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Análisis etiológico de la enfermedad pudrición del cogollo (PC) en cultivo de palma aceitera (Elaeis guineensis Jacq.) en la provincia de Esmeraldas, Ecuador

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Universitat de Barcelona. Departament de Bioquímica i Biologia Molecular (Farmàcia)

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[spa] La palma aceitera (Elaeis guineensis Jacq.), a nivel mundial, es uno de los cultivos de aceite más importantes, uno de los de más alto rendimiento, y segundo más consumido. Una de las principales limitantes de la producción de palma es la enfermedad conocida como pudrición de cogollo (PC). En Ecuador se registró por primera vez en 1974, en la ciudad de Santo Domingo, luego de lo cual se extendió hacia las laderas amazónicas, generando un efecto devastador que resultó en la pérdida de un alto porcentaje de las palmas. Los cultivos de palma se localizan principalmente en la región costa, siendo la provincia de Esmeraldas la que concentra el 44.37% (109405 ha) de las 246574 ha plantadas y que presenta un mayor área de cultivos afectada por PC (82948 ha) de acuerdo al último censo palmero en 2017. El Centro de Investigación en Palma de Aceite (Cenipalma), en la búsqueda del agente causal de la PC en Colombia, identificó a Phytophthora palmivora en plantaciones de palma al norte de Colombia, sin embargo, en Ecuador no existen estudios que confirmen este hallazgo. En este trabajo de investigación se identifican los microorganismos potencialmente patógenos presentes en tejidos del primer y segundo estadio de PC de cultivos de palma aceitera del cantón Quinindé de la provincia de Esmeraldas. Para la identificación se emplearon técnicas dependientes de cultivo, barcoding y secuenciación de alto rendimiento (HTS). Se realizaron pruebas de patogenicidad con los microorganismos potencialmente patógenos. Adicionalmente, como posible tratamiento se valoró la actividad antagónica de agentes biológicos y químicos contra los microorganismos potencialmente patógenos. Finalmente se llevaron a cabo cuantificaciones de fenoles totales, como metabolitos implicados en la defensa y se evaluó la capacidad antioxidante de las palmas enfermas y sanas utilizando los métodos DPPH, FRAP y ABTS.

En base a los resultados de HTS se determinó que los hongos más abundantes en plantas del primer estadio fueron Fusarium (20.73%) y Coprinopsis (16.75%), a diferencia del segundo estadio que fueron Antrodia (13.55%), un género no identificado de Didymellaceae (26.69%) y Candida (10.82%), mientras que en plantas sanas fue Kazachstania (81.81%). El género bacteriano más abundante en el primer estadio fue una bacteria perteneciente a la familia Enterobacteriaceae (17.13%), mientras que en el segundo estadio fueron Bacteroides (10.88%) y una bacteria perteneciente a la familia Enterobacteriaceae (7.08%). Con las técnicas dependientes de cultivo se obtuvo una mayor predominancia del género Fusarium en el primer estadio de la PC. Las pruebas de patogenicidad confirmaron la capacidad infectiva de las cepas E1H-35 (Fusarium oxysporum) y E1H-15 (Fusarium solani) al ser inoculadas en plantas sanas y producir lesiones cloróticas con necrosis similares a la PC. Se evidenció una mayor concentración de fenoles y poder reductor de los radicales FRAP, ABTS y DPPH, en los extractos metanólicos de las hojas de palma del primer estadio de PC y aparentemente sanas. De acuerdo a las pruebas antagónicas, la cepa E2H-3 (Trichoderma atroviride) y el fungicida Himexazol presentaron una mayor capacidad de inhibir los patógenos F. oxysporum y F. solani.

La identificación de los microorganismos asociados a la enfermedad de PC en plantas de palma aceitera permitirá comprender la progresión etiológica de la enfermedad y que sirva como base para la búsqueda de un tratamiento.

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[eng] Oil palm (Elaeis guineensis Jacq.), is one of the highest-yielding oil crops and second most consumed globally. One of the main limitations of palm production is bud rot disease (PC). In Ecuador the palm crops are located mainly in the Esmeraldas province, that concentrates 44.37% of the 246574 hectares planted in the country and has the highest incidence of CP (82948 hectares affected), according to the palm census of 2017. The Oil Palm Research Center (Cenipalma) identified Phytophthora palmivora in palm plantations of northern Colombia, however, in Ecuador there are no studies that confirm this finding. In this research, the potentially pathogenic microorganisms present in oil palm crops with PC from Esmeraldas province were identified. Based on HTS, it was determined that the most abundant fungi in plants of the first stage were Fusarium (20.73%) and Coprinopsis (16.75%), in the second stage were Antrodia (13.55%), an unidentified genus of Didymellaceae (26.69 %) and Candida (10.82%), and in healthy plants it was Kazachstania (81.81%). The most abundant bacterial genus in the first stage belongs to the Enterobacteriaceae (17.13%), in the second stage were Bacteroides (10.88%) and bacterium of the Enterobacteriaceae (7.08%). With culture-dependent techniques, the genus Fusarium was predominant among isolates obtained from samples in the first stage of CP. Pathogenicity tests confirmed the infective capacity of E1H-35 (Fusarium oxysporum) and E1H-15 (Fusarium solani) strains when producing symptoms similar to PC in healthy plants, such as chlorosis and necrosis. A higher concentration of phenols and reducing power of FRAP, ABTS and DPPH radicals were evidenced in the methanolic extracts of leaves from palms that were asymptomatic or in the first stage of PC. According to the antagonistic tests, a strain Trichoderma atroviride E2H-3 and the fungicide Himexazol presented greater capacity to inhibit F. oxysporum and F. solani. The identification of microorganisms associated with PC in oil palm will contribute to understanding the etiological progression of the disease and will serve as the basis for future treatments.

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(c) Abad Valarezo, Vanessa Maribel, 2022

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Tesis Doctorals - Departament - Bioquímica i Biologia Molecular (Farmàcia)

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Análisis etiológico de la enfermedad pudrición del cogollo (PC) en cultivo de palma aceitera (Elaeis guineensis Jacq.) en la provincia de Esmeraldas, Ecuador