Identification of Fusarium cf. Verticillioides as The Causal Agent of Pokka Boheng Disease in Sugarcane in the Department of Antioquia, Colombia
Fecha
2018-11-23
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Editor
Universidad EAFIT
Resumen
Descripción
The cultivation of sugarcane represents an important part in the Colombian economy due to the diverse applications in industries like liquor, food, paper and biofuels. Sugarcane worldwide production is affected by the presence of phytopathogenic agents, mainly filamentous fungi such as Physalospora tucumanensis (red rot disease) and Fusarium spp. To date in Colombia, Pokka boheng disease whose causal agent is the fungus Fusarium verticillioides, has not been reported, which is why it is necessary to identify appropriately this microorganism, responsible for losses in productivity and food contamination. In order to isolate and identify the infectious agent from symptomatic tissues, disinfection and culture in liquid and solid culture mediums were performed in malt extract (2%) and yeast extract (0.2%) both liquid and solid, for 7 days. After several replicates in agar plate, a purification was made along with a morphological characterization based on the shape and color of the mycelium, as well as the type of spores generated. Additionally, the genetic material was extracted and gene markers (ITS, Elongation Factor 1-α (EF) and β-Tubulin (Btub)) were amplified by PCR. Then, DNA sequencing was used to obtain the data to make a phylogenetic reconstruction by probabilistic methods (Maximum Likelihood and Bayesian Inference). The isolated strain, named as EA-FP0013 was located in the Fujikuroi complex group, with high probable identity to Fusarium verticillioides. Thus, early and species-specific identification of these fungal isolates by molecular methods may allow the timely diagnosis of emerging pathophysiological diseases of interest in the region, and thus propose the respective control strategies.
El cultivo de la caña de azúcar representa una parte importante en la economía de Colombia debido a las diversas aplicaciones en industrias como licor, alimentos, papel y biocombustibles. Su producción en todo el mundo se ve afectada por la presencia de agentes fitopatógenos, principalmente hongos filamentosos como Physalospora tucumanensis (agente causal de la enfermedad “Pudrición roja”) y Fusarium spp. Hasta la fecha, en Colombia, no se ha reportado la enfermedad de Pokka boheng en este cultivo cuyo agente causal es el hongo Fusarium verticillioides, por lo que es necesario identificar adecuadamente este microorganismo, responsable de las pérdidas en productividad y contaminación de los alimentos. Con el fin de aislar e identificar el agente infeccioso de los tejidos sintomáticos, se realizó la desinfección y posterior siembra de éstos en medios de cultivo extracto de malta (2 %) y extracto de levadura (0.2 %) tanto líquido como sólido durante 7 días. A partir de varias placas petri, se realizó la respectiva purificación y una caracterización morfológica basada en la forma y el color del micelio, así como el tipo de esporas generadas. Adicionalmente, el material genético se extrajo y se amplificaron los marcadores genéticos (ITS, factor de elongación 1-α (EF) y β-tubulina (Btub)) por PCR. Luego, se utilizó la secuenciación del ADN para obtener los datos para realizar una reconstrucción filogenética mediante métodos probabilísticos (máxima verosimilitud e inferencia bayesiana). La cepa aislada, nombrada como EA-FP0013 se localizó en el grupo del complejo Fujikuroi, con una alta identidad probable para Fusarium verticillioides. Por lo tanto, la identificación temprana y específica de especie de estos aislados fúngicos, utilizando métodos moleculares, puede permitir el diagnóstico oportuno de enfermedades fisiopatológicas emergentes de interés para la región, y así proponer las estrategias de control respectivas.
El cultivo de la caña de azúcar representa una parte importante en la economía de Colombia debido a las diversas aplicaciones en industrias como licor, alimentos, papel y biocombustibles. Su producción en todo el mundo se ve afectada por la presencia de agentes fitopatógenos, principalmente hongos filamentosos como Physalospora tucumanensis (agente causal de la enfermedad “Pudrición roja”) y Fusarium spp. Hasta la fecha, en Colombia, no se ha reportado la enfermedad de Pokka boheng en este cultivo cuyo agente causal es el hongo Fusarium verticillioides, por lo que es necesario identificar adecuadamente este microorganismo, responsable de las pérdidas en productividad y contaminación de los alimentos. Con el fin de aislar e identificar el agente infeccioso de los tejidos sintomáticos, se realizó la desinfección y posterior siembra de éstos en medios de cultivo extracto de malta (2 %) y extracto de levadura (0.2 %) tanto líquido como sólido durante 7 días. A partir de varias placas petri, se realizó la respectiva purificación y una caracterización morfológica basada en la forma y el color del micelio, así como el tipo de esporas generadas. Adicionalmente, el material genético se extrajo y se amplificaron los marcadores genéticos (ITS, factor de elongación 1-α (EF) y β-tubulina (Btub)) por PCR. Luego, se utilizó la secuenciación del ADN para obtener los datos para realizar una reconstrucción filogenética mediante métodos probabilísticos (máxima verosimilitud e inferencia bayesiana). La cepa aislada, nombrada como EA-FP0013 se localizó en el grupo del complejo Fujikuroi, con una alta identidad probable para Fusarium verticillioides. Por lo tanto, la identificación temprana y específica de especie de estos aislados fúngicos, utilizando métodos moleculares, puede permitir el diagnóstico oportuno de enfermedades fisiopatológicas emergentes de interés para la región, y así proponer las estrategias de control respectivas.