Las variedades susceptibles y las plantaciones de alta densidad hacen que la industria moderna de la manzana sea más vulnerable al fuego bacteriano, como se puede ver aquí infectando un manzano. Un nuevo proyecto de investigación intensificará los esfuerzos para combatir la enfermedad. (Cortesía de George Sundin/ Universidad Estatal de Michigan)
Las variedades susceptibles y las plantaciones de alta densidad hacen que la industria moderna de la manzana sea más vulnerable al fuego bacteriano, como se puede ver aquí infectando un manzano. Un nuevo proyecto de investigación intensificará los esfuerzos para combatir la enfermedad. (Cortesía de George Sundin/ Universidad Estatal de Michigan)

Los nuevos cultivares y plantaciones de alta densidad aumentan la eficiencia de la industria de la manzana, pero también son más vulnerables al fuego bacteriano. Muchos de los cultivares nuevos y populares son más susceptibles a la enfermedad que las variedades más antiguas y tradicionales, y con los nuevos árboles agrupados de manera tan apretada, las infestaciones de fuego bacteriano pueden propagarse exponencialmente.

Debido a estos factores, George Sundin, profesor de la Universidad Estatal de Michigan y uno de los principales expertos del país en el fuego bacteriano, cree que la enfermedad es una amenaza mayor para la industria de la manzana de lo que solía ser.

“Los brotes en árboles jóvenes pueden conducir a una situación grave en cuanto a la muerte de árboles”, afirmó. “El fuego bacteriano siempre ha sido esporádico, a diferencia del moteado, pero cuando golpea, golpea mucho más fuerte que cualquier otra enfermedad en términos de su potencial para matar árboles”.

El problema requiere soluciones tanto a corto plazo (prácticas de gestión eficaces) como a largo plazo (mayor resistencia). Para acelerar y unificar la búsqueda de soluciones, Sundin organizó un proyecto el otoño pasado que reúne a investigadores de fuego bacteriano de todo el país. Con la ayuda de una subvención de 5.2 millones de dólares del Instituto Nacional de Alimentación y Agricultura del Departamento de Agricultura de los Estados Unidos, el proyecto de cuatro años, “Manejo Integral del Fuego Bacteriano para los Estados Unidos”, incluye investigadores de la Universidad de Illinois, Universidad de California, Universidad de Cornell, Universidad Estatal de Washington, Universidad Estatal de Carolina del Norte y Universidad Estatal de Oregón.

El proyecto tiene como objetivo combinar la experiencia de investigadores y educadores de extensión de todo el país para desarrollar un conjunto de prácticas de manejo del fuego bacteriano a nivel nacional que se puedan adaptar a diferentes zonas de cultivo, explicó Sundin, el líder del proyecto.

Kerik Cox, profesor asociado de Cornell, informó que el proyecto incorporará las mejores ideas de la comunidad investigadora sobre el fuego bacteriano.

“Hace diez años, no sabía quiénes eran todas las personas involucradas”, dijo. “Ahora, estamos trabajando todos juntos”.

En enero, los investigadores del proyecto se apresuraron a pedir plantas con el objetivo de plantar simultáneamente los mismos tipos de árboles en ensayos “altamente coordinados” en todo el país. Para el momento de la floración en 2022, la mayoría de los árboles habrán estado en el suelo durante un año, y los investigadores comenzarán formalmente sus ensayos de campo, señaló Cox.

El profesor de la Universidad Estatal de Michigan, George Sundin, a quien se ve aquí marcando flores para un experimento de fuego bacteriano, está liderando un proyecto de cuatro años que busca soluciones de manejo integrales para el fuego bacteriano. (Cortesía de George Sundin/ Universidad Estatal de Michigan)
El profesor de la Universidad Estatal de Michigan, George Sundin, a quien se ve aquí marcando flores para un experimento de fuego bacteriano, está liderando un proyecto de cuatro años que busca soluciones de manejo integrales para el fuego bacteriano. (Cortesía de George Sundin/ Universidad Estatal de Michigan)

Sundin estudiará las fases del fuego bacteriano en flores y brotes, continuando con la investigación previa y comenzando nuevos ensayos. Al final del proyecto, espera tener una mejor comprensión de cómo pueden ayudar los reguladores del crecimiento como Apogee (prohexadiona cálcica) e inductores de resistencia como Actigard (acibenzolar-S-metil). También espera encontrar controles biológicos eficaces como alternativas al antibiótico Kasumin (kasugamicina). Si el fuego bacteriano desarrolla resistencia a Kasumin de la misma manera que lo hizo con otro antibiótico, la estreptomicina, los productores de Michigan estarán en “un gran problema”.

