*Dirección para correspondencia

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Resumen
]]> Distribución  temporal  de  síntomas  del  amarillamiento de la hoja en la caña de  azúcar  en Cuba. El objetivo del presente estudio fue determinar la distribución temporal de los síntomas fisiológicos de la enfermedad amarillamiento de la hoja (SCYP) y su relación con las variables climáticas en la región central de Cuba.  Las ]]>

Palabras claves: Síndrome de la hoja amarilla, variables climáticas, fitoplasma, Brix.

]]> Abstract

Temporary   distribution   of   symptoms   of  the sugarcane  leaf  yellowing  in  Cuba.  The   objective  of this  study  was  to  determine  the  temporal  distribution  of the ]]>

Key  words: Leaf  yellowing  syndrome,   climatic variables, phytoplasma, Brix.

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Introducción

En Hawaii, se informó por primera vez en 1988 una nueva enfermedad de la caña de azúcar, la cual fue denominada entonces síndrome de la hoja amarilla de la caña de azúcar (Yellow Leaf Syndrome, YLS) (Schenck 1990, Schenck y Hu 1991). Este síndrome se ha expandido muy rápido, siendo ]]> et al. 2001, Garcés et al. 2005).

Los resultados  de  los  estudios  realizados  anteriormente en Cuba sobre el YLS (Peralta et al. 1999), describen los síntomas que presenta la enfermedad: coloración amarilla del raquis por el envés de la hoja que se abre hacia los limbos foliares y amarillento generalizado del follaje, muchas veces acompañado por necrosis, en algunos cultivares se presenta coloración violácea de la nervadura por el haz, que también puede abrirse hacia los limbos brix refractométrico de las hojas de plantas enfermas generalmente dos o tres veces superiores al de las hojas sanas, afectaciones del sistema radical en forma de necrosis parcial o total de las ]]>

Dos patógenos están asociados a los síntomas del YLS, un virus y un fitoplasma (Rott et al. 2008), los síntomas causados por ambos patógenos son idénticos (Smith  ]]> et  al.  2001).  Para  diferenciarlas  el  Comité para los Nombres Comunes de Enfermedades de las plantas de la Sociedad Internacional de Patólogos de Plantas (ISPP) sugirió nombrar “la hoja amarilla“ a la ocasionada por el virus SCYLV, y “amarillamiento de la hoja”, a la causada por el fitoplasma SCYP, esta sugerencia fue aceptada por el Comité de Patología de la Sociedad Internacional de Tecnólogos de la Caña de Azúcar (ISSCT) en su Sétimo Taller, sostenido en Baton Rouge, Louisiana, en el 2003 (Rott et al. 2005).

En Cuba, en evaluaciones realizadas en Jovellanos, provincia de Matanzas, solo un pequeño porcentaje de caña presentó el virus, el diagnóstico por PCR determinó la asociación de la enfermedad con el grupo fitoplasmático amarillamiento del áster (AY), subgrupo ]]> et al. 1999).

El  SCYLP es  asociado  a  un  incremento  de  la concentración de azúcares reductores, índice de glucosa y glicoproteínas recuperadas en jugo, mientras que decrece el contenido de sacarosa. La enfermedad es asociada a un incremento de la fracción total de ]]> et al. 2003).

Se ha demostrado que ambos patógenos (SCYLV Y SCYP), se transmiten por trozos de semilla agámica y pueden ser ]]> et al. 2002). Bajo determinadas condiciones ambientales, ambas enfermedades pueden estar de forma intermitente o asintomática. Para establecer medidas de control oportunas, constituye un problema a resolver en cada país, ya que se dificultó determinar el momento oportuno para evaluar la enfermedad, este parece estar muy relacionado con la edad y condiciones climáticas.
]]> Probablemente la aparición temprana del amarillamiento de la hoja (SCYP), depende de varios factores tales como: la calidad fitosanitaria de la semilla (si no está infestada), susceptibilidad de los cultivares, influencia ambiental o interacción ambiente-patógeno-cultivar (Arocha et al. 2000).
]]> Este trabajo tuvo como objetivo determinar la distribución temporal de los síntomas de la enfermedad y su relación con las variables climáticas de mayor importancia en la región central de Cuba.

Materiales y ]]>

Experimentos

Las evaluaciones de campo se desarrollaron en tres experimentos, en dos localidades. Dos fueron realizados en una zona de alta incidencia del ]]> et ]]> 1999) [Calcic Haplustept (Soil Survey Staff 2003)].

Diseño y atención de experimentos

El ]]> ₂) y tres réplicas. Cada una contó con catorce parcelas (una por cada variedad en estudio).

