Burkholderia glumae

La Burkholderia glumae, agent causal de la malaltia denominada añublo bacterià de la panícula, és una bactèria, important fitopatógeno, anteriorment denominada Pseudomona glumae.

La Burkholderia glumae és una bactèria Gram negativa; es desenrolla a temperatura ambiente (mesófilo); creix solament en presència d'oxigen (aeròbic); i la reacció oxidasa i catalasa és positiva. Conté d'1 a 7 flagelos polars, sense espores, medix 1,5-2,5 μm de llarc X 0,5-0,7 μm de diàmetro, i no produïx pigment fluorescente sobre mig King B. Les colónies són de creiximent llent, circulares, elevades i en màrgens plans (Ou, 1985; Saddler, 1994).

La Burkholderia glumae és un important patógeno en el cultiu del arròs (Oryza sativa), sent el principal agent causal de la malaltia denominada añublo bacterià de la panícula (Shajahan et al., 2000), malaltia que produïx greus mermes en la producció d'este cereal. La malaltia va ser descoberta per primera volta en el districte de Kyushu en Japó (Goto & Ohata, 1956) i des de llavors, s'ha detectat en importants àrees productores d'arròs en Taiwan (Chien et al., 1984), Colòmbia (Zeigler & Álvarez,1989), Vietnam (Trung et al., 1993), Sri Lanka, Malàsia, les Filipines (Cottyn et al., 1996), Nepal (Nieves,1999), Coreja (Jeong et al., 2003), Estats Units en els estats de Luisiana, Arkansas i Texas, (Nandakumar et al., 2005), Panamà (Nandakumar et al., 2007), Indonèsia, Tailàndia, Tanzània (Zhu et al., 2008), Camboya (Cother et al., 2010), ), Veneçola (González et al., 2011). També ha segut registrada en Nicaragua, Costa Rica, Cuba, República Dominicana, Veneçola, Bolívia i Perú.

La sintomatologia no es veu fins a l'inici de la floració, produint-se espiguillas vanes. Les característiques d'esta malaltia són la decoloración en la part basal de la baïna, que alvança ràpidament fins a afectar la totalitat de la mateixa (Nieves, 1999), presentant lesions llargues i verticals color grisáceo, rodejades per un marge de color marró rojós obscur (Nandakumar et al., 2009). Normalment, els grans infectats es poden observar de manera dispersa en la panícula, Pero en casos severs, tots els grans poden ser afectats (Ou, 1985). Els grans infectats mostren una banda café que travessa sobre el endospermo (Mogi, 1988). No obstant, pese a que les panícules són severament afectades, el talle permaneix vert i estes erectas, en lloc d'inclinar-se, per la pèrdua de pes del gra per escassa o nula formació d'almidó, els grans són pajizos, el raquis és vert, normalment el full bandera permaneix sana en coloració verda. (Sayler et al., 2006)

Fins al moment no existixen varietats resistents a la malaltia, pero existixen varietats més susceptibles que unes atres (Correja, F., Pérez, C; Saavedra, E. 2007)

La temperatura òptima de creiximent de B. glumae és relativament alta (30–35 °C) (Kurita et al., 1964), lo que explica els informes que indiquen que la temperatura alta, especialment la temperatura nocturna, durant l'estat crític, favorix el desenroll d'epidèmies de añublo bacterià de la panícula (Tsushima et al.,1985; Tsushima et al., 1996; Shahjahan et al., 2000; Nandakumar et al., 2009). No obstant, Tsushima, et al. (1996) varen obtindre alt percentage de espiguillas malaltes (>50%), en inoculació realisades baix condicions d'hivernàcul a 28 °C. La temperatura també pot actuar de manera indirecta, ya que un aument de la temperatura nocturna genera major respiració en les plantes, lo que causa un increment en l'utilisació de productes fotosintéticos, ademés d'un decline exponencial en l'activitat, lo que possiblement predisponga la planta a l'atac de B. glumae (Nandakumar et al., 2009).

La humitat relativa també favorix el desenroll de la malaltia, Tsushima et al. (1995a) varen determinar que l'incidència de la malaltia va ser major baix condicions d'humitat relativa alta (HR>80%) i és menor quan les plantes no són incubadas en cambra humida). Un atre factor que favorix el desenroll de la malaltia és la fertilisació en nitrogen en nivells superiors als recomanats per al cultiu (Tsushima, 2011; Groth & Hollier, 2011).

El periodo més susceptible per a l'infecció és durant l'emergència o eixida de la panícula, observant-se el síntoma huit dies despuix de la floració i incrementant-se la seua incidència i severitat fins a l'etapa de gra lechoso a pastoso.

No es coneix en exactitut la magnitut de les pèrdues ocasionades per este patógeno, pero en camps d'arròs severament afectats per B. glumae, s'han registrat pèrdues del 75% de la producció, degut a que la bactèria causa varis tipos de dany com: inhibició de la germinació de la llavor, añublo de la panícula, pudrición de baïnes, esterilidad de flores i abort del gra (Nandakumar et al., 2009; Jeong, et al. 2003; Shanjahan et al., 2000). Pero alguns autors han estimat que les disminució en la producció d'arròs poden oscilar entre el 15% i el 80% de la producció (Ham et al., 2011; Shahjahan et al., 2000).

