Agronomía Tropical. 26(5): 441-455. 1976

ENFERMEDADES DEL MAIZ EN VENEZUELA CAUSADAS POR 
VIRUS Y MICOPLASMAS (a)

RAMÓN LASTRA* y GUSTAVO E . TRUJILLO**

(a) Se agradece a la licenciada Rafaela C. de Uzcátegui y al Sr. Peter Ladera 
por su ayuda en el laboratorio; al Sr. Alejandro Piñero y a la 
Srta. Mirta de Romano por su colaboración en la microscopía electrónica.

*Laboratorio de Virus de Plantas, Centro de Microbiología y 
Biología Celular Instituto Venezolano de Investigaciones Científicas, 
Altos de Pipe, Estado Miranda, Venezuela.  
**Instituto de Botánica Agrícola, Laboratorio de Virología Vegetal, 
Bajo Seco. Facultad de Agronomía, Universidad Central de 
Venezuela. Maracay, Venezuela.

INTRODUCCION

El maíz (Zea mays L.) es el cereal más importante cultivado en Venezuela. En el año 1973 se cultivaron unas 400.000 hectáreas, con una producción promedio de 1005 Kg./hectárea (1). Sin embargo, este cereal es atacado por muchas enfermedades endémicas, encontrándose dentro de este grupo de enfermedades las virales y aquellas con características virales. Estas enfermedades revisten una especial importancia por lo grave del daño que ocasionan y porque en la mayoría de los casos no se posee material resistente, y el combate químico de las mismas es ineficaz.

En Venezuela han sido identificadas las siguientes enfermedades: Virus Mosaico del Maíz o Enanismo Rayado del Maíz (VMM) (2) (6), Virus Mosaico de la Caña de azúcar (VMC) (4, 7) Virus Hoja Blanca del Maíz (VHBM) (12) y una enfermedad denominada Mosaico Severo del Maíz (10) que según su autor podría tratarse de la enfermedad conocida en otros países como: Maize Dwarf Mosaic Virus. También ha sido reportado el achaparramiento del Maíz (Corn stunt) (8). Esta enfermedad muestra síntomas similares a l as enfermedades virales y sin embargo es causada por un espiroplasma (clase Mollicutes, orden Mycoplasmatales). Estas enfermedades presentan una gran variedad de síntomas que tienden a confundir a los fitopatólogos y a las personas relacionadas con este cultivo.

En el presente trabajo se trata de dilucidar la situación del cultivo del maíz en Venezuela en relación a este tipo de enfermedades existentes en el país así como la sintomatología de tales enfermedades.

MATERIALES Y METODOS

Se recolectaron muestras de material enfermo en varias zones del país. A través del año 1975 y durante el primer semestre 1e 1976 se supervisaron varias parcelas de maíz en el campo experimental de la Facultad de Agronomía de la Universidad Central de Venezuela (Maracay), con el fin de observar la aparición de síntomas y evaluar los porcentajes de infección de los mismos.

Pruebas de Transmisión:

a) Mecánica: Se inoculó el material colectado sobre plántulas de maíz de 10 días de germinadas. La extracción del jugo enfermo se realizó con buffer fosfato pH 7,4 utilizando un mortero y el procedimiento se realizó en frío. Las plantas a inocular fueron previamente espolvoreadas con carborundum 600.

b) Saltahojas: Se utilizaron Peregrinus maidis (Ashm.) y Dalbulus maidis (Delong y Wolco). Insectos procedentes de colonias sanas mantenidos en el invernadero fueron colocados sobre material enfermo por espacio de 7 dí as. Luego se trasaladaron a plantas sanas y permanecieron en ellas durante diez días; a continuación se cambiaron de plantas cada 4 días. Para esta operación se utilizaron microjaulas de celulosa de 3 cms. de diámetro.

c) Saltahojas del campo: los insectos se colectaron directamente sobre maíz enfermo en el campo y se colocaron sobre plantas sanas mantenidas en cilindros de celulosa, a razón de 10 insectos por planta.

d) Afidos: Se utilizaron los siguientes áfidos: Aphis gossypii (Glover) y Rhopalosiphum (Fitch). Después de un período de ayuno de 2 horas, se les dio un período de adquisición de 5-10 minutos, y a continuación fueron colocados sobre plantas sanas por 12 horas.

e) Inyección de Saltamontes: Ninfas de Peregrinus maidis (Ashm.) y Dalbulus maidis (Delong y Wolco H) provenientes de crías sanas, fueron inyectadas con extracto de hojas enfermas de maíz que presentaban diferentes tipos de síntomas. Los extractos fueron previamente clarificados a 5.000 g. por 10 minutos en presencia de buffer borate 0,005 M pH. 9 y el sobrenadante filtrado (2 papel filtro). A esta solución se le agregó amfotericina B y estreptomicina para evitar infecciones secundarias. Los insectos se inyectaron con una aguja especialmente preparada a partir de un tubo capilar. Después de inyectados los insectos se colocaron sobre plantas sanas y se cambiaron a nuevas plantas cada 7 días.

