Distribución de la carga de inóculo regional de Candidatus Liberibacter asiaticus en Diaphorina citri en tres escenarios cítricolas de México.

Abstract

A siete años de la detección del Huanglongbing (HLB) de los cítricos en México, enfermedad causada por la bacteria Candidatus Liberibacter asiaticus (CLas), se han definido tres escenarios epidémicos regionales con diferente intensidad. El presente trabajo analizó la disponibilidad de inóculo en planta y su relación con la carga bacteriana en el vector, Diaphorina citri (Dc) (Hemyptera: Liviidae), con el fin estudiar el efecto de carga de inóculo en los procesos epidémicos regionales. En esta investigación se colectaron 665 muestras compuestas de Dc para un total de 6650 especímenes procesados, 4433 muestras compuestas de tejido vegetal obtenidas del mismo número de árboles distribuidas en 215 huertas de tres regiones citrícolas: Pacífico (Colima y Michoacán), Centro-Golfo (Puebla y Veracruz) y Península de Yucatán (Campeche, Quintana Roo y Yucatán). La presencia y cuantificación de CLas se realizó mediante la reacción en cadena de la polimerasa en tiempo real (qPCR) mediante los iniciadores HLBp (5´-TCG AGC GCG TAT GCA ATA CG-3´), HLBr (5'-GCG TTA TCC CGT AGA AAA AGG TAG-3´), y la sonda (5´- AGA CGG GTG AGT AAC GCG-3´). En Colima y Michoacán, entidades con alta intensidad epidémica y con predominio de huertas comerciales de limón mexicano (Citrus aurantifolia), la concentración de CLas en vector fue muy alta con cargas máximas estimadas de 2.5X107 copias promedio por huerta. En Yucatán, tipificado por presencia de HLB en naranja (C. sinensis) y limón persa (C. latifolia) de traspatios urbanos y rurales, además de huertos comerciales, la carga máxima promedio fue de 5X106 copias. En Veracruz y Puebla, con predominancia de huertas de naranja y limón persa, la concentración fue más baja con 4X102 copias y 1X102, respectivamente. La concentración bacteriana de muestras colectadas en los estados con mayor intensidad epidémica se ajustaron a una versión modificada del modelo Weibull mediante el procedimiento PROC NLIN de SAS v.9.0 ®. La carga de inóculo de CLas en Dc en función de la concentración bacteriana en planta mostró una curva sigmoidal con una tasa promedio de carga de inóculo estadísticamente similar (p=0.05) entre Colima y Michoacán, con b-1= 13, 599,314 (r2=0.72) y b-1= 14, 883,248 (r2=0.87), respectivamente. En el resto de los estados, debido al bajo porcentaje de muestras positivas en Dc, no se observó una clara tendencia entre la relación inóculo vector:planta por lo que el modelo no se ajustó. A nivel parcelario, el patrón espacial de la concentración bacteriana en planta y vector fue analizado con mapas interpolativos geoestadísticos con Surfer ver.10®. En siete parcelas, el patrón asociado al vector mostró un comportamiento relacionado con el patrón espacial de la concentración de CLas en planta y con el nivel tecnológico de manejo. En Colima existió una mayor carga de inóculo en la periferia (4X106 copias) y menor en el interior (2X106 copias) en una huerta con manejo tecnológico bajo. Por el contrario, se registró menor carga de inóculo en la periferia (9X104 copias) y mayor en el centro (1X105 copias) en una huerta con manejo tecnológico alto, aunque en general la carga bacteriana fue menor respecto a la de baja tecnología. En Michoacán y Veracruz, donde CLas se encuentra bajo un proceso activo de dispersión, el patrón se caracterizó por exhibir un avance del borde hacia el interior de las huertas con concentraciones en Dc de 3x105 y 2x102 copias, y 1X105 y 1 X102 copias en las periferias y en el centro (resultados promedio de dos huertas), respectivamente. En Puebla las muestras de Dc fueron negativas por lo que no se conformó un patrón espacial. Este es el primer trabajo que estudia la relación de carga de inóculo de CLas en planta y vector a nivel regional, asimismo, se hace la propuesta de un umbral de adquisición de CLas por Dc en el rango de 2,694 y 13,900 