Identificación y evaluación de microorganismos antagónicos frente a hongos fitopatógenos in vitro

Abstract

"Los problemas fitosanitarios son en gran medida la causa de pérdidas económicas a nivel mundial de los cultivos agrícolas los cuales, son causados principalmente por hongos fitopatógenos. Con las nuevas regulaciones y restricciones en el uso de plaguicidas y la demanda de productos orgánicos, crece el interés por el uso de técnicas alternativas para el manejo de enfermedades, particularmente, el uso de microorganismos benéficos y sus metabolitos primarios y secundarios. En años recientes, se ha evidenciado que los microorganismos endófitos asociados a muchas especies vegetales producen metabolitos secundarios con acción antifúngica, entre éstos, se encuentran las bacterias endófitas que pueden ser promotoras de crecimiento vegetal y control biológico sobre una diversidad de fitopatógenos. En este estudio se aislaron cepas de bacterias endófitas de raíces de pino, se realizaron dos técnicas de extracción de ADN (Dumolin y CTAB modificado) y se identificaron por PCR amplificando el gen 16S. Así mismo, se identificaron 5 cepas de hongos fitopatógenos amplificando la región ITS del gen ribosomal 18S. Las cepas aisladas e identificadas se evaluaron en pruebas de antagonismo in vitro frente a hongos de los géneros Alternaria, Fusarium y Samsoniella. Se realizó un ensayo en invernadero con plántulas de tomate de la variedad Floradade a los 15 días después del trasplante, se inocularon las plantas con las cepas endófitas aisladas para identificar si tienen potencial promotor de crecimiento vegetal. Se evaluaron variables agronómicas después de 30 días de haberse inoculado. Las variables evaluadas fueron altura de la planta (AP), longitud de raíz (LR), diámetro de tallo (DT), peso fresco de raíz (PFR) y peso fresco del tallo (PFT). Se encontró que la técnica de extracción de Dumolin presentó mejor calidad de ADN y mayor rendimiento. Se aislaron 16 cepas de bacterias endófitas de las cuales 7 se identificaron por métodos de biología molecular, se encontraron las especies Bacillus atrophaeus, Bacillus subtilis y Brucella intermedia. Los hongos fitopatógenos identificados por técnicas de biología molecular fueron: Alternaria 1 alternata, Fusarium sp, Fusarium oxysporum, Fusarium verticilloides y Samsoniella hepiali. En la prueba de antagonismo in vitro con los hongos fitopatógenos antes mencionados, se encontró que la cepa que indujo el mayor porcentaje de inhibición fue la cepa J2-1 (Brucella intermedia) presentando valores de hasta el 50% de inhibición de los hongos evaluados. Se encontraron diferencias altamente significativas en las pruebas de antagonismo in vitro de las cepas evaluadas (7 cepas de bacterias endófitas), a pesar de que algunas no fueron diferentes entre sí, todas presentaron alta diferencia significativa frente al testigo (p<0.001) excepto por las cepas J3-6, J4-1 y J4-3 cuando se evaluaron contra Fusarium sp, F. oxysporum y F. verticilloides. Se encontró que la única cepa que redujo el crecimiento de Samsoniella hepiali fue la cepa J5-1 (Bacillus atrophaeus). En el bioensayo en invernadero, se encontró que no existieron diferencias significativas frente al testigo para las variables DT, AP y LR de las plántulas de tomate al ser inoculadas con las cepas J2-1 (Brucella intermedia), J4-1 y J5-1 (Bacillus atrophaeus), sin embargo, se encontró diferencia altamente significativa entre las variables de PFR y PFT encontrando que la cepa J2-1 (Brucella intermedia) y la cepa J5-1 (Bacillus atrophaeus) incrementaron en un 46% la biomasa fresca de la raíz y la cepa J2-1 (Brucella intermedia) y, J4-1 (Bacillus atrophaeus) incrementaron en un 34% la biomasa fresca de la planta. Los datos sugieren que las cepas aquí mostradas inhiben el crecimiento de los hongos fitopatógenos y, además, promueven el desarrollo de las plantas en invernadero"