La resistencia genética como opción para el manejo integrado de la roya del café (Hemileia vastatrix)

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Autor: 
Francisco Azueto
Fecha: 
Junio, 2021

Sobre el autor:

De nacionalidad guatemalteca, con experiencia de 40 años en el cultivo del café en las áreas de investigación y asistencia técnica, Francisco es Ingeniero Agrónomo egresado de la Universidad de San Carlos de Guatemala y posee un Doctorado en Producción Vegetal y Mejoramiento de plantas del ENSAR, Francia. Actualmente se desempeña como Consultor Agrícola.

Fue jefe del departamento de investigaciones y funcionario técnico de la Asociación Nacional del Café de Guatemala (Anacafé), hasta el año 2016 y, coordinador científico del World Coffee Research para Centroamérica del 2016 al 2019. 

Sus trabajos de investigación en el café se han orientado al mejoramiento genético, nematodos, calidad e inocuidad, y medio ambiente. Además, ha sido conferencista sobre diversos temas del café en América, Asia y Europa. Es autor y coautor de artículos científicos y técnicos en capítulos de libros y revistas especializadas.

 

Introducción

Muchas enfermedades que afectan a las plantas necesitan que estas permanezcan vivas para completar sus ciclos; como el caso de la roya del café, que solo puede reproducirse en los tejidos vivos de las hojas. La sobrevivencia de las plantas a una enfermedad sería lo normal, en condiciones de equilibrio biológico y ecológico; sin embargo, en ambientes favorables para una epidemia de roya, en presencia de variedades susceptibles y sin posibilidad de control químico, esto provocaría la muerte paulatina de las plantas como ocurrió en Ceilán (Sri Lanka) en el evento comentado en el artículo 1.

Las razas de la roya del café 

Considerando que Etiopía es el centro de origen del Arábica y muy probablemente de la roya del café, es posible que también el huésped (el cafeto) y el parásito (la roya) hayan experimentado una evolución paralela (coevolución) y que la selección natural permitiera por un lado, el desarrollo de algunas plantas resistentes y por otro, la generación de un determinado número de razas de roya en esa zona. La especie Arábica (Coffea arabica) proviene de un cruzamiento natural entre Coffea canephora (Robusta) y Coffea eugenioides.

Se han identificado diversas razas de roya en el mundo a través de la respuesta de varias plantas de café denominadas clones diferenciales. La combinación de los resultados “susceptible” o “resistente” en esos grupos de plantas ha permitido identificar las razas conocidas hasta ahora. Esos trabajos se iniciaron en el Centro Internacional la Roya del Café en Portugal (CIFC) por sus siglas en portugués. (Bettencourt, 1973).

Imagen de una parte de la colección de razas de roya del CIFC, Portugal. Para la identificación de las razas es necesario hacer pruebas con cada nueva muestra inoculando los clones diferenciales de café. La combinación de resultados “susceptible” o “resistente” permite identificar las razas conocidas hasta ahora. (Foto Dr. Vitor Varzea).

La distribución geográfica de las razas de roya parece depender de las variedades de café sembradas localmente y, en consecuencia, que ciertas razas predominen en un determinado territorio. Veinticuatro razas originarias de Asia y África fueron identificadas desde la década de 1930. Las razas se describen como números romanos secuenciales en el orden histórico de su detección. Por ejemplo, las razas I, II, III y IV fueron las primeras razas descritas en 1932 (Mayne). Actualmente, más de 50 razas de la roya y 23 clones diferenciales de café han sido identificados.

La indisponibilidad de nuevos diferenciales del café da como resultado que algunos tipos de roya tengan una caracterización incompleta o no estén identificados. Se tiene la expectativa que las técnicas moleculares permitirán caracterizar las nuevas razas o tipos de roya en el futuro.

