Pais: Brasil

Fecha: 03 de Septiembre del 2021

Nueva metodología con crioterapia elimina virus en plantas de piña por Embrapa, Brasil

    La metodología desarrollada por Embrapa asocia la congelación celular con el cultivo de estructuras vegetales reducidas.

    Por primera vez, la crioterapia se aplica a las plantas de piña.

    El protocolo logró la eliminación del complejo viral de la de la marchitez del virus asociado al marchitamiento de la cochinilla piña (PMWaV), produciendo plántulas sanas.

    La marchitez puede implicar asociaciones entre tres virus y también es transmitida por una plaga. Llega a las variedades de piña más extendidas en el mundo, Smooth Cayenne y MD12 .

    En Brasil, donde domina la variedad Pérola, la enfermedad más importante es la fusariosis, causada por un hongo. Pero las variedades resistentes a esta enfermedad son susceptibles de marchitarse.

    La nueva metodología se presenta como una alternativa importante para la limpieza de virus clonales para piñas en el país y el mundo.

    La expectativa es que el protocolo también sea adoptado en biofábricas ...

Embrapa desarrolló por primera vez un protocolo basado en la congelación celular (crioterapia) para el cultivo de piña con el objetivo de eliminar el complejo viral del virus de la marchitez de la piña, el virus asociado a la marchitez de la cochinilla (PMWaV), transmitido por la cochinilla Dysmicoccus brevipes , una enfermedad que puede tener un gran impacto en el cultivo. Este protocolo se basó en técnicas de criopreservación para este árbol frutal, previamente establecido en alianza con el Centro Nacional de Preservación y Recursos Genéticos (NCGRP / Usda), que pertenece al Departamento de Agricultura de ese país.

El virus es la enfermedad de cultivos más importante del mundo, ya que las variedades más extendidas de la planta ( Smooth Cayenne y MD12) son altamente susceptibles a él. Los científicos de diversas instituciones de investigación se dedican al desarrollo de cultivares resistentes. Sin embargo, hasta el momento no se conoce ninguna fuente de resistencia a este virus.

La nueva metodología utiliza la congelación celular en asociación con el cultivo de ápices de brotes (estructura que permite la generación de una nueva planta) en tamaños muy reducidos y se presenta como una alternativa importante, para el cultivo mundial, de limpieza clonal del virus de la marchito. La expectativa es que el protocolo también se adopte en la rutina de las biofábricas, con la producción de plántulas sanas.

En Brasil, donde la variedad preferida por consumidores y productores es Pearl, la enfermedad más importante es la fusariosis, también conocida como gomosis o resinosis, causada por el hongo Fusarium guttiforme , que causa graves daños al fruto, haciendo inviable su comercialización. Pero la marchitez ha ganado importancia para la investigación en el país en los últimos años. En la búsqueda de variedades resistentes a la fusariosis, el Programa de Mejoramiento Genético de la Piña generó tres híbridos ( BRS Ajubá , BRS Imperial y BRS Vitória ) resistentes a esta enfermedad, pero susceptibles al marchitamiento de la piña, probable herencia de Smooth Cayenne , uno de los parentales utilizados en la hibridación. . “Buscar soluciones para el marchitamiento también es muy importante”, dice la investigadora de Embrapa Cassava e Fruticultura (BA) Fernanda Vidigal Duarte Souza .

complejo viral

La propagación de la piña es vegetativa, lo que favorece la propagación de enfermedades, incluidos los virus. Lo ideal es la siembra de plántulas producidas a partir de matrices sanas o de plántulas obtenidas de biofábricas que utilizan técnicas de micropropagación. Sin embargo, el productor a menudo prefiere las plántulas de campo, que son más baratas, con un acceso más fácil, pero sin ninguna garantía de calidad sanitaria. “Las plántulas sanas son fundamentales para el control tanto de la fusariosis como de la marchitez asociada al virus”, dice el investigador de Embrapa , quien también es investigador Domingo Haroldo Reinhardt .

Según el investigador Eduardo Chumbinho de Andrade , responsable del Laboratorio de Virología de Embrapa Cassava e Fruticultura, al no haber síntomas visuales en el fruto, la enfermedad generalmente es poco notada por el productor: “Lo que pasa es un peor desempeño de la planta. Las frutas suelen ser más pequeñas y tienen un valor de mercado más bajo. Es decir, en la clasificación de la fruta, pierde por calidad. La marchitez es un problema difícil porque involucra un virus y una cochinilla, un insecto que, además de transmitir el virus de una planta a otra, también es una plaga. E, incluso si el productor logra controlar la cochinilla, es posible que aún no note el marchitamiento en la zona ”.

En el caso de la marchitez, existe un complejo viral, ya que existen tres tipos de virus y es posible encontrar en la planta tipo 1, tipo 2, tipo 3 o asociaciones entre ellos. “La teoría del cultivo de tejidos dice que, al introducir un tejido meristemático in vitro y rescatar esa planta, se puede eliminar el virus, pero nos dimos cuenta de que, en la piña, no funciona exactamente así. El virus se encuentra en una región del tejido meristemático muy cercana a las células más densas, por lo que es necesario hacer un trabajo un poco diferente ”, explica Fernanda. Los tejidos meristemáticos son de origen embrionario, constituidos por conjuntos de células que tienen la capacidad de divisiones sucesivas y se dan en órganos de crecimiento.