copias del gen 16S ADNr en plantas de limón mexicano. _______________ DISTRIBUTION OF THE BURDEN INOCULUM REGIONAL OF Candidatus Liberibacter asiaticus INOCULUM Diaphorina citri IN THREE SCENARIOS OF CITRUS MEXICO. ABSTRACT: Seven years after the detection of Huanglongbing (HLB) of citrus in Mexico, a disease caused by the bacterium Candidatus Liberibacter asiaticus (CLAS), three regional epidemic scenarios had been defined with different intensity. This study analyzed the availability of inoculum in relation to the plant and bacterial load in the vector, Diaphorina citri (Dc) (Hemyptera: Liviidae), in order to study the effect of inoculum burden in regional epidemic processes. In this research, 665 composite samples of Dc were collected for a total of 6,650 processed specimens, 4,433 composite samples of plant tissue obtained from the same number of trees distributed in 215 citrus orchards from three regions: Pacific (Colima and Michoacan), Central Gulf (Puebla and Veracruz) and Peninsula of Yucatan (Campeche, Quintana Roo and Yucatan). The presence and quantification of CLAS was performed by polymerase chain reaction in real time (qPCR) using the primers HLBp HLBp (5´-TCG AGC GCG TAT GCA ATA CG-3´), HLBr (5'-GCG TTA TCC CGT AGA AAA AGG TAG-3´), and probe (5´- AGA CGG GTG AGT AAC GCG-3´). In Colima and Michoacan, entities with high epidemic intensity and predominance of commercial orchards of Mexican lemon (Citrus aurantifolia), the concentration of CLAS in the vector was very high with maximum loads of 2.5X107 average copies per orchard. In Yucatan, typified by the presence of HLB in orange (C. sinensis) and Persian lemon (C. latifolia) in urban and rural backyards as well as commercial orchards, the average peak of load was 5x106 copies. In Veracruz and Puebla, with a predominance of orange orchards and Persian lime, the concentration was lower with 4X102 and 1X102 copies, respectively. The bacterial concentration of samples collected in the states with the greatest epidemic intensity were fitted to a modified version of the Weibull model using SAS PROC NLIN ® v.9.0. The burden of inoculum of CLAS in Dc on the bacterial concentration in plant showed a sigmoidal curve, with an average statistically similar loading rate of inoculum (p=0.05) between Colima and Michoacan, with b-1 = 13, 599.314 (r2 = 0.72) and b-1 = 14, 883.248 (r2 = 0.87), respectively. In other entities, due to the low percentage of positive samples in Dc, a clear trend between the relationships of inoculum-vector-plant was not observed so the model was not adjusted. At plot level, the spatial pattern of concentration in plant and bacterial vector was analyzed with geostatistical interpolation maps with Surfer ver.10®. In seven plots, the pattern associated with the vector showed a behavior related to the spatial pattern of concentration of CLAS in plant and with the technological management level. In Colima there was a greater burden of inoculum in the periphery (4X106 copies), and lower inside (2x106 copies) the orchard with low technological management. Conversely, a lower burden of inoculum in the periphery was recorded (9X104 copies) and higher in the center (1x105 copies) of orchard with high technological management, although generally lesser bacterial load was relative to low technology. In Michoacan and Veracruz, where CLAS is under an active process of dispersion, the pattern was characterized by exhibiting an increase of edge into the orchards with concentrations in Dc 3x105 and 2x102 copies, 1X105 and 1 X102 copies in the peripheries, and in the center, (average of two orchards results) respectively. In Puebla, Dc samples were negative so a spatial pattern was not formed. This is the first work that studies the relationship between inoculum burden from CLAS in plant and vector at the regional level, likewise, a proposed is made about a threshold of acquisition of CLAS by Dc in a range of 2,694 and 13,900 copies of the gene 16S DNAr in Mexican lemon plants.