Caracterización morfológica y molecular de dos especies de nematodos fitoparásitos de mayor prevalencia asociados al cultivo de piña en el Valle del Cauca, Colombia

Abstract

Phytoparasitic nematodes in the cultivation of pineapple (Ananas comosus (L.) Merr) have been little studied in Colombia and worldwide, therefore, there is a lack of information on their taxonomy. The few investigations on pineapple phytonematodes have not characterized populations at the species level through morphometric, molecular and phylogenetic diagnosis. Hence, the species present in the areas of greatest production are unknown. In this sense, the need arises to know with certainty the species of these microorganisms associated with cultivation. The knowledge of the phytonematodes species in a crop allows us to propose adequate management measures that keep populations below levels of economic damage and avoid their spread among the areas that produce this fruit and other crops. For this reason, in this investigation, it was proposed to identify with morphological diagnosis, morphometric and molecular analysis species of phytoparasitic nematodes of greater prominence in the cultivation of pineapple in producing municipalities in Valle del Cauca. The most prevalent genera were: Helicotylenchus, Pratylenchus and Rotylenchulus. In this work, information is detailed only for Helicotylenchus and Rotylenchulus, for which morphological diagnosis, morphometric and molecular analysis were made. In the genus Helicotylenchus, 12-character morphometric data were included, sequences from the D2-D3 region of the 28S expansion region and ITS which showed high affinity with Helicotylenchus dihystera reference sequences (greater than 99% similarity), a clear and close grouping in the same clade of the sequences of this study with the reference sequences for the species H. dihystera was observed from maximum likelihood phylogenetic analysis. The genus Rotylenchulus included 16 diagnostic characters and D2-D3 sequences from the 28S expansion region of ribosomal DNA with high affinity for R. reniformis reference sequences (greater than 99% similarity). In the maximum likelihood analysis, it was observed that the species Rotylenchulus reniformis was closely grouped in the same clade with reference populations of R. reniformis type A. The diagnostic characters and the D2-D3 and ITS regions were fundamental for the identification of Helicotylenchus dihystera and Rotylenchulus reniformis type A. It is the first report in Colombia and worldwide that includes integrative taxonomy of these two genera in the cultivation of pineapple. This information contributes to increasing the knowledge of pineapple-associated phytoparasitic nematodes in Colombia.

Los nematodos fitoparásitos en el cultivo de piña (Ananas comosus (L.) Merr) en Colombia y a nivel mundial han sido poco estudiados y se carece de información sobre su taxonomía. Las pocas investigaciones sobre fitonemátodos en piña no han caracterizado poblaciones a nivel de especie mediante diagnóstico morfométrico, molecular y filogenético, por lo tanto, se desconocen las especies presentes en las zonas de mayor producción. En ese sentido, surge la necesidad de conocer con certeza las especies de estos microorganismos asociadas al cultivo. El conocimiento de las especies de fitonemátodos en un cultivo permite proponer medidas de manejo adecuadas que mantengan poblacionales por debajo de niveles de daño económico y evitar su diseminación entre las áreas productoras de este frutal y otros cultivos. Por tal razón, en esta investigación se planteó identificar con diagnóstico morfológico, morfométrico y molecular especies de nematodos fitoparásitos de mayor prominencia en el cultivo de piña en municipios productores en el Valle del Cauca. Los géneros más prevalentes fueron: Helicotylenchus, Pratylenchus y Rotylenchulus. En este trabajo se detalla información sólo de Helicotylenchus y Rotylenchulus, a los cuales se les hizo diagnostico morfológico, análisis morfométrico y molecular. En el género Helicotylenchus se incluyeron datos morfométricos de 12 caracteres, secuencias de la región D2-D3 de la región de expansión 28S e ITS las cuales mostraron alta afinidad con secuencias de referencia de H. dihystera (superior a 99% de similitud), a partir de análisis filogenético de máxima verosimilitud se observó clara y estrecha agrupación en un mismo clado de las secuencias de este estudio con las secuencias de referencia para la especie Helicotylenchus dihystera. En el género Rotylenchulus se incluyeron 16 caracteres diagnóstico y secuencias D2-D3 de la región de expansión 28S del ADN ribosomal con alta afinidad con secuencias de referencia de R. reniformis (superior a 99% de similitud). En el análisis de máxima verosimilitud se observó que la especie Rotylenchulus reniformis se agrupó estrechamente en un mismo clado con poblaciones de referencia de R. reniformis tipo A. Los caracteres diagnóstico y las regiones D2-D3 e ITS fueron fundamentales para la identificación de Helicotylenchus dihystera y Rotylenchulus reniformis tipo A. Es el primer reporte en Colombia y a nivel mundial que incluye taxonomía integrativa de estos dos géneros en el cultivo de piña. Esta información contribuye al conocimiento de la taxonomía de los nematodos fitoparásitos asociados a piña en Colombia.