Título
Epidemiología del HLB bajo tres escenarios regionales en México.
Autor
JORGE LUIS FLORES SANCHEZ
Colaborador
GUSTAVO MORA AGUILERA (Asesor de tesis)
Nivel de Acceso
Acceso Abierto
Materias
Resumen o descripción
Tesis (Doctorado en Ciencias, especialista en Fitopatología).- Colegio de Postgraduados, 2016.
El Huanglongbing de los cítricos (HLB) es una enfermedad presente en muchas regiones citrícolas del mundo con una diseminación activa a nuevas áreas productivas. En México Candidatus Liberibacter asiaticus (CLas), agente causal del HLB, está presente desde 2009 en 23 de las 24 entidades federativas citrícolas y el vector Diaphorina citri (DC) en todo el país. Debido a las diferentes especies citrícolas, condiciones climáticas contrastantes y a la diversidad de tecnologías productivas es fundamental parametrizar las epidemias de CLas en términos de riesgos productivos. Esta investigación estudió el comportamiento epidémico de CLas en México con un enfoque regional bajo la hipótesis de que la intensidad de esta enfermedad depende de factores asociados al sistema epidemiológico y a la variabilidad regional de los mismos, siendo el tipo de cítrico y el componente tecnológico los más determinantes en la vulnerabilidad citrícola a CLas. El propósito final fue desarrollar herramientas analíticas que coadyuven al manejo regional del HLB que implementa el sector oficial federal pero que podría ser adoptado por productores. Este estudio se realizó en tres regiones citrícolas con distinto nivel de prevalencia de esta enfermedad: Pacífico (PCO) en las entidades de Colima y Michoacán con predominancia de limón mexicano (Citrus aurantifolia); Península de Yucatán (PEN) en Campeche, Quintana Roo y Yucatán; y Centro-Golfo (CG) en Puebla y Veracruz, ambas con predominancia de naranja dulce (Citrus sinensis). Ésta última correspondió a una condición asintomática. Adicionalmente, la metodología regional se validó bajo las condiciones citrícolas de Paraguay. En total se evaluaron 6, 600 árboles de diferentes especies cítricas en 311 huertos de 38 municipios. Regionalmente, se realizó un estudio comparativo sobre los factores involucrados en la intensidad epidémica del HLB entre PCO y PEN, mediante la generación de un índice multivariado (IM) de inductividad a partir de la metodología de componentes principales y factores. Este enfoque consideró la evaluación de 15 variables asociadas al sistema epidemiológico en 197 huertos. Edad de planta, nivel de manejo agronómico de huerto, concentración de CLas en planta, número de generaciones potenciales de DC y número de brotes, explicaron el 90% de la varianza. La región PCO tuvo mayor inductividad epidémica con IM=0.008 que PEN con IM=0.0005 (P<0.0001), lo que implica mayor riesgo productivo por CLas. En la región CG, debido a su naturaleza asintomática el estudio se basó en caracterizar la dispersión parcelaria y regional de la bacteria en Puebla y Veracruz, con el fin de definir el riesgo de dispersión. A nivel parcelario CLas mantuvo una dispersión activa en focos de hasta 7x8 árboles (2,352 m2) y a nivel regional se dispersó hasta 12 km. La integración de ambos métodos indicó que la dispersión de CLas-asintomático fue de baja intensidad. Esto se corroboró por la baja concentración de CLas en planta y vector con 8,846 y 285 (copias del gen 16S ADNr de CLas), respectivamente, y por la baja población de DC. Comparativamente en PCO y PEN la concentración fue de 8.8 y 8.5, y 0.7 y 0.34 (x1´000,000 copias del gen 16S ADNr de CLas), respectivamente. En PCO, región con mayor prevalencia de CLas en México, se determinó la implicación del manejo agronómico y cronicidad de infección en el impacto productivo de esta bacteria en limón mexicano. En Colima y Michoacán, en 2014 y 2015 se seleccionaron 28 huertos de alta tecnificación (AT) consistente en riego por microaspersión, óptimo nivel de nutrición, control de malezas, podas fitosanitarias, control de plagas y enfermedades, así como control sistemático de DC; y 28 huertos de baja tecnificación (BT), con riego rodado, bajo nivel de nutrición, ausencia de control de plagas y enfermedades, ausencia de podas de formación y saneamiento, y control irregular de DC. En cada huerto se determinó la cronicidad de infección de CLas, con base en la severidad promedio de síntomas en el dosel por HLB en 100 árboles y cinco variables de producción. Se encontró que la pérdida productiva fue significativamente mayor en Colima que en Michoacán (8 vs 6.3 t/ha) y en huertos con AT se obtuvo una diferencia de hasta 4 t/ha de fruta con respecto a BT (Tukey, P<0.05). Para ambas entidades, el nivel de tecnificación de los huertos aportó el 66% de la pérdida productiva mientras que la cronicidad