EFECTO DE LA APLICACIÓN DE PEROXIDO DE HIDROGENO PARA LA INDUCCIÓN DE RESISTENCIA EN CHILE JALAPEÑO (CAPSICUM ANNUUM L.) CONTRA LA ENFERMEDAD DE MARCHITEZ DEL CHILE OCASINADA POR PHYTOPHTHORA CAPSICI. (1) Gómez Renaud, V. M. ; Torres-Pacheco, I. (2); Bárcena Romero A. R. (1); Cervantes Landaverde, J. J. (1); Olvera Luna, A. (1); Quijas Martínez, J. (3); Rosales Cueto, L. L. (1). (1) Facultad de Química (2) Facultad de Ingeniería Universidad Autónoma de Querétaro (3)

Centro de Ciencias Agropecuarias

Universidad Autónoma de Aguascalientes

RESUMEN Se aplicó de forma tópica la solución de peróxido de hidrógeno en plantas de chile jalapeño plantadas en un sustrato que contenía una carga de zoosporas de P. capsici determinada para lograr la infección y desarrollar la enfermedad de marchitez del chile; el material vegetal que se empleó es una variedad sensible a esta enfermedad. Para probar la efectividad del tratamiento con peróxido se hicieron comparaciones con otros tratamientos aplicados de la misma manera, los tratamientos fueron ácido jasmónico (fitohormona bien conocida que regula señales en las vías de defensa en plantas), y metan sodio junto con micorrizas y rizobacterias. Los resultados muestran la efectividad de los tratamientos, sin embargo el estudio de la productividad de las plantas no se concluyó por falta de tiempo. INTRODUCCION La enfermedad conocida como “marchitez del chile” (ocasionada por Phytophthora capsici) provoca una muerte prematura de la planta. La infección ocurre en las raíces o en la base del tallo, los primeros síntomas que se observan son el marchitamiento de las hojas sin cambios en su color, que finalmente quedan colgadas de los peciolos. En la base del tallo aparece una mancha marrón verdusca que se ennegrece de acuerdo con el grado de necrosis de los tejidos. Las raíces y tallos afectados muestran una pudrición, también ocurre la caída de las flores y los frutos anticipan su cambio a color rojo y se arrugan. Los tallos continúan erguidos con las hojas colgantes y los frutos secos y arrugados. En México se considera que la “marchitez del chile” es la enfermedad más importante de este cultivo causada por hongos, se ha reportado su presencia en todos los estados productores de chile donde las condiciones ambientales favorecen su desarrollo, particularmente en los estados de Aguascalientes, Guanajuato, San Luis Potosí, Zacatecas, Durango, Sinaloa, Sonora, Chihuahua, Querétaro, Hidalgo y Michoacán. Desde el descubrimiento de esta enfermedad los trabajos para controlarla se han enfocado contra Phytophthora tanto en el extranjero como en México, se han reportado numerosos trabajos a nivel mundial sobre control químico. Desde el año de 1966 se han desarrollado en México variedades resistentes a P. capsici. En la década de los 80’s resurgió fuertemente esta estrategia de control con el descubrimiento de 19 criollos resistentes a P. capsici originarios del estado de Morelos. Entre ellos sobresalía el “Criollo de Morelos-334” (CM-334) debido a que exhibía consistentemente un alto grado de resistencia al patógeno, sin embargo esta planta tiene hojas estrechas, pelos gruesos en su