En cada experimento se ubicaron ]]>

Experimento  No.  1.  Fecha  de  plantación:  Julio, 2003 (Plantación de Ciclo Largo de Primavera, de veintiún meses). Catorce variedades: C120-78; C1051-73; C87-51; C132-81; C85-102; C86-12; C86-156; C86-165; C86-503; C89-161; C90-530; C90-501; Co997; SP70-1284.
]]> Experimento  No. 2. Fecha  de  plantación:  Septiembre, 2003. (Plantación de Ciclo de Frío, de dieciocho meses). Catorce variedades: de ellos se repiten diez que fueron plantados en el Experimento de Primavera. C120-78; C1051-73; C87-51; C323-68; C13781; C85-102; C86-12; C86-156; C86-503; C89-148; C89-161; C89-250; C90-530; SP70-1284.

Experimento No. 3. Fecha de plantación: Julio, 2004  (Plantación  de  Ciclo  Largo  de  Primavera,  de veintiún meses). Diez variedades: C120-78; C105173; C132-81; C86-165; Co997; SP70-1284; C85-102; C86-12; C90-501; C90-530.

]]> La fertilización se realizó conforme al Servicio de Recomendaciones de Fertilizantes y Enmiendas (SERFE) del Instituto Nacional de Investigaciones de la Caña de Azúcar (INICA), el control de malezas se realizó de forma manual y mecanizada por labores de cultivo y acondicionamiento, no se emplearon químicos, la cosecha se realizó con máquinas cosechadoras.

]]> Diagnóstico de la enfermedad

En el Experimento No. 3, en el mes de marzo del 2007, se colectaron 66 muestras de hojas de 22 plantas de once variedades (C120-78; C1051-73; C132-81; C86-165; Co997; SP70-1284; C85-102; C86-12; C90501; ]]> HaeIII según indicaciones de Cronjé et al. (1998). El ADN total de las muestras foliares colectadas de las tres variedades, fue analizado mediante nPCR con iniciadores genéricos que amplifican la región del ARN ribosomal 16S de fitoplasmas, así como análisis de restricción con la enzima HaeIII.

]]> Evaluaciones

En cada experimento, en cepas de caña planta y retoño, fueron realizadas evaluaciones mensuales desde el comienzo de los primeros síntomas de amarillamiento de la hoja. Mediante un refractómetro de mano se registró el valor de brix ]]> et al. (2000), para la detección en campo de esta enfermedad, se consideraron positivas las muestras con síntomas y valores de brix iguales o superiores a ocho.

Para ]]>

Procesamiento de la información y análisis estadísticos

Se realizaron análisis de varianza simple para comparar las dos ]]>

]]> Resultados y Discusión

De las 66 muestras de hojas evaluadas proceden tes de veintidós plantas de las once variedades sometidas a diagnóstico por Nested-PCR (tres muestras de hoja por planta; dos plantas por variedad), en las once variedades con síntomas se detectó SCYP. Todas las plantas evaluadas con síntomas, excepto una de ]]> Cuadro 1). Estos resultados coinciden con  los obtenidos en Cuba por Arocha et al. (2004; 2005; 2006).

La distribución de síntomas fisiológicos del amarillamiento de la hoja en el tiempo “caña planta”, se muestra en la Figura 1. En los experimentos No. 1 y No. 3 (Plantación de Ciclo Largo de Primavera) en las localidades de Cienfuegos y Villa Clara, los primeros síntomas del amarillamiento de la hoja se registraron en el mes de noviembre, a los cinco meses después de la plantación; en el experimento No. 2 (Plantación de Ciclo de Frío), en la localidad de Cienfuegos, los primeros síntomas se observaron en el mes de marzo, a los seis meses posteriores a la plantación.
]]>
En la cepa de “retoño”, también llamada “soca”, en los tres experimentos y en las dos localidades de estudio, los síntomas de la enfermedad comenzaron a manifestarse en el mes de noviembre, cuando las plantas tenían nueve meses de edad (Figura 2). Los resultados obtenidos en este estudio coinciden con los publicados por Cronjé et al. (1996), ellos señalaron que los síntomas del amarillamiento de la hoja aparecen típicamente en muestras foliares de caña de azúcar de seis meses o más. En Cuba, Arocha et al. (2000), observó la presencia del amarillamiento de la hoja en todas las edades de la planta, con una mayor incidencia en el período de trece a veintidós meses de edad o más.


En todos los experimentos, localidades y ciclos de plantación, “caña planta” y “retoño”, se observaron los síntomas de la enfermedad y específicamente altos valores del brix de la hoja, desde el mes de noviembre y su progresivo incremento hasta alcanzar un máximo entre marzo y abril, luego disminuyen y prácticamente desaparecen en el mes de julio (Figura 1 y 2). Los resultados muestran que la distribución de los síntomas del amarillamiento de la hoja en el tiempo, se manifestaron con el inicio de la estación invernal y disminuyeron con de la primavera, desapareciendo completamente durante el verano.

