La agricultura a gran escala requiere la detección a tiempo de las enfermedades y plagas en las plantas para su oportuno manejo y control. Los datos tomados a partir de técnicas espectrométricas, por lo general tienen una alta resolución espacial y espectral, que puede ser muy útil en la detección de diferentes tipos de infecciones en las plantas. La aparición de enfermedades depende de factores ambientales específicos que a menudo presentan una distribución irregular en los cultivos, por lo cual las estas técnicas podrían ser útiles en la identificación de los focos primarios y las áreas que difieren en severidad de la enfermedad (Franke & Menz, 2007; Franke et al., 2009). Tras la infección, una planta desarrolla síntomas que aparecen en diferentes partes de las plantas, sin embargo, en el momento en que estos síntomas son visibles, la planta ya puede verse afectada negativamente (López et al. 2003). Después de la aparición de los síntomas de la enfermedad, ésta es verificada usando técnicas de detección, como la Prueba de Inmunoensayo Ligado a Enzimas (ELISA), Reacción en Cadena de la Polimerasa (PCR), Inmunofluorescencia (IF), Citometría de Flujo, Fluoresencia in situ y Perfiles de Metabolitos Gaseosos, entre otros. Sin embargo, a pesar de la disponibilidad de estas técnicas, un sistema de detección temprana de la enfermedad basado en técnicas de espectrometría puede ayudar a disminuir las pérdidas causadas en los cultivos y evitar una mayor propagación de la enfermedad, con más rapidez, sensibilidad, selectividad y sin requerir la destrucción de muestras requeridas para el análisis (Chaerle and Van 2000). Para implementar estos sensores dentro de las tecnologías de protección vegetal de precisión, tienen que ser robustos, de bajo costo, y preferiblemente que ofrezcan detección en tiempo real (Zhang et al., 2002).
Por esta razón, en este proyecto pretende evaluar el potencial de la espectrometría bajo condiciones de laboratorio para la detección temprana e identificación de enfermedades bacterianas en plantas. Para cumplir este objetivo, los datos de reflectancia se recopilarán mediante un espectrómetro portátil a partir de hojas de cuatro tratamientos en plantas de Solanum lycopersicum: 1) la bacteria patógena Ralstonia solanacearum; 2) el hongo patógeno Fusarium oxysporum; 3) la bacteria no patógena Burkholderia solanacearum; 4) un tratamiento control con plantas sanas sin ninguna infección. Para la infección bacteriana de S. lycopersicum seguiremos un protocolo modificado usado por Chandrashekara et al. (2012). En el análisis de datos, se evaluarán firmas espectrales características desde las hojas de las plantas sometidas a cada tratamiento diariamente después de la inoculación con los diferentes agentes patógenos. Se analizarán los cambios en la firma espectral durante la patogénesis, así como entre los tratamientos.
El presente proyecto le aportará al país un sistema de detección temprana de enfermedades bacterianas en plantas, el cual está basado en técnicas de espectrometría, de tal forma que contribuya a disminuir las pérdidas causadas en los cultivos; así como evitar una mayor propagación de la enfermedad, con más rapidez, sensibilidad, selectividad y sin requerir la destrucción de muestras requeridas para el análisis.
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