1. MONOGRAFÍA SOBRE Phytophthora infestans
(MONT) DE BARY
S O N I A JA R A M I L L O V I L L E G A S
Facultad de Ciencias Agropecuarias
Medellín, 2003

2. Tabla de Contenido
INTRODUCCIÓN ________________________________________________________ 1
CAPÍTULO I _____________________________________________________________ 4
TAXONOMÍA Y CLASIFICACIÓN _________________________________________ 4
1. POSICIÓN TAXONÓMICA DENTRO DE LOS ORGANISMOS VIVOS _________ 4
2. MORFOLOGÍA E IDENTIFICACIÓN DE LAS ESPECIES DE Phytophthora ______ 5
2.1. Micelio _____________________________________________________________ 6
2.2. Esporangios y Zoosporas _______________________________________________ 7
Morfología de las Zoosporas ________________________________________________ 8
2.3. Presencia de Clamidosporas _____________________________________________ 8
2.4. Órganos Sexuales _____________________________________________________ 8
3. FACTORES DEL AMBIENTE QUE INCIDEN EN LA CLASIFICACIÓN DE
LAS ESPECIES ___________________________________________________________ 8
4. TÉCNICAS MOLECULARES PARA DIFERENCIAR ESPECIES _______________ 9
5. CRITERIOS ÚTILES PARA DESCRIBIR O IDENTIFICAR ESPECIES DE
PHYTOPHTHORA _________________________________________________________ 9
CAPITULO II ___________________________________________________________ 11
ORIGEN Y MIGRACIONES DEL PATOSISTEMA Phytophthora infestans/ Solanum
tuberosum _______________________________________________________________ 11
1. ORIGEN DEL PATÓGENO Phytophthora infestans (MONT) DE BARY _________ 11
2. ORIGEN DE LA PAPA CULTIVADA (Solanum tuberosum) __________________ 12
3. MIGRACIONES Y EVOLUCIÓN DE LA PAPA CULTIVADA _______________ 12
4. ANTECEDENTES HISTÓRICOS DEL ORIGEN Y MIGRACIONES DEL
PATÓGENO P. infestans ___________________________________________________ 14
4.1. Teoría de Berkely (1845) y de Bary (1861). Origen en los Andes de Sur América. _ 14
4.2. Origen en el Centro de México. _________________________________________ 14
4.3. Evidencias que Soportan el Origen P. infestans en Papa en los Andes Suramericanos
_______________________________________________________________________ 15
4.4. Evidencias que Soportan la Teoría del Origen de P. infestans en el Centro de México
_______________________________________________________________________ 17
4.5. Teoría de las Migraciones Fry et al. (1992-93) y Goodwin et al. (1994) a Estados
Unidos y Europa. _________________________________________________________ 18
4.6. Teoría de las Migraciones de Bourke (1964), Tooley et al., (1989) y Andrivon (1996)
_______________________________________________________________________ 18
4.7. Migraciones Posteriores a 1970 _________________________________________ 19
4.8. Las Migraciones de 1980’s: México, Estados Unidos y Canadá________________ 20
4.9. Migraciones al Este de Asia ____________________________________________ 21
4.10. Migraciones en Sur América___________________________________________ 21
4.11. Una Nueva Migración de Colombia al Ecuador ____________________________ 21
CAPÍTULO III___________________________________________________________ 22
CARACTERIZACIÓN POBLACIONAL_____________________________________ 22
1. Tipo de apareamiento __________________________________________________ 23
2. Razas Fisiológicas_____________________________________________________ 25
3. Métodos Moleculares para la Caracterización de las Poblaciones ________________ 30

3. 3.1. Patrones de Electroforesis de Proteínas Totales ____________________________ 30
3.2. Patrones isoenzimáticos (Aloenzimas) ___________________________________ 31
3.3. Análisis del Producto de la Trascripción (Northern blot) y la Traducción (Southern
blot)____________________________________________________________________ 33
3.4. Polimorfismo en la longitud de los fragmentos de restricción RFLPs para análisis de
los genomas nuclear y mitocondrial ___________________________________________ 34
3.5. Haplotipos Mitocondriales (RFLP-PCR)__________________________________ 35
3.6. Método AFLP (Amplified Fragment Length Polymorphism) __________________ 41
3.7. Marcadores Microsatélites _____________________________________________ 42
3.8. ITS Regiones espaciadoras transcritas ____________________________________ 43
3.9. Nuevos cebadores (primers) para la detección de Phytophthora infestans por PCR_ 43
3.10. Marcadores de polimorfismo del DNA amplificado al azar ( Random amplified
polymorphic DNA, RAPD) _________________________________________________ 44
POBLACIONES DE P. INFESTANS REPORTADAS A NIVEL MUNDIAL ________ 44
CAPÍTULO IV ___________________________________________________________ 55
BIOLOGÍA DE PHYTOPHTHORA INFESTANS_______________________________ 55
1. Reproducción asexual __________________________________________________ 57
2. Reproducción sexual ___________________________________________________ 58
3. Ciclo de Vida de Phytophthora infestans ___________________________________ 61
CAPÍTULO V____________________________________________________________ 63
FUENTES GENÉTICAS DE RESISTENCIA A LA GOTA CAUSADA POR P.
INFESTANS _____________________________________________________________ 63
1. Resistencia Específica a Razas de P. infestans _______________________________ 65
2. Resistencia Parcial o Cuantitativa (Resistencia de Campo) _____________________ 68
3. Resistencia Sistémica Adquirida (SAR) ____________________________________ 72
4. Factores Posiblemente Involucrados en la Pérdida de la Resistencia de las Plantas a la
Gota____________________________________________________________________ 74
CAPÍTULO VI ___________________________________________________________ 76
PATOGENICIDAD ______________________________________________________ 76
1. Interacción de P. infestans con Plantas Altamente Susceptibles _________________ 81
2. Interacción de P. infestans con Plantas Altamente Resistentes y con Resistencia
Intermedia _______________________________________________________________ 82
3. Interacción de P. infestans con Plantas que Presentan Resistencia de Campo (sin genes
R) _____________________________________________________________________ 82
4. Desarrollo de la Interacción de P. infestans con Plantas no Huéspedes de P. infestans 83
5. Cómo Estimar la Resistencia de las Plantas a P. infestans? _____________________ 83
5.1. Pruebas moleculares para la detección de resistencia ________________________ 84
5.2. Pruebas de selección y evaluación de resistencia en plántulas bajo condiciones
controladas. ______________________________________________________________ 85
5.3. Preparación de las suspensiones de zoosporangios para la inoculación __________ 86
5.4. Pruebas de evaluación de resistencia en plantas bajo condiciones de campo ______ 87
Parámetros para estimar la resistencia de las plantas en el campo __________________ 88
CAPÍTULO VII __________________________________________________________ 92
CONTROL DE LA GOTA (TIZÓN TARDÍO) CAUSADA POR Phytophthora infestans
_______________________________________________________________________ 92
ELEMENTOS PARA EL MANEJO INTEGRADO DE LA GOTA DE LA PAPA ____ 93
1. Control Biológico _____________________________________________________ 93

4. 2. Saneamiento _________________________________________________________ 93
3. Escape ______________________________________________________________ 94
4. Predicción ___________________________________________________________ 94
5. Otras prácticas de control cultural ________________________________________ 95
6. Control químico ______________________________________________________ 96
6.1. Normatividad para el Registro de Productos con Acción Fungicida _____________ 97
6.2. Fungicidas utilizados para el Control Químico de la Gota (tizón tardío) _________ 98
6.2.1. Protectantes _______________________________________________________ 98
6.2.1.1. Ditiocarbamatos __________________________________________________ 98
6.2.1.2. Phthalamidas ____________________________________________________ 98
6.2.1.3. Piridineaminas ___________________________________________________ 98
6.2.1.4. Compuestos trifeniltinas ___________________________________________ 99
6.2.2. Fungicidas Sistémicos_______________________________________________ 99
6.2.2.1. Carbamatos_____________________________________________________ 100
6.2.2.2. Derivados del Ácido Cinámico _____________________________________ 100
6.2.2.3. Cianoacetamidas-oximes (CYMOXANIL) ____________________________ 100
6.2.2.4. Fosfonatos _____________________________________________________ 101
6.2.2.5. Fenilamidas (METALAXYL) ______________________________________ 101
RESISTENCIA A FUNGICIDAS SISTÉMICOS CON ÉNFASIS EN LAS
FENILAMIDAS _________________________________________________________ 102
MÉTODOS PARA EL MONITOREO DE LA RESISTENCIA___________________ 106
1. Evaluación en discos de tubérculo (Tomado de Sedegui, et al., 1999 y basado en la
técnica de Kadish y Cohen, 1988). ___________________________________________ 106
2. Evaluación con discos de hoja flotando en la solución fungicida (Tomado de Sedegui,
et al.,1999 y Basado en la técnica descrita por Kadish et al., 1990). ________________ 106
3. Evaluación con hoja flotando en la solución fungicida (Tomado de Sedegui, et al, 1999
y Basado en la técnica descrita por Goth y Kean, 1997). __________________________ 107
ESTRATEGIAS PARA EVITAR RESISTENCIA A FENILAMIDAS_____________ 108
SINERGISMO ENTRE DIFERENTES FUNGICIDAS PARA EL CONTROL DEL
TIZÓN TARDÍO ________________________________________________________ 108
UN PROGRAMA PARA EL CONTROL QUÍMICO DE LA GOTA O TIZÓN TARDÍO
DE LA PAPA Y EL TOMATE _____________________________________________ 110
1. Efectividad de los productos fenilamidas/mancozeb (Inóculo natural) ___________ 110
2. Efectividad del control con propamocarb (Inóculo artificial)___________________ 110
3. Efectividad del control con Dimetomorf (Inóculo Natural) ____________________ 111
4. Efectividad del control con Fluazinam a intervalos de 10 días__________________ 111
5. Efectividad del control con Fluazinam a intervalos de 7 y 10 días_______________ 111
MEZCLAS DE FUNGICIDAS DE USO COMÚN PARA EL CONTROL DE LA GOTA
EN PAPA Y TOMATE EN COLOMBIA._____________________________________ 111
SISTEMAS EXITOSOS DE CONTROL QUÍMICO DE LA GOTA DE LA PAPA. __ 112
CONDICIONES PARA UNA ADECUADA APLICACIÓN DE FUNGICIDAS _____ 115
CAPÍTULO VIII ________________________________________________________ 116
PRONÓSTICO DE LA GOTA CAUSADA POR P. INFESTANS_________________ 116
BIBLIOGRAFIA ________________________________________________________ 120

