GALERÍA CIENTÍFICA

En Grupo Iñesta nos mantenemos a la vanguardia de la agricultura gracias a nuestro compromiso con la investigación y el desarrollo de nuevos productos. De la mente de nuestros investigadores surgen las mejores ideas para abonar y tratar las diversas carencias en cultivos de todo el mundo.

El desarrollo de estas investigaciones no solo nos permite ofrecer los mejores fertilizantes, también nos regala estampas de la naturaleza desde una perspectiva normalmente oculta al ojo humano. Imágenes de hongos, nematodos, bacterias, pulgones o ninfas y su efecto en cultivos hortícolas, frutales o extensivos como nunca los habías visto.

CARACTERÍSTICAS DEL HONGO ASPERGUILLUS SP.

El hongo Aspergillus, del cual se conocen hasta 900 especies, se encuentra en cualquier sustrato o material en descomposición. Su capacidad termo tolerante le permite sobrevivir entre los 12ºC y los 57ºC, aunque sus esporas pueden hacerlo hasta los 70ºC. También se le conoce por ser uno de los principales hongos productores de micotoxinas, metabolitos secundarios producidos y secretados durante la degradación de la materia como mecanismo de defensa. En la imagen observamos la estructura morfológica más característica, un conidióforo con una cabeza o vesícula donde se disponen las fiálides, de donde se desarrollan los conidios.

Bipolaris sp

Las condiciones ambientales o el momento de desarrollo de algunos hongos pueden afectar a que su reproducción sea sexual o asexual, dificultando así su identificación ya que las estructuras involucradas y su morfología pueden variar. El estado de reproducción sexual donde se desarrollan los cuerpos fructíferos y esporas es conocido como teleomorfo. Por otro lado, el estado de reproducción asexual donde se produce la formación de conidios se denomina anamorfo. Estos conidios que nos permiten identificar al hongo en su fase asexual (anamorfa) se llaman Bipolaris sp y cuando los encontramos en la fase sexual (teleomorfa) se denominan Cochliobolus sp. La fase asexual es la responsable de originar enfermedades fitopatógenas, siendo el tizón en granos, la podredumbre de raíces y manchas foliares los síntomas más importantes en cultivos extensivos, principalmente en cebada y trigo.

CRECIMIENTO DE Alternaria sp EN PDA.

Alternaria sp, es un hongo fitopatógeno que afecta a un gran número de especies vegetales, desde hortícolas hasta cereales en cultivo extensivo. En la imagen observamos como ha crecido el micelio, formado por un conjunto de hifas con una textura aterciopelada y de color marrón, ya que dependiendo del género puede ir desde gris hasta verde oliva. El crecimiento se ha producido en medio de cultivo de patata agar dextrosa (PDA), incubado a 27ºC durante 7 días.

0036-CRECIMIENTO ANTERNARIA

IDENTIFICACIÓN MORFOLÓGICA DE Alternaria sp

En la imagen observamos unas esporas asexuales conocidas como conidios, desarrolladas a partir de hifas especializadas denominadas conidióforos. Se puede comprobar su morfología peculiar a través de su forma ovoide y unos septos transversales y longitudinales, típicos del hongo fitopatógeno del género Alternaria sp. Este tipo de hongo es fácilmente identificable a través del microscopio por estas características morfológicas, como también ocurre con otros hongos fitopatógenos.

CÓMO SE FORMAN LAS AGALLAS EN LAS RAÍCES INFECTADAS POR NEMÁTODOS AGALLADORES.

La primera fase de la formación de agallas, comienza cuando los nemátodos agalladores (del género Meloydogine sp) encuentran el sitio del cual van a alimentarse. Es en este momento cuando las hembras completan su fase de muda perdiendo la movilidad y pasan a ser un parásito sedentario. Simultáneamente en el lugar de alimentación, las células que rodean al nemátodo van a sufrir una serie de cambios derivando en la formación de las conocidas “células gigantes”. El sistema vascular de la planta se reordena para conseguir que estas células gigantes queden atrapadas dentro de una red de vasos del xilema y del floema. Estos cambios permiten al nemátodo alimentarse y reproducirse, generando masas de huevos gelatinosas que contienen cientos de huevos en su interior. Como se puede observar en las fotografías, esta transformación en el interior de la raíz es la causa de la formación de las agallas y lo que nos permite confirmar que la planta ha sido infectada por nemátodos.

