Las enfermedades causadas por roya son consideradas las más destructivas para las plantas. Las ocasionan hongos de la clase Basidiomicetos, del orden Uredinales y familia Pucciniaceae, a los que pertenecen también los agentes causales de la roya café y la roya naranja en caña de azúcar, Puccinia melanocephala Syd. & P. Syd. y Puccinia kuehnii E.J. Butler (Alexopoulos, 1962; Agrios, 2005).

La roya café o roya común fue identificada por primera vez en la caña de azúcar en Java en 1890. A partir de 1978, luego de registrarse en el Caribe, su distribución es considerada mundial (Ryan y Egan, 1989).

Por su parte, la roya naranja fue reportada en el hemisferio oriental, en las islas del Pacífico sur, Nueva Guinea, Fiji, Malasia, Australia, entre otros, a partir del año 1890; y sólo hasta 2007 se registró en el continente americano en el estado de la Florida, Estados Unidos (Comstock et al., 2008). De ahí se expandió hacia Centroamérica, pasando por países como México, Guatemala, El Salvador, Nicaragua, Costa Rica, Panamá y Cuba, durante los años 2007 y 2008 (Ovalle et al., 2008; Chavarría et al., 2009; Flores et al., 2009; Díaz et al., 2010).

En diciembre del 2009 la roya naranja se encontró en Brasil (Barbasso et al., 2010) y en julio de 2010, en el valle del río Cauca, Colombia, en la variedad CC 01-1884 (Ángel et al., 2010a y 2010b).

Los síntomas foliares y las características de las esporas asociadas a estos patógenos de roya café y roya naranja en caña de azúcar pueden ser fácilmente distinguidos (Ryan y Egan, 1989).

Diferenciación en campo

Debido a la cercanía taxonómica existen similitudes en la sintomatología de la roya café y la roya naranja en caña de azúcar. Inicialmente, en ambas royas se presentan pequeñas manchas cloróticas y alargadas de color amarillo pálido, en ambos lados de la hoja, que aumentan de tamaño y adquieren una coloración marrón oscuro en la roya café y anaranjado o café claro en la roya naranja. Lesiones jóvenes de roya naranja nunca llegan a ser café oscuro (Figura 1). Las lesiones de las dos royas forman pústulas, principalmente en el envés de las hojas, que contienen las esporas del hongo. Éstas son distribuidas y diseminadas por el viento a cortas y grandes distancias, y presentan una apariencia de polvo disperso.

Las diferencias en la sintomatología de las dos enfermedades y las lesiones de roya café y roya naranja sobre el envés de una misma hoja se observan en la Figura 2.

En la Figura 3 se muestra la secuencia de aparición de los síntomas de la roya naranja y su evolución. El síntoma inicial son pequeñas lesiones alargadas de color amarillo pálido sobre ambos lados de la hoja (Figura 3 A y B), que aumentan de tamaño, forman pústulas en el envés de la hoja y adquieren una coloración anaranjada o café claro (Figura 3 C, D y E). En esas pústulas la epidermis de la hoja se rompe y ocurre la liberación de las esporas, que tienen una apariencia de polvo anaranjado disperso y se diseminan con el viento a grandes distancias (Figura 3 F y G). Finalmente, las lesiones viejas de roya naranja pueden llegar a ser de color marrón oscuro y alcanzar una coloración muy semejante a las de la roya café (Figura 3 H).

Figura 1.	Síntomas de roya café y roya naranja observados en la lámina foliar de la caña de azúcar.

Figura 2.	Síntomas de roya café y roya naranja sobre el envés de una misma hoja.

Figura 3.	Secuencia de aparición de los síntomas de la roya naranja y su evolución.

Diferenciación en laboratorio

Las royas son parásitos obligados, altamente especializados y muy difíciles de cultivar de modo artificial en el laboratorio. El ciclo de vida de las royas es uno de los más complejos de todo el reino Fungi, debido a que producen hasta cinco tipos de estados o estructuras fructíferas diferentes, separados en el tiempo y el espacio, que dificultan su conocimiento y control.

Los estados y las estructuras que los originan son: (0) Espermacio (Pycnia), originado por espermogonios; (I) Aeciospora, por aecidios; (II) Uredospora, por uredinios; (III) Teliospora, por telios; (IV) Basidiospora, originado por basidios.

Los micólogos expertos consideran que la teliospora es el estado perfecto de los Uredinales porque es cuando se presentan la cariogamia y la meiosis, correspondientes a la fase sexual de su ciclo de vida (Agrios, 2005).

Los Uredinales se clasifican en dos grupos, a partir de sus ciclos de vida: los macrocíclicos, o de ciclo largo, cuando se origina al menos un estado adicional a las teliosporas y basidiosporas; y los microcíclicos, o de ciclo corto, cuando las teliosporas y basidiosporas son las únicas esporas producidas (Alexopoulos, 1962; Agrios, 2005).

En las royas de la caña de azúcar sólo se observan los estados de uredosporas (II) y teliosporas (III) (Virtudazo et al., 2001). Estas estructuras son las que permiten hacer la diferenciación de las especies del género Puccinia (P. melanocephala para roya café y P. kuehnii para roya naranja) por microscopía óptica.

Microscopía óptica
En el uredinio que contiene las uredosporas de P. melanocephala, causante de la roya café, se observan típicamente dos estructuras: las uredosporas, de color rojizo-café y forma generalmente ovoide con pared delgada y uniforme, y los parafisos, estructuras hialinas de cuello largo que facilitan la dispersión de las uredosporas con el viento (Figura 4A-B). En el telio de P. melanocephala, las teliosporas son biceldadas, de una coloración generalmente café oscura (Figura 4C-E).