La resistencia genética

En el caso del café Arábica, luego del colapso de la caficultura en Ceilán, se inició la búsqueda especialmente en la India de plantas resistentes en el campo. Una primera planta se encontró en la región de Coorg alrededor de 1870, la cual derivó la variedad “Coorg” que tuvo una utilización comercial muy corta porque fue afectada rápidamente por la roya. Luego el agricultor L. P. Kent encontró otra planta resistente en 1911 en Mysore, India, originando la nueva variedad “Kent” que fue adoptada en gran escala a partir de 1918-20 sustituyendo al “Coorg”. En 1932 se reporta a su vez que la variedad “Kent” también es atacada por la roya debido al surgimiento de nuevas razas; sin embargo, dicha variedad continuaría siendo cultivada por muchos años más en Asia y África debido a su buen desempeño en zonas de baja altitud, con destaque del vigor y productividad, debiendo agregar el control químico de la roya como práctica.

En 1927 en la Isla de Timor fue descubierta una planta sin roya dentro de una plantación de Típica. Se considera que el origen de esta planta fue un cruzamiento natural entre las especies Arábica (C. arabica) y Robusta (C. canephora). El CIFC (Portugal) recibió materiales del Híbrido de Timor en 1957, con los cuales inició su programa de cruzamientos que más tarde derivaría en la selección de variedades resistentes de los grupos Catimor y Sarchimor en diferentes países.

La resistencia vertical, completa o específica ha sido la más utilizada en los programas de mejoramiento genético del café. Las respuestas de la planta son de tipo cualitativo: sin esporulación, manchas necróticas, o ausencia total de síntomas, generalmente asociado con la muerte rápida de las células del huésped. Esto corresponde a la reacción de hipersensibilidad, que es el mecanismo de resistencia de la planta huésped restringiendo la reproducción de la roya.

Figura 1. Esquema simplificado de la expresión de resistencia completa a la roya

 

También existe la resistencia “no específica” o incompleta que permite una cierta reproducción de la roya. El hongo se desarrolla con ciertas restricciones en su capacidad de esporulación, y/o, la duración del periodo de latencia que es el tiempo entre la germinación de la espora y la esporulación. Existe la probabilidad que al suprimirse la resistencia completa en una variedad pueda expresar un tipo de resistencia incompleta que limite el desarrollo de la enfermedad.

Interacciones entre la roya y el cafeto

Se conocen nueve genes implicados en la resistencia completa o específica del cafeto. Los genes de resistencia van del SH1 al SH9. Investigaciones recientes indican que habría más genes de resistencia. Por el lado de las razas de roya se enumeran los genes de virulencia del v1 al v9, que son inferidos a través de las respuestas de los clones diferenciales del café.

Figura 2. Fuentes de resistencia a la roya según la especie de café.

Los genes SH1, SH2, SH4 y SH5 se encuentran en la especie Arábica (C. arabica), el gen SH3 en Libérica (C. liberica) y los genes SH6, SH7, SH8 y SH9 en Robusta (C. canephora). Se describe esta interacción con la imagen de candados para los genes de resistencia de la planta, y de las llaves que abren los candados para los genes de virulencia de la roya.

Figura 3. Interacciones entre las razas de roya y el cafeto (Avelino, 2012)

Variedades resistentes

Existen varios grupos de variedades creadas a partir de cruzamientos de diferentes plantas del híbrido de Timor con variedades susceptibles de porte bajo: Caturra, Villa Sarchí y Caturra Amarillo. Dos cruzamientos fueron realizados en Portugal en el CIFC, y un tercero en el Centro de Investigaciones del Café (Cenicafé) de Colombia. Por otra parte, en Brasil realizaron cruzamientos entre líneas de Catuaí y diferentes híbridos de Timor generando otro grupo denominado Catimores.

Figura 4. Fuentes de resistencia a la roya según la especie de café.

El cultivo de los primeros Catimores entre los 80´s y 90´s confrontó críticas sobre la baja calidad de taza comparada con las variedades tradicionales susceptibles. Estas observaciones fueron valederas para zonas de estricta altura; sin embargo, para condiciones de baja y mediana altitud las diferencias de calidad eran menos perceptibles. Este señalamiento de baja calidad de los Catimores permaneció como una opinión generalizada en el mercado para todas las variedades derivadas del híbrido de Timor.