5. MONOGRAFÍA SOBRE Phytophthora infestans
(MONT) DE BARY
Sonia Jaramillo Villegas I. A., M. Sc.
Profesora Asociada
Universidad Nacional de Colombia, sede Medellín.
Departamento de Ciencias Agronómicas.
E mail: sjaramal@perseus.unalmed.edu.co
INTRODUCCIÓN
El Oomycete Phytophthora infestans, agente causante de la gota (tizón tardío) de la papa, ha
sido reconocido desde las épocas precolombinas, pero sólo a partir de 1845, se tomó conciencia
de su magnitud, dado que arrasó los cultivos que eran la base de la alimentación del pueblo
Irlandés, causando una gran hambruna que desencadenó en la muerte y la migración de una
cuarta parte de la población.
El control químico de la gota tiene efectos significativos en la rentabilidad del cultivo y la
contaminación del medio ambiente. Sin embargo, hasta el presente, es una de las herramientas
mas utilizadas y estratégicas, pues no se han establecido otros sistemas de control eficaces, ya
que la resistencia genética de las variedades de papa mas cultivadas comercialmente, no ha sido
estable y el patógeno evoluciona permanentemente, hacia poblaciones cada vez mas agresivas y
resistentes a los fungicidas de tipo sistémicos.
Es posible que su ubicación dentro del reino de los hongos, durante tantos años, haya retrazado
el proceso del conocimiento de la biología y el diseño de productos químicos mas apropiados
para el control de los oomycetes. Por otro lado, a partir de los años 1950’s, se estableció el Valle
de Toluca (México), como centro de origen del patosistema P. infestans / S. tuberosum, dado que
allí se reportó inicialmente la presencia de los dos tipos de apareamiento A1 y A2, lo cual permite
la propagación sexual y conduce a una mayor diversidad genética de P. infestans. Fue así como
México se constituyó en el centro de atención de los investigadores, descuidando el estudio de
este limitante patógeno en otros ecosistemas y cultivos.
A partir de los años 1980’s, el programa de tizón tardío de la papa (gota) del CIP (Centro
Internacional de la Papa), inició actividades de investigación en los Andes Suramericanos. Allí
se encontró gran cantidad de huéspedes en el Perú, (Abad, 1983), Ecuador (Ordoñez, 2000) y una
gran diversidad y agresividad del patógeno en Rionegro, Colombia, razón por la cual, se
consideró este lugar como el segundo sitio de diversidad de P. infestans, trasladando al Centro
Regional de Investigación “La Selva” del ICA, el programa de evaluación de los clones obtenidos
por los mejoradores de dicho centro.
1

6. El hallazgo reciente del tipo de apareamiento A2 de P. infestans, en especies silvestres de
solanáceas, en papa en Bolivia y ambos tipos de apareamiento en pepino (Solanum muricatum
(Alder et al. 2002) en el Ecuador, da indicios de que tanto el patógeno como las especies
huéspedes han coevolucionado en los Andes Suramericanos, razón por la cual es importante
hacer estudios detallados de aislamientos y caracterización de P. infestans procedentes de
diferentes zonas ecológicas y huéspedes, dado el amplio rango de adaptación de las especies
Solanum, donde la reproducción sexual pudiera ser parte importante del ciclo de vida en el
ecosistema andino.
Existe una gran preocupación mundial por el resurgimiento de nuevas poblaciones de P.
infestans, por el desconocimiento de los agricultores sobre las estrategias del control integrado y
la inestabilidad de la resistencia de las variedades, que podría conducir a epidemias de mayor
magnitud incluso que la de Irlanda. Esto es especialmente cierto para los países en desarrollo,
por lo que Turkensteen y Flier (2002) expresaron que tanto el Centro Internacional de la Papa
(CIP), como la comunidad Internacional que investiga en el tizón tardío, representada por el
GILB (Global Inititive on Late Blight) deberían realizar acciones que mejoren las estrategias de
manejo integrado del tizón tardío y faciliten los esfuerzos de los mejoradores, para en un futuro
contar con nuevas variedades, que tengan altos niveles de resistencia estables, que puedan
contrarrestar el incremento de los niveles de patogenicidad exhibidos por P. infestans.
Entre los componentes epidemiológicos se destaca el abandono de campos de cultivos sin
cosechar, lo cual se da por bajos rendimientos ocasionados por diferentes factores, las pilas de
tubérculos abandonados a la intemperie en vecindades a los campos de cultivos de papa, al igual
que los campos de cultivos de papa orgánica, como lo indican Zwankhuizen et al., (1998), con un
menor grado para los tubérculos-semilla y las socas o tubérculos que quedan en el campo. Sin
embargo, la dinámica de la gota de la papa y el tomate en las zonas templadas, es muy diferente a
la de las regiones paperas y/o tomateras en los países tropicales, razón por la cual se hace
necesario la investigación a nivel de ecoregiones.
Los cultivos de papa y tomate son muy importantes para Colombia, no sólo por lo que
representan para la seguridad alimentaria del país, ya que son básicos en la canasta familiar, sino
por la generación de mano de obra para las labores del cultivo, transporte, comercialización y
transformación industrial, que se traduce en mejor calidad de vida para las personas vinculadas de
manera directa o indirecta a dichas actividades y mayor desarrollo de los municipios, ya que
ambos cultivos hacen parte de las cadenas agroalimentarias (papa y hortalizas respectivamente),
lo que amerita todos los esfuerzos encaminados a entender la biología y el control del patógeno
P. infestans, que causa la principal enfermedad de estos cultivos, gota o tizón tardío, entre otras
denominaciones regionales.
Los avances en los conocimientos de la bioquímica, fisiología y morfología de las plantas
huéspedes y los estudios genéticos y moleculares del patógeno, han proporcionado una
información sobre las relaciones huésped-patógeno en este patosistema, especialmente en lo
relacionado con la identificación de genes elicitores y el establecimiento de rutas metabólicas
involucradas en las reacciones de defensa de las plantas al ataque de P. infestans, dando la
oportunidad según Kamoun (2002), de entrar a la era posgenómica, para ligar una secuencia
genética a un fenotipo, usando herramientas computacionales, para planear ensayos con alta
efectividad, que permitan el uso de nuevos genes de Phytophthora que disparen una variedad de
respuestas celulares y moleculares en las plantas y se empiece a establecer conexiones
funcionales, entre los genes de Phytophthora y sus procesos en las plantas.
2

7. En tal sentido es necesario impulsar la investigación sobre la interacción huésped-patógeno, que
incluyan tanto los huéspedes de uso comercial, como los alternos (Alder et al., 2002) en
diferentes zonas ecológicas, para entender los mecanismos involucrados en dicha relación e
interpretar el comportamiento del patógeno en el campo, a su vez con el análisis de los factores
epidemiológicos, con el fin de desarrollar programas de manejo integrado de la gota de la papa, el
tomate, el lulo y el pepino, en las diferentes regiones donde se cultivan para evitar el desarrollo
de las epidemias.
El presente trabajo es producto de la investigación que se ha venido realizando en la
universidad por mas de ocho años y una amplia revisión bibliográfica de las investigaciones que
se han venido realizando a nivel nacional e internacional. Se expresa los agradecimientos por los
aportes financieros a la Universidad Nacional de Colombia, COLCIENCIAS, FEDEPAPA,
CORPOICA, CIBA GEIGY (hoy SYNGENTA) y CEVIPAPA. Se destaca la asesoria de
investigadores del programa de fitopatología del Centro Internacional de la Papa (CIP) y el apoyo
de profesores y estudiantes de la Universidad Nacional de Colombia y de la Universidad de
Antioquia, en la ejecución de sus trabajos de grado y tesis, algunos de los cuales han sido objeto
de reconocimiento por la Asociación de Fitopatología Colombiana (ASCOLFI).
3

8. CAPÍTULO I
TAXONOMÍA Y CLASIFICACIÓN
1. POSICIÓN TAXONÓMICA DENTRO DE LOS ORGANISMOS VIVOS
En la presente sesión me permito presentar una discusión basada en los textos preparados por
Raven, Evert y Eichhorm (1999) y Erwin y Ribeiro (1996), con la siguiente ubicación:
REINO Cromista (grupo Stramenophyle)
PHYLUM Oomycota
CLASE Oomycete
SUBCLASE Peronosporomycetidae
ORDEN Pythiales
FAMILIA Pythiaceae
GÉNERO Phytophthora
ESPECIE infestans
El Phyllum Oomycota, perteneciente al reino Cromista, comprende mas de 700 especies, las
cuales no tienen pigmentos fotosintéticos, poseen dos flagelos en las zoosporas y los gametos
masculinos, con paredes formadas por celulosa o polímeros similares a celulosa y tienen hábitos
acuáticos y terrestres, aunque siempre necesitan la presencia del agua.
Por sus formas filamentosas parecidas a hifas, se agruparon originalmente como hongos.
(Raven, Evert y Eichhorm, 1999), lo que luego fue confirmado por las filogenias moleculares,
basadas en las secuencias del RNA ribosomal, datos de los aminoácidos compilados para las
proteínas de la mitocondria y cuatro proteínas que codifican para los genes cromosómicos,
evidenciando que los Oomycetes adquirieron la habilidad de infectar las plantas de manera
independiente de los hongos verdaderos (Kamoun, 2002).
Los Oomycetes, están mas relacionados con las algas, dado que presentan meiosis en los
gametangios, por lo tanto sus núcleos vegetativos son de naturaleza diploide. Son conocidos
como organismos “heterocontes”, lo que significa que poseen flagelos en las zoosporas con
longitud y ornamentación diferente. Los flagelos se presentan en pares, un flagelo largo y
adornado con nastigonemas (pelos) distintivos (plumosos) y un flagelo mas corto, delgado,
cilíndrico y en forma de látigo o flecha.
Las características que diferencian el género Phytophthora de los hongos se basan en la
morfología de las crestas mitocondriales (tubulares) y la bioquímica de las paredes celulares, las
4

9. cuales contienen microfibrillas de celulosa con una matriz amorfa de B’ 1-3 glucano en vez de
quitina, carencia de hipoxidación del esqualene a esteroles y diferencias en las vías metabólicas,
como resultado de un sistema genético único (Griffith et al. 1992, cit. por Erwin y Ribeiro, 1996).
Los análisis de las secuencias moleculares de la subunidad 18S del rDNA (ribosomal) han
confirmado que los Oomycetes, están estrechamente relacionados con las Crhysophytas,
Diatomeas y algas cafés, pero se separaron relativamente temprano de las formas pigmentadas.
(Raven, Evert y Eichhorm, 1999). Foster (1990) observó que las secuencias de la subunidad 18S
del rDNA son similares entre las algas fotosíntéticas heterocontes y miembros del género
Phytophthora. Al comparar las secuencias de la subunidad 28S rDNA, encontraron poca
sustitución de nucleótidos entre los seis grupos de Phytophthora, mostrando gran homogeneidad
y por lo tanto poca utilidad de esta región para los análisis filogenéticos. (Briand, 1995, citado
por Smart et al., 2000).
Al analizar el gen de la familia actina Bhattacharia y Stickel (1994) citados por Smart et al.,
(2000), encontraron que todos los miembros de Oomycota contienen dos tipos de actina, los
cuales probablemente surgieron por una duplicación del gen, que ocurrió después de la
divergencia de los Oomycetes y las algas cromofitas.
La mayoría de las especies de Oomycetes se reproducen sexual y asexualmente: la
reproducción asexual, es por medio de las zoosporas móviles cuyos flagelos son característicos y
distintivos de las especies. La reproducción sexual es oogámica. El gameto femenino (oogonio)
es relativamente grande, en forma de huevo no flagelado y es fecundado por el gameto masculino
(anteridio) que es notablemente mas pequeño y flagelado.
En los Oomycetes, uno o muchos huevos se producen en una estructura denominada Oogonio.
El anteridio contiene numerosos núcleos masculinos. La fertilización resulta en la formación de
un zigoto con paredes gruesas (la Oospora, que le da el nombre al Phyllum Oomycota) que
puede entrar en estado de reposo y tolerar condiciones de estrés, permaneciendo inactiva o en
reposo, cuando las condiciones no son favorables para la germinación.
Las esporas asexuales (zoosporas) son producidas en el “esporangio”, de manera mas precisa el
zoosporangio. Los esporangios se desarrollan sobre los esporangióforos, los cuales son similares
en diámetro a las hifas. En algunas especies emergen nuevos esporangióforos a través de las
bases de esporangióforos viejos, de las cuales se han liberado zoosporas uninucleadas.
Un grupo grande de este Phyllum son acuáticos, algunos saprófitos y otros son parásitos, que
causan enfermedades en peces y sus huevos. Otros son terrestres como los géneros Phytophthora
y Pythium estrechamente relacionados y pertenecen a la familia Pythiaceae, los cuales causan
enfermedades en las plantas, pero requieren del agua líquida para la movilidad de las zoosporas
en el suelo o en el follaje.
2. MORFOLOGÍA E IDENTIFICACIÓN DE LAS ESPECIES DE Phytophthora
La identificación de algunas especies de Phytophthora, parece ser relativamente simple, pero
las diferencias morfológicas con otras especies del mismo género son tan pequeñas y algunas
características tan variables, que incluso los expertos consideran que el género es difícil de
clasificar, mas aún para los que no están relacionados con la taxonomía de este grupo. Por esta
5

