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Recibido: 22/11/2011

Aceptado:15/2/2012

EVALUACIN DE LA RESISTENCIA A LA ROYA (UROMYCESPHASEOLI(PERS.) WINT VAR. TYPICAARTH) EN 25 VARIEDADES

DE FRIJOL COMN PHASEOLUS VULGARISL.

Alexander Bernal Cabrera,1Aliany Cuevas Abreu,2Edilio Quintero Fernndez,1Reinaldo Quiones

Ramos,2Manuel Daz Castellanos2, Orlando Saucedo Castillo1e Idalia Herrera OFarril1

1Universidad Central de Las Villas. Centro de Investigaciones Agropecuarias. Carretera a Camajuan

Km 5, Santa Clara, Villa Clara, Cuba, [email protected] Central de Las Villas. Facultad de Ciencias Agropecuarias. Carretera a Camajuan Km 5,

Santa Clara, Villa Clara, Cuba

RESUMENLa roya del frijol comn (Uromyces phaseoli var.typicaArth.) es con-

siderada uno de los problemas ms importantes que afectan la pro-

duccin del cultivo en Latinoamrica y el trpico en general. Con el

objetivo de evaluar la resistencia de 25 variedades comerciales de

frijol comn a la infeccin por este agente patgeno y comparar sus

respuesta mediante el empleo de la metodologa de evaluacin, infor-

mada por el Centro Internacional de Agricultura Tropical de Colombia

en 1979, se desarroll un experimento en la Estacin Experimental

Agrcola de la Facultad de Ciencias Agropecuarias de la Universidad

Central de Las Villas, en el perodo comprendido de enero a abril de

2011, sobre un suelo pardo mullido, para lo que se utiliz un diseo

de bloques al azar con cuatro repeticiones. Las evaluaciones se

realizaron a partir del inicio de los sntomas de la enfermedad con

una frecuencia semanal en 15 plantas seleccionadas al azar por

variedad de los dos surcos centrales. Los resultados evidenciarondiferencias en la respuesta de las variedades comerciales ante la

roya del frijol, as como se encontraron variedades susceptibles y

resistentes a la infeccin por este hongo fitopatgeno. Adems, se

clasific la variedad Guam 23 como inmune a la infeccin por

Uromyces phaseolivar. typica. Este trabajo constituye una herramien-

ta para los futuros programas de mejoramiento gentico del cultivo

del frijol comn en Cuba.

Palabras claves:Phaseolus vulagaris, roya, frijol comn, resistencia,

variedad

ABSTRACTCommon bean rust (Uromyces phaseolivar. typicaArth.) is considered

one of the most important diseases that affect the crop production in

Latin America and the tropics in general. The objective of this work

was to assess the response of common bean commercial varieties to

this pathogen infection, as well as to compare their reaction using the

methodology informed in 1979 by the Colombian International Center

of Tropical Agriculture. These experiments were developed in the

Agr icu ltural Experimental Sta tion belong ing to the Agr icu ltural

Sciences Faculty of Las Villas Central University, in the period between

January to April 2011 on a brown soil in a design of random blocks

with three repetitions. The evaluations were carried out weekly starting

from the beginning of disease symptoms in 15 plants for variety in two

central rows. Results evidenced differences in the response of

commercial varieties as well as a different behaviour to the infection

for this phytopathogen fungus. Varieties Guam 23 and CIAP 24 wereclassified as resistant to the infection for Uromyces phaseoli var.

typica. This work constitutes a fundamental tool for future programs

on genetic improvement of common bean cultivation in Cuba.

