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Histopathological study of the endophyte Colletotrichum tropicale in ripe mango fruit (Mangifera indica L. cv. Azúcar)
Estudio histopatológico del endófito Colletotrichum tropicale en fruto maduro de mango (Mangifera indica L. cv. Azúcar)
DOI:
https://doi.org/10.15446/abc.v31n1.121807Palabras clave:
Anthracnose, Astra blue-fuchsin, Hemibiotroph, Postharvest, Quiescence (en)Antracnosis, Astra blue-fucsina, Hemibiótrofo, Poscosecha, Quiescencia (es)
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The mango cv. Azúcar is an economically important crop in the Magdalena region of Colombia. However, it is particularly affected during the postharvest stage by anthracnose, a disease caused by the phytopathogen Colletotrichum, with C. tropicale being an endophyte that can become highly virulent when inoculated into ripe fruits. The pathogenic process at the cellular level that allows this lifestyle shift remains poorly understood. This study aimed to histologically characterize the pathogenic process of the endophyte C. tropicale in ripe fruit of the mango cv. Azúcar. Fruits at phenological stage 801 were inoculated with the fungus at 0, 12, 24, and 36 hours post-inoculation (hpi), three for each time point with an absolute control. Histological sections were prepared in paraffin, stained with Astra blue–fuchsin, and observed under a light microscope. At 12 hpi, conidial germination and the formation of melanized appressoria on the cuticle were evident, as well as the emergence of thick hyphae in the epidermis, indicating the onset of a biotrophic phase (quiescence). At 24 hpi, secondary hyphae were observed invading parenchyma cells, marking the beginning of the necrotrophic phase. By 36 hpi, total cell destruction was evident. The endophyte C. tropicale behaves as a hemibiotroph, allowing it to act as a pathogen through a brief quiescent phase in ripe fruits of the mango cv. Azúcar.
El mango cv. Azúcar es un cultivo de importancia económica en el departamento del Magdalena, Colombia; sin embargo, se ve afectado, especialmente en poscosecha, por la antracnosis, enfermedad ocasionada por el fitopatógeno Colletotrichum, siendo la especie C. tropicale un endófito que puede volverse altamente virulento al ser inoculado en frutos maduros, sin que se conozca con claridad el proceso patogénico que desarrolla a nivel celular y que le permite cambiar su estilo de vida. El objetivo de este estudio fue caracterizar histológicamente el proceso patogénico del endófito C. tropicale en fruto maduro de mango cv. Azúcar. Se inocularon frutos en estado fenológico 801 con el hongo a las 0, 12, 24 y 36 horas posteriores a la inoculación (hpi), tres por cada tiempo con un testigo absoluto y se realizaron cortes histológicos en parafina, los cuales fueron teñidos con Astra blue-fucsina y observados al microscopio óptico. A las 12 hpi se evidenció la germinación de conidias y la formación de apresorios melanizados sobre la cutícula, así como la aparición de hifas gruesas en la epidermis, lo que indica el inicio de una fase biotrófica (quiescencia). A las 24 hpi se observó la invasión de las células del parénquima por hifas secundarias, dando inicio a la fase necrotrófica, y a las 36 hpi fue evidente la destrucción total de las células. El endófito C. tropicale se comporta como un hemibiótrofo, lo que le permite actuar como patógeno mediante una quiescencia corta en frutos maduros de mango cv. Azúcar.