Resultados similares a los obtenidos en este estudio fueron obtenidos por Bailey et al. (1996), cuando se refieren a que los síntomas de esta enfermedad ocurren en todas las épocas del año, y en cañas de todas las edades, en dependencia del cultivar,  pero sus experiencias en Sudáfrica han indicado que estas son más frecuentemente observadas en caña madura durante los meses más secos y fríos del invierno y la primavera. También Schenck et al. (1997) y Comstock et al. (1998), observaron en E.U.A. y Hawai, respectivamente, que los síntomas de la enfermedad de la hoja amarilla (virus SCYLV) son más evidentes en plantas de cañas maduras.

El análisis de varianza simple (Cuadro 2), mostró que no existieron diferencias significativas entre las dos localidades donde se desarrollaron los experimentos, en cuanto a las temperaturas, precipitaciones, la edad de las plantaciones y el brix de la hoja observado. Ambas localidades difieren entre sí en cuanto a humedad relativa y evaporación, la primera variable fue mayor en  Villa  Clara  y  la  segunda  lo  fue  en  Cienfuegos; sin embargo estas diferencias no son suficientemente contrastantes, por ello se considera que las condiciones climáticas durante el tiempo en que se desarrolló de los estudios fueron similares en las dos localidades y estas constituyen réplicas experimentales.

Se realizó un primer análisis de componentes principales, de los datos obtenidos en caña planta de los tres experimentos (Ciclo de Primavera Cienfuegos, Ciclo de Primavera Villa Clara y Ciclo de Frío Cienfuegos), (Cuadro 3). Dos componentes explicaron el 71,74% del total de la varianza y fue más importante el primer componente que explicó el 48,37% del total. Las variables climáticas con mayor correlación de factores, fueron las temperaturas mínima y media (Tmín y Tmed).

El coeficiente de correlación obtenido del análisis de regresión múltiple (r=0,82) y el valor de P del ANOVA (0,0000), indicó que existió relación estadística significativa entre las variables temperatura y brix de la hoja, con un nivel de confidencia del 95%. El estadístico R² indica que el modelo así ajustado explica 67,24% de la variabilidad del brix de la hoja (BrixH), como expresión de los síntomas de la enfermedad. La ecuación obtenida fue la siguiente: BrixH = -5,56753 3,14193*Tmin + 3,14718*Tmed.

Existió una relación inversa entre las temperaturas mínima y media con el brix de la hoja. Las mínimas y medias inferiores a 19 y 25°C, respectivamente, favorecieron la expresión de los síntomas en caña planta, independientemente del ciclo de plantación (Primavera y Frío) (Figuras 3 y 4). ]]>

Como resultado del análisis de componentes principales, en la cepa de retoño (Cuadro 4), dos explicaron el 89,29% del total de la varianza y fue más importante el primer componente que explicó el 68,47% del total de la varianza. Las variables climáticas de temperatura (máxima, mínima y media) y la precipitación conjuntamente con la edad de las plantas después de la cosecha, mostraron la mayor correlación de factores.

El coeficiente de correlación obtenido del análisis de regresión múltiple (r=0,89) y el valor de P del ANOVA (0,0000), indicó que existió una relación estadística significativa entre las variables de mayor factor de correlación y el brix de la hoja, con un nivel de confidencia del 95%.  El estadístico R²  indica que el modelo así ajustado explica 80,68% de la variabilidad del brix de la hoja. La ecuación obtenida fue la siguiente:

BrixH = -27,116+1,192*Tmax-0,557*Tmin+0,1762
Estos resultados mostraron además, que a diferencia de los resultados estadísticos obtenidos en caña planta,  en  retoño  existió  una  relación  significativa entre la edad de las plantaciones y el brix de la hoja.

