El frijol común (Phaseolus vulgaris, L.) constituye la leguminosa de mayor consumo en América Latina, por su aporte de proteínas, carbohidratos y minerales. Se encuentra distribuido en los cinco continentes y es componente esencial de la dieta humana. Esta leguminosa es el segundo renglón en importancia agrícola a escala mundial después de los cereales, por área cosechada y por producciones totales (11. Gepts P, Beavis WD, Brummer EC, Shoemaker RC, Stalker HT, Weeden NF, et al. Legumes as a Model Plant Family. Genomics for Food and Feed Report of the Cross-Legume Advances through Genomics Conference. Plant Physiology, April. 2005; 1228-1235.); anualmente se cultivan millones de hectáreas

Los organismos internacionales como la Organización de Naciones Unidas para la Agricultura y Alimentación (FAO) y la Organización de Naciones Unidas para la Infancia (UNICEF) identificaron los frijoles como alimentos vinculados a la seguridad alimentaria de las poblaciones en zonas de bajos ingresos (22. Alfonso CA, Avilés R, Chailloux M, Faure B, Giralt E, González M. Guía Técnico del Cultivo del Frijol en Cuba. Instituto de Investigaciones de Horticultura “Liliana Dimitrova”. Editora Liliana. Ministerio de la Agricultura. Cuba. 2000; 41 pp.). Numerosos son los factores que inciden en que las producciones se vean afectadas: climáticos, tecnológicos, uso ineficiente de las tierras e incidencia de plagas (33. Nova GA. En El modelo agrícola y los lineamientos de la política económica y social en Cuba. Editorial Ciencias Sociales, Instituto Cubano del Libro. La Habana. Cuba. 2013. 198 pp). Dentro de estas plagas se encuentran los nematodos fitoparásitos.

Los nematodos agalleros son reconocidos por ser plagas importantes de las leguminosas a escala internacional y, en el caso del frijol, ocasionan desde el 50 al 90 % de las pérdidas de frijol en el campo (44. Sikora RA, Greco N, Velosa JF. Nematodes parasites of food legumes. En Luc M, Sikora RA, Bridge J, editors. Plant parasitic nematodes in Subtropical and tropical agriculture. 2da Ed. CABI, UK. 2006; 259-318.). En Cuba, Martínez et al. (55. Martínez E, Barrios Sanromá G, Rovesti L, Santos Palma R. Eds. Manejo Integrado de Plagas. Manual Práctico. Centro Nacional de Sanidad Vegetal (CNSV), Cuba. Editora Entre Pueblos, España. Grupo di Volontariato Civile (GVC), Italia. 2006; 485 pp.) indicaron que el frijol puede ser afectado por Meloidogyne spp. y Pratylenchus coffeae. Actualmente en Cuba, los genotipos de frijol 'BAT-306' y 'Triunfo-70' son usados fundamentalmente por sus potencialidades dentro de los estudios de resistencia, lo que los hace atractivos, tanto para los programas de mejoramiento genético como para los sistemas de producción de este cultivo en el país (66. Hernández-Ochandía D, Rodríguez MG, Miranda I, Hernández H, Holgado R. Reacción de los genotipos 'BAT-306' y 'Triunfo-70' de Phaseolus vulgaris L. a Meloidogyne incognita (Kofoid y White) Chitwood. Rev. Protección Veg. 2016; 31 (3):224-227., 77. Arias Y, González I, Gorrita S, Miranda I, Hernández-Ochandía D, Peteira B. Comportamiento de enzimas relacionadas con la defensa en dos cultivares de frijol común parasitados por Meloidogyne incognita (Kofoid y White) Chitwood. Rev. Protección Veg. 2018; 33(2):1-6. ).

El estudio del ciclo de vida de estos nematodos y de su potencial reproductivo en buenos hospedantes bajo determinados parámetros ambientales, ofrece elementos para su manejo en campo. Por esto es necesario realizar investigaciones en el contexto actual, donde factores como la temperatura comienzan a experimentar variaciones en las condiciones de Cuba con impacto negativo en la agricultura.