Referencias
AGRONET. (January, 2025). Red de información y comunicación del sector Agropecuario Colombiano. Https://Www.Agronet.Gov.Co/Paginas/Inicio.Aspx
Alkan, N., Friedlander, G., Ment, D., Prusky, D. and Fluhr, R. (2015). Simultaneous transcriptome analysis of Colletotrichum gloeosporioides and tomato fruit pathosystem reveals novel fungal pathogenicity and fruit defense strategies. New Phytologist, 205(2), 801–815. https://doi.org/10.1111/nph.13087
Arauz, L. F. (2000). Mango Anthracnose: Economic Impact and Current Options For Integrated Managaement. Plant Disease, 84(6), 600–611. https://doi.org/10.1094/PDIS.2000.84.6.600
Chethana, K. W. T., Jayawardena, R. S., Chen, Y. J., Konta, S., Tibpromma, S., Phukhamsakda, C., Abeywickrama, P. D., Samarakoon, M. C., Senwanna, C., Mapook, A., Tang, X., Gomdola, D., Marasinghe, D. S., Padaruth, O. D., Balasuriya, A., Xu, J., Lumyong, S. and Hyde, K. D. (2021). Appressorial interactions with host and their evolution. In Fungal Diversity. Springer Science and Business Media B.V. https://doi.org/10.1007/s13225-021-00487-5
Crouch, J., O’Connell, R., Gan, P., Buiate, E., Torres, M. F., Beirn, L., Shirasu, K. and Vaillancourt, L. (2014). The Genomics of Colletotrichum. In Genomics of Plant-Associated Fungi: Monocot Pathogens. Springer Berlin Heidelberg. https://doi.org/10.1007/978-3-662-44053-7_3
da Silva, L. L., Moreno, H. L. A., Correia, H. L. N., Santana, M. F. and de Queiroz, M. V. (2020). Colletotrichum: species complexes, lifestyle, and peculiarities of some sources of genetic variability. In Applied Microbiology and Biotechnology, 104(5), 1891–1904. Springer. https://doi.org/10.1007/s00253-020-10363-y
De Silva, D. D., Crous, P. W., Ades, P. K., Hyde, K. D. and Taylor, P. W. J. (2017). Life styles of Colletotrichum species and implications for plant biosecurity. Fungal Biology Reviews, 31(3). https://doi.org/10.1016/j.fbr.2017.05.001
de Souza, A., Delphino Carboni, R. C., Wickert, E., de Macedo Lemos, E. G. and de Goes, A. (2013). Lack of host specificity of Colletotrichum spp. isolates associated with anthracnose symptoms on mango in Brazil. Plant Pathology, 62(5), 1038–1047. https://doi.org/10.1111/ppa.12021
Dean, R., Van Kan, J. A. L., Pretorius, Z. A., Hammond‐Kosack, K. E., Di Pietro, A., Spanu, P. D., Rudd, J. J., Dickman, M., Kahmann, R., Ellis, J. and Foster, G. D. (2012). The Top 10 fungal pathogens in molecular plant pathology. Molecular Plant Pathology, 13(4), 414–430. https://doi.org/10.1111/j.1364-3703.2011.00783.x
Fang, H., Liu, X., Dong, Y., Feng, S., Zhou, R., Wang, C., Ma, X., Liu, J. and Yang, K. Q. (2021). Transcriptome and proteome analysis of walnut (Juglans regia L.) fruit in response to infection by Colletotrichum gloeosporioides. BMC Plant Biology, 21(1). https://doi.org/10.1186/s12870-021-03042-1
Hardoim, P. R., van Overbeek, L. S., Berg, G., Pirttilä, A. M., Compant, S., Campisano, A., Döring, M. and Sessitsch, A. (2015). The Hidden World within Plants: Ecological and Evolutionary Considerations for Defining Functioning of Microbial Endophytes. Microbiology and Molecular Biology Reviews, 79(3), 293–320. https://doi.org/10.1128/MMBR.00050-14
Higgins, K. L., Arnold, A. E., Miadlikowska, J., Sarvate, S. D. and Lutzoni, F. (2007). Phylogenetic relationships, host affinity, and geographic structure of boreal and arctic endophytes from three major plant lineages. Molecular Phylogenetics and Evolution, 42(2), 543–555. https://doi.org/10.1016/j.ympev.2006.07.012
Kamle, M., Pandey, B. K., Kumar, P. and Kumar, M. (2013). A Species-Specific PCR Based Assay for Rapid Detection of Mango Anthracnose Pathogen Colletotrichum gloeosporioides Penz. and Sacc. Journal of Plant Pathology & Microbiology, 04(06). https://doi.org/10.4172/2157-7471.1000184
