El raquitismo de los retoños [Leifsonia xyli subsp. xyli (Davis) Evtushenko], es una de las enfermedades más difundidas en las regiones cañeras del mundo, ocasionando cuantiosas pérdidas al cultivo. Por sus características, aparentemente asintomáticas y su fácil forma de propagación, ha alcanzado una diseminación generalizada en Cuba (Delgado-Padrón et al., 2018Delgado-Padrón, J., Pérez-Pérez, J. de las M., Aday-Díaz, O. de la C., Casas-González, M., Casero-Rodríguez, T., Pardo-Mora, L., La O, M., & Hechavarría, M. (2018). Distribución del raquitismo de los retoños (Leifsonia xyli subsp. Xyli) en caña de azúcar en Cuba. Revista de Protección Vegetal, 33(1), 1-8.; Rodríguez et al., 2014Rodríguez, M., Rodríguez, E., Alfonso, I., & Fuentes, A. (2014). Enfermedades y plagas. En Instructivo técnico para el manejo de la caña de azúcar. INICA, La Habana, Cuba.; Santana et al., 2014Santana, I., González, M., Crespo, R., & Guillen, S. (2014). Enfermedades y plagas. Instructivo técnico para el manejo de la caña de azúcar. INICA, La Habana, Cuba.).
Su agente causal es una bacteria que se disemina por el fluido fibrovascular del xilema en la planta, interfiere en el transporte de agua y nutrientes. Produce retraso del crecimiento, disminución del número de tallos por cepa y plantas con apariencia raquítica (Oropeza & Alonso, 2016Oropeza, M., & Alonso, G. (2016). Leifsonia xyli subsp. Xyli, patógeno de la caña de azúcar en Venezuela: Agente causal del raquitismo de los retoños de la caña de azúcar. Editorial Académica Española, Madrid, España.). En la base de los entrenudos en el interior de las plantas infectadas pueden presentarse pequeños puntos, comas y rayas cortas de color amarillo, anaranjado, rosado o rojizo café (Singh et al., 2020Singh, D., Kaur, S., & Singh, J. (2020). Package of Practices for the Crops of Punjab Kharif 2020. Punjab Agricultural University Ludhiana, 37(1), 1-169.). Causa deterioro del plantón y diferencias entre estos, con varios tallos raquíticos, cuyo número aumenta en relación con la cantidad de cortes del campo (Yulianti et al., 2019Yulianti, T., Wijayanti, K., & Supriyono, S. (2019). Management of ratoon stunting disease by hot water treatment to provide healthy cane seed. 418, 20pp.; Yulianti & Wijayanti, 2020Yulianti, T., & Wijayanti, K. S. (2020). Management of ratoon stunting disease by hot water treatment to provide healthy cane seed. 418(1), 1-7.). Reduce la altura de las plantas entre el 15 y el 53%; el diámetro del tallo en 4 mm y del 4,02 al 41,43% del rendimiento con respecto a las sanas (Kazeem & Ikotun, 2019Kazeem, S. A., & Ikotun, B. (2019). Effect of Leifsonia xyli subsp. Xyli on growth and yield of sugarcane in Nigeria. Journal of Plant Pathology, 101(3), 587-595.). Todo esto depende de la tolerancia del cultivar ante la enfermedad, la cantidad de retoños cosechados sin reponer la cepa, las atenciones agronómicas efectuadas al cultivo, los estados de estrés a los que está sometida la caña de azúcar, así como la utilización de material de propagación infectado y los instrumentos de corte que facilitan su diseminación en las plantaciones (Kazeem et al., 2015Kazeem, S. A., Ikotun, B., Awosusi, O. O., Wintola, A. P., & Wada, A. C. (2015). Status of ratoon stunting disease of sugarcane (Leifsonia xyli subsp. Xyli) in Nigeria. Tropical Plant Pathology, 40(5), 350-354.; Lemma et al., 2015Lemma, A., Tafesse, A., & Tekle, A. (2015). Status of ratton stunting disease (Lefisonia xyli subsp xyli) in the initial seed cane and seed cane fields of Wonji Sugar factory. Global Science Research Journals. ISSN, 3(2), 213-217.).
