Evaluación del efecto antagónico de hongos y bacterias contra hongos fitopatógenos de maíz (Zea mays)

Abstract

RESUMEN: El uso de microorganismos benéficos como bacterias y hongos con capacidades antagónicas hacia patógenos, particularmente de cultivos de importancia económica, permite la disminución del uso de agentes químicos, fungicidas y antibióticos que a la larga comprometen la calidad de la cosecha, así como la acumulación de compuestos tóxicos. En este trabajo de investigación, se realizaron ensayos antagónicos utilizando bacterias provenientes de aislados de maíz y jitomate, además de la utilización de hongos basidiomicetos (P. ostreatus y O. latemarginatus) y de un hongo ascomiceto del género Beauveria contra los hongos Aspergillus flavus y Fusarium verticillioides. De 49 cepas bacterianas (14 de jitomate y 35 de maíz) las cepas de jitomate 100% inhibieron la esporulación variando entre el primer y séptimo día, el 28.57% inhibió la formación de micelio de A. flavus en un periodo de 1 a 8 días. Cabe destacar que 3 cepas (2H2B, 2S1C, 2S3BA) que corresponden a los géneros de Brevundimonas, Chromobacterium y Stenotrophomonas respectivamente, fueron capaces de inhibir tanto la esporulación como el crecimiento micelial entre los días 1 a 3. Para el caso de las cepas aisladas de maíz (14 pertenecen a otros géneros y 21 al género de Pantoea), el 34.28% inhibieron la esporulación entre el primer y octavo día, el 42.85% inhibió el micelio entre los días 6 a 8, para el caso de las cepas pertenecientes al género de Pantoea el 12.82% inhibió la esporulación de A. flavus entre los días 6 y 8. En el caso de F. verticillioides se tomó como parámetro el crecimiento radial, de las cepas de jitomate el 57.14% inhibió el crecimiento entre los días 4 a 8, el 21.43% no tuvo efecto sobre el crecimiento y cabe destacar que el 21.43% lo inhibió entre los días 1 a 3, estas cepas corresponden a los géneros de Chromobacterium y Stenotrophomonas. Para el caso de las cepas de maíz solo el 7.69% inhibió el crecimiento entre los días 4 y 8, ninguna cepa del género Pantoea tuvo efecto sobre F. verticillioides. Se seleccionaron las cepas 2S3BA, 2S1C y 2H2B como las mejores para la inhibición del crecimiento de los hongos fitopatógenos, se determinó utilizar una concentración de 109 ufc/ml, encontrándose que estas cepas tuvieron un efecto inhibitorio sobre A. flavus y F. verticillioides desde el 3 día. Para el confrontamiento con los hongos basidiomicetos se encontró que estos no inhiben el crecimiento radial de A. flavus y F. verticillioides, pero existe un cambio en el patrón de crecimiento, se podía ver mayor cantidad de micelio vegetativo y no reproductivo, para el caso de A. flavus se observó que afectan el patrón de esporulación. En el caso de B. bassiana se observó que la cepa 18 fue la mejor para ejercer un efecto inhibitorio para ambos hongos fitopatógenos evitando que éstos crecieran de manera radial. Los consorcios se realizaron con los dos hongos basidiomicetos (P. ostreatus y O. latemarginatus) a través de la posible producción de VOC’s, se encontró que si bien no existió una inhibición del crecimiento radial de A. flavus y F. verticillioides, si se vio afectado el patrón de esporulación y en la formación de estructuras de resistencia (esclerosios) para el caso del primer hongo y un cambio en el crecimiento micelial para el segundo hongo. Para el hongo B. bassiana no se realizó consorcio debido a que las 3 cepas bacterianas utilizadas como antagónicas la inhibieron, además de que las dos cepas utilizadas de este hongo resultaron antagónicas entre sí. ABSTRACT: The use of beneficial organisms such as bacteria and fungi with antagonistic capabilities against pathogens, particularly of economic importance crops allows a reduction in the use of chemical agents, fungicides and antibiotics that eventually compromise the quality of the harvest, as well as the accumulation of toxic compounds. In this work, antagonistic assays were conducted using bacteria isolated from maize and tomato, in addition to the use of Basidiomycetes fungi (P. ostreatus and O. latemarginatus) and a fungus ascomycetes of the genus Beauveria against phytopathogenic fungi Aspergillus flavus and Fusarium verticillioides. Of 49 bacterial strains (14 from tomato and 35 from maize) 100% of tomato isolated strains inhibited sporulation, observing variations between the first and the seventh day, 28.57% inhibited the formation of mycelium of A. flavus in a period of 1 to 8 days. It should be noted that 3 strains (2H2B, 2S1C, 2S3BA) that correspond to the genera of Brevundimonas, Chromobacterium and Stenotrophomonas respectively, were able to inhibit both the sporulation and the mycelial growth between days 1 to 3. In the case of the strains isolated from maize (14 belonging to other genres and 21 of Pantoea), 34.28% inhibited sporulation between the first and the eighth day, 42.85% inhibited the mycelium between days 6 to 8, for the case of the strains belonging to the genus of Pantoea the 12.82% inhibited sporulation of A. flavus between days 6 and 8. In the case of F. verticillioides it was measured the radial growth, the 57.14% tomato strains inhibited the growth between days 4 to 8, 21.43% had not effect on growth and it should be noted that the 21.43% inhibited between days 1 to 3, these strains correspond to the genera Chromobacterium and Stenotrophomonas. Only 7.69% of the maize strains inhibited the fungal growth between days 4 and 8, none of the strains of the genus Pantoea inhibited a F. verticillioides. According with tha above results, the selected strains for further experiments were 2S3BA, 2S1C and 2H2B. An initial concentration of 109 cfu/ml, were used for the antagonistic assays against observing that these strains had an inhibitory effect on A. flavus and F. verticillioides at third day. Both basidiomycetes fungi (P. ostreatus and O. latemarginatus) did not inhibit the radial growth of A. flavus and F. verticillioides, but there was a change in the growth pattern. A greater amount of vegetative mycelium was observed, and for the case of A. flavus the sporulation pattern was affected too. In the case of B. bassiana strain 18 had the best growth inhibitory effect on both phytopathogenic fungi. A microbial consortia was constructed with the two fungi Basidiomycetes (P. ostreatus and O. latemarginatus) through the possible production of VOC's, founding that while there was no inhibition of radial growth of A. flavus and F. verticillioides, it was affected the sporulation pattern and induction effect in the formation of resistance structures (sclerotia) was also observed.. The B. bassiana-bacteria consortium was not performed because the bacterial strains had an inhibition effect on this fungus.