Agronomía Tropical. 23(4): 379-391.1973

ALGUNOS ASPECTOS RELATIVOS A LA PRODUCCION DE LESIONES LOCALES EN CARAOTA (Phaseolus vulgaris L.) POR VIRUS MOSAICO 
COMUN DE LA CARAOTA (BCMV)

G. E. TRUJILLO * y A. W. SAETTLER **

* UCV; Facultad de Agronomía, Maracay, Venezuela
** Plant Science Research División, Agriculture Research 
Service. United States Department of Agriculture, Michigan 
State University, East Lansing, USA

INTRODUCCION

El mosaico común de la caraota (BCMV, Bean Virus 1, Marmor Phaseoli, Holmes) ha sido reportado en muchos países del mundo (9) por lo general está siempre presente donde variedades susceptibles de caraota (Phaseolus vulgaris L.) crecen. Es un virus que se transmite través de la semilla, por medio de insectos, mecánicamente y se han identificado numerosas razas del mismo (3). En variedades susceptibles puede causar grandes pérdidas.

A pesar de que el mosaico común de la caraota se conoce desde 1894 (9), la purificación de este virus ha sido sólo parcial principalmente debido a que no se poseía un huésped que produzca lesiones locales para estimar la actividad viral durante el proceso de purificación.

Trabajos cuantitativos usando un huésped que produzca lesiones locales podría permitir detallados estudios de las propiedades físicas y químicas del BCMV y de sus razas, ejemplos: estabilidad térmica, constante de sedimentación, punto isoeléctrico, longevidad in vitro, resistencia a ciertas enzimas y otros compuestos químicos. Un huésped que produzca lesiones locales podría ser valioso también en pruebas de protección cruzada y en el estudio de las relaciones entre diferentes razas del BCMV y otras virosis. Estas son algunas de las razones por la cual algunos investigadores han tratado de encontrar un huésped que produzca lesiones locales al BCMV.

Hay varios reportes en la literatura con respecto a la Producción de lesiones locales por BCMV, en todos con excepción del trabajo de ZAUMEYER and GOTH (7), las lesiones reportadas fuero obtenidas inconsistentemente y no uniformemente.

Nosotros recientemente reportamos la producción consistente de lesiones locales con 3 razas del BCMV, inoculando mecánicanicamente las hojas primarias de la variedad Monroe (2, 5, 6). Reconocida la potencial importancia de la variedad Monroe como un nuevo huésped que produce lesiones locales para el BCMV los autores discuten en el siguiente trabajo algunos aspectos relativos a la producción de lesiones locales y comparan la variedad Monroe con el material utilizado por ZAUMEYER y GOTH (7) para el mismo fin. 

MATERIALES Y METODOS

Intentos preliminares para reproducir las lesiones reportadas Por 

ZAUMEYER y GOTH

2 potes de cada una de las siguientes variedades de caraota: Pinto UI-111, Plentiful, Potomac, Dade, Monroe, Sanilac, Great Northern UI-31, Great Northern UI-123, y Stringless Green Refugee fueron inoculados con la raza tipo gel BCMV, la raza 15 (V₁₅) y la raza B (123) 9 días después de sembradas.

Las plantas inoculadas fueron colocadas en cámaras de crecimiento a tres diferentes temperaturas del aire (20-24-28°C) y 12 horas de foto-período. El inóculo fue preparado triturando tejidos infectados en 0. 01 Molar buffer fosfato (Na₂HPO₄-KH₂PO₄) pH 7,4 en proporción 1:1 (Peso en hoja en gm/ml buffer). La inoculación fue realizada frotando suavemente la cabeza del mazo de un mortero previamente sumergido en el inoculum, sobre la superficie superior de los hojas primarias, las cuales habían sido previamente espolvoreadas con carborundum 500, después de inoculadas las hojas fueron inmediatamente lavadas con una suave corriente de agua. Estos experimentos fueron repetidos a 24 y 28°C  bajo continua luz y en condiciones de invernadero (Estación de Invierno). Cada uno de estos experimentos fue repetido al menos 3 veces. 

pH del inoculum

Buffer fosfato (0,01M) de diferentes valores de pH fueron preparados variando la proporción de 0,01 M Na₂HPO₄ y 0,01 M KH₂PO₄ y 0,01  M KH₂PO₄  hasta que fue obtenido el pH deseado.