10. razón es necesario acudir a las técnicas de patrones isoenzimáticos y RFLPs de DNA nuclear y
mitocondrial, para diferenciar las especies. (Waterhuose et al. 1983, citado por Erwin y Ribeiro,
1996).
Rosenbaum (1917) citado por Erwin y Ribeiro (1996), estableció una primera clave para
separar 11 especies de Phytophthora, utilizando características como el tipo de anteridio, la
prominencia de las papilas sobre el esporangio, el tamaño y la relación longitud y ancho del
esporangio, la presencia y tamaño de las clamidosporas y el tamaño y abundancia de las
oosporas: El tamaño de los esporangios no parece ser relevante, dado que éste varía con las
condiciones de crecimiento (Leonian y Geer,1929, citados por Erwin y Ribeiro,1996).
Tucker, 1930, (Citado por Erwin y Ribeiro, 1996), además de la morfología, utilizó la fisiología
y la patología, en las que incluyó la habilidad para crecer en ciertos medios, el tipo de anteridio,
la presencia o ausencia de órganos sexuales, la naturaleza de las papilas (especie de trompo
compuesto de un material hidratado, con un índice de refracción diferente al material de la pared
celular de las hifas), la presencia de clamidosporas, la patogenicidad, el tamaño de la oospora, la
presencia de hinchamientos hifales, las temperaturas mínima, óptima, y máxima para el
crecimiento y la especificidad patogénica.
Posteriormente, se publicaron muchas otras claves sobre especies de Phytophthora, pero la
clave taxonómica producida por Waterhouse (1963) (citado por Erwin y Ribeiro, 1996), fue la
primera en ubicar las categorías de las especies en grupos morfológicos y parámetros
fisiológicos, lo que significó un gran avance en la taxonomía de Phytophthora, la cual es muy útil
y aún aceptada.
Dichos parámetros incluyeron patrones de ramificación de los esporangióforos; ápice del
esporangio; abundancia de esporangios sobre medio sólido; la caducidad del esporangio; la
proliferación interna de esporangios; la producción de oogonios y oosporas en un solo cultivo
(homotálico) o en diferentes cultivos (heterotálico); naturaleza del anteridio; abundancia o
ausencia de oosporas en los tejidos huéspedes o en el cultivo y para ciertas especies, forma del
esporangio y sus dimensiones. Otras características incluidas en la identificación de ciertas
especies son: relación longitud-ancho, esporangióforos, hinchamientos hifales, presencia o
ausencia de clamidosporas, tamaño del oogonio, ornamentación de la pared del oogonio,
especificidad del huésped y rangos de temperatura mínima, óptima y máxima para el crecimiento.
2.1. Micelio
Las estructuras somáticas (talos) de Phytophthora son llamadas micelio y están compuestos de
filamentos, “hialinos” (hifas) ramificados y cenocíticos (no septados), excepto en cultivos viejos,
en los cuales algunas veces se pueden observar septas. En cultivos jóvenes, el citoplasma fluye
libremente dentro del micelio. El diámetro del micelio (5-8 micras) es variable y depende de la
naturaleza física y química del medio y de si el micelio está sobre la superficie aérea, sumergido
o dentro de las células huéspedes. En ocasiones el micelio se esponja, se vuelve nudoso o
tuberculado y raras veces crece simétricamente (Erwin y Ribeiro, 1996).
Las hifas se ramifican en ángulos aproximados de 90 grados y algunas veces se constriñen en la
base. Aunque hay especies que tienen patrones de micelio característicos, éstos no son lo
6

11. suficientemente útiles para diferenciar especies; como tampoco lo son el crecimiento y la forma
de la colonia y el hinchamiento de las hifas (Erwin y Ribeiro, 1996).
2.2. Esporangios y Zoosporas
Los esporagios son esporas asexuales que se producen sobre pedúnculos llamados
esporangióforos, los cuales difieren ligeramente de las hifas vegetativas, su desarrollo es
indeterminado y se ramifican simpodialmente, lo cual es propio de Phytophthora infestans. Los
esporangios se diferencian porque en Phytophthora cada uno tiene un pedúnculo, cuya longitud
varía con la especie, en rangos d medio a corto como en P. infestans, en el cual pueden liberar
e
hasta 36 zoosporas (Sansome 1976, citado por Abad, 1983).
Los esporangios varían en forma y tamaño. Las formas son algo diferentes para una especie en
particular, pero son a menudo variables en el rango: De esféricas, subesféricas, ovoides,
ovalovoides, elipsoides, limoniformes (P. infestans), periformes, obperiformes (en forma de pera
invertida), turbinadas (como un trompo), obturbinadas (trompo invertido). La diferencia de
tamaño puede estar afectada por la luz, los esteroles y los medios nutritivos. Los esporangios
miden entre 29x19 a 59x31 micras (Waterhause, 1963, citado por Erwin y Ribeiro, 1996).
El patógeno P. infestans, produce hinchamientos característicos arriba de la zona donde se
desprende el esporangio. En algunas especies el esporangióforo reinicia el crecimiento a través
de la base de los esporangios evacuados; el nuevo esporangio puede proliferar adentro de las
paredes de uno vacío (proliferación interna) o el esporangióforo puede crecer hacia afuera y salir
por el poro de esporangios anteriores y formar el próximo esporangio a alguna distancia del
último (proliferación extendida).
El engrosamiento apical sobre el esporangio, el cual tiene forma de limón, se denomina papila,
de cuyo extremo emergen las zoosporas. El espesor de esta estructura varía entre especies. La
especie P. infestans es semipapilada o sea con una cavidad superficial, cuyo poro es
generalmente estrecho.
Es difícil interpretar la diferencia entre un esporangio semipapilado de uno no papilado. Los
esporangios coloreados con azul de algodón (0.01%) en lactofenol, o rojo de bengala (50 mg/ml)
podrían diferenciar el engrosamiento apical del protoplasma. Las coloraciones basadas en
lactofenol son utilizadas debido a la conservación de los montajes que pueden ser preservados en
un herbario para futuros estudios, pero a menudo se encogen los protoplasmas que están dentro
de los esporangios, lo que puede evitarse por el uso de azul de algodón o azul-tripano en cloruro
de sodio al 0.85%; sin embargo, estas coloraciones no preservan el espécimen (Erwin y Ribeiro,
1996).
Los eventos de una secuencia básica que conduce a una formación de zoosporas dentro del
esporangio y la disolución de la boca apical, antes de la emisión de las zoosporas a partir de los
esporangios, es igual para todas las especies. La caducidad del esporangio y la longitud del
pedicelo son factores importantes y únicos para ciertas especies. Las especies no papiladas no
son caducas o deciduas (Erwin y Ribeiro, 1996).
P. infestans y P. phaseoli son las únicas especies con esporangios que se desprenden y son
arrastrados por el aire o el agua. En el aire seco los esporangióforos de P. infestans, se retuercen
7

12. y doblan, para descargar los esporangios en el aire, como sucede con los esporangios de
Peronospora, lo que les da una ventaja epidemiológica.
Morfología de las Zoosporas
El aparato flagelar típico de las zoosporas posee dos flagelos uno en forma de látigo y el otro en
forma de pluma. La zoospora está conformada por varias partes: el kinetosoma (cuerpo basal de
la zoospora), la zona de transición que une el flagelo con el kinetosoma, y el sistema del
microtúbulo, que permite anclar el flagelo a la zoospora.
Los anclajes (como raicillas) de los flagelos de P.infestans, son significativamente diferentes,
pues sólo tiene cinco “raicillas”, mientras que otras especies tienen seis. Una de las “raicillas” de
las zoosporas de P. infestans contiene seis microtúbulos en comparación con otras especies que
sólo presentan cuatro. Esta característica podría ser útil para diferenciar P. infestans, ya que
parece ser única en el género (Erwin y Ribeiro,1996).
2.3. Presencia de Clamidosporas
Muchas especies no producen clamidosporas, incluyendo P. infestans. Además la morfología
de la clamidospora no es muy útil para diferenciar especies, por lo tanto, no es una característica
importante, excepto en P. macrochlamydospora, en la cual las clamidosporas son grandes y
características (Erwin y Ribeiro, 1996).
2.4. Órganos Sexuales
Los procesos sexuales involucran la producción del oogonio y el anteridio, los cuales surgen de
las puntas del micelio que se contactan. Si el oogonio crece sobre el anteridio, éste se denomina
anfiginio y si el anteridio rodea al oogonio, en su parte basal cerca al pedicelo, se conoce como
paraginio. En Pythium el anteridio rodea completamente el oogonio. La posición del anteridio
(paraginio o anfiginio) es una característica importante de diagnóstico. En Phytophthora
infestans el anteridio es anfiginio (Erwin y Ribeiro, 1996).
3. FACTORES DEL AMBIENTE QUE INCIDEN EN LA CLASIFICACIÓN DE
LAS ESPECIES
Dentro de los factores fisiológicos la temperatura, la humedad relativa y la luz son importantes
para diferenciar ciertas especies de Phytophthora, entre las cuales está incluida P. infestans, que
crece bien a temperaturas promedio de 18 ºC, con 1.300 microwatios por cm2 de luz en medio
agar-centeno y alta humedad relativa. En general se ha reportado que la radiación solar es el
factor que mas afecta la germinación de los esporangios, posiblemente por los efectos de la luz
ultravioleta (Erwin y Ribeiro , 1996; Sunseri y Johnson, 2002).
8

13. 4. TÉCNICAS MOLECULARES PARA DIFERENCIAR ESPECIES
La adaptación de la tecnología de biología molecular, se ha constituido en una herramienta
importante para confirmar la validez de las especies determinadas utilizando características
morfológicas porque permiten detectar posibles diferencias genéticas que se desarrollan por la
evolución relativamente rápida del patógeno, debido a la eficacia patogénica en muchos
huéspedes, que en ocasiones no son acompañadas de cambios morfológicos.
Al comparar las secuencias de los ITSI e ITSII (regiones espaciadoras internas transcritas) de
los seis grupos morfológicos descritos por Waterhouse en 1993, se demuestra que el
agrupamiento propuesto, coincide con las características morfológicas establecidas (Cooke y
Duncan,1997, citados por Smart et al, 2002). Sin embargo, dentro de un mismo grupo, como es
el caso del grupo IV, las especies P. infestans, P. mirabilis y P. phaseoli son indiferenciables por
la técnica de los ITSII, pero sí por análisis de haplotipos mitocondriales. Los otros miembros del
grupo: P. elicis, P. colocasiae y P. hibernalis se pueden diferenciar directamente utilizando
marcadores ITS (Tooley et al, 1998, citados por Smart, 2002).
5. CRITERIOS ÚTILES PARA DESCRIBIR O IDENTIFICAR ESPECIES DE
PHYTOPHTHORA
Los criterios que se citan a continuación han sido tomados casi textualmente de Erwin y
Ribeiro, 1996, por considerarlos de gran utilidad en la presente monografía.
Esporangios: no papilados, semipapilados ( P. infestans) o papilados.
El ancho del poro de salida sobre el esporangio.
La persistencia o caducidad (P. infestans) del esporangio y la longitud del pedicelo corto
(menos de 5 micras) para P. infestans.
Forma y tamaño del esporangio.
La relación longitud-ancho del esporangio.
El esporangióforo: no ramificado, irregularmente ramificado, en un simpodio simple (con
ramificación compuesta simpodial nudoso; Ho 1992; Ho et al.1995 para P. infestans, citados por
Erwin y Ribeiro, 1996) complejo o en umbela; Se forman nuevos esporangios internamente
(proliferan).
Oogonio: tamaño y forma.
Oogonio: ornamentación de la pared.
Oosporas: diámetro y espesor de la pared celular.
Oosporas: pleróticas o apleróticas.
Anteridio: Anfiginio, paraginio o ambos.
9