Estructura radicular

ESTRUCTURA RADICULAR

En la imagen observamos raíces desarrolladas a partir de callos de células vegetales de Arabidopsis sp, las cuales han sido conservadas en condiciones in vitro. Al teñir identificamos de color rosa claro la epidermis y el córtex o parénquima cortical. Seguidamente de rosa oscuro se distinguen dos partes: la endodermis (xilema), que engloba al parénquima cortical, y cuya función es conducir el agua, sales minerales y otros nutrientes desde la raíz a la hoja. Y los vasos conductores (floema) que transportan los nutrientes orgánicos e inorgánicos en la parte aérea hacia la parte basal.

0031-Microorganismos antagónicos como una forma de control biológico. (2)

MICROORGANISMOS ANTAGÓNICOS COMO DE CONTROL BIOLÓGICO.

Los círculos blancos que se observan en la imagen corresponden a dos colonias de bacterias capaces de evitar el crecimiento de un hongo a su alrededor creando un halo de inhibición. Esto se debe a su capacidad de liberar al medio de cultivo una serie de metabolitos con actividad antifúngica provocando este efecto antagónico. En el control biológico de patógenos se utilizan organismos vivos para controlar poblaciones perjudiciales para el cultivo, por lo que este tipo de bacterias antagónicas son utilizadas para dichos controles.

0032-Erwinia carotovora (2)

ERWINIA CAROTOVORA, LA BACTERIA QUE CAUSA LA PUDRICIÓN BLANDA

En la imagen observamos de color amarillo varias colonias de la bacteria Erwinia carotovora (perteneciente a la familia de las Enterobacteriacea), crecidas sobre una placa con agar nutritivo. Esta variedad provoca la enfermedad conocida como pudrición blanda bacteria, causante de grandes pérdidas económicas en cultivos de tomate o patata. Una vez infecta a la planta, sintetiza unas enzimas con actividades pectinóliticas y celulolíticas que producen la desintegración de los tejidos vegetales o pudrición blanda, provocando la liberación de un olor desagradable de las partes afectadas.

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AISLAMIENTO DE BACTERIAS FITOPATOGENAS DE HOJAS.

En ocasiones los síntomas de enfermedad en las plantas pueden ser causadas por distintos microorganismos, y necesitamos identificar cuál de ellos es el responsable. Para ello es necesario un aislar los microorganismos patógenos presentes en el tejido afectado colocando sobre un medio de cultivo (en este caso, agar nutritivo, AN) fragmentos de tejido enfermo. El medio empleado es adecuado para el crecimiento de bacterias, que crecen tal como vemos en la imagen que presentamos.

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OIDIO EN GUISANTE (Erysiphe poligoni D.C)

El hongo biotrófico Erysiphe poligoni se desarrolla gracias a que se nutre de las células vivas de las plantas de la planta de guisante (Pisum sativum), provocando la enfermedad conocida con el nombre de Oídio. El síntoma más evidente de esta enfermedad es la aparición de un polvito blanco en la superficie foliar, como se observa en la imagen. Si el ataque es muy fuerte, puede llegar a invadir el tallo y las vainas, provocando pérdidas en el cultivo.

Este cultivo además puede sufrir el ataque de otros hongos como Sclerotinia o mildiu, y de insectos como pulgón, polilla del guisante o mosca minadora.

0022 hoja de melon con OIDIO

Hoja de melón con Oidio.

El Oídio, o cenicilla, es una de las enfermedades más importantes en el cultivo de las cucurbitáceas como el melón, el pepino o la calabaza. Se origina por un hongo biotrofo obligado, es decir, que necesita de un hospedador vivo para poder nutrirse, perteneciente a la familia Erysiphaceae. Este hongo crece sobre la superficie de la hoja, el peciolo y el tallo, obteniendo los nutrientes de la célula de la epidermis mediante unas estructuras especiales llamadas haustorios. Visualmente la enfermedad se identifica fácilmente ya que produce unas manchas pulverulentas de color blanco en la superficie aérea de la planta.

0023-tinción calcocfluor hoja de melon con Oidio

Vista del Oidio del melón a través de microscopio UV-epifluorecencia.