Kim, K.-H., Yoon, J.-B., Park, H.-G., Park, E. W. and Kim, Y. H. (2004). Structural Modifications and Programmed Cell Death of Chili Pepper Fruit Related to Resistance Responses to Colletotrichum gloeosporioides Infection. Phytopathology®, 94(12), 1295–1304. https://doi.org/10.1094/PHYTO.2004.94.12.1295
Kleemann, J., Takahara, H., Stüber, K. and O’Connell, R. (2008). Identification of soluble secreted proteins from appressoria of Colletotrichum higginsianum by analysis of expressed sequence tags. Microbiology, 154(4). https://doi.org/10.1099/mic.0.2007/014944-0
Kogel, K-H., Franken, P. and Hückelhoven, R. (2006). Endophyte or parasite - what decides? In Current Opinion in Plant Biology, 9(4), 358–363). https://doi.org/10.1016/j.pbi.2006.05.001
Kubo, Y. and Furusawa, I. (1991). Melanin Biosynthesis. In The Fungal Spore and Disease Initiation in Plants and Animals. Springer US. https://doi.org/10.1007/978-1-4899-2635-7_9
Kubo, Y. and Takano, Y. (2013). Dynamics of infection-related morphogenesis and pathogenesis in Colletotrichum orbiculare. Journal of General Plant Pathology, 79(4). https://doi.org/10.1007/s10327-013-0451-9
Ledesma, N. and Campbell, R. J. (2019). The status of mango cultivars, market perspectives and mango cultivar improvement for the future. Acta Horticulturae, 1244, 23–28. https://doi.org/10.17660/ActaHortic.2019.1244.3
Mims, C. W. and Vaillancourt, L. J. (2002). Ultrastructural Characterization of Infection and Colonization of Maize Leaves by Colletotrichum graminicola, and by a C. graminicola Pathogenicity Mutant. Phytopathology®, 92(7). https://doi.org/10.1094/PHYTO.2002.92.7.803
Moraes, S. R. G., Escanferla, M. E. and Massola, N. S. (2015). Prepenetration and Penetration of Colletotrichum gloeosporioides into Guava Fruit (Psidium guajava L.): Effects of Temperature, Wetness Period and Fruit Age. Journal of Phytopathology, 163(3), 149–159. https://doi.org/10.1111/jph.12294
Ortiz, E., Cruz, M., Melgarejo, L. M., Marquínez, X. and Hoyos-Carvajal, L. (2014). Histopathological features of infections caused by Fusarium oxysporum and F. solani in purple passionfruit plants (Passiflora edulis Sims). Summa Phytopathologica, 40(2), 134–140. https://doi.org/10.1590/0100-5405/1910
Páez, A. (2003). Tecnologías sostenibles para el manejo de la Antracnosis en papaya y mango. In G. Gómez Gámez (Ed.), [Boletín técnico n.o 8]. Corporación Colombiana de Investigación Agropecuaria (Corpoica (Produmedios, pp. 1–18). Corpoica Regional 3 / C.l. Motiloniam Codazzi, Cesar. https://bibliotecadigital.agronet.gov.co/handle/11348/6459
Páez- Redondo, A. R.(2020). Biología y manejo de estados quiescentes de Colletotrichum spp. en mango cultivar Azúcar, en el departamento del Magdalena, Colombia [Tesis]. Universidad Nacional de Colombia.
Páez-Redondo, A. R., García-Merchán, V. H., Rincón, J. D., Rodríguez, H. A., Morales, J. G. and Hoyos-Carvajal, L. M. (2024). Colletotrichum species associated with anthracnose disease on mango (Mangifera indica L.) cv. Azúcar in Colombia. Canadian Journal of Plant Pathology, 46(6), 616–631. https://doi.org/10.1080/07060661.2024.2402719
Perfect, S. E., Green, J. R. and O’Connell, R. J. (2001). Surface characteristics of necrotrophic secondary hyphae produced by the bean anthracnose fungus, Colletotrichum lindemuthianum. European Journal of Plant Pathology, 107(8). https://doi.org/10.1023/A:1012473823851
Photita, W., Lumyong, S., Lumyong, P., Mckenzie, E. H. C., Hyde, K. D., Photita, W., Lumyong, S., Lumyong, P. and Hyde, M. E. H. C. (2004). Fungal Diversity Are some endophytes of Musa acuminata latent pathogens? Fungal Diversity, 16, 131–140.