14. Anteridio: unicelular y/o bicelular.
Anteridio: tamaño y forma.
Homotálico: produce oosporas en un solo cultivo.
Heterotálico: produce oosporas solamente o principalmente cuando se une con un tipo de
apareamiento opuesto, tipo de apareamiento A1 o A2 (P. infestans).
Temperaturas adecuadas para el crecimiento: óptima, mínima y máxima (por debajo de 30
grados centígrados).
Hinchamiento hifal: simple, catenulado o closterado.
Clamidosporas: terminal, intercalar, lateral o sésil.
Patrón de crecimiento en cultivo con agar: petaloide, arrosetado, en estrella,irregular, denso o
ligero.
Hifas: lisas, onduladas, enrolladas o coraloides.
Sistema de ramificación hifal (Ho, 1978, citado por Erwin y Ribeiro, 1996).
Producción de pigmentos. En un medio con caseína tirosina-hidrolizada (Sheperd, 1976, citado
por Erwin y Rtibeiro, 1996).
Patogenicidad: un solo huésped o muchos huéspedes.
Perfiles de proteína (Gill y Zentmyer, 1878; Erselius y Shaw, 1982; Erselius y de Vallavielle,
1984; citados por Erwin y Ribeiro, 1996). No reportado para P. infestans
Patrones isoenzimáticos: para P. infestans (Spielman et al., 1989, 1991, citados por Erwin y
Ribeiro, 1996).
Patrones de Polimorfismo en la longitud de los fragmentos de restricción (RFLP) del DNA.
Para P. infestans (Goodwin, 1990, 1992, citado por Erwin y Ribeiro, 1996).
10

15. CAPITULO II
ORIGEN Y MIGRACIONES DEL PATOSISTEMA Phytophthora infestans/
Solanum tuberosum
1. ORIGEN DEL PATÓGENO Phytophthora infestans (MONT) DE BARY
Phytophthora significa “destructor de plantas” y la especie infestans, es el agente que causa el
tizón tardío (gota) de la papa, el cual tiene varios sinónimos. Erwin y Ribeiro (1996), hacen una
amplia discusión sobre la historia de este patógeno y la enfermedad que afecta la papa.
Según los autores antes indicados, Matius de Prusia en 1842, lo llamó Gangraena tuberum
solani, cuando por primera vez describió el hongo que causó la enfermedad que devastó el follaje
y los tubérculos de papa en casi toda Europa. Informa Bourke, 1993 (citado por Peterson, 1995)
que los reportes de Matius de Prusia fueron considerados como “una herejía” y que el Reverendo
Berkeley de Inglaterra interesado en el estudio de la patología de las plantas, revisó el reporte
inicial de Prusia, lo tradujo y lo publicó en el “Gardener’s Chronicle”, dado que sus estudios
coincidieron con el punto de vista de dicho investigador.
Según Bourke (1991) citado por Erwin y Ribeiro (1996), hubo muchas teorías para explicar la
nueva enfermedad que apareció en la papa en Europa Continental, las islas Británicas, pero la
mayoría de los comentarios se basaban en el mal clima (tiempo lluvioso y polución industrial).
Hacia 1845, Morren de Bélgica escribió varias cartas en las que sostenía que un hongo era la
causa del tizón en la papa, teoría fuertemente controvertida.
Después de algunas dudas Montagne aceptó la teoría de Morren y con la información que tenía
decribió el género Botrytis infestans, el cual conocemos hoy como Phytophthora infestans, que
fue confirmada posteriormente por Antony de Bary 1876. (Erwin y Ribeiro, 1996).
Los europeos ya conocían otros “males” que afectaban la producción de la papa
(encrespamientos y pudriciones secas) desde 1760’s, que los condujo a reemplazar las semillas
degeneradas, introduciendo nuevos materiales importados por distintos puertos de manera oficial
o extraoficial, ingresando nuevas variedades de Norte y Sur América, utilizadas en ensayos de
campo entre 1843-1845, posibilitando el ingreso del agente causal de la gota, enfermedad
observada en dichos campos (Daly, 1996).
P. infestans es la especie mas conocida por causar la enfermedad denominada como tizón tardío
(gota) que produjo una tremenda destrucción de los cultivos de papa en Irlanda hacia los años
1840s, con efectos inmediatos de pobreza y hambruna, que condujeron a profundos cambios
sociales y económicos en ese país, a la reducción de la cuarta parte de su población por la muerte
de un millón de personas y la migración de otro tanto. Ninguna otra enfermedad de plantas ha
causado tan amplia dispersión humana e impacto social (Erwin y Ribeiro, 1996; Daly, 1996).
Desde entonces se han propuesto varias teorías en torno al origen del patógeno P. infestans,
puesto que la gota fue observado por primera vez en cultivos de papa cerca a Filadelfia alrededor
11

16. de 1843 y para 1845 estaba esparcido por casi todo el noreste de Norte América y en el verano de
ese año apareció en el noroeste de Europa (Daly, 1996).
Dado que el patógeno fue asociado inicialmente con la papa, cultivo básico en la alimentación a
escala mundial, tomó gran importancia el estudio del patosistema Phytophthora infestans/
Solanum tuberosum, dentro de un contexto de coevolución.
2. ORIGEN DE LA PAPA CULTIVADA (Solanum tuberosum)
El antropólogo Engel (1964) citado por Estrada (2000) encontró fósiles de papa con una
antiguedad verificada de aproximadamente 10.000 años, al sureste de Perú y noroeste de Bolivia,
alrededor del Lago Titicaca, coincidiendo con la conclusión de Hawkes, sobre su domesticación
en dicha región a partir de Solanum leptophyes, que originó la primera especie cultivada Solanum
stenotomum (2x=2n) diploide.
Luján (1996) afirma que la papa se originó a 3.800 msnm, 17º 94’ de latitud sur y 68º 03’ de
longitud oeste. Las condiciones climáticas actuales corresponden a un clima seco con
deficiencias de lluvia en todas las estaciones. Temperatura promedio de 13,1 ºC. Precipitación
promedio (seis años) anual de 376,1 mm. Alta luminosidad a cualquier hora del día,
especialmente en las tardes cuando soplan vientos fuertes y helados.
Dichas condiciones son desfavorables para el desarrollo del patógeno P. infestans causante de
la enfermedad, conocida como tizón tardío o gota de la papa, especialmente por la alta
lumimosidad, puesto que se ha encontrado que los esporangios reducen en un 95% la
germinación, con una hora de exposición a alta intensidad de la luz solar (Sunseri y Johnson,
2002).
Según Hawkes, citado por Estrada (2000), otras papas silvestres comenzaron a evolucionar en
México, y algunas migraron a Suramérica cuando se formó el puente terrestre en la época
geológica del plioceno, hace tres millones de años. Luego ocurrieron migraciones de regreso a
México en forma de grupos de especies tetraploides (2n=4x=48) y hexaploides (2n=6x=72).
3. MIGRACIONES Y EVOLUCIÓN DE LA PAPA CULTIVADA
Dado que la migración de la papa está asociada a la posible migración del patógeno P.
infestans, se ha considerado importante, presentar las rutas de migración de dicho tubérculo.
Hawakes y Ortega (1992), citados por Estrada (2000), indican que el primer registro de
exportación de papa a Europa fue encontrado en Sevilla (España), el cual indica que la papa
llegó en 1570, procedente de tubérculos de la subespecie andigena, recolectados en la parte
central de Colombia (Bogotá o páramos cercanos) y transportados por el Río Magdalena hasta
Cartagena y de allí a las Islas Canarias. Se compraba en el mercado de Sevilla en 1580 y fue
llevada por Drake o Roberg a Inglaterra en 1590.
Según Robertson (1991, citado por Abad y Abad (1995), la papa fue introducida a
Norteamérica a través de las Islas Bermudas en 1663, en tubérculos procedentes de Inglaterra,
pero sólo se volvió cultivo importante en 1718 con la llegada de los irlandeses presbiterianos.
Hay reportes sobre su cultivo en la India en 1772-1775 (Mc Intosh, 1927) en Formosa en 1650 y
12

17. en China en 1700 (Laufer, 1938). Inicialmente se introdujo la subespecie Solanum tuberosum
ssp. andigena, la cual sólo tuberiza en días cortos, condición que se presenta al final del año en
Europa (Abad y Abad, 1995).
Entre el descubrimiento, la introducción y el cultivo de la papa en Europa, pasaron por lo
menos dos siglos a través de los cuales, se desarrolló la subespecie Solanum tuberosum ssp.
tuberosum, adaptada a las condiciones de la zona templada de Europa, caracterizadas por días
largos en el verano, con altas temperaturas e intensidades luminosas y días cortos en el otoños
con bajas temperaturas que favorecen el proceso de tuberización. Hoy se sabe que con los
métodos genéticos modernos, es posible lograr el cambio de una subespecie a otra en pocos años
(Estrada, 2000).
Las diferencias entre las dos subespecies condujeron recientemente a conformar dos especies:
S. tuberosum y S. andigena, separadas geográficamente por latitud y altitud, diferencias
morfológicas de los tallos (menor número de brotes secundarios, el tamaño y número de los
estolones en S. tuberosum) y follaje (reducción de la disección foliar) y diferencias fisiológicas,
en cuanto a fotoperíodo y temperatura. La especie tuberosum posee, además, por lo menos siete
factores de esterilidad citoplasmática (Estrada, 2000).
Daly (1996) indica que hubo movimientos de semilla entre los países europeos e importaciones
de norte y sur América alrededor de 1840’s, para reemplazar los materiales que estaban
presentando reducción en las producciones. Grun et al. (1977), citados por Estrada (2000) tienen
evidencia de que los clones cultivados en América del Norte y Europa, descendieron de nuevas
importaciones de Solanum tuberosum de Chile, en los cuales ocurrió el cambio de los materiales
movilizados por las civilizaciones indígenas de los Andes hacia el Sur de Chile. Dichas
importaciones se realizaron debido a la pérdida de materiales de papa como consecuencia de la
epidemia de tizón tardío (gota) que se presentó en Europa entre 1843-1845.
Una nueva fuente de diversidad genética se presentó en Europa por la posterior introducción de
la especie Solanum demissum, por su resistencia a la gota y porque produce mayores
rendimientos, cuando se cruza con S. phureja. Cerca del 83% de las variedades alemanas tienen
genes de S. demissum y 26% de otras especies silvestres. Igualmente el Reino Unido, Escocia y
Estados Unidos hicieron cruces con S. demissum (Estrada,2000).
La aparición de nuevas razas de P. infestans que vencieron la resistencia conferida por Solanum
demissum, condujo a la búsqueda de nuevas fuentes de resistencia, con énfasis en resistencia de
campo (por genes menores o cuantitativa) proporcionada por especies silvestres o nativas de la
zona andina. La variedad Monserrate, obtenida por los doctores Julia Guzmán y Nelson Estrada
en 1955, por un cruzamiento entre un cultivar de S tuberosum y S. andigena, es uno de los casos
mas representativos y de gran importancia a nivel mundial.
Estrada (2000) opina que “la contribución de las especies de papas silvestres procedentes de
Colombia, Venezuela, América Central y México a la evolución de las papas cultivadas fue
menor, por la escasa resistencia al tizón tardío (Phytophtora infestans) y a la marchites bacteriana
(Pseudomonas solanacearum hoy ubicada en el género Ralstonia) del material suramericano”.
Esto da indicios de que el origen del patógeno puede ubicarse en especies solanáceas, originadas
en zonas ecológicas diferentes a la zona de domesticación de la papa.
13