El inóculos fue entonces preparado haciendo diluciones (1:4) con los diferentes buffer. 
Grupos de 12 plantas de la variedad Monroe, de 12 días de plantadas, fueron inoculadas por el método de la media hoja (bloques al azar) (Cuadro 1). Cada planta constituye un bloque, cada media hoja de una hoja primaria una unidad y 4 tratamientos en cada bloque de 4 unidades.

Se utilizó para la inoculación la raza tipo del BCMV y los siguientes tramientos: A = pH 6,4, B = pH 7,0, C = pH 7,4 y D = pH 8,5. Un grupo adicional de 12 plantas de la variedad Monroe fue inoculada por el mismo método utilizando los siguientes pH: A' = pH 5,0, B'= pH 6,0, C'= pH 7,4 y D' = 8,5.

RESULTADOS

Intentos para reproducir las lesiones reportadas por ZAUMEYER y GOTH

Tres tipos diferentes de lesiones fueron obtenidas en los experimentos realizados. La primera clase de lesión apareció 7 días después de la inoculación, eran difíciles de apreciar y consistían en manchas cloróticas aproximadamente 2 mm. de diámetro, estas manchas o lesiones gradualmente pasaban a convertirse en necroticas, 2 o 3 semanas más tarde; y son referidas con "manchas fantasmas" (GS). Estas lesiones aparecieron en las hojas primarias de la variedad Great Northern UI-123, GREAT Northern UI:31, Pinto UI-111 y Sanilac inoculadas con BCMV₁ y BCMV₁₅  a diferentes condiciones de luz y temperatura (Cuadros 2, 3). este tipo de lesión sin embargo no fue observado consistentemente y no fue obtenido en el invernadero (Cuadro 4).

El segundo tipo de lesión, fue en forma de anillo (ringspot) 1-2 mm. de diámetro, la cual fue claramente visible 5 días después de inoculadas las plantas. Este tipo de lesión 
(Fig. 1 y 2) fue observada en las hojas primarias de las variedades Potomac, Rainy River, Plentiful, Stringless Green Refugee y Monroe, cuando fueron inoculadas con las 3 razas del BCMV (Cuadros 2, 3, 4). Sin embargo, en las 4 primeras variedades nombrada su formación fue infrecuente, mientras que siempre fueron observados en las varieades Monroe cuando las plantas inoculadas fueron mantenidas a una temperatura de 24-28ºC bajo el régimen de 12 horas luz diaria o de luz continua. A 28ºC sin embargo las lesiones fueron siempre acompañadas por fuerte necrosis de la venación de la hoja, lo cyla hacía difícil su contaje (fig. 3.)

Figura 1. arriba izquierda; lesiones en forma de anillo (ringspot) sobre la hoja primaria de la variedad 'monroe' 9 días después de inoculado con BCMV1  abajo izquierda: necrosis de las venas sobre la hoja primaria de la variedad 'Great Northern UI-31'; 7 días después de inoculada con BCMV1 a 28ºC y luz continua

Figura 2. Lesiones sobre hoja trifoliada de la variedad 'monroe' al ser inoculada con BCMV15 n condiciones de invernadero

El tercer tipo de lesión apareció sólo en las hojas de la variedad Monroe sometidas a 16-20°C (12 horas de fotoperíodo a luz continua) y en condiciones de invernadero (Estación de Invierno). Estas lesiones fueron llamadas lesiones locales (LL) (Fig. 4). Las lesiones locales fueron circulares y necróticas claramente visibles 4-5 días después de la inoculación, crecieron en diámetro desde 0,5 mm. a los 6 días hasta cerca de 0,8 mm. a los 10 días después de ser inoculadas. A través de la duración de este estudio la formación de estas LL sobre las hojas primarias de la variedad Monroe fue consistente cuandc las plantas fueron mantenidas en el invernadero o en cámaras de crecimiento (20°C).

Numerosas lesiones locales individuales fueron trituradas separadamente e inoculadas  a variedades de caraota suceptibles, obteniendose siempre los síntomas típicos de BCMV.

