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Caracterización e identificación de Burkholderia glumae en semillas de variedades de arroz (Oryza sativa) cultivadas en México
por Gabriel Alejandro Hernández Nava, Sergio Aranda Ocampo*, Guadalupe Valdovinos Ponce, Obdulia Segura León, Mónica Osnaya González, Eridani García Vázquez, Sergio Ramírez Rojas, Leonardo Hernández Aragón
*Autor de Correspondencia.
Recibido: 19/agosto/2024 – Publicado:
21/abril/2025
DOI:
https://doi.org/10.18781/R.MEX.FIT.2408-3
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Resumen Antecedentes/Objetivo. Burkholderia glumae es el patógeno transmitido por semilla más importante que disminuye el rendimiento de arroz (Oryza sativa). En 2022, se observaron semillas con síntomas de manchado de glumas en México. El objetivo de esta investigación fue caracterizar e identificar el agente causal de los síntomas de manchado de glumas de 11 variedades de arroz cultivadas en México.
Materiales y Métodos. Se analizaron 37 muestras de semillas. De cada muestra se desinfestó 1 g de semilla con hipoclorito de sodio y se maceraron en amortiguador PBS; de aquí, se sembraron en los medios de cultivo SPG, B de King y Wilbrinks. Las cepas bacterianas aisladas se caracterizaron mediante API20 y se identificaron por amplificación y secuenciación parcial de genes universales y específicos. La patogenicidad se evaluó por inoculación de una suspensión de 3.5 x 108 UFC mL-1 en semillas y plántulas de arroz de las variedades Milagro Filipino e INIFLAR-R.
Resultados. De 37 muestras, en nueve (24.3 %) se obtuvieron 11 aislados con la morfología descrita para B. glumae. La caracterización mediante API20 identificó dos grupos con perfil metabólico diferente entre las 11 cepas. Por PCR, las 11 cepas se identificaron con 100% de cobertura como B. glumae con los iniciadores universales 8F 1492R, y específicos a B. glumae Bglu3F-Bglu3R y OgF-OgR. La patogenicidad de B. glumae se confirmó en semillas y plántulas de arroz de las variedades Milagro Filipino e INIFLAR-R.
Conclusión. B. glumae es el agente causal de los síntomas de manchado de glumas de semillas de arroz y se detectó en semillas de siete variedades (63.6 %): GOLFO FL-16, INIFLAR-R, INIFLAR-RT, IRGA, Milagro Filipino, Morelos A-98 y PACÍFICO FL-15 de 11 variedades de arroz cultivadas en México.
Palabras clave: Tizón bacteriano panícula, Aislamiento, Variedades, Patogenicidad
Figura 1. Síntomas de manchado de glumas en panículas y semillas en las variedades de arroz, A. MILAGRO FILIPINO, B. MORELOS A-98, C. PACÍFICO FL-15, D. IRGA. Síntomas de manchado de semillas en las variedades de arroz, E. MILAGRO FILIPINO, F. MORELOS A-98.
Figura 2. Características morfológicas de las colonias bacterianas aisladas de semillas de arroz con síntomas de manchado de glumas. Cultivo de las colonias a 28 °C por 72 h en medio de cultivo. A. Sacarosa fosfato-glutamato (S-PG), B. B de King, C. Wilbrinks.
Figura 3. Detección de B. glumae mediante PCR punto final. Amplificación parcial de los genes: A. 16S rRNA con los iniciadores 8F-1492R (1500 pb). B. Proteína putativa con los iniciadores Bglu3 (174 pb). C. Espacio intergénico 16S-23S rRNA con los iniciadores Og (402 pb). Carril 1: INIFLAR-R (CPM01); carriles 2-3: INIFLAR-RT (CPM02 y CPM03, respectivamente); Carril 4: GOLFO FL-16 (CPM04); carriles 5-6: PACÍFICO FL-15 (CPM05 y CPM06, respectivamente); carriles 7-9: Milagro Filipino (CPN01, CPN03 y CPJ02, respectivamente); carril 10: IRGA (CPJ01) y carril 11: Morelos A-98 (CPN02). MM: Marcador molecular 100 pb (GOLDBIO); (-): Control negativo (agua destilada estéril).
Figura 4. Análisis filogenético del fragmento de la región 16S rRNA de 11 cepas de B. glumae aisladas en México. Árbol filogenético consenso inferido por el método Máxima verosimilitud. Modelo GTR+G+I y 500 repeticiones de Bootstrap. La secuencia CP098321.1 de Burkholderia gladioli se incluyó como grupo externo. = Cepas de B. glumae aisladas de semillas con síntomas de necrosis en glumas de variedades de arroz cultivadas en México.
Figura 5. Síntomas inducidos por B. glumae CPM01 a los 15 ddi en semillas y plántulas de arroz. Variedad MILAGRO FILIPINO: A. Testigo, inmersión de semilla en agua destilada estéril. B. Necrosis y pudrición de semillas, raíces y tallo. C. Reducción del crecimiento y desarrollo anormal de raíces. Variedad INIFLAR-R: D. Testigo, aspersión de agua destilada estéril en tallo. E. Necrosis y pudrición de tallo de plántulas. F. Reducción del crecimiento y desarrollo anormal de raíces.
Cuadro 1. Variedades de arroz analizadas para la identificación del agente causal del manchado de glumas en semillas.
Cuadro 2. Iniciadores utilizados para la identificación de bacterias aisladas de semillas con síntomas de manchado en glumas de variedades de arroz cultivadas en México.
Cuadro 3. Cepas bacterianas con fenotipo de B. glumae aisladas de semillas con síntomas de manchado de glumas en variedades de arroz cultivadas en México.
Cuadro 4. Caracterización fisiológica y bioquímica mediante API 20E de 11 cepas con fenotipo de B. glumae aisladas de semilla de arroz con síntomas de necrosis en glumas.
Cuadro 5. Identificación molecular de 11 cepas aisladas de semillas de variedades de arroz cultivadas en México con síntomas de manchado de glumas.