La imagen muestra un fragmento de la hoja de melón teñida con blanco de calcofluor donde se diferencian tres colores cuando se ve a través de un microscopio UV-epifluorecencia. El azul hace referencia a los haustorios, estructuras fúngicas desarrolladas en el interior de la célula invadida que permiten la absorción de nutrientes por el hongo Podosphaera fusca, causante de la enfermedad del Oidio en el melón. En amarillo podemos observar acúmulos calosa, un polisacárido acumulado en la pared de las células como respuesta de defensa física a la infección del hongo fitopatógeno. Y finalmente de color rojizo se observa la producción de peróxido de hidrógeno.

Los guisantes de flor

Las flores del guisante se caracterizan porque tiene una forma de mariposa y cada lado de la flor es una imagen del otro, como observamos en la imagen. Curiosamente, no solo se cultiva la planta de guisante (Pisum sativum) para cosechar guisantes, sino que también se cultivan los guisantes de flor (Lathyrus odoratus), con fines ornamentales, ya que las flores pueden ser de diferentes colores, desde blancas hasta rosas, azules o lilas y se caracterizan por el peculiar perfume que desprenden.

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Cultivo in vitro de células vegetales.

Las células vegetales que se observan en la imagen se obtienen mediante la técnica del cultivo in vitro. Para ello se requiere de un medio de cultivo líquido o sólido especifico (que va a proporcionar los nutrientes para el crecimiento), un control de temperatura y horas de luz adecuadas, y además permanecer en condiciones asépticas, sin presencia de microorganismos.

Estas células vegetales no están diferenciadas, es decir, no han sufrido modificaciones en su expresión genética para adquirir una morfología o función (cosa que ocurre, por ejemplo, al formarse un órgano o tejido vegetal específico). Pero además son totipotentes, es decir, contienen una copia íntegra de todo el material genético de esa especie, lo que le permite dividirse y diferenciarse para formar cualquier tipo de célula existente en el organismo del cual procede.

0026 Raíces generadas en cultivo in vitro

Raíces generadas en cultivo in vitro de células vegetales.

Foto presentada en el concurso de fotografía científica “Miguel Cambra” en el XIX Congreso de la Sociedad Española de Fitopatología (Toledo, 2018).

La técnica de cultivo in vitro de células vegetales permite que, mediante una modificación del medio del cultivo en el que crecen, las células que inicialmente no estaban diferenciadas comiencen a transformarse, siendo capaz de generar órganos como, por ejemplo, las raíces que se observan en la imagen.

0027 patata dextrosa agar, PDA

¿Que hay dentro de las hojas con síntoma de una infección?

Muchas veces los síntomas que se observan en una hoja pueden deberse al ataque de uno o varios microorganismos fitopatógenos y un examen visual de los síntomas no es suficiente para identificar qué patógeno es el que los causa. Por ello, a menudo es necesario aislar los microorganismos presentes colocando fragmentos de tejido vegetal infectado sobre un medio de cultivo (por ejemplo, patata dextrosa agar, PDA) que permite el crecimiento de microorganismos. Podemos observar en la imagen el resultado de dicho crecimiento. Posteriormente se identifica el agente patógeno de acuerdo con sus estructuras o morfología.

Germinación de un conidio de Podosphaera fusca (sinónimo Spaheroteca, Familia Erysiphaceae) sobre una planta de melón

Germinación de un conidio de Podosphaera fusca (sinónimo Spaheroteca, Familia Erysiphaceae) sobre una planta de melón.

De color azul fluorescente se observa un conidio o espora de Podosphaera fusca, un hongo que causa la enfermedad del Oídio o cenicilla en melón. El conidio germina sobre la superficie de la hoja produciendo un tubo germinativo que termina con un apresorio (lado izquierdo). El apresorio es una estructura adhesiva capaz de romper la pared celular y penetrar en el interior de la célula, iniciando la infección. O bien puede generar una hifa primaria (lado derecho del conidio) que crecerá originando un segundo apresorio o generará hifas secundarias.

Red de hifas primarias y secundarias del hongo Podosphaera fusca causante del Oidio en melón

Red de hifas primarias y secundarias del hongo Podosphaera fusca causante del Oidio en melón.