Key words: Phaseolus vulagaris, rust, common bean, resistance,

variety

INTRODUCCIN

El frijol comn (Phaseolus vulgarisL.), de origen ame-ricano, econmicamente es el cultivo ms importanteen el mundo, y ocupa ms del 80 % de la superficiesembrada con este gnero [Singh y Voyset, 1997]. Sumayor rea de produccin se concentra en Amrica La-tina, donde se localiza cerca del 45 % de la produccin

mundial, y representa, adems, la regin de mayor con-sumo del grano [Morales, 2000]. Esta leguminosa esmuy rica en protenas, fibras naturales y otros ele-mentos, y es un buen complemento de los cereales yotras fuentes principales de carbohidratos [Paredes etal., 2006; Len et al., 2008].


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Fitosanidad 16(1) abril (2012) Bernal et al.

Entre las principales enfermedades fngicas que ata-ca al frijol se encuentra la roya, la cual es causada porel hongo fitopatgeno Uromyces phaseoli(Pers) Wint.var.typicaArthur [Gonzlez, 1988]. Su incidencia abarcatodo el territorio nacional y se produce de noviembre afebrero, y son diciembre y enero los meses de mayor de

incidencia. Por esta razn las siembras tempranas eva-den la enfermedad, pero las que se realizan de noviem-bre a enero son severamente afectadas [Quintero et al.,2004].

Por todo lo anteriormente mencionado, disponer deun mtodo de evaluacin y seleccin de variedades re-sistentes a la infeccin por U. phaseolisera de granutilidad como complemento para los programas demejoramiento gentico del cultivo a esta importanteenfermedad, y as poder llevar a cada ambiente parti-

cular las variedades de mejor adaptacin.

El objetivo del presente trabajo fue evaluar la respues-ta de 25 variedades comerciales de frijol comn ante elagente causal de la roya.

MATERIALES Y MTODOS

El trabajo se desarroll en la Estacin ExperimentalAgrcola lvaro Barba Machado, perteneciente a la Fa-cultad de Ciencias Agropecuarias de la Universidad Cen-tral Marta Abreu de Las Villas, sobre un suelo pardomullido [Hernndez et al., 1999], en el perodo compren-dido entre enero y abril de 2011. Se estudi el grado deresistencia de 25 variedades de frijol comn, registradasen la lista oficial de variedades comerciales [Minag, 2009](Tabla 1), a la infeccin por Uromyces phaseolivar. typicasembradas en la poca tarda (enero-febrero), segnQuintero (2000), para lo que se utiliz un diseo de blo-ques al azar con cuatro repeticiones, en parcelas de cua-

tro sucos de 0,45 m y 4 m de largo, con un rea de 7,2 m2.

Tabla 1. Variedades comerciales de frijol utilizadas en los estudios

CIAP 24 (C1) Guam 23 (C17)

BAT 304 (C2) BAT 832 (C18)

Delicias 364 (C3) Mulangri 112 (C19)

Cuba Cueto 25-9B (C4) Rosas (C20)

BAT 58 (Tazumal) (C5) Wacute (C21)

BAT 93 (Engaador) (C8) Hatuey 24 (C22)

Holgun 518 (C9) Bolita 42 (C23)BAT 482 (Chvere) (C10) CIAP 7247 (C24)

Cuba Cueto 25-9R (C11) Milagro Villaclareo (C25)

Red Kloud (C12) Lengua de fuego (C26)

INIVIT Punti blanco (C14) Gira 89 (C27)

Velasco Largo (C15) ICA Pijao (C30)

Cuba Cueto 25-9N (C16)

La preparacin del suelo se realiz mediante el mtodotradicional y el surcado se hizo con traccin animal. Se

utiliz semilla bsica. En todos los casos la siembra serealiz el 13 de enero. Las atenciones culturales consis-tieron en labores de control mecnico de malezas y tresriegos por aspersin. No se aplic fertilizacin con pro-ductos qumicos, y la infeccin se produjo de formanatural en el campo. El inicio de los sntomas coincidicon la etapa fenolgica de floracin, la cual vari paracada variedad.