BOLSA Piña

Un resultado importante es que se ha utilizado la crioterapia para limpiar plantas contaminadas del Banco de Germoplasma Activo de Piña (BAG). Instalado en el campo experimental de la Unidad, el BAG es la base para la generación de nuevas variedades y nuevos productos, que van desde piñas ornamentales y fibras vegetales hasta biomoléculas para la generación de importantes fármacos.

“Hoy, cuando miro el macizo de flores donde mantenemos las plantas libres del virus antes de devolverlas a la BOLSA en el campo, veo plantas hermosas y saludables, varias accesiones con diferentes colores, tamaños y formas. Esto es muy gratificante y nos anima a continuar con el trabajo porque, cuando empezó a aparecer marchitez en las plantas de BAG en el campo, todos estábamos muy preocupados. Allí tenemos materiales que, si necesitamos volver a su lugar de origen, ya no existen por diversos motivos, ya sea por erosión genética o por acción humana, como construcción, ampliación de áreas agrícolas o inmobiliarias, incendios, etc. Fue por la BAG que comencé a hacer este trabajo, que es la remoción del complejo viral cultivando puntas de brotes ”, recuerda Fernanda.

El investigador explica que solo introducir in vitro a través de yemas axilares, una técnica que se utiliza normalmente en la piña, no es eficaz, no limpia el virus. “Cuando volvimos a indexar la planta, descubrimos que el virus todavía estaba allí. Lo que inicié fue introducir la planta in vitro y luego retirar el ápice del brote de la planta, después de aproximadamente 45 a 50 días de subcultivo. Este es un trabajo que podemos decir quirúrgico porque es necesario cortar el ápice meristemático con aproximadamente 0,5 mm, lo que requiere el uso de una especie de lupa o estereomicroscopio y habilidad especial del operador ”, agrega.

El trabajo realizado por Fernanda Duarte Souza, Eduardo Chumbinho de Andrade y el profesor Everton Hilo de Souza , además de los becarios de la Universidad Federal de Reconcavo da Bahia  Patrícia Araújo Guerra , Daniela de Andrade Silva Max y Rafaelle Souza de Oliveira , es registrado en un artículo publicado en la revista internacional In Vitro Cellular & Developmental Biology - Plan t , en agosto de 2020, y fue considerado uno de los destaques de la investigación realizada en Embrapa Cassava e Fruticultura el año pasado. El trabajo fue financiado por la propia Embrapa, por la Fundación de Apoyo a la Investigación del Estado de Bahía ( Fapesb ) y por el Consejo Nacional de Científico y Tecnológico ( Desarrollo CNPq ).

Uso comercial

El agrónomo Herminio Souza Rocha , analista del Sector de Gestión de Transferencia y Tecnología de Embrapa Cassava e Fruticultura, espera que pronto la metodología se incorpore a la rutina de las biofábricas. “La probabilidad de una tecnología más para la limpieza clonal del virus del marchitamiento es extremadamente importante para el cultivo de la piña, tanto en Brasil como en todo el mundo. Producir plántulas micropropagadas para hacer un banco de matriz que se pueda recontaminar con el virus del marchitamiento o utilizar material de siembra que no haya sido indexado o limpiado es un riesgo muy grande para el proceso de producción ”, dice.

Según Alexandre Drefahl Clona , de -gen Biotecnologia Vegetal , empresa con licencia para producir y comercializar plántulas de piña BRS Ajubá, BRS Imperial y BRS Vitória, la limpieza viral es muy difícil, requiere técnica y mucha discreción. “Se necesita un protocolo bien ajustado para poder recuperar la planta de una porción muy pequeña de tejido”, dice. Clona-gen utiliza la termoterapia en el proceso de producción de las plántulas, un proceso completamente opuesto a la crioterapia, en el que el material se cultiva en condiciones de temperatura alta y bien controlada durante 15 días. Si la crioterapia permite obtener un explante un poco más grande o reducir este tiempo, sería muy interesante ”, subraya. El explante es un pequeño fragmento de tejido vegetal vivo que se cultivará en un medio artificial.

Pruebas moleculares

Es en el Laboratorio de Virología donde se realizan las pruebas moleculares para confirmar la presencia de los tres virus. También conocido como indexación, el proceso se basa en la amplificación y detección del material genético del virus dentro de la planta, a través del equipo de PCR en Tiempo Real, el mismo que se utiliza para la detección de coronavirus. “Lo probamos antes de que se introduzca el material in vitro y después de que se lleve a cabo todo el proceso de crioterapia y aclimatación. Es decir, una vez que la planta se regenera, la volvemos a probar para saber si efectivamente se ha eliminado el virus ”, destaca Andrade.

Como rutina para el Laboratorio de Cultivo de Tejidos, que alberga las plantas BAG in vitro (duplicado de seguridad del banco que se encuentra en campo), luego de constatar que la planta está limpia, se pasa a un paso de multiplicación y se insertan diez plantas en las BAG in vitro y otras se envían para su reintroducción en campo. “Todo lo que hay hoy en el banco in vitro está libre de virus”, asegura Fernanda. El Pineapple BAG tiene alrededor de 750 accesiones en campo, de las cuales alrededor del 40% también se mantienen in vitro .

Traducido del portugués.

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