Ubicación, sobrevivencia y transmisión de Bipolaris oryzae - Revista ...

Ojeda y Subero / Mancha marrón en arroz causada por Bipolaris oryzae
Rev. Fac. Agron. (Maracay) 30: 27-37. 2004.
Ubicación, sobrevivencia y transmisión de
Bipolaris oryzae (Breda de Haan) Schoem., en
semillas de arroz (Oryza sativa L.)
Aceptado: noviembre, 2003
Adriana Ojeda H.*
Luis José Subero M.**
ABSTRACT
A research was conducted to study some epidemiological aspects about
the brown spot disease caused by Bipolaris oryzae. For this purpose, samples of
rice seeds in infected fields located in Payara, Portuguesa state, Venezuela,
were collected. The survival of the pathogen was evaluated in rice seeds at
different temperatures. It was established location of the pathogen within seed
and its transmission. Seeds from affected plantations showed infection caused
by the pathogen. It survived, at a higher percentage in seeds kept at temperatures
between 10º and 20ºC than at 30ºC. Pathogen was found in all seed
components but with a greater frequency in the pericarp. Bipolaris oryzae was
transmitted from infected seeds to seedlings. It was also found a positive
correlationship between the grade of seed infection and the fungus transmission.
Key words: Rice, Bipolaris oryzae, brown spot, seed, survival, trasmission.
* Instituto de Estudios Científicos y Tecnológicos (IDECYT), Universidad Nacional Experimental
Simón Rodríguez. Apdo. 47925. Caracas. Venezuela. e-mail: adrianaojedahdez@yahoo.com
** Instituto de Botánica Agrícola. Facultad de Agronomía, Universidad Central de Venezuela. Apdo.
4579. Maracay 2101. Aragua. Venezuela.
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COMPENDIO
Para estudiar algunos aspectos epidemiológicos de la mancha marrón en
arroz (Oryza sativa L.) enfermedad causada por el hongo Bipolaris oryzae, se
colectaron en campos de arroz ubicados en Payara, estado Portuguesa, muestras
de semillas procedentes de plantas infectadas las cuales fueron sometidas a diferentes
temperaturas para evaluar la supervivencia del patógeno; se estableció su
ubicación en el órgano afectado y se determinó la capacidad de transmisión del
hongo. Las semillas procesadas presentan la infección, siendo el mayor porcentaje
al estar almacenadas a 10 y 20°C y menor a los 30°C. El patógeno se encontró
localizado en todas las partes de la semilla pero más abundante en el pericarpio.
Plántulas procedentes de semillas infectadas con Bipolaris oryzae presentaron
una correlación entre el grado de manchado de la semilla y la transmisión del
hongo de la plántula.
Palabras clave: arroz, Bipolaris oryzae, mancha marrón, semilla, sobrevivencia,
transmisión
INTRODUCCION
El arroz (Oryza sativa L.) es uno de los principales cultivos cerealeros
del país (Rodríguez y Naas, 1990), siendo las enfermedades una de las principales
limitantes de la productividad y una causa de la inestabilidad del rendimiento
de este cereal en muchas áreas productoras (Groth et al., 1990; Pantoja
et al., 1997).
El ojo de pájaro o mancha marrón causado por el hongo Bipolaris oryzae
(Breda de Haan) Schoem., es una de las enfermedades más importantes en el
cultivo, está ampliamente distribuida a nivel mundial y ha sido señalada en todos
los países productores de arroz, Asia, América y Africa. En América Latina ocupa
el segundo lugar en importancia económica entre las enfermedades que afectan al
cultivo y en Venezuela, se encuentra en todas las áreas arroceras, ocasionando
daños de intensidad variable (Rodríguez y Naas, 1990; Melo Reis et al.,
1995; Martínez, 1998; Muñoz y Gamboa, 1998).
El hongo tiene gran habilidad para sobrevivir en el suelo, semillas, restos
de cosecha, en muchas especies de gramíneas (Pans Manual, 1976; Tinarelli,
1989; García, 1992; Smith et al. 1992; Muñoz y Gamboa, 1998), o en
hospederos alternos. Nyvall et al. (1995) encontraron que la incidencia de
B. oryzae y B. sorokiniana en la semilla del arroz silvestre cultivado, estaba

