Burkholderia glumae en el cultivo de arroz en Costa Rica.
DOI:
https://doi.org/10.15517/am.v25i2.15452Palabras clave:
añublo bacterial, vaneamiento en arroz, panícula de arroz.Resumen
El objetivo de este trabajo fue determinar la presencia de Burkholderia glumae en arroz en Costa Rica. La bacteria Burkholderia glumae está asociada al cultivo del arroz en el que provoca la enfermedad llamada añublo bacterial. Bajo condiciones ambientales favorables, la densidad bacteriana aumenta, lo que provoca que, bajo un sistema de regulación denominado quorum sensing, se expresen sus mecanismos de virulencia mediante la activación de genes responsables para la síntesis de la toxoflavina, que bloquea el flujo de nutrientes, para la biogénesis de flagelos y la respuesta quimiotáctica, y la producción de la enzima catalasa. Las plantas desarrollan la sintomatología que finalmente conlleva a un vaneamiento del grano provocando pérdidas económicas importantes. Se investigó la situación referente a la contaminación del grano de arroz causado por esta bacteria en Costa Rica durante los años 2009 y 2010, mediante un convenio entre la Corporación Nacional Arrocera y el Laboratorio de Fitopatología del Centro de Investigación en Protección de Cultivos de la Universidad de Costa Rica. Se usó la metodología de PCR de punto final recomendada por investigadores del Centro Internacional de Agricultura Tropical en Colombia y se reforzó la identificación, por medio de técnicas de microbiología convencional. Se obtuvieron resultados que indican la presencia de la bacteria en Costa Rica, la primera información sobre la prevalencia de un fitopatógeno bacteriano de gran importancia para el sector arrocero.Descargas
Citas
Alfano, J.R., y A. Collmer. 2004. Type III secretion system effector proteins: double agents in bacterial disease and plant defense. Annu. Rev. Phytopathol. 42:385-414.
Arauz, F. 2011. Fitopatología, un enfoque agroecológico. Editorial de la Universidad de Costa Rica, Costa Rica.
Caldera-Dominguez, M.A., J. Ham, y R. Singh. 2013. Development of a loop-mediated isothermal amplification for detection of Burkholderia glumae. Poster. APS MSA Joint Meeting, August 10-14, 2013. Austin, Texas, USA.
Chun, H., O. Choi, E. Goo, N. Kim, H. Kim, Y. Kang, J. Kim, J. Moon, y I. Hwang. 2009. The quorum sensing-dependent gene katG of Burkholderia glumae is important for protection from visible light. J. Bacteriol. 191:4152-4157.
Coenye, T. 2009. Modern bacterial systematics in practice: Polyphasic taxonomy of the Burkholderia cepacia complex. Laboratory for Pharmaceutical Microbiology Ghent University, Belgium.
Compant, S., J. Nowak, T. Coyene, C. Clement, y E.A. Barka. 2008. Diversity and occurrence of Burkholderia spp. in the natural enviroment. FEMS Microbiol. Rev. 32:607-626.
CONARROZ (Coorporación Arrocera Nacional). 2012. Informe Anual Estadístico. Costa Rica. http://www. conarroz.com/UserFiles/File/INFORME_ANUAL_ ESTADISTICO_2011-2012.pdf (Consultado 12 Nov. 2013).
Correa-Victoria, F. 2006. Asociación de la bacteria Burkholderia glumae al complejo acaro-hongo-bacteria en Panamá. Observaciones sobre muestras afectadas por el complejo en campos de arroz de Panamá. Aislamientos y pruebas de patogenicidad. http://ciat-library.ciat.cgiar.org:8080/jspui/ bitstream/123456789/6691/1/complejo_acaro_costa_ rica.pdf (Consultado 16 set. 2013).
Cottyn, B., E. Regalado, B. Lanoot, M. De Cleene, T. Mew, y J. Swings. 2001. Bacterial populations associated with rice in the tropical environment. Phytopathology 91:282-292.
Fuqua, C., y E. Greenberg. 2002. Listening in on bacteria: acyl homo serine lactona signalling. Nav. Rev. Mol. Cell. Biol. 3:685-695.
Galan, J.E., y H. Wolf-Watz. 2006. Protein delivery into eukaryotic cells by type III secretion machines. Nature 444:567-573.
Goto, K., y K. Ohata. 1956. New bacterial diseases of rice (brown stripe and grain rot). Ann. Phytopathol. Soc. Jpn. 21:46-47.