En Cuba bajo condiciones de inoculación artificial, (Pérez & López, 1983Pérez, J. R., & López, M. (1983). Importancia del raquitismo de los retoños (RSD) de la caña de azúcar. Ciencias de la Agricultura, 17, 3-12.), estimaron pérdidas del 30% como promedio en 20 cultivares, alcanzando algunos valores de detrimento por encima del 50%. Sin embargo, muchas veces las pérdidas que informa la literatura son obtenidas en parcelas experimentales y no siempre se cuenta con elementos suficientes para valorar las afectaciones directamente en la producción. Recientemente, en seis cultivares en explotación, se obtuvo una media de reducción del rendimiento agrícola entre el 10 y 15% del peso de los tallos infectados respecto a los sanos (Pérez et al., 2020Pérez, J. R., Pérez, Y., Leyva, Y., Pérez, Y., & Pellón, Y. (2020). Afectación del rendimiento en cultivares infectados por raquitismo de los retoños (RSD) de la caña de azúcar en Cuba. Revista Cuba & Caña, 23(2), 20-24.).
(Mutonyi & Nyongesa, 2016Mutonyi, J., & Nyongesa, H. (2016). Incidence and prevalence of ratoon stunting disease (Leifsonia xyli subsp. Xyli, Evtushenko) in the mumias sugar cane growing zone Kenya. IOSR Journal of Agriculture and Veterinary Science (IOSR-JAVS), 9(11), 28-31.), señalan que para bajar la prevalencia de la enfermedad en la caña de azúcar se debe usar semilla libre del agente patógeno, desinfectar los instrumentos de corte y el tratamiento hidrotérmico a la semilla, debe hacerse de forma sistemática para poder reducir al mínimo la concentración de la bacteria en el interior de los tejidos de los tallos.
Por otro lado, la resistencia a enfermedades de la caña de azúcar se ha empleado desde hace muchos años como la principal vía de control de las patologías en este cultivo. Para lograr este propósito es necesario conocer el comportamiento de los individuos que conforman la Colección de Germoplasma ante la enfermedad, con la finalidad de dirigir, adecuadamente, el Programa Nacional de Obtención de Cultivares y la estructura de éstos en el país. En el presente trabajo se presentan los resultados de un estudio sobre la propagación del raquitismo de los retoños en la Colección de Germoplasma de la caña de azúcar en Cuba.
En la Colección de Germoplasma de la Estación Provincial de Investigaciones de la Caña de Azúcar (EPICA) de Matanzas, ubicada en el municipio de Jovellanos de la referida provincia, se seleccionaron al azar individuos de caña de azúcar de las formas e híbridos en diferentes estados generacionales con más de 10 meses de edad. De éstos se tomó un tallo al azar, en el que se colectaron los entrenudos del tercio basal. Con un horadador estéril se extrajo un cilindro de cinco centímetros de longitud y uno de diámetro de una sección cercana a la banda de raíces del primer entrenudo y se conservaron a -200C.
El procesamiento de las muestras se realizó en el laboratorio del Instituto de Investigaciones de la Caña de Azúcar (INICA). Los jugos fueron obtenidos bajo condiciones asépticas (gabinete de bioseguridad), con una pinza estéril se hizo presión en los cilindros según metodología de (Taher-Khani, 2010Taher-Khani, K. (2010). Bases metodológicas para el manejo integrado del raquitismo de los retoños de la cana de azúcar en Irán [Tesis Doctoral. INICA-Sugarcane and By-Products Development Co. (Tesis en opción al grado científico de Doctor en Ciencias Agrícolas)]. Universidad Central de las Villas (UCLV), Santa Clara, Villa Clara, Cuba.). De los fluidos extraídos se tomó una porción de 200 μL y se centrifugaron a 10 000 rpm. El precipitado se resuspendió en 100 μL de agua destilada estéril. Luego se incubó durante diez minutos a 100 0C con el objetivo de disminuir el efecto inhibidor de los taninos, la sacarosa y los fenoles que se encuentran en los fluidos de la caña de azúcar. En la reacción en cadena de la polimerasa se utilizaron los iniciadores específicos que responden a secuencias únicas de la bacteria Leifsonia xyli subsp. xyli, Cxx-1: 5’ CCG AAG TGA GCA GAT TGA CC 3´ y Cxx-2: 5’ ACC CTG TGT TGT TTT CAA CG 3´ según (Pan et al., 1998Pan, Y.-B., Grisham, M. P., Burner, D. M., Damann Jr, K. E., & Wei, Q. (1998). A polymerase chain reaction protocol for the detection of Clavibacter xyli subsp. Xyli, the causal bacterium of sugarcane ratoon stunting disease. Plant disease, 82(3), 285-290.), diseñados a partir de la región intergénica 23S del RNAr que generan productos de amplificación de 438 pb. Se empleó un marcador de peso molecular de 100 pares de bases (pb) (Promega).
