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Determinación de la capacidad de transmisión de fitoplasmas en dos morfoespecies de la familia Cicadellidae (Hemiptera: Auchenorryncha) de Bogotá D.C.

Perilla Henao, Laura Margarita (2013) Determinación de la capacidad de transmisión de fitoplasmas en dos morfoespecies de la familia Cicadellidae (Hemiptera: Auchenorryncha) de Bogotá D.C. Maestría thesis, Universidad Nacional de Colombia.

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Resumen

Los fitoplasmas son bacterias fitopatógenas que carecen de pared celular, especializadas en la colonización intracelular del floema de plantas, son transmitidos por insectos vectores del suborden Auchenorryncha (Hemiptera) y están entre los seres vivos con menor tamaño. Los fitoplasmas forman un grupo monofilético en la clase Mollicutes que causan alteraciones morfológicas y fisiológicas en plantas ornamentales, hortícolas, maderables, frutales y cultivos en todo el mundo. No existen métodos de control efectivos para las enfermedades causadas por fitoplasmas y solo en pocos cultivos de gran importancia económica como vid o frutales perennes, se realizan programas de monitoreo y detección temprana que parten del conocimiento de aspectos epidemiológicos de los fitoplasmas. Estas bacterias son difícilmente cultivables y por esta razón se estudian principalmente por métodos moleculares; su detección se basa en información de genes conservados y están incluidos a nivel de género en el taxón provisional „Candidatus phytoplasma‟. Las relaciones entre fitoplasmas, sus hospederos vegetales y los vectores transmisores son complejas, por lo que su estudio es un prerrequisito indispensable para establecer estrategias de mitigación. En Colombia, se han reportado fitoplasmas en especies de importancia económica como palma, café, yuca y papa, pero no se conocen los insectos vectores. Reportes anteriores indican que en Bogotá árboles urbanos están infectados con fitoplasmas, en la especie Fraxinus uhdei el grupo 16SrVII y en Liquidambar styraciflua con los grupos 16SrI, 16SrV, 16SrVII y 16SrXII, los cuales causan síntomas que cambian la apariencia general de los árboles y afectan su funcionalidad ornamental. Adicionalmente, la presencia de plantas infectadas con fitoplasmas (como fuente de inóculo) sumado al desconocimiento de los vectores, representa un potencial riesgo de dispersión a otras especies ornamentales y de interés comercial. En el presente trabajo, se seleccionaron nueve morfoespecies (llamados así porque no hay información previa de las especies de cicadélidos de Bogotá) de la familia Cicadellidae presentes en pastizales cercanos a árboles con fitoplasmosis, con el objetivo de identificar potenciales insectos vectores de fitoplasmas en la Sabana de Bogotá y de evaluar su capacidad de transmisión. Mediante PCR anidada (utilizando el gen 16S rRNA), RFLP y secuenciación, se detectó la presencia de fitoplasmas de los grupos 16SrVII y 16SrI en las nueve morfoespecies evaluadas. Se realizaron ensayos de transmisión para dos morfoespecies de la subfamilia Cicadellinae portadoras de fitoplasmas. Los resultados obtenidos de síntomas en fríjol como hospedero experimental y de pruebas moleculares muestran la capacidad de estas morfoespecies para transmitir fitoplasmas, con lo que se reporta por primera vez en el mundo un vector para el grupo 16SrVII, y por primera vez para Colombia vectores del grupo 16SrI. Ambas morfoespecies son vectores de fitoplasmas 16SrI y 16SrVII, pero la morfoespecie MF06 transmite con la misma eficiencia los dos grupos de fitoplasmas, mientras que la morfoespecie MF04 es más eficiente para transmitir el grupo de fitoplasmas 16SrI. Además este trabajo presenta la primera evidencia, de la presencia de fitoplasmas del Grupo 16SrI en F. uhdei, Populus nigra, Pittosporum undulatum y Croton spp., especies de árboles de la cobertura urbana de Bogotá. La evidencia experimental indica que en las especies P. nigra y Croton spp. y en cinco morfoespecies de cicadélidos se presentan infecciones mixtas de fitoplasmas 16SrI y 16SrVII. Este es un primer aporte al conocimiento de las relaciones ecológicas y epidemiológicas de los fitoplasmas y sus vectores en Bogotá. Además, se presentan ensayos preliminares de amplificación de secuencias de genes no ribosomales, útiles en la delimitación fina de subgrupos de