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UNIVERSIDAD NACIONAL AGRARIA LA MOLINA Dpto. Académico de Entomol ogía y Fitopatol ogía FITOPATOLOGÍA FITOPATOLOGÍA GENERAL GENERAL

PROCARIOTES COMO CAUSANTE DE ENFERMEDADES ENFERMEDADES EN PLA PLANTAS NTAS I. II.

BACTERIAS: MOLLICUTES:

Presentan membrana y pared celular Presentan solo membrana celular, carecen de pared.

BACTERIAS IMPORTANCIA: 

La gran mayoría son saprofíticas e Intervienen en los procesos de mineralización de la Materia orgánica del suelo contribuyendo en la fertilidad.  Indispensables Indispensables en el ciclo del carbono, carbono, nitrógeno nitrógeno y azufre azufre  Algunos son fijadores del nitrógeno atmosférico (Azotobacter, Rhizobium).  Se utlizan en el tratamiento tratamiento de las aguas servidas.  Tienen un rol importante en las industrias que utilizan procesos de fermentación  Un mínimo porcentaje son son patogén patogénicas icas del hhombre, ombre, animales o plantas. CARACTERÍSTICAS: 

Las bacterias pueden tener tres formas generales: o Esférica cilíndrica o en forma de bastón (bacilos) o espiral o helicoidal o



La mayoría de las bacterias bacterias fitopatógenas fitopatógenas tienen forma forma cilíndrica. El diámetro de las bacterias bacterias varía varía entre 0.6 0.6 – 3.5 3.5 um.



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CELULA BACTERIANA

Carece de:



Mitocondrias  Microtúbulos  Plastidios

FLAGELOS:

Son apéndices largos que sirven para moverse. El flagelo rota por medio de un “motor” localizado justo debajo de la membrana citoplasmática. Los flagelos pueden ubicarse en diferente posiciones en la célula bacteriana: 1. Polares: a. Monótricos b. Lofótricos c. Anfítricos 2. En la periferi e: a. Perítricos

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CELULA BACTERIANA

Carece de:



Mitocondrias  Microtúbulos  Plastidios

FLAGELOS:

Son apéndices largos que sirven para moverse. El flagelo rota por medio de un “motor” localizado justo debajo de la membrana citoplasmática. Los flagelos pueden ubicarse en diferente posiciones en la célula bacteriana: 1. Polares: a. Monótricos b. Lofótricos c. Anfítricos 2. En la periferi e: a. Perítricos

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Monótricos

Lofótr icos

Anfítricos

Perítricos Perítricos

FIMBRIAS O PILI:  Son filamentos extracelulares que se encuentran alrededor de las bacterias Gram negativas.  Para la adhesión a la superficie de de su hospedante hospedante..  Actúan como un medio medio en el proceso de transferencia transferencia de información información genética entre grupos de células compatibles. CAPSULA: Está formada de polisacáridos. PARED CELULAR: Compuesta por peptidoglucanos MEMBRANA MEMBRANA CELULAR: Capa bilípidica

Las Gram – presentan una membrana adicional que cubre la pared celular.

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La clasificación en gram + y gram – es según la capacidad que tengan de retener el cristal violeta.

Gram -

Gram +

Membrana externa (Gram -): 1. Capa bilipídica 2. Es la fuente de polisacáridos (LPS): Importante en la patogenicidad. Espacio periplásmico: 1. Se encuentra solamente en las Gram-. 2. En este espacio están presentes enzimas y proteinas que ayudan a la digestión y al movimiento de los nutrimentos al interior de la célula. Membrana interna: 1. Está compuesta por una capa bilipídica. Es el sitio donde se encuentran en movimiento numerosas proteínas, primariamente es la responsable del transporte de iones, nutrimentos y la eliminación de productos de desecho. MESOSOMAS:  Invaginaciones internas de la membrana plasmática en forma de túbulos o vesículas.  Es un área extra donde se realizan procesos enzimáticos necesarios para el metabolismo celular.

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CROMOSOMA BACTERIAL:  Se encuentra en una región de la célula llamada NUCLEOIDE.  Los nucleoides tiene una composición de un 60% de DNA, 30% de RNA y 10% de proteínas. PLÁSMIDOS:  Son elementos genéticos extracromosómicos  Constituido por pequeños fragmentos circulares de DNA, que están presentes prácticamente en todas las células bacterianas.

DNA plásmido

REPRODUCCION 

La multiplicación de las bacterias se realiza mediante fisión binaria o simple mitosis, y bajo condiciones de temperatura adecuada y alta humedad se pueden dividir cada 20 minutos.