Los experimentos anteriores fueron realizados simultáneamente en 2 diferentes laboratorios:

a) Laboratorio de Virus de Plantas del Instituto Venezolano de Investigaciones Científicas;

b) Laboratorio de Bajo Seco, Facultad de Agronomía UCV.

Microscopia Electrónica:

a) Enjuagues: Pequeños fragmentos de tejido provenientes de hojas enfermas se colocaron en una gota de agua destilada. Una muestra de esta gota se colocó sobre una rejilla de microscopio electrónico, previamente cubierta con colodión y reforzada con una capa de carbón evaporado. Una vez seca, la rejilla se coloreó con 1% de ácido fosfotúngstico y se observó en un microscopio electrónico JEOL 100B.

b) Histología: Para examinar los virus "in vivo" se procedió a fijar el tejido enfermo colocando pequeños fragmentos del mismo de aproximadamente 1mm² en una solución al 2,5%de glutaraldehido en 1M de buffer fosfato pH. 7,4 durante 4 horas. Se lavó con el mismo buffer y se postfijó con una solución de 1% tetraoxido de osmio por 1/2 hora. La deshidratación del tejido se realizó con una serie de acetona y a continuación se embebió con Maraglas. El material se seccionó con un ultramocrotomo Porter-Blue utilizando una cuchilla de diamante.

Previo al examen en el microscopio electrónico, los cortes se colorearon con 1% de acetato de uranilo y con la solución Reynold's de acetato de plomo.

c) Serología: Se llevó a cabo utilizando el método de Ouchterlony, las placas de petri se prepararon de la siguiente forma: 0,0% de ionagar n.2, 0,85% de NaCI y 0,2% de Sodium azide (NaN₃ como preservativo). Jugo proveniente de plantas enfermas con virus de la caña de azúcar tuvo que ser tratado con 1% de nonidet para romper las partículas virales, previa a la realización de la serología, para de este modo facilitar la difusión del antígeno. En el caso de VMM ningún tratamiento previo del jugo enfermo fue necesario.

Otros datos:

En los campos supervisados se tomaron los siguientes datos:

a) Tipo de síntomas presentes;

b) Porcentaje en que se presentaban dichos síntomas.

Los síntomas más frecuentemente encontrados correspondieron a la enfermedad viral conocida con el nombre de Mosaico de Maíz (VMM) descrita anteriormente por otros autores en el país (2, 3, 6).

El síntoma principal de esta enfermedad consiste en un enanismo de las plantas afectadas, especialmente cuando éstas se enferman jóvenes.

El enanismo se debe al acortamiento de los entrenudos. Las hojas sin embargo, conservan su tamaño normal, pero muestran un rayado paralelo a lo largo de las mismas. En Venezuela se encuentran dos variantes de estos síntomas, en ambos casos se presenta el enanismo y el rayado de las hojas. Sin embargo, el rayado puede ser fino, en este caso nosotros llamamos a la enfermedad Virus Mosaico del Maíz - Rayado Fino (VMMRF) (Fig. 1, arriba). EL número de rayas es generalmente de 10-15 por centímetro. La otra variante presenta las líneas ligeramente más gruesas y el número de ellas es de 1-3 centímetros y la denominamos Virus Mosaico del Maíz-Raya Gruesa (VMM-RG). (Fig. 1 centro izq.). Estas dos enfermedades fueron transmitidas separadamente por un mismo vector: el saltahojas Peregrinus maidis (Ashm.) la transmisión se realizó permitiendo al insecto alimentarse sobre plantas enfermas y también mediante inyección del jugo clarificado procedente de plantas mostrando ambos síntomas. En ambos casos las plantas mostraron los síntomas correspondientes a los de la planta enferma en la cual éstos se alimentaron o de la cual se extrajo el jugo para su posterior inyección. Muestras de ambas enfermedades presentaron el mismo tipo de partículas al microscopio electrónico. Las partículas son del tipo de bala o baciliformes y pertenecen al grupo de los Rhabdovirus. EL tamaño de las mismas tiende a variar debido a que las partículas son muy inestables; sin embargo el tamaño aproximado de las mismas fue de 242 x 48 nm (Fgis. 2, 8). En los cortes histológicos de plantas enfermas con WMM-RF se pudo observar gran cantidad de partículas virales, en el citoplasma de las células infectadas, así como en la región perinuclear (Figs. 3, 12). Pueden observarse partículas cortadas en diferentes ángulos, así como algunas seccionadas horizontalmente en este caso se van en forma esférica. Cuando se realizaron reacciones serológicas con suero preparado contra el virus VMM-RF, el suero dio una reacción positiva con ambas variantes del virus o sea MMV-RF y MMV-RG (Figs. 3, 12 ). Las líneas de precipitación de VMM-RF y VMM-RG muestran convergencia lo cual indica una reacción de identidad serológica de ambos antígenos. Esta enfermedad no pudo ser transmitida mecánicamente ni con ninguno de los otros insectos probados. Todo esto sugiere que existen en Venezuela dos cepas del virus Mosaico del Maíz, los cuales denominaremos VMM-RF y VMM-RG .