Ploetz, R. C. (2007). Diseases of Tropical Perennial Crops: Challenging Problems in Diverse Environments. Plant Disease, 91(6), 644–663. https://doi.org/10.1094/PDIS-91-6-0644
Promputtha, I., Lumyong, S., Dhanasekaran, V., McKenzie, E. H. C., Hyde, K. D. and Jeewon, R. (2007). A Phylogenetic Evaluation of Whether Endophytes Become Saprotrophs at Host Senescence. Microbial Ecology, 53(4), 579–590. https://doi.org/10.1007/s00248-006-9117-x
Prusky, D., Alkan, N., Mengiste, T. and Fluhr, R. (2013). Quiescent and Necrotrophic Lifestyle Choice During Postharvest Disease Development. Annual Review of Phytopathology, 51(1), 155–176. https://doi.org/10.1146/annurev-phyto-082712-102349
Quintero-Mercado, A., Dangon-Bernier, F. y Páez-Redondo, A. (2019). Aislamientos endofíticos de Colletotrichum spp. a partir de hojas y ramas de mango (Mangifera indica L.) cultivar Azúcar en el municipio de Ciénaga, Magdalena, Colombia. Revista de La Academia Colombiana de Ciencias Exactas, Físicas y Naturales, 43(166). https://doi.org/10.18257/raccefyn.788
Rajan, S., Tiwari, D., Singh, V. K., Saxena, P., Y. T. N. Reddy, S. S. Upreti, K. K., Burondkar, M. M., Bhagwan, A. and Kennedy, R. (2011). Application of extended BBCH Scale for phenological studies in mango (Mangifera indica L.). Journal of Applied Horticulture, 13(02), 108–114. https://doi.org/10.37855/jah.2011.v13i02.25
Rodríguez, R. J., White, J. F., Arnold, A. E. and Redman, R. S. (2009). Fungal endophytes: Diversity and functional roles: Tansley review. In New Phytologist, 182(2), 314–330. https://doi.org/10.1111/j.1469-8137.2009.02773.x
Salcedo, R. (2018). Revista de la asociación hortifrutícola de Colombia, ASOHOFRUCOL- FNFH. No. 57. Magdalena Fortalece Su Potencial Exportador de Frutas y Hortalizas, 27.
Savi, D. C., Rossi, B. J., Rossi, G. R., Ferreira-Maba, L. S., Bini, I. H., Trindade, E. da S., Goulin, E. H., Machado, M. A. and Glienke, C. (2019). Microscopic analysis of colonization of Colletotrichum abscissum in citrus tissues. Microbiological Research, 226, 27–33. https://doi.org/10.1016/j.micres.2019.05.005
Vargas, W. A., Martín, J. M. S., Rech, G. E., Rivera, L. P., Benito, E. P., Díaz-Mínguez, J. M., Thon, M. R. and Sukno, S. A. (2012). Plant Defense Mechanisms Are Activated during Biotrophic and Necrotrophic Development of Colletotricum graminicola in Maize. Plant Physiology, 158(3). https://doi.org/10.1104/pp.111.190397
Vieira, W. A. S., Michereff, S. J., de Morais, M. A., Hyde, K. D. and Câmara, M. P. S. (2014). Endophytic species of Colletotrichum associated with mango in northeastern Brazil. Fungal Diversity, 67(1), 181–202. https://doi.org/10.1007/s13225-014-0293-6
Wharton, P. S., Julian, A. M. and O’Connell, R. J. (2001). Ultrastructure of the Infection of Sorghum bicolor by Colletotrichum sublineolum. Phytopathology®, 91(2). https://doi.org/10.1094/PHYTO.2001.91.2.149
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