Dinámica temporal de los principales hongos fitopatógenos asociados a las raíces de maíz criollo azul (Zea mays L raza Chalco) y del ancestro silvestre teocintle (Zea mays subsp mexicana)

Abstract

El maíz (Zea mays L.) es un cultivo de suma importancia en la alimentación de las sociedades humanas, en especial para México, considerado como su centro de origen y diversidad. El ancestro silvestre del maíz es el teocintle; de manera natural existe flujo genético entre ambas especies y se reconoce el uso potencial del teocintle en el mejoramiento del maíz. Sin embargo, existen pocos trabajos sobre las interacciones planta-patógeno en teocintle, y menos sobre hongos patógenos de raíces tanto de teocintle como de maíz. El objetivo fue determinar de manera comparativa a los hongos fitopatógenos más comunes que afectan el sistema radicular del teocintle y del maíz, así como el comportamiento temporal de su incidencia y daño durante la fenología de ambas especies. Este estudio se efectúo en una parcela comercial de maíz nativo en Juchitepec y en una población silvestre de teocintle en Cocotitlán, estado de México, en 2013. De ambas especies se seleccionaron en cada muestreo, raíces con daño; se sembraron en medios de cultivo e incubaron a 27°C en oscuridad. Se seleccionaron y aislaron 78 colonias; eligiendo sólo 17 por su frecuente presencia en raíces, para la extracción y purificación de ADN, amplificación por PCR, secuenciación genética e identificación taxonómica. En maíz y teocintle, Fusarium estuvo presente durante todo su desarrollo fenológico, causando ennegrecimiento y pudriciones en las raíces; su incidencia en ambas plantas fue similar, pero las fluctuaciones temporales fueron drásticas en maíz. Fusarium oxysporum y F. fujikuroi se identificaron en raíces de maíz y teocintle. Fusarium presentó elevada incidencia y severidad en mazorcas de maíz, pero no en teocintle. Se reporta por primera vez a F. fujikuroi en raíces de maíz, a F. oxysporum y F. fujikuroi en raíces de teocintle, y la presencia de Fusarium en raíces durante toda la fenología de ambas plantas. Se desconoce el papel de Fusarium en las poblaciones silvestres de teocintle, y el del inóculo del suelo en las infecciones y fuerte daño en la parte aérea del maíz. _______________ TEMPORAL DYNAMICS OF ROOT PATHOGENIC FUNGI ASSOCIATED TO NATIVE BLUE MAIZE (Zea mays L. raza Chalco) AND THE WILD ANCESTOR TEOSINTE (Zea mays subsp. mexicana). ABSTRACT: Maize (Zea mays L.) is a very important crop in the world human societies, mainly in Mexico, which is considered its center of origin and diversity. Teosinte is accepted as the wild ancestor of maize; there is genetic flux between both species under natural conditions, and teosinte potential use for the improvement of maize genetic breeding is acknowledged. However, there are few research on the plant-pathogen relationship in teosinte, and even less on comparative studies of root pathogens between teosinte and maize. The objective of this study was to determine and compare the presence of most common root pathogenic fungi in teosinte and maize, and their disease incidence and severity progress during plant phenology. Research was carried out in a commercial plot of native maize in Juchitepec, and in a wild population of teosinte (Zea mays subsp. mexicana) in Cocotitlán, state of Mexico, in 2013. Maiz and teosinte roots with soilborne disease damage were sampled in each sampling date, and placed in selective culture media at 27°C under darkness. 78 Fusarium colonies from roots were isolated but only 17 isolates were chosen because of higher frecuency, in order to perform DNA extraction and purification, amplification by PCR, and genetic and taxonomic characterization. Fusarium was present in maize and teosinte roots during their whole phenological development causing root rots. Average disease incidence by Fusarium was similar in maize and teosinte, however the temporal dynamics was more drastic in maize than teosinte. Fusarium oxysporum and F. fujikuroi were identified in maize and teosinte roots. High incidence and severe damage was caused by Fusarium in maize ears but not in teosinte ears. This study identifies for the first time the presence of F. fujikuroi in roots of maize, of F. oxysporum and F. fujikuroi in teosinte roots, and their root incidence during the whole phenological development of both plant species. The role of Fusarium species in wild populations of teosinte is unknown, and neither is the role of Fusarium soil inoculum in the disease incidence of maize ear rots.