Botrytis es uno de los taxones de hongos más antiguos, mejor estudiados y económicamente más importantes (Garfinkel, 2020). Sus especies representan algunos de los patógenos vegetales más extendidos en el planeta y se han encontrado infectando a sus hospedantes en todas las zonas climáticas, desde las islas tropicales hasta la tundra ártica y desde la selva tropical hasta el desierto (Elad et al., 2007), causando enfermedades
y pérdidas significativas de rendimiento en el campo y en invernaderos; también representan patógenos postcosecha importantes que afectan a una amplia gama de cultivos, desde frutas pequeñas hasta flores de corte, cultivos bulbosos como cebolla y ajo e incluso se pueden encontrar infectando semillas (Elad et al., 2016). Botrytis cinerea es de lejos la especie más importante de este género y su principal manejo sigue siendo mediante el uso de fungicidas, los que a su vez han presentado disminución en los controles de la enfermedad del moho gris asociado a la aparición de resistencia genética en el patógeno. Es por esto y más que este hongo se encuentra incluido dentro de las seis especies de patógenos vegetales de mayor relevancia a nivel mundial y según Dean et al. (2012), fue votada por los investigadores y la comunidad científica como el segundo agente más importante en patología molecular vegetal. Aspectos como el estado actual de la clasificación de este patógeno, su manejo e implicaciones en la gestión de la resistencia genética son temas que serán abordados por este autor en aras de contribuir al conocimiento de este importante hongo.
Clasificación tradicional por morfología
La clasificación del género Botrytis y sus especies ha sido motivo de debate por parte de la comunidad científica a lo largo de la historia. La primera mención que se conoce de estas fue realizada por Pier Antonio Micheli en 1729 como se presenta en su libro Nova Plantarum Genera, pero su validación como género lo realizó Persoon en 1801, el cual consideró que este género contenía solo cinco especies. Fue en 1886 que en otra revisión del género se dijo que contenía 128 especies e incluso llegó a contener hasta 380 según lo mencionado por Hennebert en 1973 en un extenso análisis de publicaciones de artículos de diferentes autores.
Tradicionalmente la clasificación del género y especiación de Botrytis se ha realizado mediante la observación y diferenciación de características morfológicas; en donde los criterios más notorios y utilizados por distintos autores son: el tamaño y la forma de conidios y conidióforos; producción, organización y tamaño de los esclerocios; y la morfología de las colonias en los medios de cultivo (Zhou et al., 2014). Sin embargo, estas características pueden ser similares o indistinguibles entre las especies, y también puede depender de las condiciones de crecimiento (Walker et al., 2011), lo que limita la confiabilidad en el uso de caracteres morfológicos para la especiación de este hongo. Los
altos niveles de variación morfológica entre los individuos dentro de una especie, conocida como variación intraespecie, es común en este patógeno, por lo que caracterizar un fenotipo estándar se convierte en un desafío. La falta de una conexión confiable entre los dos estados morfológicos distintos observados en varias especies de Botrytis complica aún más su taxonomía. Algunas de sus especies tienen dos estados morfológicos distintos: la morfología asexual (también conocida como etapa anamorfa, imperfecta o conidial) y la morfología sexual (también conocida como etapa teleomorfa, perfecta o apotecial). Como tal, históricamente al morfo asexual se le dio el nombre de Botrytis y al morfo sexual el nombre de Botryotinia (aunque se hace referencia con menos frecuencia, en algunas descripciones taxonómicas del género, se han definido hasta cuatro estados, incluido un estado “esclerotial” llamado Sclerotinia y un estado “microconidial” llamado Myrioconium) (Jarvis, 1980).