EL hecho de que se encuentren dos variantes o aparentemente dos razas de esta enfermedad no es de extrañar ya que los virus existen en la naturaleza como un complejo de razas y cepas (Y) . En 1972 Herold dejó entrever que la enfermedad descrita por VAN HOOF en Roettboelia exaltata debía tratarse de otra raza del virus (3).

En los campos observados en los cuales se realizaron contajes se encontró un porcentaje de infección con el VMM-RF del 25,21 al 61,23%. El VMM-RC presentó un porcentaje del 2,60 al 15,62% o sea el virus Mosaico del Maíz afecta en un porcentaje del 30,8 al 68,35% (Cuadro 1) . Estos porcentajes de infección no pueden ser generalizados ya que las condiciones de los campos de la Facultad de Agronomía son especiales. En estos campos se siembra maíz continuamente a través de todo el año, por consiguiente existen cultivos de maíz de diferentes edades muy cerca uno del otro, lo cual trae como consecuencia que al madurar un campo los insectos van a uno más joven y con ellos llevan los virus. Este fenómeno no ocurre en las siembras comerciales.

El segundo grupo de síntomas encontrados en el maíz corresponden al descrito como Hoja Blanca del Maíz (VHBM), se caracteriza por bandas blancas a todo lo largo de las hojas. Dichas bandas son delgadas al principio, pero a medida que la enfermedad avanza, éstas se hacen más gruesas, llegando a abarcar toda el área foliar (Fig. 1, centro der.).

Esta enfermedad sólo fue posible transmitirla con el saltahojas Peregrinus maidis (Ashm.) dejando que insectos sanos se alimentaran sobre material enfermo, o por inyección de insectos sanos con jugo de material enfermo clarificado. En preparaciones de maíz enfermo con VHBM, partículas esféricas de 55-60 nm de diámetro (Foto 10) pudieron observarse en el microscopio electrónico.

Los porcentajes de infección con la enfermedad fueron relativamente bajos: del 2,8 al 12,10% (Cuadro 1).

A pesar del bajo porcentaje de infección encontrado, esta enfermedad fue regularmente observada en casi todos los campos visitados, y debido a la abundancia del vector puede ser un problema para el cultivo del maíz en el futuro.

El tercer grupo de síntomas consistió en un mosaico típico con contraste de verdes oscuros y claros; este síntoma fue variable en su intensidad y correspondió al complejo denominado Mosaico de la Caña de Azúcar (VMCA) (Fig. 1, abajo, izq.), el cual se transmitió mecánicamente a las variedades de maíz 'sicarigua mejorado' 'tiuna' 'tunapuy, y 'venezuela 1'. En las reacciones sobre estos huéspedes se pudo apreciar algunas variaciones en la intensidad con que se presentaron los síntomas, dependiendo del aislamiento con el cual fueron inoculadas las plantas. El VMCA fue transmitido sin dificultad por los áfidos Aphis gossypii (Glov.) y Rhopalosiphum maidis (Fitch). Muestras observadas en el microscopio electrónico presentaron hilos flexuosos con un tamaño aproximado de 750 x 13 mm., los cuales son característicos de este virus (Fig. 2 (9).

El hecho de encontrarse ligeras diferencias en cuanto a la sintomatología de algunas de las plantas inoculadas mecánicamente, no es de extrañar, ya que existen numerosas razas de este virus que han sido reportadas en otros países (5, 11).