Archiu:Añublo bacterial.png

Danys ocasionats per Burkholderia glumae.

Archiu:Burkholderia glumae. CAPS 8

Grans Pajizos

Archiu:CAPS 9 glumae. CAPS 10

Panícula Erecta

Degut a que les llavors d'arròs infectades en B. glumae són considerades com la principal font d'inòcul inicial per al añublo bacterià de la panícula, es deu previndre l'entrada del patógeno al camp i evitar la seua dispersió, per mig de la sembra de llavor neta (lliure del patógeno); en adició, es deu evitar la provable presència de la malaltia dins de parceles de mejoramiento, lo que podria resultar en una disseminació ràpida del patógeno (Cother et al., 2010). Per a complir en eixe objectiu, es deu evaluar la presència o absència de B. glumae en els lots de llavor comercial, evitant que els productors sembren llavors infectades o tinguen que realisar algun tractament adicional a les mateixes per a reduir la població del patógeno, en lo que es podrien disminuir en gran medida les pèrdues en camp (Nandakumar et al., 2009). Informes recents, indiquen que B. glumae va ser aïllada de llavors d'arròs asintomáticas (Zhu et al., 2008; Nandakumar et al.,2009), demostrant que la llavor aparentment sana pot dur la bactèria sense mostrar síntomes de pudrición del gra. La raó per la qual B. glumae podria existir en llavors aparentment sanes, és atribuït al número insuficiente de cèlules bacterianes per a causar els síntomes, o a condicions ambientals desfavorables per a que es desenrolle la malaltia (Kurita & Tabei, 1967). Atres vectores d'importància són els insectes alados, l'àcar Steneotarsonemus spinki Smiley, el vent i l'aigua de rec.

Si la malaltia s'ha presentat en camp en alta severitat i pèrdues en producció, una mida alternativa, és el tractament o eliminació dels residus de collita, que són font d'inòcul primari per al nou cultiu, ya que s'ha reportat que la bactèria no pot sobreviure més de 5 mesos en camp obert (Tshushima et al., 1989).

Burkholderia glumae s'alimenta principalment de sucres simples com són la Fructuosa, Glucosa, Glucosa-1-fosfat, Glucosa-6-fosfat, Fructuosa-6-fosfat, Fructuosa 1,6 bifosfato.

Factors de virulència. S'ha informat que la fitotoxina toxoflavina, la biogénesis flagellar, un sistema de secreció tipo III i la catalasa, són factors implicats en la virulència de B. glumae en la pudrición de grans i plántulas d'arròs (Sato et al., 1989; Ham et al., 2011; Jeong et al., 2003; Kim et al., 2007; Chun et al., 2009; Chen, 2011).

La Burkholderia glumae desenrolla una toxina denominada toxoflavina (�1,6-dimethylpyrimidio[5,4-i]-1,2,4-triatriazine-5,7(1H,6H)-dione, que causa taponamiento dels fas vasculars impedint l'arribada dels monosacàrits i disacárido essencials per a la síntesis del almidó i l'unió del qual dona com resultat la formació de la panícula de l'arròs.

Les bactèries es comuniquen entre sí per la detecció de quòrum, este fenomen és el responsable de que un conjunt de cèlules independents, baix la generació de senyals extracelulares, desenrolle comportaments socials coordinats com l'aparició de flagelles i el poder de virulència; normalment, les molècules sensoras que intervenen en estes bactèries són les acil-homoserina-lactonas (acil-HSL, les quals ordenen l'aument de la densitat de la bactèria i quan la població bacteriana és superior a 1 x 10 elevat a la 8 Unitats formadores de colónia (UFC), el grau de severitat és alt.

Control: L'àcit oxolínico ha demostrat ser fins al moment el producte més efectiu per a inhibir el creiximent i reduir la població de la bactèria Burkholderia glumae en el cultiu d'arròs (Rush, M. C., Shahjahan, AKM. I Groth, D.E.2000), (Hikichi, Y., T. Okuno, and I. Furusawa).

Tsushima et al. (1995b), va trobar una relació directa entre l'índex de severitat en les panícules i la disminució del rendiment del cultiu, sugerint que l'aparició de panícules severament afectades una semana despuix del temps de espigamiento és un factor important en el desenroll de la malaltia.

L'àcit oxolínico aplicat en l'etapa de màxim embuchamiento disminuïx la cantitat d'Unitats Formadores de Colónia de Bactèries Burkholderia glumae per l'Inhibició de l'Enzima ADN girasa bacteriana Topoisomerasa II, la qual actua sobre la subunidad alfa, la qual evita el enrollamiento excessiu de les dos bandes quan se separen abans de la seua replicació una condició important per a que el tractament siga efectiu és l'homogeneïtat de les plantes d'arròs presents en el lot.

Actualment el millor remei investigat, és l'us de bactericidas de tipo quinolonas de primera generació aplicats en el tractament de llavor i en época de màxim embuchamiento.