superficie y los frutos son pequeños y picantes. Estos materiales junto con algunos introducidos de otros países fueron ampliamente usados en México y en el mundo para generar variedades resistentes. Sin embargo, desafortunadamente no se ha alcanzado el éxito esperado y la enfermedad sigue causando grandes pérdidas en el país (González-Chavira y col., 2002). En condiciones favorables, Phytophthora capsici puede causar pérdidas del 60 al 100% de la superficie de chiles cultivados; en los estados de Guanajuato, Aguascalientes y San Luis Potosí la superficie de siembra de chile se ha reducido un 60% por causa de este problema (SAGARPA, 2004). Por otra parte se conoce que las especies reactivas de oxígeno (ROS) son componentes comunes de las respuestas de defesa en plantas contra patógenos, al entrar en contacto células o tejidos vegetales con agentes microbianos ocurre una ráfaga oxidativa caracterizada por la rápida generación de peróxido de hidrogeno (H2O2). Este puede actuar como señal local para la muerte celular hipersensitiva y también como una señal difusible para la inducción de activación de genes de defensa en células adyacentes. (Orozco, 2001). Estos genes codifican para proteínas asociadas a patogénesis, genes que regulan la acumulación de compuestos fenil-propanoides y genes que codifican para enzimas desintoxicantes de ROS. Adicionalmente, la formación extracelular de ROS y la ráfaga oxidativa tienen un rol predominante en la ejecución de la muerte celular como defensa en plantas (Pellinen, 2002). MATERIALES Y METODOS Microorganismo Se empleó una cepa nativa de Phytophthora capsici. Material vegetal Capsicum annuum tipo Ancho variedad Jamaica bajo condiciones de invernadero, sembrado en vertisol colectado en la zona del bajío (Silao, Gto.). El sustrato se colocó en bolsas de polietileno. Inoculación de las plantas Se emplearon tres niveles de inoculantes. Bajo: < 250 UFC, Medio: 500 UFC, Alto: > 1000 UFC. Se empleó suelo que contenía 1000 UFC y se mezcló con fracciones de suelo estéril para lograr las concentraciones de UFC deseadas. Tratamiento con inductores de defensa Para cada planta se suministraron 50 mL de solución con un aspersor. Peróxido de hidrógeno (6mM), Metan sodio (500 Kg/Ha de suelo adicionado con micorrizas y rizobacterias), Ácido Jasmónico (250 g/ 3L). Recolección de datos Las variables de respuesta consideradas fueron la altura, diámetro de planta y sanidad de la misma. Las medidas fueron tomadas con un vernier, un flexómetro y un estándar de sanidad respectivamente.

Análisis de datos Los análisis estadísticos se realizaron con Statistical Discovery Software JMP. RESULTADOS Análisis de varianza y prueba de medias Resultados de tratamientos con la variable altura. Análisis de varianza Source DF Sum of Squares Tratamientos 3 2222.771 Repetición 2 1209.919 Error 714 47344.575 C. Total 719 50777.265 Medias de ANOVA Level Number Mean Std Error 1 180 53.3944 0.60695 2 180 51.0389 0.60695 3 180 54.8056 0.60695 4 180 55.6889 0.60695 Std Error uses a pooled estimate of error variance Comparación de medias Level Mean 4 A 55.688889 3 A B 54.805556 1 B 53.394444 2 C 51.038889 Levels not connected by same letter are significantly different Resultados de tratamientos con la variable diámetro Análisis de varianza Source DF Sum of Squares Tratamientos 3 0.634460 Repetición 2 0.047901 Error 714 60.794230 C. Total 719 61.476591 Medias de ANOVA Level Number Mean Std Error 1 180 0.661278 0.02175 2 180 0.610833 0.02175 3 180 0.694167 0.02175 4 180 0.654167 0.02175 Std Error uses a pooled estimate of error variance Comparación de medias Level Mean 3 A 0.69416667 1 A B 0.66127778 4 A B 0.65416667 2 B 0.61083333 Levels not connected by same letter are significantly different Resultados de tratamientos con variable sanidad Análisis de varianza Source DF Sum of Squares Tratamientos 3 3.87083 Repetición 2 3.80278 Error 714 388.12500 C. Total 719 395.79861 Medias de ANOVA Level Number Mean Std Error 1 180 3.16667 0.05495 2 180 3.28889 0.05495 3 180 3.10000 0.05495 4 180 3.25000 0.05495