Ojeda y Subero / Mancha marrón en arroz causada por Bipolaris oryzae
relacionada con la severidad de la enfermedad en las hojas; el sitio de ubicación de
Bipolaris spp. en la semilla fue principalmente en las glumas y las cariopsides no
fueron infectadas. Un estudio anatómico de las semillas de arroz realizado por
Iman y Schroeder (1966) demostró que las hifas de este hongo están confinadas
al pericarpio y no fueron observadas en el endosperma; sin embargo, fueron vistas
hifas muy cercanas al embrión, pero no dentro de éste. La transmisión de B.
oryzae ha sido demosiete días y una vez desarrolladas las colonias se prepararon
láminas para ser observadas en el microscopio e identificar el patógeno.
Supervivencia del patógeno en la semilla
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A finales de la época lluviosa de 1999, se seleccionó un lote de semillas de
la variedad Palmar colectadas de parcelas en Payara, Edo. Portuguesa, las
cuales estaban infectadas con la mancha marrón, fueron colocadas en bolsas de
papel y almacenadas en incubadoras a temperaturas de 10, 20 y 30°C durante
diez meses.
Para la evaluación de la viabilidad de Bipolaris oryzae en la semilla,
mensualmente se sembraron en placas de Petri con PDA, 100 semillas de cada
tratamiento, separadas en lotes de diez cada uno, para un total de diez repeticiones
por temperatura. Las placas se dejaron en incubación durante una semana y
fueron observadas al microscopio estereoscópico para evidenciar la presencia de
micelio y/o conidios del hongo sobre las mismas; cuando no se visualizaban
claramente las estructuras del hongo, se hacían impresiones con cinta plástica
adherente y luego se observaron en el microscopio óptico de luz para confirmar
la presencia del patógeno. A los resultados obtenidos se les aplicó un ANAVAR
y una prueba de comparación de medias de Tuckey.
Para comprobar si la temperatura de almacenamiento afectaba la
germinación de la semilla, se realizaron pruebas antes y después de someter
éstas a las diferentes condiciones de almacenamiento.
Transmisión de la enfermedad por semilla infectada
Se instaló un ensayo para determinar la capacidad de transmisión de la
enfermedad a través de la semilla, se usaron 400 semillas con diferentes intensidades
de manchado de acuerdo con la escala propuesta por Prabhu y Vieira
(1989), quienes las clasificaron en diferentes categorías: sin síntomas; presencia
de puntos del tamaño de la cabeza de un alfiler; aproximadamente 25% del
área manchada; 50% o más del área manchada.

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siete días y una vez desarrolladas las colonias se prepararon láminas para ser
observadas en el microscopio e identificar el patógeno.
Supervivencia del patógeno en la semilla
A finales de la época lluviosa de 1999, se seleccionó un lote de semillas de
la variedad Palmar colectadas de parcelas en Payara, Edo. Portuguesa, las
cuales estaban infectadas con la mancha marrón, fueron colocadas en bolsas de
papel y almacenadas en incubadoras a temperaturas de 10, 20 y 30°C durante
diez meses.
Para la evaluación de la viabilidad de Bipolaris oryzae en la semilla,
mensualmente se sembraron en placas de Petri con PDA, 100 semillas de cada
tratamiento, separadas en lotes de diez cada uno, para un total de diez repeticiones
por temperatura. Las placas se dejaron en incubación durante una semana y
fueron observadas al microscopio estereoscópico para evidenciar la presencia de
micelio y/o conidios del hongo sobre las mismas; cuando no se visualizaban
claramente las estructuras del hongo, se hacían impresiones con cinta plástica
adherente y luego se observaron en el microscopio óptico de luz para confirmar
la presencia del patógeno. A los resultados obtenidos se les aplicó un ANAVAR
y una prueba de comparación de medias de Tuckey.
Para comprobar si la temperatura de almacenamiento afectaba la
germinación de la semilla, se realizaron pruebas antes y después de someter
éstas a las diferentes condiciones de almacenamiento.
Transmisión de la enfermedad por semilla infectada
Se instaló un ensayo para determinar la capacidad de transmisión de la
enfermedad a través de la semilla, se usaron 400 semillas con diferentes intensidades
de manchado de acuerdo con la escala propuesta por Prabhu y Vieira
(1989), quienes las clasificaron en diferentes categorías: sin síntomas; presencia
de puntos del tamaño de la cabeza de un alfiler; aproximadamente 25% del
área manchada; 50% o más del área manchada.
Estas semillas se separaron en lotes de 100 para cada categoría de manchado
y luego fueron sembradas en bandejas de plástico con papel absorbente
humedecido con ADE en el fondo, se colocaron 25 semillas por bandeja, para
tener cuatro repeticiones, se les cubrió con plástico transparente para producir
una cámara húmeda durante diez días y se realizaron observaciones diarias con
el fin de detectar los síntomas típicos de la enfermedad en las plántulas, tales