18. Sin embargo, Abad et al. (1995) consideran que un alto número de formas de papas de la
especie Solanum andigena ssp andigena del Perú han sido utilizadas para obtener resistencia
durable, al igual que otras especies con resistencia parcial como S. phureja, S. stenotomun,
S.acaule, S. Bukasovii. Además con resistencia vertical se han reportado las siguientes especies
silvestres del género Solanum: S. chiquidenum, S. chomatofillum, S. irosinum, S.leptophyes,
S.marinasense, S. mochiquence, S. piurae, S. paucissectum, S. sparcipilum. Igualmente reportan
resistencia parcial en varias especies de tomates silvestres, originarias del Perú.
Se han reportado mas de 200 especies silvestres de papa, de las cuales por lo menos 140
pertenecen a Sur América. Estas con sus variantes y clones de cada una, constituyen mas de
2.105 clones. El Centro Internacional de la Papa (CIP) conserva mas de 5.000 variedades nativas
y 1.500 colecciones de papas silvestres, y todas se pueden cruzar con las ocho especies
cultivadas, debido a que no tienen diferencias básicas estructurales en los cromosomas y las
convierten en un reservorio de genes de valor incalculable por su resistencia y adaptación a
factores bióticos y abióticos (Estrada, 2000; Abad et al., 1995).
4. ANTECEDENTES HISTÓRICOS DEL ORIGEN Y MIGRACIONES DEL
PATÓGENO P. infestans
4.1. Teoría de Berkely (1845) y de Bary (1861). Origen en los Andes de
Sur América.
Esta teoría supone que el patógeno se había originado en los Andes como centro de origen de la
papa y desde allí fue introducido a Europa. Esta teoría se basó en los documentos del Padre
Jesuita José Acosta en 1590, quien en su libro “Historia Natural y Moral de las Indias”, se refirió
al término añublo (brand melthaw) de las papas en las montañas de Perú y Bolivia.
Abad y Abad (1995) señalan que el coronel Acosta (1845) en carta a Boussingault, indica que
“las papas son nativas de los Andes, pero jamás los indios se alarmaron con los daños causados
por el mal de la papa, el cual se presenta en la sabana de Bogotá en los años lluviosos, y es una
especie de champiñón que se desarrolla en diferentes puntos y que corroe mas o menos
profundamente los tubérculos, reduciendo la producción en un 8% y la pérdida de un 33% en el
almacenamiento por un rápido contagio. Dicho mal, es endémico en las cordilleras”.
La teoría es reforzada desde 1995-2002 por Abad y el grupo de trabajo en tizón tardío (gota) de
la papa del CIP, gracias a las investigaciones bibliográficas y de campo que empezaron a realizar
a partir de 1977. En estos trabajos se reportaba un incremento en el número de especies (106)
afectadas por dicho patógeno de manera natural o artificial (por inoculaciones), las cuales tienen
su origen en los Andes del Perú y pertenecen principalmente a los géneros Solanum y
Lycopersicon de la familia Solanaceae (Abad, 1983; Abad et al., 1995).
4.2. Origen en el Centro de México.
Según Abad y Abad (1995), Reddick (1928), cuestionó la veracidad de los registros históricos
arriba señalados, basado en la carencia de términos técnicos y por ende en la posible confusión
generada en la interpretación de la palabra “añublo”, especialmente por parte de Acosta Coronel
de la Armada. A su vez Andrivon (1996), considera que hay muchos factores que interactúan y
14

19. que pueden presentarse síntomas de pudriciones de tubérculos o muerte del follaje, en los cuales
la gota es apenas un componente de los diversos factores complejos.
Abad y Abad, (1995), señalan que el primer reporte de gota en Sur América se hizo en Solanum
muricatum (pepino) por Lagerhein (1890) en el Ecuador, situación interpretada como una
introducción de Europa, puesto que no se conocían reportes de la enfermedad en esta zona. Esta
enfermedad fue observada en dicho país, en ese mismo año en Solanum caripense y Petunia
hybrida. Luego Pachano (1919-1920) la reportó en papa y pepino.
Esta teoría ha sido ampliamente apoyada por varios grupos de trabajo destacados a nivel
mundial en la investigación de este patógeno, que incluye las Universidades de Cornell,
Washington, Wageningen, Sunchon, la USDA_ARS y el Instituto de Investigaciones de la papa
en Polonia, quienes de manera conjunta prepararon el documento “Historical and Recent
Migrations of Phytophthora infestans Chronology, Pathhways, and Implications” (Fry et al.
1993).
La primera evidencia cronológica reportada en el Noreste de Estados Unidos en 1843 y los
datos genéticos de las poblaciones son consistentes con la hipótesis de que P. infestans sufrió el
fenómeno genético denominado “cuello de botella” al pasar de México a Estados Unidos y de allí
hacia Europa, generándose poblaciones muy simples dominadas prácticamente por un solo linaje
clonal, aunque en Estados Unidos se han reportado varios linajes clonales después de los años
1990’s.
Los estudios del grupo de Niederhauser en los años 1950’s, registraron la reproducción sexual
en las zonas altas del Centro de México, al descubrir una nueva forma del patógeno que la
denominaron A2, la cual se podía aparear con la forma A1 originalmente conocida. Hacia los
años 1980’s se reportó la forma A2 en Suiza y posteriormente en varios países de Europa y otros
continentes, posiblemente introducida desde México en un cargamento de 25.000 toneladas de
papa en 1976 (Fry y Goodwin,1995).
4.3. Evidencias que Soportan el Origen P. infestans en Papa en los Andes
Suramericanos
Según Abad (1983); Abad y Abad (1995), dicha enfermedad fue observada durante la
dominación española en 1762-1767 de acuerdo con el reporte “Trasactions of the Viceroy of
Santafé de Bogotá”, reportado a la Asociación Americana de Agricultura, en The Gardner’s
Chronicle,1847. Posteriormente informado por el Consul Pazos de Bolivia en Londres en
comunicación a la Academy of Royal Society of Bruxelles, indica que las fuertes lluvias
provocan en las plantas una sustancia parásita, que según él, es un hongo o animal o zoofito, pero
que mantiene los síntomas idénticos a los observados en Europa en ese año y que causan el
decrecimiento de las plantas.
D’ Orbigny explorador en Suramérica en comunicación a The Society Centrale d’Agriculture
de France (Roze, 1898) dice que los Aymaras que viven en la vecindad de La Paz, conocen desde
tiempos remotos la enfermedad que atacó las papas en el año de 1845. En 1878, García Merino
reportó que una gran “epidemia de hielo”, había afectado los cultivos de papa, tomate y pepino de
agua en los valles costeros de Lima y Lurín, en 1868, la cual había sido observada en años
anteriores sin causar daños severos. (Abad y Abad, 1995)
15

20. Luján (1996) indica que el agricultor Pedro Pardo informó en 1861, que los tubérculos de la
variedad tuquerreña, nativa de Colombia, fueron afectados con gota, en Chipaque Cundinamarca.
En 1864 se observó por primera vez un campo de papa criolla (Solanum phureja) devastado por
la gota antes de floración; y en 1865 la enfermedad se difundió a toda Cundinamarca de manera
agresiva, excepto en Usme (con alturas superiores a 3.000 msnm).
Tales observaciones coinciden con Acosta (1845) citado por Abad y Abad (1995) quien indica
que los cultivos de papa se realizan en las partes altas de los Andes, donde se practica el
principio de “escape” a la enfermedad. Es posible que esta condición hubiese demorado las
apariciones de esta enfermedad en los tiempos de la conquista y la colonización española.
Se decía que la gota había llegado a Colombia en 1861 con un material introducido de Holanda,
y de allí había pasado a Ecuador en 1865 y a Perú y Bolivia en 1947. Esta creencia desconoce los
registros históricos de la enfermedad en Sur América y las descripciones realizadas por indígenas
“Aymarás”, los cuales son conocidos como los domesticadores de la papa en las montañas
peruano-bolivianas.
Abad (1983) observó que 17 (de los 19) cultivares de papa del Perú evaluados, fueron
extremadamente susceptibles a P. infestans, los dos restantes presentaron alta susceptibilidad a
cuatro aislamientos, mientras que la variedades Mexicanas Rosita y Atzimba, presentaron alta
resistencia a todos los aislamientos.
El pepino (Solanum muricatum) presentó la raza 1,4,10,11 de P. infestans, la cual fue detectada
posteriormente en cuatro aislamientos colectados en papa a la par con las razas 0, 10,11; 1,3,7 y
1,4,11 (no patogénicas a pepino) pero se desconocen las causas de tal variación (Abad,1983,
Abad et al., 1995).
Marín y Mira 1998 y Jaramillo et al. (1998), observaron gran diversidad de razas en los
aislamientos procedentes de plantas de pepino (Solanum muricatum), tomate (Lycopersicum
esculentum), papa criolla (Solanum phureja) que crecían de manera silvestre en las orillas de los
caminos o en huertas caseras en el departamento de Antioquia, Colombia. Cada aislamiento
constituía una raza, poco compleja (con pocos diferenciales afectados), mientras que aislamientos
procedentes de monocultivos de papa, en zonas frecuentemente cultivadas, presentaron pocas
razas, pero mas complejas (véase tablas 1 y 2 mas adelante).
Phytophthora infestans ha sido endémico de las zonas paperas de los Andes Suramericanos por
miles de años, y la confusión se debe a la semántica de los nombres locales. Se encontró una
gran variabilidad del patógeno en la Sierra del Perú, posiblemente debida a cambios somáticos
generados por parasexualidad, puesto que solo encontraron el tipo A2 en dos aislamientos. Dado
que la papa, el pepino, posiblemente el tomate y muchas solanáceas silvestres tuberíferas tienen
su origen en el Perú, el origen de este patógeno debe estar en algún lugar de los Andes Peruanos
(Abad, 1983) o suramericanos puesto que en Ecuador se han reportado nuevas poblaciones en
otras solanáceas silvestres (Oyarzún et al., 1998).
Por otro lado Abad et al., 1995, indican que de las seis formas de DNA mitocondrial
reportadas, la forma C sólo ha sido observada en un aislamiento del Perú, el cual corresponde al
haplotipo denominado I-c por Ordoñez et al., (2000) en el Ecuador y se presenta en la población
EC-3 de S. betaceum (tomate de árbol).
16