En una segunda ola asistimos al cultivo de variedades de Sarchimor. Se tuvieron indicios de una mejor calidad de taza en este grupo respecto a Catimor. Varias pruebas indicaron respuestas de buena calidad de taza en Sarchimores como el Obatá de Brasil y Parainema de Honduras. En el concurso de Taza de la Excelencia 2017 de Honduras, el primer lugar correspondió a la variedad Parainema.

 

Yellow Catimor Coffee Beans Ripening On Stock Photo (Edit Now) 1917745382 (shutterstock.com)

 

Otras variedades resistentes a la roya

Existen otros grupos de variedades, por ejemplo, en Brasil, el Icatu reportada ahora como moderadamente susceptible, el Catucai proveniente del cruce entre Icatu y Catuai moderadamente resistente. Arará: producto de un cruzamiento natural entre Obata y posiblemente Icatu o Catuai amarillo.

Híbridos F1. Incluye los Híbridos F1 de PROMECAFÉ resistentes a la roya: Centroamericano (H1) y Milenio, y otros híbridos susceptibles: Casiopea, H3 y Excelencia. También están los Híbridos F1 de ECOM: Mundo Maya (EC16), Evaluna (EC18) y Nayarita (EC19) y, los Híbridos F1 de Nestlé.

Todos los híbridos F1 deben ser reproducidos vegetativamente para conservar sus características genéticas, ya sea en un laboratorio de cultivo de tejidos, o por medio de la multiplicación de estacas o esquejes en viveros especializados. En la actualidad varias empresas viveristas realizan con éxito la multiplicación por mini estacas que luego son injertadas sobre un patrón de Robusta.

Figura 5. Híbrido Centroamericano con 22 meses de campo, Yepocapa, Guatemala, variedad productiva, resistente a la roya y de excelente taza.

Consideraciones finales

Una nueva raza de roya puede atacar a una determinada variedad resistente en una región o país, pasando esta variedad a ser susceptible frente a la nueva raza. La nueva raza puede provenir de una mutación de la roya o por su transporte a larga distancia a desde otros territorios o países. Recientemente se conoció el caso del Catimor Lempira en Honduras, donde se confirmó la presencia de una nueva raza de roya afectando plantaciones de Lempira, ahora considera como una variedad susceptible.

Se reconoce que la resistencia vertical o completa es poco durable en el tiempo, y que paulatinamente las variedades resistentes serían afectadas por nuevas razas de roya. Es difícil predecir cuándo ocurrirá y en qué variedades primero, pero esta situación no debe limitar la utilización de dichas variedades que poseen otras características importantes como el vigor vegetativo y alta productividad y, varias de ellas una excelente calidad de taza. Debe enfatizarse que el vigor vegetativo es una característica de gran valor frente a los escenarios que plantea el cambio climático.

Bibliografía consultada

Anzueto, F. 2019. Variedades de café, estrategias de manejo y riesgos de afectación por roya del café. In: Caminar el cafetal. Perspectivas socioambientales del café y su gente, Autores: Eduardo Bello Baltazar; Lorena Soto Pinto; Graciela Huerta Palacios; Jaime Gómez Ruiz, Editorial: ECOSUR, México; Juan Pablos Editor. ISBN - Obra:978-607-84297-5-20.

Avelino, J., Anzueto, F. 2020. Coffee Rust Epidemics in Central America: Chronicle of a Resistance Breakdown Following the Great Epidemics of 2012 and 2013. In: Emerging Plant Diseases and Global Food Security, Section II: Ecology, Epidemiology, and Population Biology of Emerging Plant Diseases. J. B. Ristaino and A. Records, eds. The American Phytopathological Society. ISBN: 978-0-89054-638-3. 

Bettencourt, A.J., 1973. Consideraçoes sobre o Hibrido de Timor. In: Campinas, I.A.d. (Ed.). 20 p.

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