En la cepa de retoño, existió una relación inversa entre las temperaturas máxima, mínima y media con el brix de la hoja. Las temperaturas máximas, mínimas y medias inferiores a 30, 21 y 25°C, respectivamente, favorecieron la expresión de los síntomas en la cepa de retoño (Figuras 5, 6 y 7). De igual manera, las precipitaciones mensuales inferiores a 50 mm, favorecieron también el incremento del brix de la hoja (Figura 8). Con el incremento de la edad de las plantas, posterior a los siete meses de edad (221 días), se incrementaron los valores de brix de la hoja, llegando a valores superiores a 14 en el momento próximo a la cosecha con edad de doce meses (260 días) (Figura 9). De acuerdo con Fitch et al. (2001), la expresión de los síntomas de SCYLV puede estar influenciada por las condiciones del medio ambiente, tales como disponibilidad de agua y temperatura del aire, los resultados obtenidos en el presente estudio muestran que algo similar ocurre en el caso del SCYP. Resultados similares fueron obtenidos en Venezuela por Figueredo et al. (2004), ellos determinaron que el aumento de la incidencia del SCYLV coincide con el período poco lluvioso del año y la etapa de floración-maduración de la caña. McAllister et al. (2006), indican que el gran período de incremento de SCYLV en Luisiana (EE.UU), ocurre durante el final de la primavera y comienzos del verano.
]]> Los resultados de este estudio, corroboraron la presencia del amarillamiento de la hoja (SCYP) en la región central de Cuba y mostraron que los primeros síntomas fisiológicos típicos,  aparecieron en muestras foliares de caña de azúcar a partir de los cinco meses de edad, independientemente de la época de plantación. Los síntomas se manifestaron con el inicio de la estación invernal y disminuyeron con el inicio de la primavera. El brix de la hoja se incrementó desde noviembre y alcanzó un máximo en el mes de abril, posteriormente las plantas se tornaron asintomáticas. La disminución de las temperaturas máximas, mínimas y medias inferiores a 30, 21 y 25°C, respectivamente, así como precipitaciones mensuales inferiores a 50mm, favorecieron la expresión de los síntomas.

La presencia de los síntomas fisiológicos de la enfermedad en cepa de caña planta, estuvieron más relacionados con el clima que con la edad del cultivo, mientras que en retoño, en la medida que se aproxima la edad y época de cosecha óptima, se incrementaron los síntomas, debido fundamentalmente a las condiciones climáticas y coincidentemente con el período seco (diciembre hasta abril) y de maduración de la caña de azúcar en Cuba.

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*Correspondencia a: ]]> Osmany de la Caridad Aday-Díaz. Estación Territorial de Investigaciones de la Caña de Azúcar Villa Clara – Cienfuegos. Autopista Nacional, Km 246, Ranchuelo; Villa Clara, Cuba, CP53100. epica@vcl.cu; director@epica.vc.minaz.cu; fitomejoramiento@epica.vc.minaz.cu
José María Mesa-López. Instituto Nacional de Investigaciones de la Caña de Azúcar, Carretera al Central Martínez Prieto Km 2 1/2, Boyeros, CP19390, Ciudad de la Habana, Cuba. mesa@inica.minaz.cu; lao@inica.minaz.cu.
María de La O-Hechavarría. Instituto Nacional de Investigaciones de la Caña de Azúcar, Carretera al Central Martínez Prieto Km 2 1/2, Boyeros, CP19390, Ciudad de la Habana, Cuba. mesa@inica.minaz.cu; lao@inica.minaz.cu.
Félix René Díaz- Mujica. Estación Territorial de Investigaciones de la Caña de Azúcar Villa Clara – Cienfuegos. Autopista Nacional, Km 246, Ranchuelo; Villa Clara, Cuba, CP53100. epica@vcl.cu; director@epica.vc.minaz.cu; fitomejoramiento@epica.vc.minaz.cu
Irenaldo Delgado-Mora. Estación Territorial de Investigaciones de la Caña de Azúcar Villa Clara – Cienfuegos. Autopista Nacional, Km 246, Ranchuelo; Villa Clara, Cuba, CP53100. epica@vcl.cu; director@epica.vc.minaz.cu; fitomejoramiento@epica.vc.minaz.cu
Mayelin Morales-Sarmiento. Delegación Provincial del CITMA, Candelaria No. 6 entre Cuba y Colón Santa Clara, Villa Clara, Cuba, CP50100. directora@dcitma.vcl.cu

1. Proyecto Nacional CITMA, Cuba: Obtención, selección y manejo de genotipos de caña de azúcar, resistentes a las principales enfermedades. Código: 101214.
2. Estación Territorial de Investigaciones de la Caña de Azúcar Villa Clara – Cienfuegos. Autopista Nacional, Km 246, Ranchuelo; Villa Clara, Cuba, CP53100. epica@vcl.cu; director@epica.vc.minaz.cu; fitomejoramiento@epica.vc.minaz.cu
3. Instituto Nacional de Investigaciones de la Caña de Azúcar, Carretera al Central Martínez Prieto Km 2 1/2, Boyeros, CP19390, Ciudad de la Habana, Cuba. mesa@inica.minaz.cu; lao@inica.minaz.cu.
4. Delegación Provincial del CITMA, Candelaria No. 6 entre Cuba y Colón Santa Clara, Villa Clara, Cuba, CP50100. directora@dcitma.vcl.cu

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