Respuesta de genotipos criollos de Capsicum spp. a la inoculación con Phytophthora capsici

Abstract

RESUMEN:

El chile (Capsicum spp.) es de las hortalizas de mayor importancia económica y agroalimenticia en México; sin embargo, la marchitez inducida por el oomiceto Phytophthora capsici limita su producción. El manejo de la enfermedad comprende el uso de fungicidas sintéticos; no obstante, debido a sus efectos negativos, es de interés explorar estrategias ambientalmente sanas, como es el uso de la resistencia genética. En este sentido, los objetivos de este trabajo fueron: evaluar la severidad de la marchitez inducida por P. capsici en catorce genotipos criollos y un silvestre, y determinar la presencia de DNA genómico del oomiceto en raíces y tallos de plantas infectadas. Se establecieron tres experimentos independientes (E1, E2 y E3), bajo diseño completamente al azar. En el E1, se evaluaron nueve genotipos criollos de C. annuum (GCH-1, GCH-2, GCH-5, GCH-6, GCH-9, GCH-10, GCH-11, GCH-12, GCH-17), dos de C. pubescens (GCH-7, GCH-8), uno de C. chínense (GCH-15), y un silvestre (C. annuum GCH-13). En el E2 se consideraron dos genotipos adicionales de C. annuum (GCH-4, GCH-14). En ambos experimentos, se incluyeron como controles a cv. C. Wonder (CW, susceptible), y CM334 (resistente), y la severidad se registró a los 7, 14 y 21 días posteriores a la inoculación (dpi) con P. capsici. En el E3, los tratamientos fueron GCH-2, GCH-10, CM334 y CW. La inoculación se efectuó cuando las plantas presentaron entre cuatro y seis hojas verdaderas, colocando una suspensión de 100,000 zoosporas en la base del tallo. En el E1, a los 7 dpi GCH-2, GCH-5, GCH-6, GCH-9, GCH-10, GCH-11, y GCH-13, mostraron una mortalidad menor al 50%. La severidad de la enfermedad fue más notoria a los 14 dpi, ya que GCH-1, GCH-7, GCH-8, GCH-15, GCH-17 y CW presentaron el 100% de plantas muertas; mientras que los genotipos GCH-11 y GCH-12 superaron el 50%. A los 21 dpi, GCH-12 presentó la totalidad de sus plantas muertas, mientras que GCH-5, GCH-6, GCH-9, GCH-11 y GCH-13 mostraron el 70, 50, 60, 80 y 70%, respectivamente. GCH-2 mostró solo el 10% al término del experimento. En el E2, a 7 dpi, la mayoría de los genotipos presentaron 0% de plantas muertas, a excepción de GCH-8 y GCH-10 (12.5%), mientras que para GCH-1, y GCH-7 fue de 37.5% y 50%, respectivamente. A 14 dpi, GCH-6 mantuvo el 100% de sobrevivencia, mientras que GCH-9, GCH-10, GCH-11 y GCH-13 presentaron el 12.5% de plantas muertas. GCH-4 y GCH-5, tuvieron el 25% de mortalidad, y los genotipos GCH-2, GCH-14, y GCH-17 presentaron una mortalidad superior al 37.5%. A 21 dpi, GCH-1, GCH-7, GCH-8, GCH-13, GCH-14 y GCH-15 mantuvieron los mismos porcentajes de plantas muertas que los reportados a los 14 dpi. En los otros genotipos, los valores correspondieron a GCH-9 (37.5%), GCH-5 y GCH-6 (50%), GCH-2 (62.5%), GCH-4 y GCH-12 (87.5%), GCH-11 (62.5%), GCH-17 y CW (100%). En E1 y E2, CM334 mostró un alto nivel de resistencia (presentando 0% de plantas muertas). En E3, el oomiceto fue detectado solo en los tallos de GCH-2, GCH-10, y CW, excepto de CM334. En conclusión, ninguno de los genotipos criollos y silvestres evaluados fue resistente al oomiceto; debido a que registraron valores de severidad elevados a los 21 dpi. Aun cuando algunos de los genotipos mostraron daños considerables, muchos de ellos lograron expresar menores grados de severidad que los expresados por el cv. California Wonder. La presencia de DNA genómico del oomiceto garantiza que la sintomatología observada en los genotipos de chile evaluados (E3), fue efectivamente producida por P. capsici. Palabras clave: severidad, marchitez del chile, chiles silvestres, mecanismos de defensa.