BIOFILMS BACTERIANOS 5


a. Agregación de células bacterias embebidas en la matriz de polisacáridos. b. Permite realizar funciones que individualmente no son posibles

VENTAJAS:  Permite monitorear el medio ambiente  Reproducción y transferencia de material genético  Activación de la patogenicidad y virulencia.  Protección: desecación, radiación UV, bactericidas.  Optimización de uso de toxinas, enzimas y surfactantes en las infecciones.

QUORUM SENSING Sistema de comunicación de célula a célula  Células que envían señal difundible.  Células receptoras.

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FISIOLOGIA Y NUTRICION I.

II.

SI UTILIZAN O NO EL OXIGENO PARA LA RESPIRACION CELULAR: 1.

AEROBICAS OBLIGADAS: No viven sin oxígeno

2.

ANAEROBICAS OBLIGADAS: No viven en presencia de oxígeno

3.

AEROBICAS FACULTATIVAS: Pueden utilizar el oxígeno si esta presente pero no dependen de ello.

SEGÚN LA FUENTE DE ENERGIA QUE UTILIZAN: 2.

HETEROTROFAS: Saprofitas: Obligadas o No obligadas

3.

AUTOTROFAS: a. Fotoautotróficas: Utilizan la luz solar como fuente de energía (fotosintetizadoras) b. Quimioautotróficas: Oxidan minerales para obtener energía

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BACTERIAS FITOPATOGENAS CARACTERISTICAS:

1. Son heterótrofas, pudiendo ser aeróbicas o anaeróbicas. 2. La mayoría son Saprófitos no obligados o Parásitos facultativos, pudiendo ser aislados en medios de cultivos. 3. Un pequeño grupo de bacterias limitadas al xilema o floema, conocidas como bacterias fastidiosas, son difíciles de aislar en medios de cultivos y se consideran parásitos obligados. 4. Son parásitos débiles, requieren heridas o aberturas naturales para ingresar a los tejidos de las plantas hospedantes. DISEMINACION:

1. Agua de riego 2. Agua de lluvia 3. Insectos 4. Animales 5. Hombre: movimiento de material, semillas, injertos, etc. SOBREVIVENCIA:

1. Como saprófitos en el material vegetal y en la materia orgánica del suelo. Baja capacidad de competencia en el suelo 2. Sobre o dentro de las semillas botánicas y vegetativas y en el tejido vegetal infectado. 3. Biofilms en el suelo. 4. En el cuerpo de los insectos vectores.

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CLASIFICACION DE GENEROS DE PRINCIPALES BACTERIAS FITOPATOGENAS DIVISION: GRACILICUTES: Bacterias gram negativas CLASE:

DIVISION:

PROTEOBACTERIA: Bacterias mayormente unicelulares

FAMILIA:

ENTEROBACTERACEAE Erwinia Pantoea Brenneria Pectobacterium

FAMILIA:

PSEUDOMONACEAE: Pseudomonas Ralstonia Xanthomonas Burkholderia Acidovorax Xylophilus Rhizomonas Rhizobacter

FAMILIA:

RHIZOBIACEAE Agrobacteri um Rhizobium

FAMILIA:

------Xylella

FIRMICUTES: Bacterias gram positivas

CLASE:

FIRMIBACTERIA: Mayormente unicelulares Bacillus Clostridium

CLASE:

THALLOBACTERIA: Bacterias filamentosas Arthrobacter Clavibacter Curtobacterium Rhodococcus Streptomyces

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ENFERMEDADES CAUSADAS POR BACTERIAS FITOPATÓGENAS Las bacterias fitopatógenas, de acuerdo al tipo de tejidos que infectan y a los síntomas que producen, pueden causar tres tipos de enfermedades: 1. Enfermedades Bacterianas Vasculares 2. Enfermedades Bacterianas Parenquimáticas 3. Enfermedades Bacterianas Hipertróficas 1. ENFERMEDADES BACTERIANAS VASCULARES: a. Ralst onia sol anacearum (=Pseudomonas solanacearum)

Clasificación según Buddengahen: a. b. c. d.

raza 1: Papa, Tomate, Pimiento, Ají, Berenjena raza 2: Musáceas (plátano) raza 3: Papa raza 4: Camote

Enfermedades ocasionadas por R. solanacearum: En Papa:

Marchi tez Bacteriana

Lechosa, Vaquit a, leche-leche

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Tubérculos infectados

Sistema vascular decolor ado

Exudaciones del anillo vascular

Prueba de Flujo

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Moko del plátano:

Decoloración del sistema vascular del pseudotallo 2. ENFERMEDADES BACTERIANAS PARENQUIMÁTICAS: a. Xantho monas axonopo dis pv. malvacearum (= X. campestris pv. malvacearum)

