Cómo la histología puede ayudar a comprender la “anomalía” de la soja en el campo

El término "anomalía" se popularizó entre los productores rurales de la región BR-163, especialmente después de la cosecha 2018/2019, para describir una nueva situación fitosanitaria que afectaba a la soja en sus etapas reproductivas. Según el diccionario portugués, "anomalía" se define como una condición anormal, irregular o inusual.

Por lo tanto, agricultores y técnicos comenzaron a usar este término para describir síntomas atípicos observados a partir de la etapa R5.1, como la pudrición de la vaina y la rotura del tallo, que no se correspondían con las enfermedades tradicionalmente reconocidas del cultivo. El uso del término se justifica por la manifestación inusual de estos síntomas, que se desvían del patrón fisiológico esperado para la soja.

Se estima que, dependiendo de las condiciones climáticas de la cosecha y de los cultivares utilizados, los daños provocados por la llamada “anomalía” de la soja en la región centro-norte de Mato Grosso podrían reducir la productividad entre un 16% y un 30%, lo que representa una pérdida potencial de hasta 59 millones de bolsas.

Síntomas y etapas

Los síntomas iniciales suelen aparecer entre las etapas R5.1 y R5.5, cuando las semillas aún se están formando y son palpables. En este punto, se observan ligeros cambios en las vainas (Figura 1A), que, a pesar de su apariencia externa aparentemente normal, ya presentan daños internos. A medida que el proceso progresa, se observan lesiones que pueden oscurecerse en el interior de las vainas (Figura 1B), a menudo asociadas con la presencia de crecimiento micelial fúngico en las semillas aún en desarrollo.

A medida que la enfermedad progresa, las semillas comienzan a presentar testas arrugadas e irregulares, con coloración oscura y una aparente pérdida de masa específica (Figura 1C), aunque parte de la masa interna puede conservarse (Figura 1D). Estos cambios afectan directamente la calidad fisiológica y sanitaria de la semilla, comprometiendo el potencial productivo de la soja.

La distribución de los síntomas dentro del dosel vegetal y entre las semillas no sigue un patrón definido. Las vainas sintomáticas pueden aparecer en diferentes partes de la planta, y las semillas afectadas se distribuyen aleatoriamente dentro de ellas; es decir, no todas las semillas de una vaina determinada mostrarán necesariamente síntomas (Figura 2). En la etapa R6, incluso con la vaina aún cerrada, se pueden observar signos de germinación temprana, lo que puede provocar la apertura de la vaina en etapas más avanzadas (Figura 3).

Análisis de laboratorio

Los diagnósticos de laboratorio realizados en tejidos sintomáticos revelaron la presencia de diferentes patógenos, como Fusarium spp., diaporthe spp. Es coletotrichum spp., lo que sugiere una posible interacción entre factores bióticos y abióticos en la etiología de la enfermedad. Aunque algunos estudios atribuyen la causa de la pudrición de las semillas a especies como Diaporthe ueckeri e Diaporthe longicollaEsta hipótesis aún no cuenta con consenso en la comunidad científica. El debate permanece abierto y existen diferentes interpretaciones sobre el origen y los agentes implicados en el complejo sintomático observado.

Nuestro grupo de investigación, por ejemplo, aisló un hongo perteneciente a un género cuya especie aún no se ha descrito en la literatura científica internacional, y los datos moleculares indican que se trata de un fitopatógeno distinto de los tradicionalmente asociados con la enfermedad. Estos hallazgos refuerzan la necesidad de mayor investigación y desarrollo colectivo de conocimiento sobre el tema, especialmente dada la complejidad del cuadro sintomático observado en el campo.

Además de los síntomas relacionados con la pudrición de la semilla, nuestro monitoreo de campo, realizado desde la siembra en las últimas cuatro cosechas, también registró la aparición de lesiones hipocotiledóneas y rajas del tallo (Figura 4). Si bien algunos profesionales consideran estas manifestaciones como variaciones fisiológicas normales, esta interpretación no está respaldada por la literatura botánica especializada, lo que refuerza la necesidad de investigar más a fondo su origen e impacto en el desarrollo de las plantas.

Por lo tanto, es crucial que estos síntomas se traten con el debido rigor técnico y no se descarten como simples variaciones morfológicas. Un diagnóstico correcto es esencial para orientar estrategias de manejo eficaces y mitigar las posibles pérdidas de productividad asociadas con este tipo de incidencia.