Clasificación actual utilizando marcadores moleculares
Muchas especies de este género han permanecido ocultas durante casi 300 años debido a la dificultad para distinguirlas por métodos micológicos convencionales (Garfinkel, 2020). A fines de la década de 1990 y principios de 2000, los métodos genéticos para comprender los hongos comenzaron a revelar conocimientos críticos sobre la diversidad de especies que no habían sido captados previamente por los estudios micológicos clásicos. Más recientemente, genes informativos que codifican proteínas como la gliceraldehído-3-fosato deshidrogenasa (G3PDH), la proteína de choque térmico 60 (HSP60), la subunidad II de la ARN polimerasa dependiente del ADN (RPB2) y las proteínas 1 y 2 inductoras de necrosis y etileno (NEP1 y NEP2) se han identificado y utilizado en ensayos moleculares para mejorar la filogenia de Botrytis, identificar nuevas especies y delimitar las estrechamente relacionadas también llamadas especies crípticas (Walker, 2016). El uso de estos genes ha permitido la clasificación más reciente de este género en 38 especies
distribuidas en 3 clados. El clado uno contiene 10 especies, el clado dos 27, y una nueva especie denominada B. pyriformis forma un tercer clado, siendo su único exponente (Garfinkel, 2020). El uso de herramientas moleculares permitió además el descubrimiento de una nueva especie en 2011: B. pseudocinerea (Walker et al., 2011); la cual es morfológicamente indistinguible de B. cinerea sobre la base del tamaño de las esporas, la tasa de germinación o el crecimiento micelial. Esta especie se descubrió por primera vez en Francia en uva (Vitis vinifera) y mora (Rubus fruticosus) y ha sido reportada en otros hospedantes en donde se presentan ataques de B. cinerea.
Importancia económica de Botrytis
Se conoce que B. cinerea puede infectar más de 1.400 especies de plantas que abarcan casi 600 géneros; sin embargo, es probable que el número real de hospedantes sea mucho mayor y se espera que aumente a medida que se generen nuevos reportes (Elad et al., 2007). Los informes sugieren que las enfermedades causadas por Botrytis spp. son responsables de $ 10 a 100 mil millones de dólares en pérdidas anuales en todo el mundo (Boddy, 2015) y tienen un costo promedio de control estimado de €40 / hectárea (aproximadamente $ 18 USD/ acre), aunque esto depende totalmente del patosistema. Para mencionar un caso puntual, se estima que el costo de manejo químico
del moho gris en cultivos ornamentales en Colombia puede estar cercano a los $7 millones de dólares anuales, lo cual representa aproximadamente el 18 a 20% del costo total en el control de plagas y enfermedades de las diferentes especies.
Manejo químico de este patógeno
El manejo de enfermedades causadas por Botrytis spp. ha dependido en gran medida del uso de fungicidas, en donde se han desarrollado y registrado ingredientes activos con diferentes modos de acción para el control del moho gris en varios cultivos (Fillinger y Walker, 2016; Leroux, 2007).
La mayoría de los fungicidas modernos que son efectivos en dosis bajas, tienen actividad en un solo sitio dirigido a funciones celulares esenciales (Fillinger y Walker, 2016); en donde B. cinerea se considera un patógeno de alto riesgo en términos de resistencia debido a su diversidad genética, ciclo de vida corto y reproducción prolífica (Brent y Hollomon, 2007). Los principales grupos de fungicidas eficaces contra este patógeno incluyen
El manejo de enfermedades causadas por Botrytis spp. ha dependido en gran medida del uso de fungicidas, en donde se han desarrollado y registrado ingredientes activos con diferentes modos de acción.
anilinopirimidinas, hidrixianilidas, fenilpirroles, dicarboxamidas, benzimidazoles e inhibidores de succinato deshidrogenasa (SDHI); además de fungicidas multisitio. Sin embargo, la resistencia a los fungicidas en las poblaciones de B. cinerea a menudo puede resultar en fallas de control (Leroux, 2007).
Desarrollo de resistencia genética
La resistencia genética se denomina como un cambio heredable en la susceptibilidad de una población de hongos que provoca el fracaso repetido de un producto fungicida para alcanzar un nivel adecuado de control cuando este es usado de acuerdo con las recomendaciones de la etiqueta para dicho patógeno. Ocurre principalmente por una modificación genética en el sitio de acción del fungicida, lo cual genera que la interacción entre el compuesto y su sitio de acción se vea afectada y el fungicida pierda su eficacia.
