universidad veracruzana instituto de biotecnología y ecología aplicada

127 Pages·2014·3.69 MB·Spanish

UNIVERSIDAD VERACRUZANA

INSTITUTO DE BIOTECNOLOGÍA Y
ECOLOGÍA APLICADA

IDENTIFICACIÓN Y PATOGENICIDAD DEL AGENTE
BACTERIANO CAUSAL DE NECROSIS FOLIAR DEL CHAYOTE
(Sechium edule Jacq Sw)

TESIS QUE PARA OBTENER EL GRADO DE
DOCTOR EN CIENCIAS EN ECOLOGÍA Y BIOTECNOLOGÍA

PRESENTA

ELMIRA SAN MARTÍN ROMERO

DIRECTOR

DR. MAURICIO LUNA RODRÍGUEZ

XALAPA, VERACRUZ FEBRERO 2014
AGRADECIMIENTOS

A mi director de tesis Dr. Mauricio Luna Rodríguez, por todo su apoyo, consejos,
paciencia, regaños y asesoría oportuna para llevar acabo este trabajo de investigación.

A los miembros del comité tutoral: Dra. Lourdes G. Iglesias Andreu, Dra. Norma Flores
Estévez, Dr. Juan Carlos Noa Carrazana, Dr. Francisco Díaz Fleischer por sus comentarios,
ánimos y recomendaciones, no solo para llevar acabo esta investigación también por hacer
este proceso más agradable.

A los miembros del jurado externo Dra. María de Jesús Mattínez Hernández y Dr. José
María Ramos Prado, por sus comentarios atinados en la revisión al documento de tesis.

A todos y cada uno de los profesores de INBIOTECA mil gracias por compartir sus
conocimientos durante sus cursos: Dr.Lázaro R. Sánchez-Velásquez, Rafael, Dr Juan
Carlos Noa-Carrazana, Dr.Angel I. Ortiz-Ceballos, Dra. Lourdes G. Iglesias-Andreu, Dra
Norma,.Flores-Estévez, Dr. Francisco Díaz-Fleischer, Dra Diana Folger Pérez-Staples, Dr.
Pablo Octavio Aguilar, Dra Ana E. Dorantes Acosta, Dr. Mario A. Arteaga Vázquez. Así
como al personal técnico y administrativo, M. en C. Clara Córdova Nieto y Valencia,
MGC. Luz Alejandra Valencia.

A mis compañeros y amigos de generación por compartir este camino mis amigas Ceci,
Nadia, Thali, Rosario, y amigos Guillermo y Antero, por las preocupaciones y risas
compartidas, los quiero.

A mis amigos (as) y compañeros del LATEX, Dr. Ángel Trigos, Paty Alfonseca,
Alejandro, Marisol Morales, Margaret Pereda, Janneth Sandoval, Jorge Suárez, Sergio
Ventura, Diana Barceló, Edgar Guevara, César Espinoza, Jacel, Margarita, gracias por todo
el apoyo y comprensión brindada.

A los chicos tesistas y de servicio social del LATEX S.C., Cris, Carmen, Gabo, Moy, Fer,
Maria, Felipe, Martín, Julio, Dalia, Pascual, Roy, Maribel, por que gracias a las anécdotas y
risas hacen el ambiente de trabajo muy agradable.

AGRADECIMIENTOS

Al Dr. Mauricio Luna Rodríguez director de este trabajo doctoral por sus consejos,
asesoría, regaños, paciencia y amistad.
A los miembros del comité tutoral: Dra. Lourdes G. Iglesias Andreu, Dra. Norma Flores
Estévez, Dr. Juan Carlos Noa Carrazana y Dr. Francisco Díaz Fleischer, por sus ánimos,
observaciones, empuje y sudisposición para hacer este proceso agradable.
A los miembros del jurado externo: Dra. María de Jesús Martínez Hernandéz y Dr. José
María Ramos Prado, por sus atinados comentarios y observaciones en la revisión del
documento fina
A los Profesores y personal del INBIOTECA por brindarme sus conocimientos, amistad y
consejos durante sus cursos: Dr. Lázaro R. Sánchez-Velásquez, Dr. Juan Carlos Noa-
Carrazana, Dra. Lourdes G. Iglesias-Andreu, Dr. Francisco, Díaz-Fleischer, Dra Norma
Flores-Estévez, Dr Angel I. Ortiz Ceballos,.Dra Diana Folger Pérez-Staples, Dr. Pablo
Octavio Aguilar, Dra. Ana E. Dorantes-Acosta, Dr. Mario A. Arteaga-Vázquez, MC Clara
Córdova-Nieto, MGC. Valencia, Luz Alejandra.