Guzmán, D. 2006. Manejo agronómico del cultivo del arroz sembrado bajo riego en finca Ranchos Horizonte en Guanacaste, Costa Rica. Sede regional de San Carlos, Instituto Tecnológico de Costa Rica, Alajuela, Costa Rica.
Ham, J.H., R.A. Melanson, y M.C. Rush. 2011. B. glumae: next major pathogen of rice? Mol. Plant. Pathol. 12:329-339.
Hikichi, Y., T. Okuno, y I. Furusawa. 1994. Susceptibility of rice spikelets to infection with P. glumae and its population dinamics. J. Pesticide Sci. 19:1-17.
Imlay, J.A. 2003. Pathways of oxidative damage. Annu. Rev. Microbiol. 57:395-418.
Iwai, T., K. Kaku, R. Honkura, S. Nakamura, H. Ochiai, T. Sasaki, e Y. Ohashi. 2002. Enhanced resistance to seed transmitted bacterial diseases in transgenic rice plants overproducing an oat cell wall bound thionin. Mol. Plant Microbe Interact 15:515-521.
Jeong, Y., J. Kim, S. Kim, Y. Kang, T. Nagamatsu, e I. Hwang. 2003. Toxoflavin produced by Burkholderia glumae causing rice grain rot is responsible for inducing bacterial wilt in many field crops. Plant Dis. 87:890-895.
Kang, Y., J. Kim, S. Kim, H. Kim, J.Y. Lim, M. Kim, J. Kwak, J.S. Moon, e I. Hwang. 2008. Proteomic analysis of the proteins regulated by HrpB from the plant pathogenic bacterium Burkholderia glumae. Proteomics 8:106-121.
Kato, T., T. Tanaka, e Y. Fujita. 1992. Studies on bacterial seedling blight of rice. Classification of bacteria, obtained from disease seedling of rice in Yamagata perfecture. Bull Yamagata Agric Exp Stn 26:103-109.
Kim, J., J. Kang, G. Jang, J. Jog, S. Lim, T Suga, e I. Hwang. 2004. Quorum sensing and the Lys R type transcriptional activator ToxR regulate toxoflavin biosynthesis and transport in B. glumae. Mol. Microbiol. 54:921-934.
Kim, J., Y. Kang, O. Choi, Y. Jeong, J. Jeong, J. Lim, M. Kim, J. Moon, H. Suga, e I. Hwang. 2007. Regulation of polar flagellum genes is mediated by quorum sensing and FlhDC in Burkholderia glumae. Mol. Microbiol. 64:165-179.
Kurita, T., y H. Tabei. 1967. On the casual agent of bacterial grain rot of rice. Ann. Phytopathol. Soc. Jpn. 33:111.
Latuasan HE., y W. Berends. 1961. On the origin of toxicity of toxoflavin. Biochim Biophys Acta 52:502-508.
Lim, J., T. Lee, B. Nahm, Y. Do Choi, M. Kim, e I. Hwang. 2009. Complete genome sequence of Burkholderia glumae BGR1. J. Bacteriol. 191(11):3758. DOI: 10.1128/JB.00349-09.
Maeda, Y., H. Shinojara, A. Kiba, K. Ohnishi, Y. Furuya, Y. Kawamura, T. Ezaki, P. Vandamme, S. Tsushima, y Y. Hikichi. 2006. Phylogenetic study and multiplex PCR based detection of Burkholderia plantarii, B. glumae, B. gladioli using gyrB and rpoD sequences. International Journal of Systematic and Evolutionary Microbiology 56:1031-1038.
Mahenthiralingam, E., T. Urban, y J. Goldberg. 2005. The multifarious, multireplicon Burkholderia cepacia complex”. Nat. Rev. Microbiol. 3:144-156.
Mahon, C., D. Lehman, y G. Manuselis. 2007. Diagnostic microbiology. 3 ed. Elsevier, St Louis Missouri.
Matsuda, I., y Z. Sato. 1988. Relation between pathogenicity and pigment productivity in the causal agent of bacterial grain rot of rice. Ann. Pytopathol. Soc. Jpn. 54:478.
Millar, B.C., y J.E. Moore. 2004. Molecular diagnostics: current options. Methods Mol. Biol. 266:139-166.
Nandakumar, R., A. Shahjahan, X. Yuan, E. Dickstein, D. Groth, C. Clarck, R. Cartwright, y M. Rush. 2009. B. glumae and B. gladioli cause bacterial panicle blight in rice in Sothern United States. Plant Dis. 93:896-905.
Pérez, C., y E. Saavedra. 2011. Avances en el manejo integrado de la bacteria B. glumae en el cultivo del arroz en el caribe colombiano Rev. Colombiana Cienc. Anim. 3(1):111-124.