De acuerdo con reacciones en plantas testigo, especialmente la línea de maíz N 20, parece ser que la raza más común del VMCA en Venezuela es la raza A. El esclarecimiento del número de cepas presentes sería de mucha utilidad para el desarrollo del cultivo, tanto de la caña como del sorgo y del maíz. Los porcentajes de infección del VMC encontrados en los campus examinados estuvieron en el orden del 2,00 al 6,39% (Cuadro 1 ), es de hacer notar que los autores han observado porcentajes mucho más elevados de esta enfermedad en otros campos de maíz.

Fue común encontrar en los campos visitados plantas enfermas con más de un virus. En general en las infecciones virales cuando existe una mezcla de éstos, la sintomatología puede ser muy diferente a la presentada por cada uno de los componentes que integran el complejo. En el caso del maíz es relativamente fácil reconocer los virus presentes en infecciones múltiples simplemente examinando los síntomas ya que ellos se muestran en forma individual. Los porcentajes de plantas con infecciones mixtas variaron entre 9,7 y 14% (Cuadro 1).

El fenómeno fue fácilmente corroborado con el microscopio electrónico donde se observaron los diferentes tipos de partícula en una misma preparación (Fig. 2 (11) o por los diferentes mecanismos de transmisión .

Otra enfermedad que fue observada, pero sólo en plantas aisladas durante el tiempo que se realizó este trabajo, fue la denominada Achaparramiento del Maíz reportada en Venezuela en 1969 (8) (Fig. 6, bajo der.). La planta enferma muestra mosaico en las hojas, enanismo y proliferación de mazorcas que no llegan a madurar. Las hojas más viejas presentan uno coloración rojiza y marchitamiento. Esta enfermedad no es de origen viral sino que es ocasionada por un micoplasma. El organismo que causa esta enfermedad tiene forma espiralada. Los espiroplasmas son procariontes sin pared celular, filtrables, móviles y helicoidales con un ancho entre 0,2-0,3 nm y de longitud variable. Estos difieren de los virus así como de todos los procariontes en su modo de reproducción. Algunos de ellos han sido cultivados "in vitro". Durante la realización de este trabajo se pudo observar por primera vez en Venezuela, el agente causante de la enfermedad, en los tejidos conductores de plantas enfermas (Foto 14). En la foto se puede observar gran cantidad de espiroplasmas en el lumen de los vasos conductores de plantas enfermas. (Un corte transversal de los mismos muestra a los espiroplasmas con una unidad de membrana y en su interior material filiforme que es el DNA celular (Fig. 4 (15) ). Ocasionalmente se observan cartes longitudinales del agente causal en los cuales se observa la forma real del patógeno Fig. 5 ). Esto confirma la presencia del achaparramiento en Venezuela ya que el reporte anterior identificó la enfermedad por los síntomas sin haber observado el agente causal de la misma. La enfermedad fue transmitida por el saltahojas Dalbulus maidis, y en el presente parece no revestir mayor importancia económica.

Los síntomas correspondientes a los tres grupos de virus denominados Mosaico del Maíz (VMM), Mosaico de la Caña de Azúcar (VMC) y Hoja Blanca del Maíz (VHB) son sumamente fáciles de determinar en el campo debido a su sintomatología característica y en el laboratorio debido a su mecanismo de transmisión, por la forma y tamaño de la partícula viral y también por reacciones serológicas (Table 2 ).

Del mismo modo es fácil determinar las combinaciones de virus que atacan a una planta de maíz.

CONCLUSIONES

Existen claramente definidos en Venezuela tres grupos de enfermedades virales, el primero y más importante hasta el presente corresponde al Virus Mosaico del Maíz. En este grupo se identificaron dos cepas diferentes, ambas caracterizadas por un enanismo marcado debido al acortamiento de los entrenudos. La cepa VMM-RF se caracteriza por presentar un rayado fino con una densidad de 10-15 rayas por cm. La cepa VMM-RG presenta una densidad de 2-3 rayas por cm. Ambasvariantes de la enfermedad son trasmitidas por el Peregrinus maidis y poseen una partícula viral baciforme (Rhabdovirus). El segundo grupo de enfermedades correspondió al de la Hoja Blanca del Maíz, la cual hasta el momento posee una sintomatología bastante homogénea caracterizada por bandas blancas que se hacen más anchas en las nuevas hojas de la planta enferma; es transmitida por el saltamontes Peregrinus maidis y su partícula viral es esférica con un diámetro de 55-60 nm.

El tercer grupo de enfermedades es el correspondiente al Mosaico de la Caña de Azúcar, donde se encontraron síntomas de mosaico muy variable en su intensidad; se transmite mecánicamente y por áfidos y su partícula viral es un hilo flexuoso.