Imagen tomada a través de un microscopio UV-epifluorecente, donde se observa de color azul fluorescente el desarrollo de hifas primarias y secundarias desarrolladas a partir de la germinación de conidios del hongo Podosphaerea fusca, situados en el haz de una hoja de melón. Esta germinación y desarrollo de las hifas tiene lugar a partir de temperatura cercanas a los 21ºC y una humedad relativa superior al 70%, por ello el cultivo bajo plástico de cucurbitáceas es uno de los más afectados por este hongo fitopatógeno.

Flor Amarilla de tomate (Solanum Lycopersicum)

Flor Amarilla de tomate (Solanum Lycopersicum).

Las flores de tomate (Solanum lycopersicum) se encuentran agrupadas en racimos y se caracterizan por tener 5 pétalos amarillos, 5 o más sépalos y cinco o seis estambres que forman un cono estaminal. En un mismo racimo podemos encontrar flores completamente abiertas y otras aun no desarrolladas.
Curiosamente las flores de tomate no producen néctar sino polen, motivo por el cual, no pueden ser polinizadas por abejas (que se alimentan de néctar), sino por abejorros, que se alimentan de polen.

Pelos absorbentes en la raíz principal.

Pelos absorbentes en la raíz principal.

Espectacular imagen de los pelos absorbentes desarrollados en la raíz emergida de la semilla de tomate en condiciones in vitro. Las principales funciones de estos pelos son la absorción de agua y nutrientes, además de aumentar la superficie de contacto con el suelo, y por tanto la de absorción. Por otro lado, en la parte apical de la raíz se observa la zona conocida como de elongación, donde se produce el alargamiento de la raíz.

Las antocianinas de la Col lombarda

Las antocianinas de la Col lombarda.

La col lombarda (Brassica oleracea var. capitata f. rubra) es una planta que pertenece a la familia de las crucíferas. La planta se caracteriza por desarrollar hojas grandes, carnosas y de color gris verdoso, con nervios prominentes color rosáceo. Este color rosáceo se debe al contenido de antocianinas, un pigmento soluble que se localiza en las vacuolas, el almacén de sustancias en el interior de las células. En la col lombarda, la principal función de las antocianinas es la de proteger la planta frente la luz ultravioleta (UV) evitando la producción de radicales libres gracias a su propiedad antioxidante.

Desarrollo de la cabeza de la Col lombarda o repollo (Brassica oleracea var. capitata f. rubra)

Desarrollo de la cabeza de la Col lombarda o repollo (Brassica oleracea var. capitata f. rubra).

Aquí podemos ver el inicio de la formación de la cabeza de la col lombarda, que es la parte cosechable. La col lombarda es una de las hortalizas de mayor importancia dentro de la familia de las crucíferas, que se cultivan principalmente en países fríos y templados debido a su resistencia a las bajas temperaturas. Se cosecha cuando suben las temperaturas y antes de que haga calor, para evitar que la planta florezca.

Raiz agallada con una masa de huevos de nematodos.

Raiz agallada con una masa de huevos de nematodos.

En la imagen se observa una agalla formada en la raíz de tomate desde la que sobresale una masa de huevos con un aspecto gelatinoso. Las agallas son típicas de los nematodos del género Meloidogyne sp. y se originan por una hipertrofia de las células adyacente al sitio de implantación y alimentación de los nematodos. Estos nematodos móviles, una vez implantados, sufren sucesivas mudas y se transforman en hembras para poner huevos. Los huevos liberados se almacenan en una masa gelatinosa que los protege de la desecación y de condiciones adversas.

Nematodos J2 del género Meloidogyne sp activos.

En el video se puede ver una población de nematodos juveniles J2 del género Meloidogyne sp en movimiento. Este estadio J2 es el único en el que los nematodos están libres en el suelo. El ágil movimiento de estos nematodos J2 se debe a la necesidad de buscar raíces de plantas para penetrar en ellas, alimentarse y completar así su ciclo de vida.

Hairy root hipocólitos

Desarrollo de raíces a partir de hipocótilos en condiciones in vitro. (Hairy root)

Gracias a la tecnología del cultivo in vitro podemos desarrollar un sistema de generación de raíces a partir de hipocótilos, que son el primer tallo que emerge de las semillas por debajo de los cotiledones, como vemos en la imagen. Esta tecnología nos permite el estudio de los diferentes mecanismos en raíces sin necesidad de tener una planta completa.

nematodo del género Meloidogyne sp

Hembra de nematodo del género Meloidogyne sp

En la imagen se observa una hembra de nematodo del género Meloidogyne sp, responsable de la formación de agallas en las raíces de las plantas. Las hembras se identifican por la forma globosa característica de su cuerpo, y forman parte de la fase endoparásita, (fase de vida en el interior de la raíz) y sedentaria (sin movimiento) del ciclo de vida de los nematodos agalladores.