La especie Meloidogyne incognita (Kofoid y White) Chitwood posee una gama de hospedantes potenciales en todo el mundo de unas 3000 especies de plantas (88. Abad PA, Castagnone-Sereno P, Rosso MN, Engler JA, Favery B. Root-Knot nematodes: Invasion, Feeding and Development. Moens M, RN Perry, JL Starr (eds). CAB International. 2009;163-181.). En Cuba, se conoce que M. incognita raza 2 es la especie/raza de nematodo agallero más distribuida en todo el país (99. Fernández E, Pérez M, Gandarilla H, Vásquez R, Fernández M, Paneque M, et al. Guía para disminuir infestaciones de Meloidogyne spp., mediante el empleo de cultivos no susceptibles. Boletín Técnico, Sanidad Vegetal (Cuba).1998; 4(4):1-18.). El uso de cultivares resistentes representa una opción de manejo de plagas muy deseable; sin embargo, no siempre se posee información acerca del comportamiento de los genotipos de uso habitual frente a nematodos agalleros. El objetivo del presente trabajo fue estudiar el ciclo biológico de una población cubana de Meloidogyne incognita (Kofoid y White) Chitwood, en dos cultivares cubanos de frijoles negros.

El experimento se desarrolló en condiciones semicontroladas, entre los meses enero y marzo de 2017; se utilizaron plantas de frijol (P. vulgaris) de los cultivares 'BAT-306' y 'Triunfo-70'. Las semillas se colocaron en macetas de 1 kg de capacidad, que contenían una mezcla de suelo y abono orgánico, previamente estilizado a 121°C durante dos horas. Las macetas con las plantas, se mantuvieron en los aisladores del Centro Nacional de Sanidad Agropecuaria (CENSA) a temperatura de 28ºC, con riego en días alternos, hasta que tuvieron dos pares de hojas verdaderas, momento en que se inocularon con 2000 J₂ de Meloidogyne incognita provenientes de una población pura. Un día después de la inoculación, se inició la extracción de tres plantas, con su sistema radicular, cada 24 horas, maniobra que culminó 96 horas después que aparecieron, en las hembras adultas, las primeras bolsas de huevos u ootecas.

Cada día, las plantas se trasladaron al Laboratorio de Nematología Agrícola del CENSA, donde el sistema radicular de cada una se lavó cuidadosamente con agua corriente y se coloreó con fuscina ácida (0,05 %) al calor (1010. Byrd DW, Kirkpatrick T, Barker KR. An improved technique for clearing and staining plant tissues for detection of nematodes. Jour. Nematol. 1983; 5(2):142-143.), preservándose hasta su análisis, en placas Petri con lactofenol sin colorante. Para el análisis, las raíces se lavaron con agua corriente; para eliminar el exceso de colorante, se observaron externamente y las zonas voluminosas o con agallas bien definidas se abrieron, cuidadosamente, bajo un microscopio estereoscopio ZEISS® STEMI DV4® con aumento de 20x, para contabilizar los diferentes estadios larvales y estados adultos. El estado de desarrollo de cada espécimen extraído se clasificó desde J2 a hembra adulta con ootecas y su registro, en cada categoría, se hizo siguiendo los criterios referidos por Triantaphyllou y Hirschmann (1111. Triantaphyllou AC, Hirschmann H. Post-infection development of Meloidogyne incognita Chitwood (Nematoda: Heteroderidae): Ann Inst Phytopath of Benaki. Nematologia del Mediterraneo. 1960; 20(1):215-216.). Los especímenes/estadios o estados se observaron y fotografiaron con una cámara (CANNON® 4.6mpx) acoplada al microscopio estereoscópico Zeiss® STEMI DV4 con aumento 40x. Cuando aparecieron las primeras hembras adultas, se continuó con la extracción y el análisis de plantas, que se evaluaron hasta las 96 horas posteriores a la aparición de hembras con ootecas. De las muestras de plantas con raíces que contenían ootecas, se extrajeron diariamente, al azar, 20 hembras con sus ootecas y se contabilizó el número de huevos x hembra^-1. Los datos, relativos al número de nematodos encontrados por estadio de desarrollo por día, se vertieron en una base de datos en Excel y se expresaron en cantidad de días de duración de cada estadio o estado. Los valores relativos al número de huevos por hembra x día^-1 se sometieron a Análisis de Varianza Simple y las medias se compararon a través de Dócima de Rango Múltiple de Duncan (p≤0,05), utilizando el Paquete Estadístico SAS, Versión 9.0.

