Un equipo franco-colombiano, en colaboración con la UMR PHIM, ha desarrollado nuevos marcadores moleculares más eficientes para describir a nivel mundial la epidemiología del agente causante de la bacteriosis de la yuca, esta raíz con almidón que alimenta a más de 500 millones de personas. Sus resultados han sido publicados en Plos One.

La bacteriosis vascular?El patógeno coloniza primero el sistema de circulación de la savia y luego se propaga por toda la planta.  de la yuca provoca manchas y marchitamiento de las hojas. Caracterizar mejor la estructura genética del agente patógeno permitiría una vigilancia epidemiológica más eficaz.

bactériose vasculaire du manioc

© IRD - C. Zarate

Una bacteria que sigue la expansión mundial de la yuca

La bacteriosis vascular de la yuca es una enfermedad destructiva ampliamente extendida en diferentes zonas tropicales donde se cultiva la yuca. Desde su domesticación por los amerindios hace aproximadamente 8000 años, esta planta ha recorrido un largo camino: siendo el quinto cultivo en importancia alimentaria en el mundo, después del maíz, el arroz, el trigo y la papa, es consumida por medio millar de habitantes en todos los continentes. El agente que causa la enfermedad es una bacteria, Xanthomonas phaseoli pv. manihotis (Xpm). La enfermedad fue reportada por primera vez en Brasil en 1912, luego se observó en otros países de América Latina en los años 70 y en países africanos y asiáticos desde 1972. Más recientemente, se reportó en el Pacífico Sur y sigue expandiéndose. Se han realizado estudios sobre la estructura genética de las poblaciones de Xpm y la vigilancia del agente patógeno en varios países de América Latina, incluida Colombia. « Sabemos que Xpm se transmite en las áreas de producción por la lluvia y el viento, mientras que la dispersión a mayor escala se realiza a través de esquejes de tallos contaminados », explica Boris Szurek, fitopatólogo en el PHIM. Y continúa: « Pero para entender mejor la expansión de la enfermedad y mejorar la vigilancia, se necesita un análisis a nivel global ».

Réseau de descendance entre les 31 haplotypes de Xpm discriminés par les 8 marqueurs de type minisatellite

© Rache et al., 2023

Vínculos entre cepas de diferentes regiones del mundo

La genotipificación molecular de los agentes patógenos bacterianos permite una visión global de su epidemiología y evolución. De hecho, seleccionando el nivel de resolución genómica de los marcadores, los científicos pueden abordar la epidemiología en diferentes escalas temporales y espaciales para seguir, ya sea la propagación geográfica de una población de Xpm, o la prevalencia de ciertos clones con fines de vigilancia. Se utilizó una colección de 93 cepas de Xpm, aisladas durante 50 años y provenientes de diez países productores?América del Sur (Colombia, Venezuela, Brasil, Argentina); África (Burkina Faso, Mali, Togo); Asia (Vietnam y China); Nueva Zelanda  de yuca, para la genotipificación. « Desarrollamos un nuevo esquema de análisis que ensambla marcadores de tipo minisatélites y microsatélites?Secuencias de ADN formadas por una repetición de motivos más o menos largo, y evaluamos su poder discriminante en una colección mundial de cepas de Xpm », precisa Adriana Bernal, microbióloga en la Universidad de los Andes (Colombia). La combinación de ocho minisatélites y cuatro microsatélites (MLVA-12) permitió separar las cepas de Xpm en siete grupos genéticos. Todas las cepas africanas estaban agrupadas en un solo grupo genético, mientras que las cepas de América Latina, el continente de donde probablemente se originó la enfermedad, estaban distribuidas en los siete grupos identificados. « Nuestros resultados confirman la diversidad genética más extensa de las cepas sudamericanas, así como la hipótesis de ciertos vínculos genéticos entre las cepas africanas y algunas cepas sudamericanas », agrega Ralf Koebnik, microbiólogo en el PHIM y también coautor del estudio.

bactériose vasculaire du manioc

© IRD - C. Zarate

Una herramienta molecular precisa y robusta

El equipo también realizó pruebas de patogenicidad con cepas representativas de los diferentes grupos discriminados a través de la tipificación molecular y determinó el nivel de resistencia de las variedades de yuca a Xpm. Los datos muestran que el nivel de virulencia no está asociado con los grupos genéticos observados. Los minisatélites y microsatélites combinados dentro del esquema (MLVA-12) proporcionan información adicional basada en sus diferentes poderes discriminatorios. Esta herramienta de genotipificación, adaptada para la vigilancia regional o global de Xpm, resultará útil para profundizar en la epidemiología mundial de esta bacteria patógena de la yuca. « A nivel local, este enfoque puede arrojar luz sobre los procesos microevolutivos dentro de las poblaciones. A largo plazo o a escala mundial, puede, por ejemplo, mayor agresividad del patógeno o adaptación a nuevas variedades de yuca »,  concluyen los autores.


Publicación: Rache L., Blondin L., Tatis P. D., Flores C., Camargo A., Kante M., Wonni I., Lopez C., Szurek B., Dupas S., Pruvost O., Koebnik R., Restrepo S., Bernal A., Verniere C.. 2023. A minisatellite-based MLVA for deciphering the global epidemiology of the bacterial cassava pathogen Xanthomonas phaseoli pv. manihotis. PLoS One. 18, 5, p. e0285491. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0285491

Contactos científicos: Boris Szurek, IRD, PHIM boris.szurek@ird.fr


Adriana Bernal, Universidad de los Andes, Bogotá DC, Colombie abernal@uniandes.edu.co


Contactos de comunicación: Fabienne Doumenge, Julie Sansoulet communication.occitanie@ird.fr