de infección el 16%. Con la información generada se desarrollaron dos herramientas en ambiente WEB para el manejo del HLB: 1) @RCOs, la cual se basa en un método ponderativo de selección de variables de inductividad epidémica a nivel de municipio, tales como superficie citrícola, susceptibilidad de especies, carga de inóculo, índice de abundancia de DC, y tasas de dispersión de CLas para determinar el número, tamaño y localización de las Áreas Regionales de Control (ARCOS) de Diaphorina citri con simulación Monte Carlo para fines de estimar los ARCOs; y 2) Sistema Regional para el Manejo Integrado del HLB en Colima (SIREMI-HLB), el cual genera una propuesta de manejo agronómico con base en las características productivas del huerto y cronicidad de infección de CLas, indicadas por el usuario. La metodología multivariada regional se validó en la zona citrícola de Paraguay y complementariamente se evaluó el estatus epidémico del HLB, así como el efecto de la erradicación de plantas enfermas en la dispersión de la bacteria. Para este fin se realizó un IM a partir de la evaluación de siete variables del sistema epidemiológico en 22 huertos y mediante el análisis del patrón espacial de CLas a nivel parcelario. El IM indicó un gradiente de dispersión de la región de Itapúa y Caazapá (IM=0.0003 y 0.0002, respectivamente), hacia la región de Boquerón (IM=0.0002). A nivel parcelario se comprobó que la erradicación tiene un efecto en la reducción de la dispersión del HLB al mantener una incidencia y severidad a nivel dosel promedio del 29.2% (±19.9) y 12% (±7.9) a nivel país, respectivamente. El patrón espacial fue agregado y con efecto de borde en la fase inicial de la epidemia. A pesar de que CLas representa un riesgo para la citricultura mexicana esta investigación documenta la mayor vulnerabilidad regional del PCO y del limón mexicano, con pérdidas de hasta de 82% dependiente del nivel tecnológico, predominantemente definido por nutrición y manejo hídrico. Se demostró por primare vez la ocurrencia de una condición epidémica asintomática en naranja dulce, lo que sugiere una posible adaptabilidad parasítica hacia una condición moderada con un efecto crónico de largo plazo. Adicionalmente, se describió por primera vez el efecto crónico de CLas en términos de concentración bacteriana en planta y la severidad de síntomas y su efecto en la producción. Finalmente, la metodología para el establecimiento de ARCOs desarrollada en la presente investigación constituye un aporte epidemiológico tangible al ser implementada por el sector oficial desde 2013. _______________ EPIDEMIOLOGY OF HUANGLONGBING UNDER THREE REGIONAL SCENARIOS IN MEXICO. ABSTRACT: The citrus Huanglongbing (HLB) is a disease present in many citrus regions of the world with an active spread to new productive areas. In Mexico, Candidatus Liberibacter asiaticus (CLas), the causal agent of HLB is present since 2009 in 23 of the 24 citrus states as well as the vector Diaphorina citri (DC) in all country. Due to different citrus species, contrasting climatic conditions and the diversity of production technologies is essential to parameterized CLas epidemics in terms of production risk. This research studied the CLas epidemic behavior in Mexico with a regional approach under the hypothesis that the disease intensity depends on factors associated to the epidemiological system and its regional variability, being the citrus type and production technology the more determinant in the citrus vulnerability to CLas. The ultimate goal was to develop analytical tools that contribute to regional management of HLB currently implemented by the official federal sector but that could be adopted by producers. This study was conducted in three citrus regions with different levels of prevalence of the disease: Pacific (PCO) in the states of Colima and Michoacan with predominance of Mexican lime (Citrus aurantifolia); Peninsula of Yucatan (PEN) in Campeche, Quintana Roo and Yucatan; and Central Gulf (CG) in Puebla and Veracruz; both with predominance of sweet orange (Citrus sinensis). The latest corresponded to an asymptomatic condition. In adition, the regional methodology was validated under the citrus conditions of Paraguay. A total of 6,600 trees of different species in 311 citrus orchards of 38 counties were evaluated. Regionally, a comparative study on the factors involved in the epidemic intensity of HLB between PCO and PEN was conducted using a multivariate index (MI) of epidemic inductivity through Principal Components (CPs) and Factors analyses. This approach considered the evaluation of 15 variables associated with the epidemiological system in 197 orchards. Plant age, level of agronomic management, CLas