A los compañeros de doctorado y generación, a mis amigas: Ceci, Nadia, Thalis, Rosario,
Jacel, Margarita, y amigos: Guillermo y Antero, Edgar, gracias por los momentos, risas,
anécdotas y precupaciones compartidas.

A mis amigos y compañeros del LATEX S.C., Dr. Ángel Trigos Landa, Paty Alfonseca,
Alejandro Salinas, Marisol Morales, Janneth Sandoval, Margaret Pereda, Sergio Ventura,
César Espinoza, por su apoyo y comprensión.

A los chicos tesistas y de servicio social del LATEX S.C. Diana Barceló, Marco Tulio,
Cris, Moy, Gabo, Fer, Julio, Dalia, Roy, Maribel, Pascual, Martín, Felipe, María, Carmen,
por el apoyo y las risas y hacer el ambiente de trabajo ameno.
AGRADECIMIENTOS

A mi madre y mi padre Soledad Romero y Valerio San martín†
por su amor y comprensión en todo momento

A mis hijos Dieguito y Dalí,
por ser la motivación de mi vida, los amo

A mi esposo Alejando Callejas,
por tu amor y apoyo en esta etapa

A mis hermanos Pily, Jorge, Mari, David, Pati† y Yeyo,
por todos los momentos, anécdotas, consejos
y amor que me brindan siempre
INSTITUTO DE BIOTECNOLOGIA Y ECOLOGIA APLICADA
UNIVERSIDAD VERACRUZANA

ECOBIOT-17A

AGRADECIMIENTOS Y CRÉDITOS INSTITUCIONALES

El presente trabajo se realizó bajo la dirección del Dr. Mauricio Luna
Rodríguez dentro de la(s) Línea de Generación y Aplicación del
Conocimiento: de Sanidad Vegetal, pertenecientes a el Cuerpo Académico:
Clave “CA-UVER-234” Nombre “Biotecnología Aplicada a la Ecología y
Sanidad Vegetal” registrados en el Instituto de Biotecnología y Ecología
Aplicada de la Universidad Veracruzana en Xalapa, Veracruz.

Se agradece al Dr. Ángel Trigos Landa director del Laboratorio de Alta
Tecnología de Xalapa, S.C. por el apoyo brindado y permitir la elaboración
del trabajo experimental de esta investigación.

Se agradece al programa de posgrado Doctorado en Ciencias en Ecología y
Biotecnología, siendo el Coordinador el Dr. Francisco Díaz Fleischer y al
Instituto de Biotecnología y Ecología Aplicada siendo director el Dr. Juan
Carlos Noa Carrazana.

Xalapa de Enríquez, Veracruz, 10 de Febrero 2014.
1

CONTENIDO

Pág.
RESUMEN GENERAL 8
CAPITULO I
I INTRODUCCIÓN
1.1.Introducción general. 11
1.2. Marco teórico 14
1.2.1. Sechium edule Jacq Sw: origen y distribución 14
1.2.2. Taxonomia y descripción 15
1.2.3. Usos y valor nutricional y medicinal 17
1.2.4. Diversidad genética 18
1.2.5. Importancia económica 19
1.2.5.1.Producción de chayote en México 19
1.2.6. Problemas fitosanitarios del cultivo 21
1.2.7. Bacterias fitopatógenas 27
1.3. Problema de investigación: La necrosis bacteriana de plantas de Sechium 30
edule Jack
1.3.1. Localización de la planta enferma 30
1.3.2. Características de variedades en estudio de patogenicidad 32
1.4. Peguntas de investigación 34
1.5.Hipótesis 34
1.6. Objetivos 34
1.6.1. Objetivo general 34
1.6.2. Objetivos específicos 34
CAPITULO II
A strain of Chryseobacterium sp. isolated from necrotic leaf tissue of chayote
(Sechium edule Jacq) 35
2.1 Abstract 36
2.2. Introduction 37
2