Mean Square 740.924 604.960 66.309

Lower 95% 52.203 49.847 53.614 54.497

Mean Square 0.211487 0.023951 0.085146

Lower 95% 0.61858 0.56813 0.65147 0.61147

Mean Square 1.29028 1.90139 0.54359

Lower 95% 3.0588 3.1810 2.9921 3.1421

F Ratio 11.1738 9.1234

Prob > F F 0.0597 0.7549

Upper 95% 0.70398 0.65353 0.73687 0.69687

F Ratio 2.3736 3.4978

Upper 95% 3.2746 3.3968 3.2079 3.3579

Prob > F 0.0691 0.0308

Std Error uses a pooled estimate of error variance Comparación de medias Level Mean 2 A 3.2888889 4 A 3.2500000 1 A 3.1666667 3 A 3.1000000 Levels not connected by same letter are significantly different Resultados de altura y nivel de tratamiento Análisis de varianza Source DF Sum of Squares Nivel de Inóculo 2 1523.369 Repetición 2 1209.919 Error 715 48043.976 C. Total 719 50777.265 Medias de ANOVA Level Number Mean Std Error 1 240 51.7500 0.52913 2 240 54.2458 0.52913 3 240 55.2000 0.52913 Std Error uses a pooled estimate of error variance Comparación de medias Level Mean 3 A 55.200000 2 A 54.245833 1 B 51.750000 Levels not connected by same letter are significantly different Resultados para diámetro y nivel de inoculo Análisis de varianza Source DF Sum of Squares Nivel de Inóculo 2 0.739439 Repetición 2 0.047901 Error 715 60.689251 C. Total 719 61.476591 Medias de ANOVA Level Number Mean Std Error 1 240 0.700208 0.01881 2 240 0.628667 0.01881 3 240 0.636458 0.01881 Std Error uses a pooled estimate of error variance Comparación de medias Level Mean 1 A 0.70020833 3 B 0.63645833 2 B 0.62866667 Levels not connected by same letter are significantly different Resultados de sanidad para nivel de inoculo Análisis de varianza Source DF Nivel de Inóculo 2 Repetición 2 Error 715 C. Total 719 Medias de ANOVA Level Number Mean 1 240 3.28750 2 240 3.18750 3 240 3.12917 Std Error uses a pooled estimate of error variance Comparación de medias Level Mean 1 A 3.2875000 2 A B 3.1875000 3 B 3.1291667

Sum of Squares 3.07778 3.80278 388.91806 395.79861 Std Error 0.04761 0.04761 0.04761

Mean Square 761.685 604.960 67.194

Lower 95% 50.711 53.207 54.161

Mean Square 0.369719 0.023951 0.084880

Lower 95% 0.66329 0.59175 0.59954

Mean Square 1.53889 1.90139 0.54394

Lower 95% 3.1940 3.0940 3.0357

F Ratio 11.3355 9.0031

Prob > F F 0.0132 0.7542

Upper 95% 0.73713 0.66559 0.67338

F Ratio 2.8291 3.4956

Upper 95% 3.3810 3.2810 3.2226

Prob > F 0.0597 0.0309

Levels not connected by same letter are significantly different

DISCUSIONES Y CONCLUSIONES Los análisis estadísticos revelan que los tratamientos con niveles bajo y medio más efectivos con el metan sodio inoculante, pero para tratamientos con niveles altos el peróxido revela una efectividad similar al metan sodio inoculante tanto. Las variables que se toman en cuenta hasta ahorita son el diámetro de la planta y su altura junto con su nivel de sanidad; sin embargo, falta determinar la eficiencia de la planta para la producción de fruto, la enfermedad de marchitez del chile se hace notar durante la etapa de floración y fructificación de la planta, sin embargo hace falta más tiempo para determinar ese parámetro. REFERENCIAS BIBLIOGRAFICAS González-Chavira, M. M.; Torres Pacheco, I.; Guzmán Maldonado, H., “Patógenos involucrados en la marchitez del chile” Proceedings of the 16th International Pepper Conference Tampico, Tamaulipas, Mexico. November 10 – 12., 2002. Orozco-Cárdenas M.; Narváez-Vásquez, J.; Ryan, C. “Hydrogen Peroxide Acts as a Second Messenger for the Induction of Defense Genes in Tomato Plants in Response to Wounding, Systemin, and Methyl Jasmonate”. The Plant Cell. 13, 179–191. 2001. Pellinen, R.; Korhonen M. S.; Tauriainen, A.; Palva, E.; Kangasjärvi, J. “Hydrogen Peroxide Activates Cell Death and Defense Gene Expression in Birch”. Plant Physiol. 130, 549-560. 2002. SAGARPA. Anuario Estadístico. 2004.