Microbioma foliar y radical de Coffea arabica var. Castillo y su relación con la presencia de Hemileia vastatrix en cafetales de Nariño y Cundinamarca

Según la Federación Nacional de Cafeteros-FNC, 2017, la caficultura colombiana aportó al Producto Interno Bruto 8000 millones de pesos, contribuyendo con 43 % a la segunda actividad económica más importante del país, la agricultura [1. Actualmente, Colombia es el tercer exportador de café con 15.214 sacos, después de Brasil, quien exporta 50.954 sacos [2 y Vietnam [3. Uno de los principales desafíos del caficultor colombiano es evitar ¿La roya¿, enfermedad causada por el hongo Hemileia vastatrix, que generó la crisis cafetera en 2011, con pérdidas del 31 % de la producción de granos y del 90 % de los cultivos afectados por el hongo [4. La FNC, para prevenir dichas pérdidas y aumentar la producción por hectárea, desarrolló el Programa de Renovación de Cafetales con variedades tolerantes, como la Colombia® y la Castillo®. Actualmente, hay 698.000 hectáreas de café (77 % del área total) sembradas con variedades resistentes a la enfermedad, comercializadas desde el 2005 por la FNC y el Centro Nacional de Investigaciones del Café-CENICAFÉ. Las variedades Castillo® y Colombia® tienen origen parenteral del cruzamiento de C. arabica Caturra® y del híbrido Timor CIFC#1343. Castillo® presenta resistencia superior al 80 % ante el ataque de H. vastatrix [5. En Colombia es posible encontrar seis sub-variedades regionales: Castillo El Rosario® (Antioquia, Caldas y Risaralda [6), Castillo Naranjal® (Risaralda, Valle del Cauca, Quindío y Caldas [7), Castillo Paraguaicito® (Quindío y Valle del Cauca [8), Castillo La Trinidad® (Tolima [9), Castillo El Tambo® (Cauca y Nariño [10) y Castillo Santa Bárbara® (Cundinamarca y Boyacá [11). Pese a lo anterior, estudios de Cenicafé (2007), confirmaron que H. vastatrix es un hongo con altas tasas de mutación y tiene altas probabilidades de adaptación para superar los genes de resistencia de su hospedero [12, lo que sugiere la posibilidad del ataque de nuevas razas del hongo a los cafetales. También se sabe que las enfermedades vegetales son resultado de complejas interacciones entre planta, agente causal primario y componentes del ambiente en el que tienen lugar, que incluyen, además de factores climáticos, la presencia de otros microorganismos del suelo y de la planta, elementos abióticos del suelo (nutrientes y salinidad) y estado nutricional de la planta, incluida la presencia de diferentes azucares foliares [13. Este mismo autor reporta, que, a pesar de la implementación de prácticas de control en cultivo, las alertas de enfermedades vegetales, se incrementaron del 0,4 % al 5,4 % en el 2010. En departamentos como Nariño, el área de cafetales ha aumentado, mientras que, en Cundinamarca, se reporta decrecimiento, debido a la baja productividad por hectárea y al aumento hasta del 12 % en los costos de los insumos para fertilización y control de plagas [3. Dentro de la investigación enmarcada en el concepto de desarrollo sostenible, las relaciones con el microbioma vegetal (comunidades microbianas rizosféricas y foliares), pueden generar información para mejorar la productividad agrícola, la calidad de los alimentos y la calidad del suelo. Este enfoque, incluye el papel potencial de los microorganismos del fitobioma para reducir la ocurrencia de enfermedades de las plantas, aumentar la producción agrícola, reducir el uso de insumos químicos y las emisiones de gases de efecto invernadero [14. Se ha demostrado que las plantas desarrollan asociaciones en la raíz con comunidades microbianas que modifican química y físicamente el entorno, generan intercambios gaseosos, cambios en la concentración y disponibilidad de nutrientes, producen metabolitos secundarios y enzimas relacionados con la degradación de compuestos orgánicos y la promoción del crecimiento vegetal, alteran el pH, son antagonistas de patógenos específicos y estimulan la expresión de mecanismos de defensa de la planta [15, 16, 17. Estos mecanismos han sido reportados también para microorganismos asociados con hojas, incluyendo, la capacidad de secreción de antibióticos, la bioabsorción y bioacumulación de elementos tóxicos y la disminución del estrés oxidativo [18, 19, 20, 21. De esta manera, en el marco del control biológico de enfermedades, está siendo impulsada una nueva visión de las interacciones planta-microorganismos benéficos, incluidos los radicales y foliares, tanto epífitos como endófitos [13. En este contexto, se han realizado varios estudios del microbioma de café a nivel de fruto, de hojas y de raíces.