Enfermedades de cacao y control biológico con endófitas

Rachel L. MelnickEstudiante Doctoral, Dept. FitolopatologíaUniversidad de Estado de PennsylvaniaMarzo 2009

Theobroma cacao L. •Árbol de Chocolate

•Cultivos no es mejorada

•Susceptibles a múltiples enfermedades

Enfermedades de cacao•Las enfermedades son el principal límite

de la producción•Tres enfermadades principales en

Latinoamerica▫Phytophthora▫Monilia▫Escoba de bruja

Phytophthora•Cuatro especies Phytophthora

▫P. capsici▫P. citrophthora ▫P. palmivora ▫P. megakarya (Solo en Africa)

•Problema creciente en Ecuador con cultivar CCN-51

Phytophthora•Pudrición de las mazorcas

•Infección de mazorca huele a algas

Phytophthora•Cancer del tronco

Disease management options•Sanidad de mazorcas (Eliminar la

infección)

•Podar el cancer y aplicar cobre

•Capa delgada y los árboles de dosel

•Cultivar resistente

Moniliophthora spp.•Escoba de bruja: Moniliophthora

perniciosa▫Antes Crinipellis perniciosa

•Monilia (frosty pod): Moniliophthora roreri

•Fungi Subkingdom Dikarya Basidiomycota Basidiomycetes Agaricales Marasmiaceae

Monilia•Basidiomycete Moniliophthora roreri•Enfermedades solo de mazorcas•Principios de la infección conduce a la

▫Maduración prematura▫Mazorca putrefacción

Monilia•Extendido por todo Centro y Sudamérica

(excepto Brasil)

•Pérdidas de rendimiento del 20 al 100%

•Una mazorca infectada puede tener 44.000.000 esporas

Monilia•No basidium, pero basidiomicetos•Las esporas no son conidios, son

meiospores, porque se reproducen a la meiosis

Evans et al. 2002 Mycologist 16: 148-152

La manejo de la enfermedad•Azufre, cobre, mancoceb y reduce la

enfermedad en los experimentos▫Difícil la fumigación de cada mazorca▫Demasiado caros, cuando los precios son

bajos del cacao

•Eliminación de las mazorcas infectadas

•Mejores cultivares resistentes

Escoba de bruja•Moniliophthora perniciosa•La infección a través de meristemas•Puede infectar a todas las partes aéreas

de los árboles

Escoba de bruja• Síntoma precoz: hipertrofia e hiperplasia de tejido

infectado• Hongo eventualmente mata los tejidos infectados

Escobda de bruja– flores y mazorcasCambio de las flores a escobas de brujaDistorsión de las mazorcas - cherimoya

Disease Management•Sanidad- mejor

•Cultivares resistentes

•Fungicidas de cobre

•Controles biológicos han sido desarrollados, pero ninguno fue exitoso

Investigaciones en endophytas de cacao•Obtuve endofitas de mazorcas, ramas, y

hojas de cacao árbol en Instituto Nacional Autónomo de Investigaciones Agropecuarias Estacion Experimental Tropical en Pichilingue, Los Rios, Ecuador

•Examiné endofitas para potencial de control biologico• Seleccionados 70 aislamientos

•Estoy examinando 4 endofitas (Bacillus spp.) para control de escoba de bruja

Control de escoba de bruja•22 meses de realizarse las pruebas de

campo sobre el control de la escoba de bruja

INIAP Experiment•4 clones de cacao

EET19 -S A2162 - MR A2634 - MR CCN51 – S/T

5 tratamiento de bacterias• Silwet control• Bacillus A20• Bacillus ET• Bacillus CT• Bacillus CR

Aplicar •Aplicación inicial May 2007 (start of dry

season•Pulverizada Log 8.0 CFU/mL with Silwet L-

77•Mantenerse en invernadero durante tres

semanas y, a continuación, plantado en el campo

TimelineMay0 2007

Dec 2007

La solicitud inicial

Tem

porada seca

Sanidad escoba y aplico bacterias

Tem

porada lluvias

Marzo 2008 Aplico bacteria

Junio 2007 Plantado en el campo

Mayo 2008 Sanidad escoba y aplico bacterias

Tem

porada seca

Dec 2008 Sanidad escoba y aplico bacterias

Colonización de endófitas•Eliminado la zona de tejido normal •Superficie de la esterilización•Moler y placa en los medios de bacterias

Resultados

Temporada seca resultados (2007)•Sobrevivió como endofitos bacterias en

las hojas en toda la estación seca (6 meses)

•Inicial de concentración log 6.8 CFU/cm2 ▫Concentración después de seis meses~ log

4.8 CFU/cm2

▫Estabilizado en la población~ log 4.8 ± 0.3

Temporada seca resultados (2007)•Poca enfermedad •Medición de varias variables•Tallo con escoba•Número de tallos infectados

Impacto de las bacterias en la enfermedad

Bacterial treatment

Control A20 CT ET CR

Dis

ea

se In

cid

en

ce (

% o

f dis

ea

sed

pla

nts

)

0.0

0.1

0.2

0.3

0.4

0.5

0.6

Cultivares

Cacao genotype

EET19 CCN51 A2634 A2126 IMC67

Dis

ease

inci

denc

e (%

of

dise

ased

pla

nts)

0.0

0.1

0.2

0.3

0.4

0.5

0.6

Days after bacterial application

0 20 40 60 80 100 120

Dis

ea

se

se

ve

rity

0.0

0.5

1.0

1.5

2.0

2.5

3.0

3.5A20 CT Control CR ET

Enfermedad en la temporada de lluvias, 2008

Phytosanitation and reapplication

Reapplication

Enfermedad en la temporada de lluvias, 2008

Bacterial Treatments

A20 CT Control CR ET

AU

DP

C (

Dis

ea

se

Se

ve

rity

/tim

e)

0

20

40

60

80

100

120

140A

AB

A A

B

Conclusiónes•Éxito el año de reducción de la

enfermedad con Bacillus pumilis ET

•Tres aplicaciónes de bacterias de un año puede reducir las enfermedades

•La poda es esencial en manejo de las enfermedades del cacao

Control biológico de monilia•Tratamientos: Control, A20, ET, CR, CT

▫4 Bacillus spp.•400 mazorcas (80 reps. por trt.) de

nacional•400 mazorcas (80 reps. por trt. ) de

CCN51•Comenzamos en Enero•Yo visitaré Ecuador en Abril

Agradecimiento◦ Penn State

Advisor: Paul Backman Megan Hayden Anissa Poleatewich

• USDA-ARS SPCL▫ Bryan Bailey▫ Mary Strem

• INIAP• Carmen Suárez• Karina Solis• Danilo Vera

▫ CABI▫ Jayne Crozier

Support: USAID

IPM-CRSP USDA-ARS SPCL Penn State University

Dept of Plant Pathology College of Agricultural

Sciences Tag-a-long (Office of

International Programs) Competitive Grant