Caracterización morfológica, patogénica y molecular del agente causal de la roya blanca en girasol (Helianthus annuus L.)
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Date
2023-03
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Abstract
White rust (Pústula helianthicola) of sunflower, discovered in Argentina in 1940, is
characterized by the production of pustules on the leaves, with yellow pustules on the adaxial
surface and white pustules on the abaxial surface, leading to necrosis of the plant, which
affects the yield and quality of the flower head. The objective of the present work was to
characterize morphologically, pathogenically and molecularly the causal agent of white rust
in sunflower. For the morphological characterization, the sunflower crop was established in
a field with a history of white rust, and from the vegetative growth of the crop, the different
symptoms and signs were recorded, and later the diameter of pustules, sporangia, oospores
and zoospores were observed under the microscope. For pathogenic characterization, healthy
leaves of different sunflower varieties (Vincent's Choice, Sunbright Hybrid and Sunrich
Orange) were inoculated with a suspension of 104 spores obtained from white rust pustules.
For molecular characterization, PCR-amplified fragments of the COX2 (cytochrome C
oxidase) gene HelF3/R2 specific for white rust were detected. For the first time in Ecuador,
sunflower leaves were described presenting as a symptom the appearance of yellowish
pustules in the form of blisters on the adaxial surface of the leaf and later as a sign the
appearance of white pustules on the abaxial surface of the leaves, which contained the spores
that will spread the disease. The average value of the diameter of the pustules of the sunflower
samples with white rust was 29.24 μm. Sporangia reached an average value of 14.81 μm.
Zoospores showed an average value of 9.9 μm. Oospores reached an average of 17.6 μm.
Hyphae were not found and therefore have no measurements. Inoculation of healthy leaves
of different varieties showed that there are significant differences between varieties, detailing
that the Vincent's Choice variety is the most susceptible to white rust and the Sunrich Orange
variety is the most resistant. Of the sunflower samples with white rust analyzed, the COX2
(cytochrome C oxidase) HelF3/R2 gene was detected in the Montalvo parish of the
Tungurahua Province.
Description
La roya blanca (Pústula helianthicola) del girasol descubierto en Argentina en 1940 se
caracteriza por producir pústulas en las hojas, observándose en la superficie adaxial pústulas
de color amarillo y en la superficie abaxial pústulas de color blanco, llegando a producir
necrosis a la planta lo cual afecta el rendimiento y calidad del capítulo. El presente trabajo
tuvo como objetivo caracterizar morfológica, patogénica y molecularmente el agente causal
de la roya blanca en el girasol. Para la caracterización morfológica se estableció el cultivo de
girasol en un lote con antecedentes de roya blanca y a partir del crecimiento vegetativo del
cultivo se realizó los registros de los distintos síntomas y signos, y posteriormente se observó
bajo el microscopio el diámetro de pústulas, esporangios, oosporas y zoosporas. Para la
caracterización patogénica se inoculo hojas sanas de diferentes variedades de girasol
(Vincent´s Choice, Hibrido Sunbright y Sunrich Orange) con una suspensión de 104
de
esporas obtenidas a partir de las pústulas de la roya blanca. Para la caracterización molecular
se detectaron fragmentos amplificados mediante PCR del gen COX2 (citocromo C oxidasa)
HelF3/R2 específico para la roya blanca. Por vez primera para Ecuador se describieron hojas
de girasol presentando como síntoma la aparición de pústulas amarillentas en forma de
ampollas en la superficie adaxial de la hoja y posteriormente como signo la aparición de
pústulas blancas en la superficie abaxial de las mismas, las cuales contenían las esporas que
diseminarán la enfermedad. El valor promedio del diámetro de las pústulas de las muestras
de girasol con roya blanca fue de 29,24 μm. Los esporangios alcanzaron un valor promedio
de 14,81 μm. Las zoosporas mostro un valor promedio de 9,9 μm. Las oosporas alcanzaron
un promedio de 17,6 μm. Las hifas no fueron encontradas y por ende no tienen mediciones.
La inoculación de las hojas sanas de diferentes variedades demostró que existen diferencias
significativas entre variedades, detallando que la variedad Vincent´s Choice es la más
susceptible a la roya blanca y la variedad Sunrich Orange es la más resistente. De las muestras
de girasol con roya blanca analizadas, el gen COX2 (citocromo C oxidasa) HelF3/R2 fue
detectado en la parroquia Montalvo de la Provincia de Tungurahua.
Keywords
AGRONOMIA, GIRASOL (Helianthus annuus L.), CARACTERIZACIÓN MORFOLÓGICA, CULTIVO, MORFOLÓGÍA, PATOGÉNICA, MOLECULAR, AGENTE CAUSAL, ROYA BLANCA, ROYA, COX2, GEN, PÚSTULAS, ESPORAS, PÚSTULA HELIANTHICOLA