Inoculum pH
entre el rango de pH 6,4 - 7, los contajes de lesiones locales fueron bastante uniformes y comparables inóculos preparado en buffer de pH 5,0, 6,0 y 8,5 produjo un menor número de lesiones locales que el inóculo entre los nivles 6,4 - 7,8. A través del resto del estudio, todo el inóculo fue preparado en buffer con pH 7,4.

Inoculación de hoja trifoliadas de la variedad
Monroe con BCMV

BCMV al ser inoculado sobre hojas trifoliadas de la variedad Monroe, poduce claras lesiones locales, se observó poca variación en la producción de lesiones locales entre los folíolos de una misma hoja trifoliada (Cuadro 7).

DISCUSION

Los esfuerzos realizados por numerosos investigadores para encontrar un eficiente huésped que produzca lesiones locales para el virus del mosaico común de la caraota (BCMV) han tenido éxito sólo parcialmente. ZAUMEYER y GOTH (7) reportaron 2 tipos de nuevas lesiones locales; una de esas lesiones sin embargo, no fue producida consistentemente y consecuentemente no se continuó su estudio. Estos dos autores reportaron la consistente producción de lesiones locales necróticas por 3 razas del BCMV sobre las hojas de un material de caraota que ellos llamaron "Unnamed bean Cross from Florida".

R. A. CONNOVER, de Florida, el cual fue responsable por hacer dichos cruzamientos fue contactado por nosotros para obtener semilla de dicho material. Desafortunadamente CONNOVER ni poseía la semilla ni conocia de nadie de quien dicha semilla pudiese ser obtenida, sin embargo, él envió semilla de la variedad de caraota 'dade', la cual consideraba una línea hermana del cruce usado por ZAUMEYER y GOTH, Y debía reaccionar del mismo modo que el material usado por los investigadores citados anteriormente. 

Todos los esfuerzos para obtener lesiones en la variedad de caraota Dade al ser inoculada. con BCMV fueron negativos. Ninguna combinación de temperatura y régimen de luz tuvo éxito en estimular la producción de lesiones en la variedad 'dade'.

En vista de que semilla del "Unnamed bean cross" aparentemente no existe más y desde que 'dade', el material genético más cercano no produce lesiones locales, la atención fue dirigida a otras lesiones reportadas huéspedes que la producen.

Aunque producido solo inconsistentemente, se pensó que el estudio ser hecho del otro tipo de lesiones reportadas por ZAUMEYER y GOTH. Lesiones similares a las manchas cloróticas fueron producidas en el presente estudio (lesiones GS) sobre las hojas primarias de las variedades Great Northerns UI-31 y 123, Pinto UI-111 y Sanilac inoculadas CMV₁ y BCMV₁₅, estas son las mismas variedades usadas por ZAUMEYER y GOTH. Lesiones similares a las manchas cloróticas fueron producidas en el presente (Lesiones GS) sobre lass hojas primarias de las variedades Great Northerns  UI-111 y sanilac inoculadas con BCMV₁ y BCMV₁₅ estas son las misma variedades usadas por ZAUMEYER y GOTH. El presente estudio confirma la inconsistente ocurrencia de este tipo de lesión en esta variedad.

De la misma manera lesiones en forma de anillo (lesiones RS) fueron obtenidas en las hojas primarias de Potomac, Plentiful y Stringless Refuge inoculadas con las 3 razas del BCMV usadas en este estudio. Estas lesiones son consideradas similares a las lesiones redondas y analladas descritas por ZAUMEYER y GOTH (8), ninguna de las combinaciones de temperatura y régimen de luz utilizadas. solucionó el problema de las inconsistencias en la formación de estos tipos de lesiones.

El DR. A. L. ANDERSEN (información no publicada) notó que las plantas de la variedad 'monroe' no reaccionaban idénticamente y que algunas producían lesiones locales al ser inoculadas con la raza V15. En el presente estudio nosotros utilizamos semillas de plantas individuales guardadas por ANDERSEN y también semilla comercial de la variedad 'monroe'.

Durante el presente estudio, fueron obtenidas lesiones bien definidas en las hojas primarias de la variedad Monroe creciendo a temperaturas bajo 28°C y a diferentes condiciones de luz (luz continua y 12 horas de fotoperíodo). Dichas lesiones fueron fácilmente contadas visualmente y fueron diferentes de la rección hipersensitiva, la cual desarrolla TOCROP y otras variedades, la cual poseen el gen dominante de resistencia  al BCMV derivado de la variedad 'corbett refugee'; lesiones hipersensitivas son formadas sólo a 32°C (4). También es de notar que Monroe responde a la inoculación. con el BCMV de la misma forma tanto en las hojas primarias como en las trifoliadas de la misma.