Los muestreos se realizaron semanalmente en 15 plan-tas tomadas al azar de los dos surcos centrales de cada

variedad hasta el llenado de las vainas (setenta das).Para las evaluaciones se utiliz la metodologa propuesta

por el Centro Internacional de Agricultura Tropical(1979), la cual toma como criterio la intensidad de lainfeccin, expresada como el porcentaje del rea foliarcubierta por manchas necrticas o pstulas esporu-lantes. Esta se calcul mediante la frmula de Towsendy Heuberger [Ciba-Geygi, 1981] (Tabla 2). Para la de-terminacin del tipo de pstula se midieron 20 pstu-las en una muestra de 10 plantas/variedad. Las medi-ciones de las uredosporas se realizaron con la ayuda deun microscopio estereoscpico con aumento de 128 X.


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Para la interpretacin de los datos se aplic un agrupa-miento en clsteres que incluyeron las dos variablesmedidas en cada variedad. Tambin a partir de las

observaciones reales en cada variedad se construyerongrficas que permitieron agrupar las variedades deacuerdo con diferentes rangos, que se establecieron paralas mediciones con arreglo a la metodologa empleada.Para estos procedimientos se utilizaron los paquetesSPSS versin 15.0 del 2006 y el Statgraphics versin 5.1de 2000, ambos sobre Windows.

RESULTADOS Y DISCUSIN

La enfermedad en el cultivo apareci a partir de loscuarenta y nueve das despus de la siembra en lasvariedades BAT 832, Cuba Cueto 25-9N, Gira 89,CIAP 7247, BAT 58, Bolita 42, Holgun 518, BAT 304,Milagro Villaclareo e ICA Pijao, en coincidencia conla etapa fenolgica de formacin de los botones flora-les, mientras en el resto de las variedades esta se inicia partir de los cincuenta y tres das despus de la siem-bra (inicio de la floracin). En todos los casos la inten-sidad de la enfermedad se increment con la edad de laplanta, lo que concuerda con estudios realizados porVargas (1980).

Tabla 2. Escala evaluativa empleada

en los estudios

Grado Descripcin

1 0 % de afectacin del rea foliar

2 5 % de afectacin del rea foliar

3 10 % de afectacin del rea foliar4 50 % de afectacin del rea foliar

5 > 50 % de afectacin del rea foliar

Tipos de pstulas

Tipo Descripcin

1 Inmune. Sin evidencias de infeccin

2 Resistente.Manchas necrticas sin esporulacin

3 Moderadamente resistente. Con pstulas formadas, pero con un

dimetro menor de 300 4 Moderadamente susceptible. Pstulas formadas con un dimetro

de 300-500

5 Susceptible. Pstulas formadas con un dimetro > 500 yfrecuentemente rodeadas por halo clorticos

En la Fig. 1se muestran los agrupamientos de lasvariedades de frijol a partir de la respuesta a la infec-cin con este hongo fitopatgeno. El anlisis de clster

evidenci que los grupos formados se empiezan a ra-mificar a distancias muy bajas, lo que indica que es-tos son compactos y que la diversidad intragrupos esmuy baja.

Al realizar un corte de hasta un 20 % al dendrogramase observa la formacin de cuatro grupos. El grupo 1aglomer la mayora de las variedades (21), que repre-sentan el 84 % del total y muestran todas las respues-tas de susceptibilidad a la enfermedad. Los grupos 2y 3, representados por las variedades Red Kloud eINIVIT Punti blanco (8 %) y BAT 93 (4 %), respecti-

vamente tuvieron una respuesta similar a la infeccinpor este agente patgeno (intermedio), pero a la vez sediferenciaron en el tipo de pstula, la cual en esta lti-ma variedad fue 4. El grupo 4 estuvo representado porla variedad Guam 23 (4 %) con respuesta inmune antela enfermedad (Fig. 1).

Por otra parte, al relacionar la intensidad de ataque dela enfermedad con el tipo de pstula en las variedadesen estudio, se encontr que se representan en cuatrocuadrantes (Fig. 2y Tabla 3).