2.3. Materials and methods 38
2.3.1. Bacteria isolation 38
2.3.2. Pathogenecity test 39
2.3.3. Morphological, physiological and cultural characterization 40
2.3.4. Amplification and sequencing of 16S rRNA gene 41
2.4. Results 42
2.4.1 Isolation of the bacteria: physiological and cultural characterization 42
2.4.2. Morphology of the bacteria cells 42
2.4.3. Analysis of 16S rRNA gen 43
2.4.4. Pathogenicity tests 45
2.5. Discussion 45
2.6. Conclussion 50
2.7. References 51
CAPITULO III
Patogenicidad de Chryseobacterium sp. en plántulas de pepino y calabaza 55
(Pathogenicity of Chryseobacterium sp. on seedlings cucumber and pumpkin).
3.1. Resumen 56
3.3. Introducción 57
3.4. Materiales y métodos 59
3.4.1. Procedencia de la bacteria 59
3.4.2. Pruebas de patogenicidad en calabaza y pepino 60
3.5. Resultados y discusión 60
3.6. Referencias 63
CAPITULO IV 65
4.1. Discusión general 66
4.2. Conclusión 76
4.3. Referencias 78
ANEXOS 90
3

ÍNDICE DE FIGURAS

CAPITULO I

Figura Descripción Pág.
1 Sechium edule (a) rama con hojas, zarcillos y flores estaminadas y 17
pistiladas; (b) estaminadas flor, (c) Frutos
2 Variedades botánicas de Sechium edule (Jacq.) Sw.: nigrum 19
xalapensis (negro xalapa) (A), amarus silvestrys (amargo silvestre)
(B), albus levis (amarillo claro) (C1), albus dulcis (cambray) (C2),
albus minor (castilla blanco) (C3), nigrum maxima (caldero de sopa)
(D), nigrum minor (castilla verde) (E), nigrum levis (castilla negro)
(F), virens levis (verde claro) (G), nigrum spinosum (verde espinoso)
(H).
3 Sandía afectada por Acidovorax avenae pv. citrulli 24
4 Daños en planta de calabaza causadas por Erwinia tracheiphila 24
5 Tallo de una planta de calabacita italiana afectada por 25
Pectobacterium chrysanthemi.
6 Mancha bacteriana causada por Xanthomonas cucurbitae en hojas de 26
calabaza.
7 Síntoma de la mancha foliar angular de las cucurbitaceas causada por 26
Pseudomonas syringae patovar lachrymans
8 Síntomas de necrosis en hojas de chayote colectadas en los jardines 30
de la USBI.
9 Localización de la ciudad de Xalapa, Veracruz, México 31
4

CAPITULO II

Figura Descripción Pág.
1 Morphology of the cells of Chryseobacterium sp. under a scanning 42
electron microscope (Geol JSM-5600). Zoom X 17,000.
2 Phylogenetic analysis based on 16S rRNA gene sequences using the 44
Neighbor-Joining method. The percentage of replicate trees in which
the associated taxa clustered together in the bootstrap test (1000
replicates) is shown next to the branches. The tree is drawn to scale,
with branch lengths in the same units as those of the evolutionary
distances used to infer the phylogenetic tree. The evolutionary
distances were computed using the Maximum Composite Likelihood
method and are in the units of the number of base substitutions per
site.
3 Principales vías de señalización que se activan en la defensa inducida 60
de las plantas

CAPITULO III

Figura Descripción. Pág.
1 Actividad (clorosis y necrosis) de Chryseobacterium sp. en plántulas 61
de a) Cucurbita pepo L. y b) Cucumis sativus L.
2 Síntomas presentados en plántulas de calabaza y pepino inoculadas 61
con Chryseobacterium sp.
CAPITULO IV

Figura Descripción. Pág.
10 Síntomas de clorosis y necrosis en las cuatro variedades de chayote, 71
a) S. edule var. nigrum spinosum (VE), b) S.edule var. albus
spinosum (AE), c) S. edule var. nigrum xalapensis (VO), d) S. edule
var. virens levis (VC), a los 7, 14, 21 y 30 días después de inoculados
con suspensión bacteriana de Chryseobacterium sp.