A partir de las 24 horas de la inoculación, ya había J₂ en las plantas de ambos cultivares (aunque en bajo número, de 1 a 5 J₂). En 'BAT-306', el cultivar susceptible, el ciclo se completó en 28-29 días; mientras que, el cultivar resistente, 'Triunfo-70', M. incognita no se completó el ciclo biológico de fitonematodo. (Tabla 1)

Los resultados de este estudio, relacionados con el hallazgo, en el cultivar resistente 'Triunfo-70', de juveniles de segundo y tercer estadios solamente, coinciden con lo observado por Sasser (1212. Sasser JN. ‘University of Maryland Agricultural Experiment Station Identification and Host-Parasite Relationships of Certain Root-Knot Nematodes (Meloidogyne spp.)’. Department of Botany Bulletin A-77 (Technical) College Park, January. 1954; Pp. 30.) en su estudio de desarrollo de Meloidogyne spp., en cultivares susceptibles y resistentes, donde en cultivares resistentes, aunque un número considerable de juveniles penetraron, no hubo prácticamente desarrollo de los juveniles más allá de los primeros estadios juveniles, apuntando que, los juveniles no llegan a alimentarse en las células de las plantas. Por su parte, Abawi y Varón de Agudelo (1313. Abawi GR, Varón de Agudelo F. Nematodos. En: Problemas de Producción del Frijol en los Trópicos. 2d Edición. Marcial Pastor-Corrales y Howard F. Schwartz (Eds). Centro Internacional de Agricultura Tropical (CIAT). Cali, Colombia. CIAT No, 230. ISBN 958-9183-78-6. 1994; 495- 517.) indicaron que en cultivares susceptibles de frijol, a los 10 días de la penetración del juvenil de Meloidogyne spp., se nota un ligero daño en las plantas; lo que se corresponde, según estos resultados, con el efecto del J₂ y J₃ en su actividad en los sitios de alimentación. Al respecto, Sasser (1212. Sasser JN. ‘University of Maryland Agricultural Experiment Station Identification and Host-Parasite Relationships of Certain Root-Knot Nematodes (Meloidogyne spp.)’. Department of Botany Bulletin A-77 (Technical) College Park, January. 1954; Pp. 30.) concluyó que, en las plantas susceptibles, los juveniles comienzan a alimentarse, lo que se evidenció por el porcentaje de individuos que se desarrollan más allá de los primeros estadios juveniles.

A partir de los 29 días, la cantidad de huevos por hembra mostró diferencias significativas en el cultivar 'BAT-306' (Fig.1). Se observaron huevos en las hembras maduras, con valores medios superiores a 50 huevos por hembra. Este aspecto resulta de interés para productores, pues a partir de ese momento, se comienzan a producir reinfestaciones en las plantas que hospedan a estas hembras y las vecinas pues, tal como se constató antes, no se forman grandes agallas, las ootecas o bolsas de huevos son expuestas o externas a la raíz. Es necesario resaltar que a partir de los 30 días las hembras se encuentran bien desarrolladas y fueron capaces de producir como promedio un centenar de huevos/hembra, valor que aumentó por día, sobrepasando los 200 huevos a partir de los 32 días (Fig.1) que representarán el inóculo para la siguiente generación.