concentration in the plant, number of potential generations of DC and number of shoots, accounted for 90% of the explained variance. The PCO region had greater epidemic inductivity with IM=0.008 PEN with IM=0.0005 (P <0.0001), implying greater productive risk due to CLas. In CG region, because of the asymptomatic nature of the study, the focus was to characterize the dispersion at orchard and regional level of asymptomatic-CLas in Puebla and Veracruz, in order to estimate the dispersion risk. At orchard level, CLas maintained an active dispersion in foci up to 7x8 trees (2,352 m2) and at regional up to 12 km. The integration of both methods indicated that the dispersion of asymptomatic-CLas was of low intensity. This was corroborated by the low concentration of CLas in plant and vector with 8,846 and 285 (16S rDNA gene copies of CLas), respectively, and a low DC population. Comparatively in PCO and PEN the CLas concentration was 8.8 and 8.5, and 0.7 and 0.34 (x1'000,000 of 16S rDNA gene copies of CLas), respectively. In PCO, region with the highest CLas prevalence in Mexico, the implication of agronomic management and chronicity of infection on the productive impact of the bacteria in Mexican lime was studied. In 2014 and 2015, 28 orchards were selected with high regional technology (AT), having microirrigation system, high nutrition level, weed control, plant pruning, pest and disease control, as well as systematic control of DC; and 28 orchards with low technology (BT) with surface irrigation, low nutrition level, lack of pests and diseases control, poor tree canopy structure, sanitation pruning, and irregular control of DC in Colima and Michoacan. In each orchard, chronicity infection of CLas, based on the average severity of HLB symptoms in the canopy of 100 trees was assessed as well as five production variables. The production loss was significantly higher in Colima than Michoacan (8 vs 6.3 t / ha) and orchards with AT had a difference of up to 4 t/ha fruit with respect to BT (Tukey, P <0.05). For both states, the orchards technology level contributed with 66% of the production loss while 16% related to the chronicity of infection. Two tools in WEB environment were generated for the management of HLB: 1) @RCOs, which is based in a weighted method of selected epidemic variables at county level such as the quantity of citrus hectares, susceptibility of citrus species, inoculum charge, and potential generation index of DC and dispersion rates of CLas. This approach allowed the determination of number, size and location of Regional Control Areas (ARCOS) of Diaphorina citri; and, 2) A Regional System for HLB Integrated Management in Colima (SIREMI-HLB), which generates a plan for agronomic management based on the orchard production characteristics, loaded by the user, and the specific regional epidemic intensity. The regional multivariate methodology was validated in the citrus area of Paraguay and also the HLB epidemic status in that country, as well as the effect of eradication of diseased plants in the spread was evaluated. An IM base on the evaluation of seven variables of the epidemiological system conducted in 22 orchards. The spatial pattern of HLB at orchard level was also studied. The IM suggest a dispersal gradient from Itapúa and Caazapá regions (IM = 0.0003 and 0.0002, respectively), to the Boqueron (IM = 0.0002). At orchard level it was found that eradication has an effect in reducing dispersion maintaining HLB incidence and canopy severity to an average of 29.2% (± 19.9) and 12% (± 7.9) at country level, respectively. The spatial pattern has an edge effect in the initial phase of the HLB epidemics.
Although, CLas represent a risk to the Mexican citrus industry, this research demonstrated the largest regional vulnerability of PCO and of Mexican lime. In this species, losses up to 82% were shown depending on the technological level, predominantly influenced by nutrition and irrigation system. An epidemic regional occurrence of an asymptomatic condition on sweet orange was recorded for the first time, suggesting a possible parasitic adaptability to a moderate condition with a long-term chronic effect. In addition, for the first time it was described the chronic effect of CLas in terms of bacterial concentration and severity on symptoms and its effect on citrus production. Finally, the methodology for ARCOs constitutes a tangible epidemiological contribution being implemented by the official sector since 2013.
Fecha de publicación
abril de 2016
Tipo de publicación
Tesis de doctorado
Recurso de información
Formato
application/pdf
Idioma
Español
Audiencia
Público en general
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