El Achaparramiento del Maíz, enfermedad causada por un espiroplasma fue también encontrada y se logró identificar por primera vez el agente causal de la enfermedad en vasos conductores de plantas enfermas.

Fue frecuente encontrar infecciones dobles en el campo que podrían confundir al observador.

Con el presente trabajo se trata de esclarecer la situación de este cultivo en relación a este tipo de enfermedad existentes en Venezuela.

RESUMEN

Hasta ahora se han descrito en Venezuela tres grupos bien definidos de enfermedades virales en el maíz, siendo la más importante la producida por el Virus Mosaico del Maíz (VMM). Dos cepas del VMM se han identificado, ambas mostrando enanismo severo con rayado paralelo a lo largo de las hojas. La cepa VMM-RF (Virus Mosaico del Maíz-raya fine) se caracteriza por rayas finas, con una densidad de 10 a 15 lineas por centímetro. La cepa VMM-RG (Virus Mosaico del Maíz-raya gruesa) muestra estrías más gruesas, en un número de 2 a 3 líneas por centímetro. El virus causal ha sido caracterizado como un Rhabdovirus, siendo ambas cepas transmitidas por el saltahojas Peregrinus maidis. El segundo grupo es llamado: "Hoja Blanca del Maíz" (VHBM). Las plantas afectadas muestran bandas amarillo-verdosas en las hojas nuevas. Las bandas aumentan en tamaño con el tiempo, hasta que toda la hoja adquiere un color crema. Este virus también es transmitido por el Peregrinus maidis. El tercer grupo está representado por el Virus Mosaico de la Caña de azúcar (VMCA). El VMCA es la única enfermedad viral del maíz en Venezuela que puede ser transmitida mecánicamente. Las plantas afectadas muestran un típico mosaico con contrastes de verdes oscuros y claros. Esta enfermedad es fácilmente transmitida por medio de áfidos. El achaparramiento del maíz también se encuentra presente en Venezuela; esta enfermedad fue descrita con anterioridad e identificada por sus síntomas y vectores. En este reporte, mostramos su agente causal un micoplasma, en el tejido vascular de las plantas infectadas. Todas estas enfermedades pueden ser identificadas en el campo, por medio de sus síntomas, los cuales fueron constantes en las diferentes variedades de maíz examinadas. Reportamos también el porcentaje estimado de infección para cada uno de los virus y para mezclas de las mismas.

SUMMARY

LITERATURA CITADA

1. ANUARIO ESTADÍSTÍCO AGROPECUARIO. 1974. Caracas, MAC. División de Estadística.
   
   

2. HEROLD, F. 1963. Estudios sobre dos enfermedades virales del maíz en Venezuela. Acta Científica Venezolana 1: 221-227.
   
   

3. HEROLD, F. 1972. Maize Mosaic Virus. Descriptions of Plant Viruses Nº 94.
   
   

4. HEROLD, F. & WEIBEL. 1963. Electron Microscopic demostration of sgarcane mosaic virus particles in cell sof Saccharum oficinarum and Zea mays. Phytopathology 53: 469.
   
   

5. LOUIE, R. and J. K. KNOBE. 1975. Strains of Maize Dwarf Mosaic Virus. Plant Disease Reporter 59: 518-522.
   
   

6. MALAGUTTI, G. 1963. El "Enanismo Rayado" del maíz en Venezuela. Agronomía Tropical, 12: 175-193.
   
   

7. MALAGUTI, G. y A ORDOSGOITTY. 1969. El Mosaico de la caña de azúcar en siembras comerciales de maíz y sorgo. Agronomía Tropical 19: 189-196.
   
   

8. MALAGUTI, G. y A. ORDOSGOTTTY. 1969. El achaparramiento del maíz en Venezuela. Agronomía Tropical 19: 85-97
   
   

9. MATTHEWS, R. E. F. 1970. Variability In: "Plant virology" New York, Academic Press. 13, pp. 379-410.
   
   

10. ORDOSGOITTY, A. 1973. Situación fitopatológica del cultivo del maíz en Venezuela. Maracay, Centro National de Investigaciones Agropecuarias. 19 p. (Mimeografiado)
    
    

11. PIRONE, T. P. 1972. Sugarcane Mosaic Virus. Description of Plant Virus Nº 88.
    
    

12. TRUJILLO, C. E ., J. M . ACOSTA, and A. PIÑERO. A new corn virus found in Venezuela. Plant Disease Reporter 58: 122-126.

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