21. Los aislamientos peruanos son muy simples en diversidad de marcadores moleculares
incluyendo aloenzimas (Gpi 86/100, Pep 92/100) y “finger printing” (huellas dactilares) del DNA
nuclear (25 loci), similares a las poblaciones viejas de Europa y Estados Unidos. Igualmente los
aislamientos colectados en 1983 y 1987 ( en el Norte, 33 en el Sur) presentaron pocas razas
26
patogénicas con predominio de la raza cero (r0) en las partes altas del sur en ambos años, lo que
indica la ausencia de genes de resistencia de la especie S. demissum en las variedades de papa
nativas de dicha zona.
Sólo dos aislamientos del Norte de los Andes se autofertilizaron. La rareza del tipo de
apareamiento A2 en el Perú, puede ser explicada por la “selección estabilizante” que es
favorecida por un balance perfecto entre el huésped y el patógeno en los Andes. (Abad et al.,
1995).
Puesto que la aparición de ambos tipos de apareamiento, se reportaron en Japón desde 1937, Ko
(1994) citado por Abad et al., (1995), sugiere que la aparición del tipo A2 en diferentes países, se
puede deber a que un aislamiento tipo A1 que emigró, puede autorevertirse a A2 para producir
una oospora, o por un cambio de su forma original A1 a la forma A2, inducida por el
envejecimiento, exposición a fungicidas o por estrés del medio ambiente.
4.4. Evidencias que Soportan la Teoría del Origen de P. infestans en el
Centro de México
Fry y Goodwin (1995), Andrivon (1996) presentan un resumen crítico sobre la historia y
evidencias científicas que apoyan el origen de dicho patógeno en el Centro de México.
La aparición de la forma sexual del patógeno, reportada por Niederhauser en 1953, la cual no
había sido observada en ningún otro lugar. (En Japón en 1937, Ko citado por Abad et al., 1995).
La presencia de las dos formas A1 y A2 en igual frecuencia.
La población del patógeno, especialmente en el Valle de Toluca México, presenta diversas
características de virulencia.
Se han detectado todos los alelos enzimáticos conocidos hasta el presente
Las poblaciones de dicha localidad contienen todas las bandas de finger printing del DNA
Los genes de resistencia específicos a razas son más frecuentes en el Centro de México que en
los Andes de Suramérica, ejemplo que se presenta en Solanum demisum.
Según Fry et al. 1993, Matuszac y su grupo de trabajo, en 1988, observaron que aislamientos
procedentes de folíolos de papas sin asperjar con fungicidas, en el Valle de Toluca México,
tenían un 50% de individuos con genotipos únicos, a pesar de la predominancia de la
reproducción asexual durante la epidemia. Sin embargo, Abad (1983) encontró 15 razas
diferentes en aislamientos procedentes de papas cultivadas en Perú, de los cuales 13 procedían de
la Sierra, cuatro de San Ramón (pie de la cordillera) y cinco de la Costa. El 55% de los 47
aislamientos fueron patogénicos a tomate y 15% a pepino.
17

22. El Centro de México, es el segundo lugar en diversidad de especies del género Solanum,
muchas de las cuales son endémicas y tuberizan, mientras que la papa (S. tuberosum ssp
tuberosum), solo se cultiva de manera intensiva en dicha zona a partir de los años 1950’s (Fry et
al., 1993). Esto sería una evidencia de que la papa no es la planta en la cual se pudo originar el
patosistema con Phytophthora infestans, pues además las condiciones climáticas señaladas por
Viet (1997) en la zona de origen de la papa cultivada hace 10.000 años, época de domesticación
de esta especie, al parecer eran adversas al desarrollo del patógeno.
4.5. Teoría de las Migraciones Fry et al. (1992-93) y Goodwin et al.
(1994) a Estados Unidos y Europa.
La teoría de las migraciones considera que P. infestans pudo haber sido transportado de
México a Estados Unidos y de allí a Europa, o que fue llevado directamente de México a Europa,
y una vez introducido allí, fue dispersado por el resto del mundo con los tubérculos-semilla,
indicando que al menos hubo tres eventos de migración.
La primera migración ocurrió cerca de 1840, presentándose un primer reporte en Filadelfia
USA en 1843, luego en localidades distantes de ese sitio, reportándose en la provincia marítima
de Canadá, en la parte Noreste de Estados Unidos y luego en el medio Oeste de dicho país.
Los primeros reportes en Europa se hicieron en Bélgica (junio de 1845). A mediados de
octubre se presentó en Irlanda y luego se esparció por el Oeste de Alemania. Bourke citado por
Daly (1996), indica que lo mas probable fue que P. infestans llegó a Europa en un embarque de
papas importadas a Bélgica a finales de 1843 o comienzos de 1844, para restablecer las
existencias de papas que habían sido afectadas por enfermedades virales y pudrición seca por
Fusarium. Pero no se registra el origen de dichos materiales. Es posible que hubiesen sido
llevados de Norte y Sur América (Andrivon, 1996, Daly,1996).
4.6. Teoría de las Migraciones de Bourke (1964), Tooley et al., (1989) y
Andrivon (1996)
Esta teoría postula la migración también en tres pasos. Primero de México a Sur América, de
ahí a Norte América y de este lugar a Europa.
Teniendo en cuenta varios acontecimientos históricos y la presencia de genes específicos a
razas de. P infestans en especies de papas silvestres de los Andes, indican que la introducción fue
por lo menos varios siglos atrás, desde su lugar de origen en el Centro de México, causada por
varias migraciones humanas antes y después de la conquista y desde el Norte hacia el Sur.
Además es posible que P. infestans hubiese sido introducido con otras especies de plantas
diferentes a papa, aunque no se ha obtenido ninguna evidencia arqueológica o histórica
(Andrivon, 1996).
Una vez introducidas las poblaciones de P. infestans a Sur América, prácticamente
evolucionaron aisladamente a pesar de que las comunicaciones y el intercambio han sido activos,
encontrándose el predominio del Linaje Clonal US-1, el cual fue ampliamente distribuido en todo
el mundo, facilitado por el comercio del guano, lo que conduce a un flujo limitado de genes de
18

23. las poblaciones andinas, o que la introducción original fue limitada a unos cuantos genotipos
(Andrivon, 1996).
Según Andrivon (1996) la base genética estrecha del patógeno, combinada con la frecuencia
reducida de la incidencia de tizón tardío en ciertas regiones de los Andes, redujo el tamaño
absoluto de las poblaciones, y con las altas tasas de extinción observadas, en los “linajes” de P.
infestans, se llegó a la fijación rápida de un sólo linaje clonal, el US-1, el cual posiblemente
migró de Sur América a Estados Unidos y Europa en la década de 1840.
4.7. Migraciones Posteriores a 1970
Durante el largo intervalo de 1840’s-1970’s no se encontraron evidencias de migraciones, dado
que los datos de evaluación de las poblaciones de P. infestans, fueron consistentes con un solo
linaje clonal, el US-1 introducido por migración de localidades de mayor diversidad a zonas de
menor diversidad. Por ejemplo, de México a Estados Unidos y de allí a Europa y de este
continente a Asia, Africa y Sur América (Fry et al., 1993, Goodwin et al.,1994).
Al parecer grandes cantidades de papa para el consumo doméstico fueron llevadas de México al
Oeste de Europa a finales de los años 1970’s. De una pila de compost o de algunos tubérculos
que fueron almacenados y luego sembrados en el campo, pudo escaparse el patógeno P. infestans,
el cual habría podido sobrevivir el invierno sobre los tubérculos, de los cuales surgieron las hojas
en la primavera, donde creció el patógeno y se pudo dispersar a plantas de papa y de tomate, en
campos vecinos, muchos posiblemente destinados a la producción de “semilla” (Fry et al .,1993).
La “semilla” de papa es una fuente permanente de comercio a lo largo y ancho del mundo, con
la cual se pudieron haber transportado nuevas poblaciones del patógeno que incluían el tipo de
apareamiento A2, el cual aún no está reportado en algunos países como Colombia, Filipinas,
Taiwán y Perú, pero se teme su dispersión con el comercio de los tubérculos “semillas”, pues
para 1987, ya estaba presente en Pensilvania (US-7 en papa) y en 1989 en Columbia Británica
(US-8 en papa y tomate), posiblemente procedentes de papas del Este de Washington o tomates
de la Florida (Fry et al., 1993; 1995).
Las nuevas poblaciones desplazaron a las viejas, puesto que no se han descubierto
recombinaciones de genotipos nuevos y viejos; y los alelos aloenzimáticos característicos de los
linajes viejos, están ausentes en las poblaciones presentes actualmente: Esto indica que las
poblaciones que llegaron recientemente están mas adaptadas, pues mostraron una mayor
agresividad, en Europa Central durante la década de 1980 (Fry et al.,1993).
Según el grupo de Fry et al.(1993), la selección por genes de resistencia (R), no es una
explicación satisfactoria para indicar el desplazamiento de esta población por las siguientes
razones:
La mayoría de las variedades de papa de Europa Occidental no contienen genes R.
Existió una virulencia adecuada en las poblaciones viejas.
No ha habido cambios mayores en a composición de los genes R de las variedades Europeas
l
que coincidan con el desplazamiento
19

24. Además, el desplazamiento de P. infestans también ocurrió en otros continentes: en Japón se
redujo la frecuencia del linaje clonal viejo; y la representatividad de nuevas poblaciones de P.
infestans, predominó en las colecciones recientes en diferentes áreas de Corea.
Una implicación práctica de la migración puede estar relacionada con la sensibilidad o
resistencia del patógeno al fungicida específico de Oomycetes, Metelaxyl, cuya resistencia no fue
ampliamente distribuida entre los aislamientos que pertenecían a las poblaciones viejas,
indicando que el problema se debió a la migración y selección de individuos resistentes, o por
una mutación y selección de novo (Fry et al., 1993).
Estas observaciones son confirmadas por la FRAC (2002) que indica que al comienzo de la
estación en Europa, los aislamientos sensibles al fungicida son mas abundantes, con un cambio
significativo al final de la estación donde predominan los aislamientos resistentes. Igualmente en
Colombia se ha observado una mayor frecuencia de aislamientos resistentes a dicho fungicida en
los aislamientos de zonas con monocultivos de papa de variedades con un reducido número de
genes R.
4.8. Las Migraciones de 1980’s: México, Estados Unidos y Canadá
Según Fry y Goodwin (1995) hasta finales de los 1980s y comienzos de los 1990s, las
poblaciones de P. infestans en Estados Unidos constaban de un solo linaje clonal antiguo (US-1)
con el tipo de apareamiento A1 y unos pocos diferentes (US-6), pero la situación fue cambiante
puesto que se encontraron poblaciones con el tipo de Apareamiento A2, en Pensilvania en 1987
y en Columbia Británica en 1989, procedentes de tomate de la Florida, papa y tomate del Oeste
de Washington, y papa del Este de Washington con linajes clonales antes no observados en
Estados Unidos o en Canadá, los cuales se denominaron US-7 altamente patogénico en papa y
tomate y US-8 especialmente patogénico en papa.
Para 1994 el genotipo US-8 de P. infetans fue el predominante en amplias zonas de cultivos de
papa en Estados Unidos y Canadá, causando una de las epidemias mas severas en dicha región,
por ser resistente al fungicida Metalaxyl, al igual que los genotipos US-6 y US-7, los cuales
fueron producto de una migración clonal, dado que fueron inicialmente detectados en el Norte de
México y su resistencia al fungicida fue previamente detectada en dicha zona. (Fry y Goodwin,
1995).
Para desarrollar una estrategia de manejo del patógeno, es necesario tener en cuenta la
capacidad de migración de manera rápida a grandes distancias, como se observa por la presencia
de un solo clon en los extremos continentales de Estados Unidos. Es posible que operen varios
mecanismos de migración, pero se sugiere que la nueva población llegó del Noroeste Pacífico de
México sobre tomates sembrados en la zona o en frutos de tomate infectados, los cuales fueron
comercializados en la zona continental de Estados Unidos.
La amplia y rápida distribución de P. infestans, junto con el desarrollo de la resistencia al
Metalaxyl en dichas poblaciones, y los mecanismos diversos para el proceso de dispersión,
indican que para hacer un control eficiente se debe establecer un sistema de alerta, que permita
conocer de manera oportuna, las condiciones favorables para el desarrollo de epidemias.
20