Oídio (Uncinula necátor Burr) en Vid

Oídio (Uncinula necátor Burr) en Vid

En la imagen se observa un racimo de uvas afectado por oídio. En su superficie se observa un polvito blanco ceniciento recubriéndolas, el cual corresponde con el desarrollo del hongo Uncinula necator Burr. El oídio es un tipo de hongo que ataca al cultivo de la vid y causa daños muy negativos por pérdida de calidad de la uva y de rendimiento de cosecha.

Por ejemplo, en el caso de las variedades de uvas utilizadas para la producción de vino, solo con un 8% de las bayas o uvas atacadas por el oídio, pueden tener efectos considerables en la calidad del vino, tanto en el sabor como en el aroma siendo más azufrados que afrutados, debido a que el Oidio tiene un efecto en la maduración, crecimiento y fragilidad de la uva, así como problemas durante el proceso de fermentación.

La mejor defensa contra el oídio es la prevención: cuando los sarmientos de la cepa alcanzan los 15-20 cm es aconsejable realizar el primer tratamiento contra el oídio, para evitar que el hongo se propague por la planta.

Afido o pulgón adulto.

Afido o pulgón adulto

En la imagen se observa un áfido o pulgón adulto sin alas. Los áfidos se caracterizan por tener un cuerpo blando y la parte posterior redondeada, donde poseen dos estructuras tubulares llamadas cornículos o sifones. Los colores de las diferentes especies varían desde tonos amarillo o verdes a marrones oscuros.

Áfido o Pulgón: adulto y ninfa

Áfido o Pulgón: adulto y ninfa

Aquí podemos ver una hembra de pulgón adulto (marrón) y una ninfa (verde), estadio juvenil del pulgón. Los áfidos o pulgones atacan a gran número de cultivos hortícolas, además de árboles y arbustos ornamentales, principalmente en verano. Debido a su corto ciclo de vida (entre 10 y 14 días) y a la capacidad de las hembras de reproducirse asexualmente (partenogénesis) produciendo entre 50-100 descendientes por ciclo, su población se multiplica rápidamente, lo que la convierte en una de las plagas más problemáticas.

Papaya Botrytis cinerea

Papaya Botrytis cinerea

En la imagen se observa una papaya, una fruta tropical originaria de Centroamérica del árbol Carica papaya L, cortada trasversalmente. En su interior se observan las semillas negras rodeadas por un micelio algodonoso color blanco y gris, producido por el hongo Botrytis cinerea. Se trata de uno de los hongos fitopatógenos más habituales que puede afectar a este cultivo.

Como curiosidad, desde hace años la papaya se cultiva en las Islas Canarias, pero recientemente se está comenzando a instalar y desarrollar en el sureste peninsular en forma de cultivo protegido, invernadero, como una alternativa al cultivo de hortalizas.

Áfido o pulgón sobre hoja

En el video se observa un áfido o pulgón en movimiento en el envés de una hoja de tomate. Los áfidos o pulgones se alimentan chupando la savia de las plantas, especialmente de hojas tiernas. Como curiosidad, la savia contiene una gran cantidad de azúcares y una baja cantidad de proteínas, lo que hace que los áfidos tengan que consumir una gran cantidad de savia para satisfacer las necesidades de proteínas. El exceso de azúcar es eliminado a través de las heces, en forma de melaza, por lo que las plantas infectadas se hacen pegajosas al tacto.

0021-Red de hifas y condiofors-Tinción calcofluor2

Conidióforos e hifas secundarias de Podosphaera fusca en melón.

La tinción con calcoflúor de una hoja de melón infectada por Podosphaera fusca, nos permite observar de color fluorescente un conjunto de hifas secundarias y conidióforofos, que son hifas diferenciadas especializadas en la reproducción asexual del hongo, con la función de producir conidios o esporas en sus extremos. Tanto las hifas como los conidióforos forman el polvito blanco que observamos sobre la superficie de las plantas afectadas por Oídio.

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