los fitoplasmas., Abstract. Phytoplasmas are plants phloem-specialized bacteria without cell wall transmitted by insects in Auchenorryncha suborder (Hemiptera). They are among the smaller self- replicative organisms and have small genomes. Phytoplasmas are a diverse monophyletic group in class Mollicutes, which cause multiple morphological and physiological changes in ornamental, crops, fruit trees and crops around the world. Until date there are not effective control methods to limit infections of phytoplasmas, but in economic important crops as perennial tree fruits and grapes there are monitoring and early detection programs, which are established after unraveling some epidemiological aspects. Phytoplasmas are difficult to culture and they are studied by molecular methods. The DNA information from conserved genes is useful for detection and they are represented at genus level by the provisional taxon „Candidatus phytoplasma‟. Relationships among phytoplasmas, plant host and vectors are complex and their studies are necessary to establish control measures. In Colombia there are reports of phytoplasmas in economic important crops as oil palm, coffee, cassava and potato but the insect vectors remain unknown. Previous reports indicated that urban trees in Bogotá city as Fraxinus uhdei and Liquidambar styraciflua are infected with Group 16SrVII phytoplasmas in the first case and 16SrI, 16SrV, 16SrVII and 16SrXII in the former. Phytoplasmas infection causes symptoms in the trees that changes the general appearance and affects their ornamental function. Plants infected by phytoplasmas can act as source of inoculum to other ornamental or commercial species and represent a potential risk since the vectors are unknown. In order to identify potential insects vectors of phytoplasmas at Bogota Savannah and to evaluate the transmission ability, nine leafhoppers morpho-species (referred like that because there is no previous information about the taxonomic identity of this leafhopper species from Bogota) were selected from samplings on grasses nearby trees with phytoplasmosis. Through PCR amplification of regions of the gene 16SrRNA, RFLP and sequence analysis were detected phytoplasmas group 16SrI or 16SrVII in the nine evaluated morpho-species. Using two leafhoppers morpho-species, transmission trials were performed, here are presented molecular and symptomatological evidence of transmission of this morpho- species to transmit phytoplasmas to an experimental host. This is the first known report worldwide of a vector for phytoplasma group 16SrVII, and for Colombia vectors of group 16SrI. Leafhopper morpho-specie MF06 transmits equally both phytoplasmas groups, while morpho-specie MF04 seems to be more efficient transmitting group 16SrI phytoplasmas. This work presents also the first evidence of phytoplasmas infection in four tree species of urban green coverage in Bogota. Species F. uhdei, Populus nigra, Pittosporum undulatum and Croton spp., are reported to be infected with 16SrI, experimental evidence show also mixed infection among phytoplasmas group 16SrI and 16SrVII. Mixed infections were detected in P. nigra y Croton spp. as well as in five leafhopper morpho- species, however ecological relationships remain undetermined. Additionally, are presented preliminary essays to amplify gene sequences different to ribosomal gene, useful in finer subgroup phytoplasmas delimitation.

Tipo de documento:Tesis/trabajos de grado - Thesis (Maestría)
Colaborador / Asesor:Soto Ospina, Carlos Yesid and Franco Lara, Liliana
Información adicional:Magíster en Ciencias – Bioquímica
Palabras clave:Fitoplasmosis, Vectores de fitoplasmas, Cicadélidos, Infecciones mixtas, Ash yellows (16SrVII), Aster yellows (16SrI), Candidatus phytoplasma, Phytoplasmosis, Vectors, Leafhoppers, Mixed infections
Temática:5 Ciencias naturales y matemáticas / Science > 54 Química y ciencias afines / Chemistry
5 Ciencias naturales y matemáticas / Science > 57 Ciencias de la vida; Biología / Life sciences; biology
Unidad administrativa:Sede Bogotá > Facultad de Ciencias > Departamento de Química
Código ID:12844
Enviado por : Universidad Nacional de Colombia Biblioteca Digital -1-Sede Bogotá
Enviado el día :03 Julio 2014 13:50
Ultima modificación:03 Julio 2014 13:50
Ultima modificación:03 Julio 2014 13:50
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