Cox realizará trabajo de campo sobre el fuego bacteriano de flores y de brotes en Nueva York y compartirá los hallazgos con Sundin. Planea continuar su trabajo utilizando reguladores de crecimiento para controlar la enfermedad. 

“Los reguladores del crecimiento ayudan, pero son complicados”, dijo Cox. “Si frenan el crecimiento, es posible que no tenga fuego bacteriano, pero los árboles no alcanzan el alambre superior tan rápido”.

En ensayos recientes, Cox descubrió que la aplicación de prohexadiona cálcica en la floración en realidad puede reducir el fuego bacteriano con un impacto limitado en el crecimiento durante la temporada. Es una estrategia que pretende seguir explorando.

El proyecto también tiene un componente económico. Shadi Atallah, profesora asociada de la Universidad de Illinois, está trabajando con la profesora de la WSU, Karina Gallardo, para desarrollar modelos económicos que medirán los costos y beneficios de las técnicas de manejo del fuego bacteriano.

“Muchas veces, lo que es óptimo desde una perspectiva biológica puede o no serlo desde una perspectiva económica”, indicó Atallah. “Si usted implementa una estrategia que podría causar que los agricultores estén en peores condiciones económicas, no la adoptarán. Se tiene que encontrar un punto intermedio que cumpla con el objetivo de minimizar las enfermedades pero que mantenga las ganancias de los agricultores”.

El equipo de investigación de Awais Khan en la Universidad de Cornell ha infectado cientos de plántulas de manzano con fuego bacteriano en el invernadero. Infectan las plántulas al cortar en dos las hojas jóvenes con tijeras sumergidas en bacterias. La planta que aparece aquí muestra resistencia al fuego bacteriano y está superando la infección, mientras que muchas otras pierden tallos y hojas debido a la enfermedad. (Cortesía de Awais Khan/Universidad de Cornell)
El equipo de investigación de Awais Khan en la Universidad de Cornell ha infectado cientos de plántulas de manzano con fuego bacteriano en el invernadero. Infectan las plántulas al cortar en dos las hojas jóvenes con tijeras sumergidas en bacterias. La planta que aparece aquí muestra resistencia al fuego bacteriano y está superando la infección, mientras que muchas otras pierden tallos y hojas debido a la enfermedad. (Cortesía de Awais Khan/Universidad de Cornell)

El profesor asociado de Cornell, Awais Khan, se centra en la solución a largo plazo para el fuego bacteriano: desarrollar la resistencia de las plantas hospedantes a través del cruzamiento con manzanas silvestres resistentes a la enfermedad.

Uno de los inconvenientes del método de mejora genética tradicional es el tiempo que requiere. Después del cruzamiento inicial, se necesitan de cinco a ocho años para descubrir si la manzana tiene resistencia. Y luego, el obtentor tiene que hacer múltiples cruzamientos para volver a una calidad y tamaño de fruta comercialmente aceptables, explicó Khan.

Los recientes avances en selección basados en el ADN, la secuenciación del genoma y la inducción de la floración temprana han acortado el proceso de aproximadamente 25 años a de 10 a 12 años, aunque el resultado aún no está garantizado, afirmó.

Khan comenzará a hacer cruzamientos este año. Al final del proyecto, espera tener tres líneas de “premejoramiento” que incluyen resistencia al fuego bacteriano y al moteado, buena calidad de la fruta y floración temprana. Las líneas estarán disponibles para otros obtentores, quienes podrán usarlas para comenzar a hacer nuevos cruzamientos con cultivares de alto valor. El acceso a estas líneas de “premejoramiento” les ahorrará tiempo, porque ya se han dado los primeros pasos, afirmó.

—por Matt Milkovich