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Figura 1.Dendrograma obtenido a partir de la evaluacin de la roya en variedades de frijol a lossesenta y tres das de la siembra.

Figura 2.Representacin grfica de la dispersin de las variedades a la infeccin por U. phseolien el ltimomuestreo (sesenta y tres das).C1: CIAP-24, C2: BAT-304, C3: Delicias 364, C4: Cuba Cueto 25-9B, C5: Bat-58, C8: BAT-93, C9: Holgun 518, C10: BAT-482, C11:Cuba Cueto 25-9R, C12: Red Kloud, C14: INIVIT Puntiblanco, C15: Velasco Largo, C16: Cuba Cueto 25-9N, C17: Guam 23, C18:BAT-832, C19: Mulangri 112, C20: Rosas, C21: Wacute, C22: Hatuey 24, C23: Bolita 42, C24: CIAP-7247, C25: Milagro Villaclareo,C26: Lengua de fuego, C27: Gira 89, C30: ICA Pijao.


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El cuadrante I ubic las variedades con mayores valores

de intensidad de ataque de la enfermedad (66-100 %) y

tipo de pstula 5 (susceptible); mientras que en el cua-

drante IV se situaron las variedades con menores por-

centajes de infeccin al hongo fitopatgeno (24-50 %)

y tipo de pstula 5 (susceptible). Estas se caracteriza-

ron por tener presencia de pstulas generalmente gran-des, redondeadas y esporuladas (mayor de 500 a 800

de dimetro) frecuentemente rodeadas con halos. Este

resultado explica la estrecha relacin que existe entre

el tamao de las pstulas y la intensidad del ataque, al

encontrarse una menor severidad y tamao de las ps-

tulas, lo cual significa que reproducen pobremente el

inculo (autoinfeccin) a pesar de recibir mucho inculo

(aloinfeccin). En este ltimo cuadrante, excepcin

hacen las variedades Red Kloud, INIVIT Punti blanco

y BAT 93, con intensidades de ataque que variaron en

el intervalo de 10-40 % y tipo de pstula 4 (interme-dio). La explicacin a este hecho est dada por el tipo

de pstula que presentaron estas ltimas variedades.

En el cuadrante III se situ la variedad Guam 23 con

respuesta inmune al hongo patgeno, debido a que no

se observ la presencia de sntomas de la enfermedad y

presentar tipo de pstula 1 (ausencia a simple vista de

pstulas de roya).

De manera general estos resultados indican que se pue-de contar con niveles aceptables de resistencia a la roya

en la mayora de los tipos de frijoles demandados por los

consumidores, y fueron en este caso fundamentalmente

los colores rojo y jaspeado los que demostraron tener

mayor correspondencia con la resistencia de las varieda-

des al agente causal de la roya, a diferencia de los granos

de color negro que resultaron, en su mayora, ser suscep-

tibles a la infeccin por U. phaseoli. Esto contradice es-

tudios de autores como Vials et al. (2002), quienes indi-

can que los frijoles de color negro, con un lugar prioritario

en la comida tpica cubana, demuestran mayor resisten-cia a la roya en siembras de poca tarda.

Tabla 3. Agrupamiento de las variedades por cuadrantes segn la intensidad de la infeccin

y tipo de pstula

Cuadrante VariedadesIntervalo de

intensidad (%)Tipo de pstula

Categora de

respuesta

C18,C16,C27,C24,C5,C21

C11,C23,C9,C2

85-100 5 Susceptible

I

C22,C3,C25 66-75 5 Susceptible

II

III C17 0 1 Inmune

C12,C14,C8 10-40 4 Intermedia

C10,C4,C30,C26,C20 42-50 5 SusceptibleIV

C1,C19,C15 24-32 5 Susceptible

C1: CIAP-24, C2: BAT-304, C3: Delicias 364, C4: Cuba Cueto 25-9B, C5: Bat-58, C8: BAT-93, C9: Holgun 518,