ABSTRACT: Chili (Capsicum spp.) is one of the most economically important and food-intensive vegetables in Mexico; However, the march induced by the Phytophthora capsici oomycete limits its production. The management of the disease includes the use of synthetic fungicides; however, due to its negative effects, it is of interest to explore environmentally sound strategies, such as the use of genetic resistance. In this sense, the objectives of this work were: to evaluate the severity of the wilt induced by P. capsici in fourteen native and wild genotypes, and to determine the presence of oomycete genomic DNA in roots and stems of infected plants. Three independent experiments were established (E1, E2 and E3), under a completely randomized design. In E1, nine C. annuum Creole genotypes (GCH-1, GCH-2, GCH-5, GCH-6, GCH-9, GCH-10, GCH-11, GCH-12, GCH-17) were evaluated, two of C. pubescens (GCH-7, GCH-8), one of C. chinense (GCH-15), and a wild one (C. annuum GCH-13). In E2, two additional genotypes of C. annuum (GCH-4, GCH-14) were considered. In both experiments, controls were included as controls cv. C. Wonder (CW, susceptible), and CM334 (resistant), and the severity was recorded at 7, 14 and 21 days after inoculation (dpi) with P. capsici. In E3, the treatments were GCH-2, GCH-10, CM334 and CW. The inoculation was carried out when the plants presented between four and six true leaves, placing a suspension of 100,000 zoospores at the base of the stem. In E1, at 7 dpi GCH-2, GCH-5, GCH-6, GCH-9, GCH-10, GCH-11, and GCH-13, showed a mortality of less than 50%. The severity of the disease was most noticeable at 14 dpi, since GCH-1, GCH-7, GCH-8, GCH-15, GCH-17 and CW presented 100% of dead plants; while the GCH-11 and GCH-12 genotypes exceeded 50%. At 21 dpi, GCH-12 presented all of its dead plants, while GCH-5, GCH-6, GCH-9, GCH-11 and GCH-13 showed 70, 50, 60, 80 and 70%, respectively. GCH-2 showed only 10% at the end of the experiment. In E2, at 7 dpi, most genotypes presented 0% of dead plants, with the exception of GCH-8 and GCH-10 (12.5%), while for GCH-1, and GCH-7 was 37.5% and 50%, respectively. At 14 dpi, GCH-6 maintained 100% survival, while GCH-9, GCH-10, GCH-11 and GCH-13 presented 12.5% of dead plants. GCH-4 and GCH-5 had 25% mortality, and genotypes GCH-2, GCH-14, and GCH-17 had a mortality greater than 37.5%. At 21 dpi, GCH-1, GCH-7, GCH-8, GCH-13, GCH-14 and GCH-15 maintained the same percentages of dead plants as those reported at 14 dpi. In the other genotypes, the values corresponded to GCH-9 (37.5%), GCH-5 and GCH-6 (50%), GCH-2 (62.5%), GCH-4 and GCH-12 (87.5%), GCH -11 (62.5%), GCH-17 and CW (100%). In E1 and E2, CM334 showed a high level of resistance (presenting 0% of dead plants). In E3, the oomycete was detected only in the stems of GCH-2, GCH-10, and CW, except for CM334. In conclusion, none of the Creole and wild genotypes evaluated were resistant to oomycete; because they recorded high severity values at 21 dpi. Although some of the genotypes showed considerable damage, many of them managed to express lower degrees of severity than those expressed by cv. California Wonder. The presence of oomycete genomic DNA guarantees that the symptomatology observed in the chili genotypes evaluated (E3) was effectively produced by P. capsici. Keywords: severity, chili pepper wilting, wild peppers, defense mechanisms.