta. Parásitos facultativos. Microorganismos que pasan la mayor parte de su ciclo de vida en la materia orgánica muerta y se adaptan bien a ella, pero dadas ciertas condiciones pueden atacar a las plantas vivas. CICLO DE LA ENFERMEDAD CICLO DE LA ENFERMEDAD Interacción de los tres factores determinantes de una enfermedad parasitaria. E= enfermedad. ETAPAS DE DESARROLLO DE LAS ENFERMEDADES • Inoculación. • Penetración. • Establecimiento de la infección. • Colonización (invasión). • Crecimiento. • Reproducción. • Dispersión. • Supervivencia del patógeno en ausencia de su hospedante (llegada del invierno o del verano). INOCULACIÓN Proceso mediante el cual un patógeno y su hospedante entran en contacto. Se denomina inóculo al patógeno o los patógenos que llegan a la planta o que de alguna otra forma entran en contacto con ella. El inoculo es cualquier parte del patógeno que puede producir infección. A la unidad de inoculo de cualquier patógeno se le denomina propágulo. En los hongos, el inóculo pueden ser los fragmentos del micelio, las esporas o los esclerocios (masas compactas de micelio). En las bacterias, micoplasmas, virus y viroides, el inóculo siempre está representado por todo el cuerpo de estos organismos. En los nematodos, el inóculo puede ser el individuo adulto, las larvas o los huevecillos de ellos. En las plantas superiores parásitas, sus porciones vegetativas o sus semillas. Tipos de inóculo Inóculo primario. Aquel que sobrevive al invierno o el verano y que ocasiona las infecciones originales en la primavera o el otoño. A las infecciones que produce se las denominan infecciones primarias. Por lo general, cuanto más abundante es el inóculo primario y se encuentre más cerca de un cultivo, mayor será la gravedad de la enfermedad y las pérdidas que ocasionan. Inóculo secundario. Aquel que proviene de las infecciones primarias y que ocasiona las infecciones secundarias. Fuentes de inóculo • Residuos vegetales. • Suelo del campo. • Semillas. • Transplantes. • Tubérculos u otros órganos de propagación. • Fuentes externas (plantas o campos cercanos o distantes). Depositación o llegada del inóculo • Viento • Agua • Insectos • Otros animales • Hombre • Maquinarias, herramientas, etc. HONGOS
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