Una tendencia reciente en poblaciones de B. cinerea es la resistencia múltiple a más de dos grupos de fungicidas químicamente no relacionados la cual se ha vuelto común, y se ha informado resistencia múltiple simultánea de hasta siete clases diferentes de fungicidas en varias regiones (Shao et al., 2021). El manejo de la resistencia a los fungicidas se ha convertido en una parte integral del control de las enfermedades provocadas por Botrytis, y su detección y monitoreo en las poblaciones de este patógeno es importante para el desarrollo y la implementación de estrategias de manejo de la resistencia (Fillinger y Walker 2016; Shao et al., 2021). Aunque en el futuro se pueden desarrollar fungicidas de modo de acción novedosos para el control del moho gris, dada la naturaleza del desarrollo de resistencia evolutiva en B. cinerea
a los fungicidas, estrategias de manejo integradas que combinan varios enfoques como nueva química, resistencia inducida del huésped, biocontrol y manejos de campo se deberían implementar tanto para la supresión de enfermedades como para el manejo de la resistencia a fungicidas en B. cinerea (Elad 2016; Shao et al.2021).
Bacillus amyloliquefaciens QST713 como alternativa de manejo
El control biológico de B. cinerea utilizando antagonistas microbianos ha atraído el interés de investigación de varios grupos en todo el mundo y hasta ahora se han probado numerosas especies de hongos y bacterias contra el patógeno, mientras que algunas ya se han comercializado. La mayor parte de las investigaciones con controladores biológicos se han centrado en la eficacia de estos microorganismos contra B. cinerea y los mecanismos de control, pero no su efecto en el manejo de la resistencia o de cepas con esta condición genética a los fungicidas convencionales. Entre las bacterias, Bacillus spp. son los agentes predominantes de la actividad contra Botrytis. El control biológico de B. cinerea mediante Bacillus spp. puede lograrse a través de una combinación compleja de varios mecanismos que han sido revisados recientemente por Haidar et al. (2019) incluyendo antibiosis, competencia por espacio y nutrientes, efectos antagonistas de compuestos volátiles o inducción de resistencia sistémica (SIR).
Bacillus amyloliquefaciens (ex subtilis) cepa QST713 es un biofungicida registrado para su uso contra varios patógenos foliares o transmitidos por el suelo, incluida B. cinerea en numerosos cultivos. Este microorganismo libera una amplia gama de lipopéptidos antimicrobianos pertenecientes a las familias de la iturina, la surfactina y la fengycina que interfieren con la integridad fisiológica de las membranas celulares del patógeno. Samaras et al. (2020) evaluó la hipótesis de que tratamientos con B. amyloliquefaciens QST713 podrían contribuir a una reducción de cepas con resistencia a SDHI en poblaciones de B. cinerea donde dichos mutantes ya se habían seleccionado con altas frecuencias. Los SDHI fueron seleccionados como el grupo de fungicidas objetivo, ya que representan el grupo de expansión más rápida utilizado contra B. cinerea y ya se han desarrollado problemas con el desarrollo de resistencia a esta clase de fungicidas en diferentes países. Sus resultados arrojaron por primera vez la evidencia de que el uso B. amyloliquefaciens QST713 logra la reducción casi uniforme en las frecuencias de genotipos de B. cinerea resistentes en plantas tratadas y además que puede contribuir a una reducción en la frecuencia de mutantes SDHI debido a una eliminación preferencial de ellos sobre los de tipo silvestre. También permitió concluir que aplicaciones de B. amyloliquefaciens QST713 puede ser una excelente herramienta para el manejo integrado de B. cinerea en cultivos que requieren una gran cantidad de aplicaciones de fungicidas para el manejo exitoso de enfermedades, como es el caso de cultivos ornamentales. Este estudio es el primero de su tipo y brinda bastantes respuestas, una alternativa y complemento al manejo convencional de B. cinerea y mas aún de la creciente población con problemas de resistencia genética.
Conclusión
La actual clasificación del género Botrytis; así como la comprensión de las implicaciones del manejo químico, la detección, monitoreo y gestión de la resistencia genética son asuntos de primer orden que se deben considerar y conocer en cualquier patosistema que implique el actuar de este importante hongo. Durante los últimos años se han utilizado varios fungicidas para controlar el moho gris. Sin embargo, B. cinerea ha desarrollado resistencia a varios fungicidas importantes. Esto ha generado que el manejo de este patógeno implique la exploración de nuevas alternativas como los incluidos en el control biológico. Son bastantes los temas, la información y las investigaciones que faltan por abordar y mencionar en el amplio mundo que implica el patógeno Botrytis cinerea, por lo cual este escrito queda abierto para su complemento en un futuro.
Bibliografía
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