En el cultivar resistente, 'Triunfo-70', no se completó el ciclo con las densidades de inóculos utilizados en este estudio. Por ello, en los estudios de comportamiento o capacidad hospedante de diversos cultivares se deberán utilizar varios niveles poblacionales, incluyendo niveles superiores para constatar el comportamiento de 'Triunfo-70'.

En ambos cultivares se observaron hojas cloróticas y raquitismo, síntoma más acentuado en el cultivar 'BAT-306', el que mostró una sintomatología aérea típica relacionada con el ataque del nematodo como achaparramiento, disminución del área foliar, raquitismo y presencia de hojas cloróticas.

Por su parte, en el cultivar 'Triunfo-70' no se formaron grandes agallas y no se observó la presencia de ootecas o bolsas de huevos.

Los síntomas típicos causados por los nematodos agalleros (Meloidogyne spp.) pueden abarcar toda la planta y van desde las partes aéreas hasta las subterráneas. Los síntomas foliares generalmente abarcan: detención del crecimiento, marchitamiento, clorosis, raquitismo y otros semejantes a las deficiencias nutricionales (1414. Noling J. Nematode Management in Beans and Peas (Bush Beans, Pole Beans, Lima Beans, Southern Peas, English Peas, Chinese or Snow Peas). ENY-020 (NG020). Entomology & Nematology Department, Florida Cooperative Extension Service. 1999.). Las plantas del cultivar 'BAT-306' mostraron una sintomatología aérea típica relacionada con el ataque del nematodo como achaparramiento, disminución del área foliar, raquitismo y presencia de hojas cloróticas; siempre más acentuada que en el cultivar 'Triunfo-70'. En las raíces, se observó un agallamiento leve, con agallas de pequeño tamaño (Fig.2). En la mayoría de los casos no se produjeron agallas típicas en forma de collares o cuencas a manera de pequeños abultamientos con ootecas en las raíces adventicias, indicativo de la presencia del nematodo.

Después de haber encontrado el sitio ideal para la alimentación, el J₂ se vuelve sedentario e inmóvil y comienza a ensancharse, por lo que cambia totalmente su forma de gusano aguzado en ambos extremos, por la de salchicha (Fig. 3). La presencia de agallas bien desarrolladas y de hembras adultas con bolsas de huevos confirmó la exitosa culminación del ciclo de vida (Figs. 2 y 3).

Se conoce que los J₂ penetran las raíces de los hospedantes y se concentran en zona apical, mediante el uso del estilete protráctil y por la liberación de secreciones que contienen enzimas que degradan las paredes celulares. Luego, comienzan a moverse intercelularmente, causando el mínimo daño a la célula, hasta encontrar un sito de alimentación adecuado para permanecer durante todo su ciclo de vida (88. Abad PA, Castagnone-Sereno P, Rosso MN, Engler JA, Favery B. Root-Knot nematodes: Invasion, Feeding and Development. Moens M, RN Perry, JL Starr (eds). CAB International. 2009;163-181.).

Los nematodos formadores de agallas experimentan cambios notables en su morfología durante su ciclo biológico, transformándose del juvenil (J₂), a través de varias mudas, en hembras o machos adultos. La extensión de su ciclo depende de factores como la temperatura y la susceptibilidad del hospedante. A temperaturas de 28ºC, la duración del ciclo de vida es de 29 días, y a partir de ahí se tendrá inóculo suficiente para la siguiente generación; información útil que se debe tener en cuenta para utilizar el cultivar 'BAT-306' como cultivo de rotación en los sistemas agrícolas. Este estudio nos brinda elementos que podrían servir para alcanzar mayores rendimientos, control y manejo de M. incognita en frijoles; además, posee valor práctico en la selección de cultivares a utilizar en suelos infestados con M. incognita.