Un importante factor para el estudio de lesiones locales en un virus de planta es el inoculum Muchos virus de plantas son particularmente susceptibles a la inactivación como causa de condiciones adversas de pH (1). BCMV parece ser bastante estable, según la formación de lesiones locales cuando el inoculum fue preparado en 0,01 m Na₂HPO₄  KH₂PO₄  y pH 6,4 - 7,8 La inactivación del virus medida por la poca formación de lesiones locales sobre las hojas de 'Monroe', comienza a ocurrir a pH 6,0 y 8,5 BCMV entonces parece ser bastante estable a un ancho rango de pH.

RESUMEN

Todos los intentos por obtener consistentemente lesiones locales sobre hojas primarias de caraota inoculada con el virus mosaico común de la caraota (BCMV), como ha sido reportado por otros autores fueron negativos.

Sin embargo, lesiones necróticas locales fueron consistentemente obtenidas sobre las hojas primarias de la variedad de caraota Monroe al ser inoculada con la raza tipo (V₁), New York 15 (V₁₅) y la raza B (V_B) del BCMV, bajo condiciones de invernadero (22-27°C) y luz natural. Las lesiones cerca del 1 mm. en diámetro, fueron también observadas cuando se inocularon hojae trifoliadas de 'monroe' con las nombradas razas del BCMV. se observó bastante uniformidad en cuanto a número de lesiones producidas cuando fue usado para la inoculación buffer fosfato con pH entre 6,4 y 7,8; hubo reducción en el número de lesiones formadas cuando el pH del buffer usado fue 5 u 8,5.

ABTRACT

All attempts to consistently obtain local lesions on rub_inoculated leaves of beau by Bean Common Mosaic (BCMV) as reported by previous workers were unseccessful. However local necrotic lesions were consistently obtained on primary leaves of the Monroe bean variety rubbed with the type (V₁), New York 15 (V₁₅)' and the strain B (V_B) of BCMV under greenhouse temperature (22-27) and (light natural) conditions. The lessions about 1 mm indiameter were formed on rub-inoculated trifoliolate leaves of Monroe bean by the same named strains of BCMV. Uniform lesion counts were obtained when inocula were prepared in 0,01 Molar Na₂ HPO₄ - KH2 PO₄ buffers pH 6.4-7.8; lesions counts  were reduced  when pH of tbe same buffers were 5 or 8,5. 

BIBLIOGRAFIA

1. MATHEWS, R. E. F. 1970. Plant virology. New York, Academic Press, 778 p. 

2. SAETTLER, A. W., and G. E. TRUJILLO. 1972. Monroe bean as a local lesion. host for bean common mosaic virus. Phytopathology 62: 489-490.

3. SILBERNAGEL, M. J. 1969. Mexican strain of bean common mosaic virus. Phytopathology 59:1809-1812.

4. THOMAS, H. R. and H. H. FISHER. 1954. A rapid method of testing snap beans for resistance to common bean mosaic virus. Plant Disease Reptr. 38:410-411.

5. TRUJILLO, G. E. and A. W. SAETTLER. 1971. Monroe bean as a new local lesion host lor bean common mosaic virus. Phytopathology 61: 1026 (Abstr).

6. TRUJILLO, G. E., and A. W. SAETTLER. 1972. Local lesion assay of bean common mosaic virus (BCMV) on "Monroe" bean. Plant Disease Reptr. 56:714-718.

7. ZAUMEYER, W. J. and R. W. GOTH. 1963. Two new types of local lesions produced on bean by the common bean mosaic virus. Phytopathology 53: 490-491.

8. ZAUMEYER, W. J. and R. W. GOTH. 1964. A new severe symptom inducing straing of common bean mosaic virus. Phytopathology. 54: 1378-1387.

9. ZAUMEYER, W. J. and H. R. THOMAS. 1957. A monographic study of bean diseases and methods lor their control. USDA. Technical Bull. 868. 255 p.