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como decoloración y/o quemado de las raíces, tallos y hojas, de los cuales se
realizaron aislamientos para determinar el causante de la sintomatología.
A los resultados obtenidos se les aplicó el ANAVAR, y se determinó el
coeficiente de correlación de Pearson, para establecer la asociación entre el grado
de manchado de la semilla y la transmisión de la enfermedad a las plántulas y
finalmente una prueba de comparación de medias de Tuckey.
RESULTADOS Y DISCUSION
Ubicación del patógeno en la semilla
En la Figura 1 se presentan los porcentajes de aparición de B. oryzae en
cada uno de los componentes de las semillas de arroz. Al disectar las semillas en
sus tres componentes y colocarlos en placas de Petri con PDA se evidenció la
presencia de micelio y esporulación del hongo.
% semillas infectadas
50
40
30
20
10
0
P En Em P+En P+Em En+Em P+En+Em
componente de la semilla
con desinfes. sin desinfes.
Figura 1. Ubicación de B. oryzae en los diferentes componentes de la semilla de
arroz. P = pericarpio; En = endosperma; Em = embrión.
En los dos tratamientos de las semillas, con desinfestación y sin ella, se
observó que el mayor porcentaje de aparición del hongo fue en la cubierta de la
semilla, 46 y 43%, respectivamente, en comparación con el porcentaje de semillas
con el hongo presente en los tejidos internos, siendo éste de 43 y 41% en el
endosperma y de 32 y 36% en el embrión, indicando esto que el hongo se
encuentra alojado con más frecuencia en la superficie de las semillas. En un alto
porcentaje de semillas se encontró que en ambos tratamientos el hongo se localizó
simultáneamente en todos los componentes (27 y 31%).

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Los hongos causantes del manchado y decoloración del grano, pueden
aparecer externamente sobre la lemma y la palea y/o internamente en el grano
de arroz (Sisterna y Ronco, 1994), señalamiento que concuerda con los resultados
obtenidos en esta investigación.
Los hongos necrotróficos generalmente están localizados en los tejidos de
la cubierta de la semilla; es poco frecuente la penetración más profunda de los
tejidos de almacenamiento y raramente estos organismos están presentes en los
tejidos generativos de los embriones de las semillas (Maude, 1996). Sin embargo,
en los resultados se observa que B. oryzae se ubica en todos los componentes
de la semilla de arroz y que la desinfestación no afectó su presencia. Es importante
resaltar que la ubicación del patógeno en la semilla influye en la transmisión
de la enfermedad a las plántulas y en la longevidad del patógeno en las
mismas (Maude, 1996).
Sobrevivencia del patógeno en la semilla
La Figura 2 muestra la sobrevivencia del hongo en las semillas de arroz
almacenadas a diferentes temperaturas, se observa que se presentaron diferencias
estadísticas altamente significativas (P ≤ 0.001) entre los tratamientos. Al inicio
del experimento el porcentaje de infección de semillas con B. oryzae era alto
(40%) y la tendencia de la sobrevivencia del hongo en las tres temperaturas fue
la de disminuir progresivamente a medida que transcurría el tiempo de almacenamiento.
La temperatura menos favorable para la sobrevivencia del hongo fue de
30°C; disminuyendo drásticamente el porcentaje de semillas infectadas durante
el transcurso del tiempo. A las temperaturas de 10 y 20°C también disminuyó
el porcentaje de semillas enfermas, pero con más lentitud. La germinación no
fue afectada por las temperaturas ni el tiempo de almacenamiento, manteniéndose
entre 94 y 95%.
La perpetuación o sobrevivencia de algunos hongos en la semilla ha sido
demostrada en diferentes investigaciones. Luke y Barnett (1979), trabajando
con lotes de semilla de cebada encontraron que Bipolaris persistió en éstas durante
casi 14 meses y que el aumento gradual y progresivo del porcentaje de
hongos de almacenamiento en dicha semilla fue inversamente proporcional al
descenso gradual de hongos de campo. Corynespora cassiicola es capaz de perpetuarse
en semillas de ajonjolí (Sesamum indicum L.) almacenadas a 5°C por
un período superior a diez meses, mientras que en semillas almacenadas a 26°C la
sobrevivencia disminuyó rápidamente con el tiempo, inactivándose totalmente a