Rush, M., Q. Shao, S. Zhang, K. Shahjahan, K. O´reilly, D. Shih, D. Groth, y D. Linscombe. 2003. Biotechnology and control of rice diseases. La. Agric. 46:20-23.
Sato, Z., Y. Koiso, S. Iwasaki, I. Matsuda, y A. Shirata. 1989. Toxins produced by P. glumae. Ann. Phytopathol. Soc. Jpn. 55:353-356.
Sayler, R., R. Cartwright, y Y. Yang. 2006 Genetic characterization and Real time PCR detection de B.glumae a newly emerging bacterial pathogen of rice in USA. Plant Dis. 90:603-610.
Schaad, N., J. Jones, y W. Chun. 2001. Laboratory guide for identification of plant pathogenic bacteria. 3rd ed. APS Press, Minnesota, USA.
Shingu, Y., y K. Yoneyama. 2004. Essential regulator gene toxR for toxoflavin biosynthesis of Burkholderia glumae. J. Gen Plant Pathol. 70:108-114.
Suzuki, F., H. Sawada, K. Azegami, y K. Tsuchiya. 2004. Molecular characterization of the tox operon involved in toxoflavin biosynthesis of B. glumae. J. Gen. Plant Pathol. 70:97-107.
Takeuchi, T., H. Sawada, F. Suzuki, e I. Matsuda. 1997. Specific detection for Burkholderia plantarii and Burkholderia glumae by PCR using primers selected from the 16S-23S ADNr spacer regions. Ann. Phytopathol. Soc. Jpn. 63: 455-462.
Tsushima, S. 2011. Study on control and epidemiology of bacterial grain rot of rice. J. Gen. Plant Pathol. 77:358-360.
Tsushima, S., S. Mogi, y H. Saito. 1989. Existence of Pseu¬domonas glumae on the rice seeds and development of the simple method for detecting P. glumae from the rice seeds. Bull. Kyushu Natl. Agric. Exp. Stn. 25:261-270.
Uematsy, T., D. Yoshimura, K. Nishiyama, T. Ibaragi, y H. Fujii. 1976. Pathogenic bacterium causing seedling rot of rice. Ann. Phytopathol. Soc. Jpn. 42:464-471.
Ura, H., N. Furuya, K. Liyama, M. Hidaka, K. Tsuchiya, y N. Matsuyama. 2006. Burkholderia gladioli associated with symptoms of bacterial grain rot and leaf-sheath browning of rice plants. J. Gen Plant Pathol. 72:98- 103.
Urakami, T., C. Ito-Yoshida, H. Araki, T. Kijima, K.- I. Suzuki, y K. Komagata. 1994. Transfer of Pseudomonas plantarii and Pseudomonas glumae to Burkholderia as Burkholderia spp. and description of Burkholderia vandii sp. nov. Int. J. Syst. Bacteriol. 44:235-245.
Viallard, V., I. Poirier, B. Cournoyer, J. Haurat, S. Wiebkin, K. Phhel-Keller, y J. Balandreau. 1998. Burkholderia graminis a novel species of rhizospheric Burkholderia and reassessment of Pseudomonas phenazinium pyrrocinia and Pseudomonas glathei into Burkholderia. Int. J. Syst. Bacteriol. 48:549-563.
Weinberg, J., B. Alexander, J. Majure, L. Williams, J. Kim, P. Van Damme, y J. Lipuma. 2007. Burkholderia glumae infection in an Infant with chronic granulomatous disease. J. Clin. Microbiol. 45:662-665.
Yabuuchi, E., Y. Kosako, H. Oyaizu, I. Yano, H. Hotta, Y. Hashimoto, T. Ezaki, y M. Arakawa. 1992. Proposal of Burkholderia gen. nov and transfer of seven species of the genus Pseudomonas homology group II to the new genus, with the type species Burkholderia cepacia (Palleroni y Holmes 1981) comb. nov. Microbiol. Inmunol 36:1251-1275.
Yang, X. 2004. Identification of bacterial pathogens causing panicle blight of rice in Louisiana. Thesis M.Sc. The Department of Plant Pathology and Crop Physiology, Louisiana State University and Agricultural and Mechanical College, USA.
Zhou, X.G., A.M. Mcclung, M.O. Way, Y. Jo, R.E. Tabien, y L.T. Wilson. 2011. Severe outbreak of bacterial panicle blight across Texas Rice Belt in 2010 [abstract]. Phytopathology 101:S205.
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