En el uredinio de P. kuehnii, causante de la roya naranja, los parafisos están ausentes y las uredosporas son de color anaranjado claro, de forma generalmente piriforme, con un engrosamiento en la parte apical de la pared, característico de la especie, como lo indican las flechas rojas en la Figura 5. En el telio, aunque se ha registrado la presencia de teliosporas hialinas en P. kuehnii (Virtudazo et al., 2001), a la fecha no se han visualizado en lesiones de roya naranja en Colombia.

Figura 4.	Uredinio y telio de P. melanocephala, hongo causal de la roya café, vistos al microscopio óptico (objetivo 40X).

Figura 5.	Uredinio de P. kuehnii, hongo causal de la roya naranja, visto al microscopio óptico (objetivo 40X).

Microscopía electrónica de barrido
En la Unidad de Virología del Centro de Agricultura Tropical (Ciat) se evaluaron por microscopía electrónica de barrido (SEM, Scanning Electron Microscopy) muestras de hojas de la variedad CC 85-92 con lesiones de roya café y muestras de la variedad CC 01-1884 con lesiones de roya naranja. Los resultados revelaron diferencias entre las dos especies.

En roya café (P. melanocephala) el uredinio presentó uredosporas equinuladas de forma densa, con espinas cortas y profusas, y parafisos en abundancia (Figura 6).

En roya naranja (P. kuehnii) no se encontraron parafisos y las uredosporas mostraron equinulación moderada, con espinas más largas y dispersas que en P. melanocephala (Figura 7) (Virtudazo et al., 2001).

A partir de las imágenes del SEM se determinó el tamaño de las uredosporas, para lo cual se utilizó el software ImageJ <http://rsb.info.nih.gov/ij>.

Las uredosporas de la roya café oscilaron entre 25.6-32.4 mm de largo por 16.8-19.7 mm de diámetro, mientras que las de roya naranja fueron más grandes, entre 27.3-39.2 mm de largo por 16.7-21.2 mm de diámetro. Estos resultados son semejantes a los obtenidos por Ryan y Egan (1989) y Virtudazo et al. (2001).

Propuestas para el diagnóstico en Cenicaña

Como estrategia en el diagnóstico de las royas se planea estandarizar la metodología de PCR en tiempo real empleando iniciadores y sondas específicas con LNA (Locked nucleic acids) para P. melanocephala y P. kuehnii, que provienen de secuencias ITS1, ITS2 y 5.8s del ADN ribosomal (ADNr) (Glynn et al., 2010). Esta metodología permitirá diferenciar molecularmente y de manera específica las dos especies de roya en caña.

Además se estandarizará la técnica PIRA-PCR (Primer Introduced Restriction Analisis-PCR) para detectar un SNP (Single Nucleotide Polymorphism) en P. kuehnii asociado con la distribución geográfica (Glynn et al., 2010).

Figura 6.	Uredinio de P. melanocephala, hongo causal de la roya café, visto al microscopio electrónico de barrido (SEM).

Figura 7.	Uredinio de P. kuehnii, hongo causal de la roya naranja, visto al microscopio electrónico de barrido (SEM).

Diferencia con otras enfermedades causadas por hongos

Las lesiones de la roya café y la roya naranja en caña de azúcar se caracterizan por la presencia de pústulas con apariencia de polvo disperso donde se encuentran las esporas del hongo. Esta característica permite diferenciarlas de otras enfermedades también causadas por hongos que se manifiestan porque en las hojas se presentan manchas de coloraciones oscuras, semejantes a las lesiones por roya; no obstante, ninguna de esas enfermedades está asociada con la producción de las pústulas características de las royas (Victoria et al., 1995) (Figura 8).

Figura 8.	Enfermedades de la caña de azúcar ocasionadas por hongos, conocidas como mancha púrpura (A, B), mancha de anillo (C), mancha café (D, E) y mancha de ojo (F).

Conclusiones

• Las royas son enfermedades causadas por hongos pertenecientes a los Basiomicetos, del orden de los Uredinales y de la familia Pucciniaceae, de la cual hacen parte las especies de roya de la caña de azúcar: roya naranja (P. kuehnii E.J. Butler) y roya café (P. melanocephala Syd. & P. Syd.).
• Debido a la cercanía taxonómica de la roya café y la roya naranja, existen similitudes en la sintomatología en caña de azúcar, razón por la cual es importante establecer sus diferencias tanto en campo como en laboratorio.
• En observaciones de campo, en el caso de la roya café las lesiones o pústulas que contienen las esporas del hongo se aprecian de color marrón oscuro. En el caso de la roya naranja se aprecian generalmente de color anaranjado. Las lesiones jóvenes de la roya naranja nunca llegan a ser de color café oscuro.
• Las lesiones de las royas en caña de azúcar, que contienen las esporas del hongo, presentan una apariencia de polvo disperso, característica que permite diferenciarlas de otras enfermedades.
• La diferenciación en laboratorio se realiza con la observación por el microscopio óptico. En roya café se visualizan uredosporas de forma generalmente ovoide, pared delgada y uniforme, en presencia de parafisos, así como se observan teliosporas. En roya naranja las uredosporas presentan forma generalmente piriforme y su pared es irregular con engrosamiento apical; los parafisos y las teliosporas están ausentes.
• Por microscopía electrónica de barrido es posible determinar las diferencias entre la roya café y la roya naranja, según la forma equinulada de las uredosporas: en roya café las espinas son cortas y se distribuyen de manera muy densa, mientras que en roya naranja son más grandes y largas, distribuidas con menor densidad.

Referencias bibliográficas