25. 4.9. Migraciones al Este de Asia
Fry y Goodwin (1995) opinan que las migraciones al Asia tuvieron características diferentes a
las migraciones a Europa, por cuanto sólo se detectaron aislamientos de P. infestans con el tipo
de apareamiento A2 en 1989 en Japón y Korea, con un genotipo aloenzimático y finger printing
del DNA, distintas a las de la población nativa y con marcada resistencia al metalaxyl, la cual ha
venido sustituyendo a la población originalmente establecida en dicha zona.
Según Fry y Goodwin (1995) la población nativa caracterizada por el tipo de apareamiento A1
y susceptible al metalaxyl, produjo oosporas con los aislamientos A2 introducidos bajo las
condiciones de laboratorio, las cuales no germinaron fácilmente, razón por la cual se considera
que la reproducción sexual, ha tenido muy poco efecto sobre la estructura genética de P. infestans
en el Este del Asia y por que no decirlo a nivel mundial.
4.10. Migraciones en Sur América
Las colecciones en el Perú realizadas por Abad (1983-1985) presentaron el linaje clonal
predominante a nivel mundial hasta entonces (US-1) con el tipo de apareamiento A1, con un
amplio rango de especies huéspedes (107) que son afectadas de manera natural o artificial. Las
colecciones de Bolivia han sido reportadas como tipo A2 y con un solo linaje clonal, mientras en
Brasil se han detectado dos clones con tipo de Apareamiento A1 y A2 respectivamente y en
Argentina se descubrieron aislamientos con el tipo de apareamiento A2 ( Fry y Goodwin, 1995).
4.11. Una Nueva Migración de Colombia al Ecuador
Reportes recientes de Forbes et al. 1997, indican que la estructura poblacional del patógeno P.
infestans en cultivos de papa en el Ecuador, está conformada principalmente (mas del 95%) por
un solo linaje clonal, EC-1, definido por análisis de marcadores como las isoenzimas glucosa
fosfato isomerasa (Gpi 90/100) y peptidasa (Pep 96/100), el tipo de apareamiento A1 y una
dactiloscopia del DNA nuclear no reportada previamente.
Tales observaciones condujeron al grupo de Forbes a sugerir una hipótesis sobre la introducción
reciente de un nuevo linaje clonal al Ecuador, que se estableció y desplazó el antiguo US-1(Gpi
86/100 y Pep 92/100), dando la idea de que esta población procedía de Colombia, refutando la
hipótesis de que existía una barrera dentro del Ecuador, entre las poblaciones peruanas US-1
evaluadas en 1980’s y una población diferente que había sido detectada posteriormente en
Colombia (Forbes et al., 1997). Posteriormente detectaron las poblaciones EC-2, EC-2.1 y EC-3
en especies solanáceas silvestres las primeras y la última.
El grupo de investigación del patosistema Phytophthora/Solanum de la Universidad Nacional
de Colombia, ha encontrado que los aislamientos colectados y evaluados entre 1995-2002,
exhiben características de las poblaciones EC-1 descritas por Forbes et al., 1997, como tipo de
apareamiento A1, los fenotipos de las isoenzimas Pep (96/100) y Gpi (90/100), resistencia al
fungicida Metalaxyl y los haplotipos mitocondriales II-a con mayor frecuencia en papa y I-b en
tomate.
21

26. CAPÍTULO III
CARACTERIZACIÓN POBLACIONAL
Los estudios poblacionales de Phytophthora infestans se iniciaron casi paralelamente con los
programas de mejoramiento de la papa, para buscar e incorporar la resistencia a este patógeno.
Existen marcadores moleculares, bioquímicos y fenotípicos que han posibilitado la identificación
de aislamientos distintos en una población, producto de un organismo que tiene la posibilidad de
reproducirse sexual y asexualmente, conduciendo a cambios en las poblaciones que pueden ser
introducidas a otras regiones por procesos de migración.
Desde que se reportó el tipo de apareamiento A2 en el Oeste de Europa en 1984, se esperaba un
dramático desarrollo de nuevas poblaciones del patógeno, lo que condujo a los patólogos a
realizar análisis locales de las poblaciones, dado que el tipo A1 era el único tipo de apareamiento
reportado fuera de México, considerado como el centro de origen de P. infestans (Fry et al.,
1993).
Una población se refiere a un grupo de individuos (aislamientos) de una misma especie que se
encuentra estructurada o delimitada por barreras geográficas, por lo tanto, el primer indicio de
cambios importantes en la población lo constituyó la presencia del tipo de apareamiento A2. La
determinación de los alelos isoenzimáticos de glucosa-6- fosfato isomerasa (Gpi), enzima málica
(Me) y peptidasa (Pep) proporcionaron la primera evidencia genética de la diploidía de P.
infestans y permitió hacer las primeras comparaciones de las poblaciones. Mas recientemente se
establecieron marcadores como la sonda G57 para huella del DNA nuclear y cebadores
específicos para la amplificación del DNA mitocondrial.
Al comparar las poblaciones de Polonia de 1985-1991, con los 153 aislamientos colectados en
Holanda en 1989, se observaron diferentes, aunque tuvieron en común muchos alelos
isoenzimaticos y similitud en el perfil electroforético del DNA nuclear. En contraste los
aislamientos de Rusia fueron muy similares a los de Polonia y Alemania, lo que indica que la
población fundadora de Polonia migró con los vientos predominantes de Oeste a Este a través de
Europa. Dicha población tuvo mayor eficacia biológica, rompiendo la resistencia a genes
específicos de una variedad local (Bronka), debido posiblemente a la recombinación sexual, que
favoreció el desarrollo de los experimentos, patogénicamente mas agresivos.
En las dos últimas décadas se han estudiado las poblaciones alrededor del mundo, para lo cual
se han evaluado miles de aislamientos, utilizando características fenotípicas (tipo de
apareamiento, virulencia/agresividad de razas y sensibilidad a Metalaxyl), marcadores
bioquímicos (isoenzimas Gpi y Pep) y moleculares (RFLPs nuclear y mitocondrial y el análisis
de finger printing usando la sonda RG57, PCR específico para detectar el tipo de apareamiento
A1 con un cebador específico para A1 y análisis de ITS y microsatélites.
En algunas poblaciones de P. infestans, se pueden encontrar aislamientos diploides y
poliploides; por lo tanto los aislamientos diploides en su estado vegetativo, podrían presentar
factores heterocigóticos que gobiernan la expresión fenotípica, de tal forma que en los
cromosomas homólogos se pueden presentar alelos dominantes y recesivos en un solo gen. Esto
22

27. explica por qué en ciertas mutaciones que generan resistencia a un fungicida, (Metalxyl), la
expresión de la resistencia está condicionada por uno o dos genes (ver texto de la FRAC, GISI
2002) con dominancia incompleta.
La utilización de marcadores de resistencia a fungicidas permite determinar si se da o no una
recombinación de factores genéticos, que puede resultar de la ocurrencia de procesos sexuales
que involucra cambios en el DNA nuclear o a nivel del DNA mitocondrial en el caso de la
reproducción asexual.
1. Tipo de apareamiento
Ha sido un factor importante en la variación de las poblaciones, aunque el tipo de apareamiento
y sus marcadores no presentan una segregación mendeliana, es posible establecer los del tipo A1
por la técnica basada en PCR con un “primer específico”, la cual establece una región S1
adyacente al locus del tipo de apareamiento A1 (Lee et al, 1997).
El tipo de apareamiento A2 tiene gran tendencia a la autofertilización (96%, n=47), mientras
que A1 es escasa ( 6%, n=69). Smarth, (2002). Pérez et al., (1997-1998) evaluaron 287
aislamientos de Puno y Cusco en el Perú, observando que ninguno presentaba el tipo de
apareamiento A2, tanto por ausencia de oosporas en cruces con un aislamiento testigo
previamente caracterizado como A1, como por la técnica de PCR con primers específicos, la cual
puede estar relacionada como un signo o consecuencia de anormalidades estructurales
adicionales, cercanas a dicha región y que podrían ser responsables de la segregación no
mendeliana del tipo de apareamiento ( Judelson, 1996).
El locus S1 fue previamente identificado por Judelson et al ., (1995) muestra una secuencia
monomérica de 1,35 Kb que evolucionó por repeticiones sucesivas a 300 Kb y que es bien
conservada en el estado hemicigótico del tipo A1: Esta técnica ha sido utilizada por Gilchrist
(2001) y Calderón y Castro (2002) para la determinación del tipo de apareamiento de
aislamientos colombianos de P. infestans.
Varios investigadores han venido evaluando los tipos de apareamiento presentes en diferentes
países. Shaw et al. (1985), opinan que el tipo de apareamiento A2 pudo haber estado presente,
pero no se detectaba por bajas frecuencias, en diferentes países por fuera de México durante
varios años. García et al., (2000) encontraron al noroeste de México que el tipo de apareamiento
predominante en 1994-1995 fue el A2, el cual estaba prácticamente desaparecido en 1996-1997.
La presencia de ambos tipos de apareamiento de manera simultánea sólo se observó en unos
pocos campos donde crecían simultáneamente papa y tomate.
Spielman et al., (1991) caracterizaron por diferentes juegos de alelos los aislamientos de los
países que tenían estrictamente el tipo de apareamiento A1 y los que incluían ambos tipos de
apareamiento. En las colecciones estrictamente A1, se encontraron los alelos Gpi (86 y 100) y
Pep ( 92 y 100), las cuales fueron procedentes de Estados Unidos/Canadá, Holanda entre 1951-
1978, Polonia entre 1985-1987, Perú 1989, dos aislamientos de Suiza, cinco de UK y fueron
designados como genotipos viejos.
En las colecciones con ambos tipos de apareamiento (excepto Japón) no se observaron los
alelos Gpi 86 y Pep 92 o fueron menos frecuentes, pero se presentaron dos alelos adicionales Gpi
23

28. 90 y Pep 83, cuyos genotipos fueron Gpi 90/100 o 100/100 y Pep 83/100 o 100/100 o en
combinación con los genotipos del primer grupo. La reproducción fue predominantemente
asexual en dichas poblaciones.
En el Japón cada tipo de apareamiento estuvo fuertemente asociado con un genotipo diferente,
el A1 con condiciones heterocigotas: Gpi 86/100 y Pep 92/100 y el A2 homocigoto con Gpi:
100/100 y Pep 100/100, aunque la muestra no fue representativa, pero parece que está
conformada por individuos de nuevas y viejas poblaciones.
Es así como en Estados Unidos y Canadá, se tomaron aislamientos de campos de cultivos de
papa y tomate entre 1983-1989 a los cuales se les determinó el tipo de apareamiento por cruces
en medios de habas, avena y granos de arroz. Se cruzaron consigo mismos y con aislamientos ya
conocidos como del tipo de apareamiento A1, procedentes de México (A1 y A2), Estados Unidos
y Europa. Un aislamiento A2 de México, junto con un aislamiento de Vancouver (A1) y otro de
Pensilvania (A1), presentaron formación de oosporas en 15 días. L pruebas de patogenicidad
as
mostraron que dichos aislamientos producían síntomas típicos de tizón tardío en hojas y tallos,
con virulencia similar a la de los aislamientos con tipo de apareamiento A1. Al mezclar
esporangios de A1+A2 produjeron oosporas en los tejidos del huésped de color marrón más
oscuro que las formadas in vitro, lo que sugiere la posibilidad de formación de oosporas en el
campo. (Dehal, et al.,1991).
Drenth (1994) señala la presencia del tipo de apareamiento A2 en 22 países incluido México
país en el cual se reportó desde 1956. Fry et al., (1993), señalan la presencia del tipo de
apareamiento A2 en Colombia, en 1990. Sin embargo, en las evaluaciones que se han realizado
por los grupos de investigación de la Universidad Nacional de Colombia sedes Bogotá y
Medellín, sobre este patógeno, no se ha detectado la presencia del tipo A2, lo cual no es
descartable si se amplía el muestreo a otras especies y zonas ecológicas.
Sujkouski, et al., (1994) evaluaron los cambios genéticos en la población de P. infestans de
Polonia entre 1985-1990 y encontraron que los aislamientos colectados entre 1985-87,
presentaban sólo el tipo de apareamiento A1, que constaba de un sólo linaje clonal dominado por
el genotipo PO-1, basados en las aloenzimas y las huellas del DNA determinadas por la sonda
RG57, con genotipos idénticos a los de la población predominante en 1980’s, en los diferentes
países por fuera de México, pero la cual desapareció después de 1988, como un posible resultado
de la introducción inicial de P. infestans a Europa en 1845.
La aparición del tipo A2 en Polonia, se detectó a partir de 1988, con un nuevo genotipo (PO-4),
posiblemente introducido por una migración y se incrementó la frecuencia hasta 1990,
alcanzando casi el 50% de los aislamientos colectados. Para 1991, el genotipo PO-4 sólo
representaba el 12%. Sin embargo, a partir de los años 1990’s se presentó una gran diversidad de
genotipos únicos (69%) que correspondían al 39% de la población muestreada, lo que indica el
aporte de la recombinación genética, debido a la posible reproducción sexual, pero no hubo
diferencia genética entre los aislamientos A1 y A2 (Sujkouski, et al., 1994).
En las oosporas obtenidas por cruces A1xA2 in vitro, en japón y Korea (Fry y Goodwin, 1995),
se han tenido dificultades para hacerlas germinar y las que lo han logrado como se observó en el
Ecuador, no fueron patogénicas al huésped parental ( Oliva, et al 2002), lo que indica que la
reproducción sexual, no es un mecanismo impórtate en la patogenicidad de P. infestans.
24