Ojeda y Subero / Mancha marrón en arroz causada por Bipolaris oryzae
los diez meses; en ambas temperaturas el porcentaje de germinación durante
todo el período de almacenamiento fue alto (Navas, 1994).
Presencia patógeno (%)
45
40
35
30
25
20
15
10
5
0
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
Tiempo (meses)
10 °C 20 °C 30 °C
Figura 2. Sobrevivencia de B. oryzae en semillas de arroz almacenadas a
diferentes temperaturas.
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El almacenamiento de semillas por largos períodos de tiempo puede ser
considerado como una forma de control de enfermedades transmisibles por esta
vía, debido a la inactivación que sufren algunos hongos a medida que transcurre
el tiempo de almacén (Navas, 1994); sin embargo, con los resultados obtenidos
en esta investigación no se puede decir que el patógeno puede ser controlado a
través del almacenamiento, ya que a finales del estudio todavía los porcentajes de
semillas infectadas con el hongo en las diferentes temperaturas se mantenía alto.
Es indudable que la ubicación del patógeno en la semilla es importante,
ya que a medida que esté más interno, mayor capacidad tiene de sobrevivir
debido a la protección que le brindan los tejidos externos de los factores adversos.
Maude (1996) considera que según la morfología intrínseca de los hongos,
estos tienen diferentes capacidades de sobrevivir en la fase de semilla; de modo

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que los hongos fuertemente pigmentados con conidios de pared gruesa como los
Hyphomycetes dematiaceos (donde se incluye Bipolaris), tienen una persistencia
en la semilla, en un rango de uno a diez años. Aunque estas diferencias morfológicas
pueden influenciar la persistencia de los hongos en la semilla, ello también está
subordinado a la ubicación del organismo en la semilla (Maude, 1996).
Papel de la semilla en la transmisión de la enfermedad
Dada la importancia que tiene la semilla en la transmisión de enfermedades,
se estableció que existe una correlación altamente positiva (r = 0.7580) entre
el grado de manchado de la semilla de arroz y la transmisión del hongo
B. oryzae a las plántulas, es decir, a mayor grado de manchado de la semilla,
mayor porcentaje de transmisión del hongo a la planta.
A los resultados obtenidos se les aplicó una prueba de comparación de
medias de Tuckey para la transmisión según el grado de manchado y se encontraron
diferencias altamente significativas (P ≤ 0.001) entre el grado de manchado
0 (semillas aparentemente sanas) y los grados 2 (25% del área total de la
semilla manchado) y 4 (50% o más del área total de la semilla manchada
(Cuadro 1).
En las semillas aparentemente sanas (grado 0) se presentó un promedio
de 1.75 plántulas, donde el hongo causó un quemado basal y la muerte de la
plántula; en el grado 1 se presentaron cuatro plántulas enfermas en promedio y
en los grados 2 y 4 se presentaron 7.25 plántulas con síntomas de la enfermedad.
Los síntomas observados son: el quemado basal de las plántulas, retraso en la
germinación con presencia del patógeno y muerte, y que el patógeno tiene la
capacidad de inhibir la germinación por pudrición de la semilla. Estos resultados
concuerdan con los obtenidos por Prabhu y Vieira (1989), quienes demostraron
que el hongo B. oryzae es transmitido por las semillas de arroz y además afecta
la germinación.

Ojeda y Subero / Mancha marrón en arroz causada por Bipolaris oryzae
Cuadro 1. Transmisión de B. oryzae según el grado de manchado de la
semilla de arroz
Intensidad de manchado Promedio* transmisión
Semillas sin síntomas 1.75a
Puntos del tamaño de la cabeza de un alfiler 4.0 ab
Aproximadamente 25% del área manchada
de la semilla
7.25 b
50 % o más del área de la semilla manchada 7.25 b
Medias seguidas de letras iguales son estadísticamente iguales (P > 0.001). Prueba de Medias
de Tuckey. *N = 25 semillas.
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El hongo B. oryzae es uno de los patógenos del complejo de manchado
del grano en arroz (Rodríguez y Naas, 1990) y, a mayor intensidad de manchado
del grano, mayor transmisión del patógeno a la planta, por lo que la
semilla se transforma en un vehículo de diseminación y perpetuación del patógeno.
Brignani Neto et al. (1991), afirman que la mayoría de los patógenos que
afectan al arroz son transmitidos por la semilla y algunos de ellos se destacan
por la elevada incidencia, causando pérdidas durante la germinación.
De esta investigación se desprende que las semillas infectadas naturalmente
son capaces de transmitir la enfermedad a las plántulas y por lo tanto se constituyen
en una fuente de inóculo primario que da inicio a las epífitias.
Bajo condiciones controladas de laboratorio, B. oryzae es capaz de
transmitirse desde la semilla a las plántulas, ya sea por infección natural de las
semillas o artificialmente infectadas, y mientras mayor sea el grado de manchado
de la semilla, mayor será la probabilidad de transmisión.
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