En este contexto, investigadores de la Universidad de São Paulo (USP) y la Universidad Federal de Mato Grosso (UFMT) unieron fuerzas para comprender con mayor profundidad cómo los síntomas de la "anomalía" de la soja afectan a diferentes tejidos vegetales. Como resultado inicial de esta colaboración, se publicó un resumen ampliado en la 39.ª Reunión de Investigación en Soja (Leonardi et al., 2024), que presenta enfoques histológicos y ultraestructurales para analizar el problema.

Para este tipo de investigación se requieren tecnologías de microscopía avanzadas, que permitan la visualización comparativa entre tejidos sanos y enfermos a través de imágenes de alta resolución, con el uso de colorantes específicos que interactúan con distintos grupos químicos, permitiendo resaltar regiones y compuestos de interés (Marques; Soares, 2021).

Así, muestras de plantas de soja (Glycine max) fueron colectados en la Fazenda 3 Irmãos, ubicada en Sinop (MT) y llevados para análisis a la Escuela de Agricultura “Luiz de Queiróz”, donde fueron preparados - fijados (Karnovsky, 1965), teñidos con colorante Azul de Toluidina y analizados bajo microscopio óptico y microscopio electrónico de barrido.

Preparación de la muestra

Inicialmente, las muestras vegetales se sometieron a una serie de deshidrataciones cetónicas en diferentes concentraciones de acetona (30 %, 50 %, 70 %, 90 % y 100 %) y se sumergieron gradualmente en resina (Historesin) para asegurar la infiltración completa del material y permitir una buena visualización microscópica. Tras este proceso, las muestras se colocaron en moldes de silicona, donde polimerizaron al endurecerse la resina, formando bloques. Estos bloques se cortaron a un grosor de 7 μm con un micrótomo Leica 5460 para obtener portaobjetos de vidrio. Posteriormente, los portaobjetos se tiñeron con colorantes y se observaron con un microscopio óptico Zeiss AxionVision (Figura 5).

Resultados de la investigación

Las imágenes tomadas mediante técnicas de microscopía e histología vegetal de la región del tallo permiten la identificación, a nivel de tejido, de los síntomas observados en el campo a través de la formación de grietas en las plantas (Figura 6).

Es posible analizar que las plantas que no desarrollaron agrietamiento presentaban una capa externa organizada (epidermis), con una capa de células intactas y la presencia de fibras externas a la región del floema, sin comprometer los vasos conductores (Figura 6A). Sin embargo, en las plantas con síntomas de «anomalía», se desarrolla agrietamiento, lo que resulta en la pérdida de la epidermis y, en respuesta a este daño, se observa la formación de un meristemo de cicatrización, como un intento de recuperación por parte de la planta (Figura 6B).

Además, en la corteza, las células mostraron hipertrofia (aumento de tamaño) e hiperplasia (se multiplican más de lo normal). Finalmente, se observó muerte celular, células plasmolizadas y la presencia de hifas fúngicas que se desarrollaron en los espacios intercelulares.

Consideraciones finales

Persisten muchas incógnitas sobre la «anomalía», así como sobre la interacción patógeno-huésped y su impacto en la productividad. Además, existen dudas respecto a la respuesta de la planta: si se debe exclusivamente al ataque del patógeno o si existe otro factor de estrés que provoca la apertura de grietas en la base de las plantas, las cuales sirven como punto de entrada para la infección fúngica.

Se han logrado avances significativos en los análisis moleculares y morfológicos, con el objetivo de identificar con precisión el o los patógenos implicados en el cuadro sintomático observado.

La caracterización etiológica precisa es esencial para respaldar estrategias de manejo más eficaces y mitigar las pérdidas de productividad registradas en el campo. En este contexto, la histología y las técnicas histoquímicas se presentan como valiosas herramientas complementarias, que permiten un análisis detallado de las interacciones patógeno-hospedero en diferentes tejidos vegetales.

La integración de enfoques anatómicos, moleculares y fitopatológicos fortalece la base científica necesaria para avanzar en nuestra comprensión de la denominada "anomalía" en la soja y, sobre todo, para ofrecer respuestas prácticas al sector productivo.

por Heloiza Leonardi (Esalq); Carlos Guilherme Theodoro e Gustavo Farías (UFMT); Juan Paulo Rodrigues Marques (FZEA/USP); Solange María Bonaldo (UFMT)

Artículo publicado en el número 311 de la Revista Cultivar Grandes Culturas