29. Por otro lado, Miller y Johnson (2000), al inocular y llevar al campo plantas de papa, con la
misma cantidad de lesiones de tizón producidas por US-1 y US-8, no encontraron oosporas en los
tejidos lesionados, las cuales sí fueron observadas en cruzamientos en el laboratorio, pero no
detectaron evidencia de recombinación de genotipos, por el sistema de huellas digitales por
RFLP, manteniéndose la diferencia de cuatro bandas entre el genotipo US-8 y US-1.
Sin embargo, observaron cambios a nivel de isoenzimas, los cuales no siempre se presentan
(Shattock, et al.,1987, citados por Miller y Johnson, 2000), que sugieren la posibilidad de una
recombinación meiótica por autofertilización de US-8 inducida por la cercanía de US-1, dando
origen a una solo oospora que puede continuar su multiplicación asexual.
Las poblaciones viejas del Noroeste y Este de Europa han sido desplazadas por la diversidad
genética derivada de la reproducción sexual de P. infestans, evidenciada por la mezcla de
poblaciones A1/A2, también presentes en importantes regiones productivas de papa y tomate en
Asia y posiblemente en África y Sur América (Flier, et al. 2002).
No ha sido posible responder si las viejas poblaciones vienen siendo reemplazadas por las
nuevas, debido a una migración (Fry et al., 1993, citado por Knapova, et al.,2002) o por la
ocurrencia local de la recombinación sexual (Drenth et al ,1994, cit por Knapova et al, 2002), la
cual algunos investigadores han tenido dificultad de obtener en condiciones in vitro y otros bajo
condiciones de campo. Miller y Johnson (2000) indujeron más fácilmente la formación de
oosporas en el laboratorio que en el campo al igual que Oliva et al., (2002)
En el Perú no ha sido reportado el tipo de apareamiento A2, aunque, Pérez et al., (1997-1998),
reportan cinco poblaciones, incluida la US-1, la cual es la mas antigua con distribución mundial.
Esto indica que el cambio de las poblaciones no se debe a la recombinación sexual, pues en el
Ecuador, donde existen ambos tipos de apareamiento, Oliva et al., (2002) no lograron la
formación de oosporas patogénicas a las especies parentales de los aislamientos A1 vs. A2.
Oyarzún et al., (1998) opinan que en el Ecuador las poblaciones están separadas por huéspedes
y en Colombia Gilchrist (2001) observó diferencias por haplotipos mitocondriales, en los
aislamientos procedentes de papa frente a los aislamientos de tomados en otras especies
huéspedes.
2. Razas Fisiológicas
El desarrollo de patotipos o razas fisiológicas, fue posible a partir de los años 1950’s, cuando
Black et al, (1953) desarrollaron una serie de clones de papa diferenciales a partir de la especie
mexicana Solanum demissum con genes de resistencia vertical a Phytophthora infestans, los
cuales son utilizados mundialmente para la caracterización de las razas y la determinación de los
genes que confieren la resistencia, con base en la respuesta de compatibilidad de los aislamientos
con los clones diferenciales.
Abad, (1983) encontró la mayor especialización de razas del patógeno y alta frecuencia de
patotipos no sólo en papa, sino en tomate y pepino en los cuales determinó los genes para
virulencia 1,2,3,4,7,10 y 11, en las razas 1.3.7 y 2.4.10.11 y Turkesteen (1997) señaló que el
pepino es portador de la raza especializada 1.4.10.11, la cual es altamente patogénica a papa,
mientras que la raza 0, no esporula en dicha especie.
25

30. Pérez et al., (1997-1998) evaluaron 114 aislamientos procedentes de Puno y Cusco al sur de
Perú y encontraron un aislamiento que infectaba 10 clones diferenciales, excepto el R9. En
Colombia en el oriente de Antioquia, se han evaluado aislamientos con igual cantidad de
diferenciales afectados, excepto el R5. Esto demuestra la complejidad de virulencia de los
aislamientos en ambos países, la cual se ha venido incrementando, pues según Abad en 1983, la
raza mas compleja afectaba 7 diferenciales.
En Colombia, para 1995 (Mazo y Patiño, 1995) reportaron que el 57% de la población evaluada
infectaba 7 clones diferenciales (tabla 1), mientras que para la colección realizada en 1997-98,
(Marín y Mira,1998), reportaron la mayor frecuencia de los aislamientos colectados con 10 genes
de virulencia (tabla 2).
Gisi et al., (1995) en Suiza, encontraron 11 patotipos (razas fisiológicas) con 3,4,5,6,7 y 8
genes de virulencia. El 65% de los aislamientos evaluados, presentaron los genes de virulencia
1,3,4,7,10 y 11. Se observó que los aislamientos con menos genes de virulencia (5 y 6)
presentaron el mayor porcentaje de resistencia a las fenilamidas, lo que indica que no hay una
relación directa entre la resistencia a fenilamidas y la complejidad del patógeno, mientras que
Pérez et al., (1998) en el Perú observaron mayor resistencia en los aislamientos con mas genes de
virulencia.
Tabla 1. Frecuencia de razas fisiológicas de Phytophthora infestans colectadas en el
departamento de Antioquia, Colombia, entre 1994-1995. Mazo y Patiño,1995, López et al,1997.
Aislamiento Factores de Frecuencia
Patotipo Nº octal
P. infestans virulencia (%)
U1, U2, C4, G5 1-2-3-4-7-10-11 7446 7 55.5
E9, E10, SP11, SP12, ER13,
1-3-4-7-10-11 5446 6 15
SR14, SR15, UN6, SS16, SS17
U3, UN3, UN8 1-2-3-4-7-8-10-11 7466 8 15
SV7 1-2-3-4-6-7-10-11 7546 8 5
P18 3-4-7-10-11 1446 5 5
T19 1-2-3-7-10-11 7046 6 5
P= pepino (Solanum muricatum), T = tomate (Lycopersicon esculentum). U,G,SP,C,ER;SS, UN,SV,E= papa
distintas variedades
La variedad mas cultivada Bintje fue la mas muestreada y la vez la que presentó el mayor
número de patotipos (9 de los 11 presentes). Los genes de virulencia mas frecuentes fueron de
mayor a menor frecuencia: 4; 1=3; 7=10=11; 6; 8; 2 y 5. El gen de virulencia expresado en el
diferencial R4 estuvo presente y en el R4 siempre estuvo ausente. Cabe resaltar que Bintje es una
variedad susceptible en la cual se observó que aislamientos simples (IPO-O raza 0) y complejos
(90128, raza compleja) rápidamente mostraron una reacción biotrófica (Vleehouwers et al, 2000).
Sujkowski et al., (1994) señalan que antes de los 1970’s, las poblaciones de P. infestans
desarrollaron poca virulencia para las variedades de papa que poseían los genes R7, R10 y R11,
lo cual fue muy común, luego de los años 1980’s. Spielman et al., (1990), evaluaron el efecto de
la descendencia F1 del patógeno frente a los genes R2 y R4 de la papa y observaron que la
virulencia contra R2 está controlada por un solo locus, mientras que la virulencia contra el R4,
puede estar determinada por uno o dos locus.
26

31. Según Schöber-Butin, et al., (1995), en Alemania se observó que para los 1950’s solo se
presentaban dos patotipos de P. infestans denominados como 0 y 1, para los 20 años siguientes se
presentaron los patotipos 0, 1, 4, 1.4, 1.2.3.4 y 1.3.4 presentándose hasta 4 genes de virulencia.
Aunque Spielman et al., (1991) indican que los cultivares habían tenido los mismos genes R1,
R3, R4 y R10 durante dicho período.
En los años 1980’s se presentaron 7 razas una de las cuales presentó 7 genes de virulencia y en
todas se destaca la presencia del gen 1 y prevalecía los genes 3 y 4, lo que demuestra el
incremento en la complejidad del patógeno a través del tiempo en Alemania, lo que condujo a
evaluaciones mas frecuentes. A partir de los años 1985, se notó un incremento en el número y
complejidad de patotipos del patógeno (20), llegándose a observar un patotipo con nueve genes
de virulencia, con ausencia de los genes 6 y 9 (Schöber-Butin, et al.,1995).
Condiciones similares han sido observadas en aislamientos procedentes del Departamento de
Antioquia Colombia, (Mazo y Patiño, 1995; López et al.,1997) en donde sólo han estado ausentes
los genes 5 y 9, tabla 1. El patotipo mas frecuente (55.5%) según la nomenclatura octal
(Goodwin et al., 1995) fue el 7446 con 7 genes de virulencia.
En los 20 aislamientos evaluados por Mazo y Patiño (1995) siempre se presentaron los genes de
virulencia 10 y 11, el gen 6 sólo se presentó en un patoptipo de los seis establecidos, los cuales
presentaron entre 5 y 8 factores de virulencia (tabla 1), con un promedio de 6.6, valor superior a
los registrados en el mundo, según Fry y Spielman (1991), que en orden descendente
corresponden al valle de Toluca, México con 5,6 factores de virulencia, como promedio de 16
aislamientos evaluados, Holanda con 4,1/14, Reino Unido 3,7/61, Perú 1,0/33 y USA-Canadá
1,9/14. El denominador indica el número de aislamientos evaluados.
Los aislamientos colectados dos años después mostraron una mayor complejidad en zonas con
monocultivos de papa, presentando sólo ausencia del gen 5, mientras que en zonas de mayor
diversificación de cultivos o especies silvestres, se presentaba un mayor número de razas
fisiológicas, pero menos complejas o virulentas por el menor número de genes compatibles con
los clones diferenciales, como en el tomate según se muestra en la tabla 2 (Marín y Mira, 1998).
En dicha investigación se detectó el gen de virulencia 9 que no había sido detectado en los
aislamientos evaluados por Mazo y Patiño (1995) y el 38% de los patotipos correspondieron a la
mayor complejidad (10 y 9 genes de virulencia) tomados de papa y pepino de agua, mientras que
los aislamientos procedentes de tomate, pimentón, papa criolla y uno de papa Diacol Capiro,
presentaron 5 o menos factores de virulencia, incluso un aislamiento de tomate sólo presentaron
compatibilidad con la variedad Alfa de papa, que no presenta genes mayores de resistencia al
patógeno.
27