Los productos de amplificación fueron analizados mediante electroforesis en gel de agarosa al 0,8% preparado con solución tampón TBE 0,5 X (45 mM Tris; 45 mM de ácido bórico y 1 mM EDTA) a 20 V en cámara horizontal Labolan. Para la visualización de los productos el gel se tiñó con 100 mL de solución TBE 0,5 X adicionando un microlitro de gel red de la firma GenBiotech. Estos productos se visualizaron mediante luz ultra violeta con un equipo marca Vilber Laurmat.
La bacteria Leifsonia xyli subsp. xyli se detectó en el 50% de las muestras analizadas y en el 63% de las formas originales del género Saccharum estudiadas (Figura 1).
En la Figura 2 se observa una respuesta diferencial de las formas originales. En S barberi no se detectó la bacteria, mientras que las muestras de S. robustum fueron todas positivas.
Puede haber genes de resistencia a la bacteria en el 37% de las formas originales del género Saccharum (barberi, officinarum, sinense) donde ésta no se detectó (Figura 2); aunque se precisa realizar estudios de resistencia en condiciones controladas. En los híbridos (Figura 1) se puede trabajar directamente en el establecimiento de cruces comerciales, en tanto en las otras hay que establecer líneas de mejora.
(Roach, 1992Roach, B. (1992). Susceptibility to ratoon stunting disease in the Saccharum complex and feasibility of breeding for resistance. Sugar Cane, 3, 1-11.), determinó fuentes de resistencia al organismo causal del raquitismo de los retoños en la Colección de Germoplasma de la caña de azúcar de Australia y concluyó que los individuos de la especie silvestre Saccharum spontaneum son capaces de soportar mayores concentraciones de la bacteria que los pertenecientes a la especie noble Saccharum officinarum. De esta forma, se dieron los primeros pasos en dicho país, que permitieron demostrar la posibilidad de emplear la mejora genética para obtener cultivares resistentes a Leifsonia xyli subsp. xyli. En Irán se plantea la existencia de un grupo de ancestros comunes, entre los que se destacan los descendientes de Saccharum officinarum, que se pueden considerar en los programas de mejora genética como posibles fuentes de resistencia ante esta bacteria (Taher-Khani, 2010Taher-Khani, K. (2010). Bases metodológicas para el manejo integrado del raquitismo de los retoños de la cana de azúcar en Irán [Tesis Doctoral. INICA-Sugarcane and By-Products Development Co. (Tesis en opción al grado científico de Doctor en Ciencias Agrícolas)]. Universidad Central de las Villas (UCLV), Santa Clara, Villa Clara, Cuba.).
En Cuba, la existencia de posibles fuentes de resistencia en las formas originales de las especies de Saccharum, géneros afines e híbridos en diferentes estadios de avance generacional, ya se han informado con la evaluación de un gran número de genotipos de esta Colección de Germoplasma con el empleo de la microscopía con contraste de fases (Chinea et al., 2012Chinea, A., Pérez, G., Chinea, A., Cabrera, L., Cruz, R., Pérez, J., & Pérez, Y. (2012). Resistencia natural del germoplasma de la caña de azúcar a enfermedades comunes en Cuba. Memorias del evento: Jornada Científico Productiva por el por el 65 Aniversario de la Estación Provincial de Investigaciones de la Caña de Azúcar “Antonio Mesa”. Jovellanos, Matanzas, Cuba, 15 de noviembre de 2012, 65.). Más recientemente (Delgado-Padrón et al., 2018Delgado-Padrón, J., Pérez-Pérez, J. de las M., Aday-Díaz, O. de la C., Casas-González, M., Casero-Rodríguez, T., Pardo-Mora, L., La O, M., & Hechavarría, M. (2018). Distribución del raquitismo de los retoños (Leifsonia xyli subsp. Xyli) en caña de azúcar en Cuba. Revista de Protección Vegetal, 33(1), 1-8.), detectaron la bacteria solamente en el 29% de los individuos evaluados mediante la Inmuno Impresión Directa de Tejidos.
Con este trabajo se brinda una continuidad a los estudios para conocer el comportamiento de los diferentes individuos que conforman la Colección de Germoplasma ante Leifsonia xyli subsp. xyli, y de esta forma recomendar su utilización para implementar líneas de mejora ante esta bacteria en el Programa de Fitomejoramiento de la caña de azúcar en Cuba. Especial atención se debe tener en su manejo para evitar la pérdida de los genotipos de mejor comportamiento, lo cual garantiza la variabilidad genética para mantener y potenciar la eficiencia del Programa de Mejoramiento de la caña de azúcar en el país y como material de intercambio con otras naciones del mundo.