C10: BAT-482, C11: Cuba Cueto 25-9R, C12: Red Kloud, C14: INIVIT Puntiblanco, C15: Velasco Largo, C16:

Cuba Cueto 25-9N, C17: Guam 23, C18: BAT-832, C19: Mulangri 112, C20: Rosas, C21: Wacute, C22: Hatuey

24, C23: Bolita 42, C24: CIAP-7247, C25: Milagro Villaclareo, C26: Lengua de fuego, C27: Gira 89, C30: ICAPijao.

Resultados similares fueron informados por Quintero

et al. (2004), quienes evaluaron una coleccin de 72 va-

riedades de frijol en poca tarda durante la campaa

2003-2004 en reas de la Estacin Experimental Agr-

cola de la Universidad Central de las Villas, y observa-

ron que el 69,4 % de las variedades muestreadas fue-

ron susceptibles a la infeccin natural por la roya,

aspecto este que debe tenerse en cuenta en el planea-

miento de las siembras para evitar su uso en las pocas

de mayor incidencia de la enfermedad.

Por otra parte, los resultados en cuanto al grado de

susceptibilidad de las variedades ICA Pijao, CIAP 7247

y Mulangri 112 no concuerdan con los observados por

Bernal et al. (2004), quienes notificaron respuestas de

resistencia e inmunidad a la infeccin por U. phaseoli

en estas variedades, a pesar de que los experimentos se

realizaron en la misma poca de siembra y se utiliz

igual metodologa de evaluacin de la enfermedad. Es-

tos resultados indican la necesidad de la evaluacin lo-

cal y con cierta periodicidad de la respuesta de las


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variedades a la roya del frijol, debido a que puedesufrir algunas variaciones entre localidades y entreaos, en dependencia de la diversidad de patotiposde este hongo fitopatgeno, como lo demuestra elestudio realizado en el Vivero Internacional de laRoya del Frijol [CIAT, 1979; Llanes, 2005].

De manera similar, la respuesta de susceptibilidad a laroya del frijol de las variedades ICA Pijao, Gira 89,Hatuey 24, Cuba Cueto 25-9B, Velasco Largo, BAT 304y BAT 832 concuerdan con los resultados cosechados porGonzlez (1988); sin embargo, otras variedades comoBolita 42, Rosas, Mulangri 112 y BAT 482 (susceptibles),BAT 93 y Red Kloud (resistencia intermedia), y Guam23 (inmune), sus respuestas a la infeccin por el agentepatgeno no se correspondieron con los resultados de estaautora, lo que indican la necesidad de avanzar acelerada-

mente en estudios genticos con esta variedad que per-mitan incorporar sus potencialidades para introducir re-sistencia a esta enfermedad en los sistemas de produccindel frijol.

Finalmente son notorios los resultados con la varie-dad Guam 23, la cual manifest inmunidad a la in-feccin por U. phaseolibajo condiciones de alta pre-sin de inculo en campo. Este resultado ha sidoigualmente observado por otros investigadores en ex-perimentos de campo; sin embargo, no se brinda in-formacin sobre caractersticas especficas de la va-riedad para inferir en este tipo de respuesta, lo quesugiere profundizar en los estudios con esta variedad.Estas condiciones estuvieron garantizadas a partir delalto porcentaje de variedades susceptibles encontra-dos en este trabajo.

CONCLUSIONES

La fecha de siembra tarda afect la fenologa de lasvariedades de frijol estudiadas, lo que marc dife-

rencias en la respuesta de las variedades comercialesante la roya.

Se encontraron variedades susceptibles y resistentesa la infeccin por Uromyces phaseolicon el empleo dela metodologa de evaluacin utilizada.

La variedad Guam 23 present inmunidad a la in-feccin por Uromyces phaseoli.

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