Hospedante de importancia económica: Algodonero

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Manchas angulares en hojas

Pudrición de la bellota b. Xanthomonas axonopodis pv. phaseoli (=X. campestris pv. phaseoli)

Tizón común del fri jol

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c. Pseudom onas syri ngae pv. phaseolicola

Tizón del halo del fr ijol

d. Pectobacterium carotovor um spp. carotovorum

Es polífago, varias hortalizas incluyendo la papa. Pudrición blanda bacteriana de las hortalizas Pudrición fétida de las hortalizas El olor fétido es debido a las bacterias secundarias como: Clostridium, Bacillus, Flavobacterium

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Pudrición blanda

Pudrici ón de raíz reservante

Detalle interno de la pudr ición

e. Pectob acterium atrosepti cum

Específico para papa Pierna negra de la papa Pudrición blanda de tubérculos

Pierna Negra

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3. ENFERMEDADES BACTERIANAS HIPERTRÓFICAS: a. Ag ro bacteri um tu mef aci ens

Agalla de la corona del: manzano, peral, duraznero, cereza, almendra, frambuesa, rosas, ficus, geranio, begonia, etc.

Agall a en cuello de pl anta de r osal

En raíces de Vid

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Tumores en parte aérea   

Agrobacterium

tumefaciens introduce

un fragmento del

plásmido Ti, el fragmento T-DNA El T-DNA se incorpora al genoma de la planta El T-DNA codifica : o La producción de auxinas y citoquininas La síntesis y liberación de opinas (aminoácidos). o

b. Pantoea agglomerans pv . gypsophilae (=Erwinia herbicola pv. gypsophilae)

Agallas a nivel de cuello en plantas de Gypsophilia Importante en almácigos

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Bacterias Fastidiosas CARACTERÍSTICAS:

No crecen en medio de cultivo  Celulas abastonadas: 0.2- 0.5 um diámetro 1-040um longitud  No tienen flagelos  Transmitidos por insectos (cigarritas)  Géneros: 

Xylella (gram -) Clavibacter ( gram +)

1. Xylella fastidiosa:

Pierce's Disease

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Citrus Variegated Chlorosis 2. Clavibacter xyli s sp xyl i:

Enanismo de la soca de la caña de azúcar

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MOLLICUTES CARACTERISTICAS:  Descubiertos en 1967 y se pensaban que eran virus  Por su parecido a los micoplasmas se les denominó Mycoplasma Like Organism (MLO’S)  Carecen de pared celular.  Existen formas esféricas, ovoides, tubulares, filamentosas y espiraladas. Muchos son pleomórficos .  Generalmente están restringidos al floema.  Se transmiten por insectos en forma persistente  Resistentes a la penicilina, antibiótico que interfiere con la síntesis de la pared celular.  Sensibles a la tetraciclina y cloranfenicol, antibióticos que interfieren con la síntesis de la proteína. SINTOMAS:  Amarillamiento gradual y uniforme de las hojas. Algunas veces acompañado de enrojecimiento  Hojas más pequeñas.  Arrosetamientos.  Enanismos.  Proliferación de brotes o escobas de brujas.  Virescencia.  Frondescencia. CLASE: MOLLICUTES FAMILIA: SPIROPLASMATACEAE: Spiroplasma FAMILIA(S): Aun indefinida. Son conocidos comúnmente como “Fitoplasmas”

1. FITOPLASMAS:     

Forma esférica a ovoide, o irregularmente tubular a filamentoso. Varían de 175 a 250 nm de diámetro. No pueden ser aislados en medios de cultivos. Son trasmitidos en forma persistente por cigarritas. Algunos también por psílidos y delfácidos. Los fitoplasmas se pueden multiplicar dentro del insecto vector.

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Amarillamiento lechuga

Enrojecimiento Escoba de brujas Zanahoria

Amari llami ento d el A ster Marchi tez sorpresiv a dela plama

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2. SPIROPLASMAS:   

Varían en forma desde esféricos o ligeramente ovoide (100 240 nm de diámetro) hasta helicoidales (120 nm de largo y de 2 a 4 nm de ancho). Pueden ser aislados en medios de cultivos. Transmitidos por cigarritas, donde se pueden multiplicarse.

Spiroplasma citri

enanismo de los cítric os.

Spiroplasma sp.

enanismo del maíz.

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Plantas Parásitas Se conocen más de 2500 especies de plantas superiores que son parásitas de otras plantas. La mayoría son angiospermas y pertenecen a una variedad de familias, algunas únicamente con especies parásitas, otras que incluyen también especies autotróficas. Las plantas parásitas no presentan raíces. Existen plantas parásitas que carecen de hojas y completamente de clorofila, otras carecen de hojas pero presentan clorofila y otras presentan hojas y clorofila. Las plantas parásitas que carecen de clorofila son las Holoparásitas y las que tienen clorofilas son las hemiparásitas . Todas son completamente dependientes de la planta hospedante para su nutrición y sobrevivencia. El contacto con su hospedante lo hacen mediante haustorios , los cuales son puntas de penetración que se forman a partir de los tallos y éstos llegan al sistema vascular de los hospedantes.

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La plantas parásitas producen flores, pudiendo ser dioicas, monoicas o hermafroditas. Producen abundantes semillas y tienen diversos mecanismos para la diseminación de las mismas.

PRINCIPALES FAMILIAS Y GENEROS DE PLANTAS PARASITAS FAM: CONVOLVULACEAE Cuscuta

FAM: LORANTHACEAE Phthirusa

FAM: LAURACEAE Cassytha

FAM: VISCACEAE Ar ceutho bi um Phoradendrum Viscum

FAM: OROBANCHACEAE Orobanche

FAM: SCROPHULARIACEAE Striga

1. CUSCUTA: (Cuscuta spp.)

Es una de las plantas parásitas más importantes que existen. Se ha reportado en campos de alfalfa, papa, hortalizas y algunas ornamentales.

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Las semillas de la cúscuta se confunden con las de las semillas de hospedantes como alfalfa y los tréboles. La especie menos específica en cuanto a sus hospedantes es Cuscuta campestris, la cual afecta a un gran número de especies cultivadas y silvestres. Los tallos de la cúscuta carecen de hojas, sonde tonalidades amarillas, naranjas y en ocasiones con manchas rojizas.

Forman racimos compactos de flores blancas (4.5 mm de largo), pentámeras. Cuando maduran se transforman en cápsulas globosas de color marrón claro.

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Las cápsulas contienen 4 semillas subredondeadas (1.5 – 1.7 mm de diámetro), rugosas, de colores pardos a grises. Las semillas tienen un embrión espiralado.

La cúscuta sobrevive como semillas en los suelos o mezclado con las semillas de sus hospedantes. CICLO DE VIDA DE LA CUSCUTA:

La cúscuta es una planta anual, produce semilla todo el año. La semilla germina sobre o dentro del suelo, originando una plántula filiforme, sin raíces, de color amarillo, de 10 a 12 cm. de altura. La punta de las plántulas comienza a rotar para encontrar un hospedante y enrollarse. Si no lo encuentra, la plántula muere en el lapso de uno a dos meses. La cuscuta desarrolla haustorios diminutos y sigue trepando al hospedante mientras la parte inferior de la misma muere y lo desconecta del suelo. Producen un gran número de flores de la cual se forman muchas cápsulas las cuales contienen las semillas. En promedio se producen 3000 semillas por planta. CONTROL:

1. 2. 3. 4. 5. 6.

Utilizar semilla certificada. Utilizar estacas de plantas madres de campos no infestados. En un campo infestado evitar la floración de la cuscuta. Remover y quemar los focos infestados. En campos muy infestados, incorporar arando profundamente. Rotar con cereales.

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CICLO DE LA CUSCUTA 2. Phthirusa:

Conocido comúnmente como matapalo o suelda con suelda Parásitos de cítricos, cacao, en Selva. Presenta clorofila y hojas.

Hojas y frutos de matapalo

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Flores

Hojas y frutos

3. Cassytha:

Son morfológicamente parecido a la cúscuta pero presentan clorofila. Están distribuidas en las zonas tropicales y parásitas especies herbáceas y leñosas.

Cassytha filifor mis

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Flores

Frutos

4. Arceuthobium

Parásito de especies forestales De amplia distribución en zonas boscosas templadas del mundo

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Son especies dioicas

Flores carpeladas

Frutos

Ramas después de la liberación de frutos

Flores estaminadas

Liberación de frutos

Plántulas

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5. Phoradendron:

Parásito de especies forestales en zonas templadas

Plantas jóvenes

Planta con frutos Phoradendron t omentosum

6. Viscum:

Parásito de especies forestales en zonas templadas

Planta femenina

Planta masculi na Viscum album

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7. Orobanche

Distribuidos en todo el mundo pero mayormente de la zona mediterránea, afectando a muchas especies herbaceas cultivadas como solanáceas, leguminosas, crucíferas, etc. No presenta ni clorofila ni hojas. Parasita raíces y al exterior emerge una inflorescencia en espádice.

Inflor escencia joven emergiendo

O. ramosa

O. rapum genist ae

Inflor escencia madura

O. caryoph yll a

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