Comparación de los perfiles de metabolitos primarios de plantas de cebolla inoculadas con Trichoderma asperellum y Stemphylium vesicarium, por resonancia magnética nuclear

Abstract

RESUMEN: Los fitopatógenos y los hongos béneficos del género Trichoderma inducen cambios en el metabolismo primario y secundario de las plantas, relacionados con el desarrollo de la enfermedad y la respuesta de defensa de las plantas. El cultivo de la cebolla es afectado por la enfermedad tizón foliar causada por Stemphylium vesicarium y el aislado TC3 de Trichoderma asperellum puede ser una alternativa biológica para su control. Sin embargo, se desconocen los cambios en el metabolismo primario que ocurren en las plantas de cebolla por la infección de S. vesicarium y con la incoculación con T. asperellum TC3. Por lo cual, en este trabajo se comparan los perfiles de metabolitos primarios que se obtuvieron por Resonancia Magnética Nuclear (RMN) de los órganos de las plantas de cebolla: 1) sin inocular, e inoculadas con: 2) solo T. asperellum TC3, 3) solo S. vesicarium y 4) la combinación de T. asperellum TC3 y S. vesicarium. Así mismo, se evaluó la germinación y el crecimiento de las plantas de cebolla de las variedades Cirrus y Rasta inoculadas con T. asperellum TC3. La germinación de las semillas de la variedad Cirrus se inhibió en un 33% con la inoculación de T. asperellum, con respecto al control; mientras que la inoculación con T. asperellum no afecto la germinación de las semillas de la variedad Rasta. La inoculación de las plantas con T. asperellum, a los 45 días que se realiza el trasplante a macetas y a los 60 y 75 días después del trasplante, fue el método de inoculación que aumentó la altura, la biomasa fresca y seca de bulbos, hojas y raíces de las plantas de las dos variedades de cebolla. El análisis de los perfiles de metabolitos obtenidos por RMN mostró que las principales diferencias entre las variedades fueron los cambios en la concentración de los aminoácidos alanina, leucina, isoleucina y valina. El mayor efecto de la inoculación con T. asperellum se encontró en las raíces de las plantas de cebolla de la variedad Cirrus; la concentración de metionina, tirosina y triptófano aumentó 1.6, 0.6, 0.06 veces respectivamente, en relación con las plantas control. De acuerdo a los perfiles de metabolitos, la inoculación con S. vesicarium puede afectar el ciclo de Krebs, la síntesis de clorofila y la glucólisis de las plantas de cebolla de ambas variedades. La inoculación con T. asperellum no contrarresta los efectos en estos procesos metabólicos que causa la inoculación con el patógeno S. vesicarium en plantas de cebolla de las dos variedades. ABSTRACT: The phytopathogens and beneficial fungi of the genus Trichoderma induce changes in the primary and secondary metabolism of the plants related with the disease development and the defense response in the plants. Onion crop is affected for the leaf blight disease caused by Stemphylium vesicarium; and the isolate TC3 of Trichoderma asperellum may a biological alternative to control of S. vesicarium. However, the changes in the primary metabolism that occur on the onion plants by the infection with S. vesicarium and the inoculation with T. asperellum are not known. Thus, in this work was compared the profiles of primary metabolites obtained by Nuclear Magnetic Resonance (NMR) of organs from onion plants: 1) uninoculated (control) and inoculated with 2) only T. asperellum, 3) only S. vesicarium and, 4) the combination of T. asperellum and S. vesicarium. In addition, seeds germination and plants growth of the onion verities Cirrus and Rasta inoculated with T. asperellum were evaluated. After 7 days, seeds germination of Cirrus variety was inhibited by 33% with T. asperellum inoculation, compared to uninoculated seeds (control); whereas, T. asperellum not affected the seeds germination of Rasta variety. The inoculation with T. asperellum during the plant transplant (45 days) and after 60, 75 days post-transplant, was the method that promoted the growth of onion plants of the two varieties; reflected in an increase of the plants height, and the fresh and dry biomass of bulbs, leaves and roots. The analysis of the metabolite profiles obtained by NMR showed that the main differences between the Cirrus and Rasta varieties were the changes in the concentration of the amino acids: alanine, leucine, isoleucine and valine. The greatest effect of the inoculation with T. asperellum was found in roots of onion plants of the Cirrus variety; the concentration of methionine, tyrosine and tryptophan increased 1.6, 0.6 and 0.6 times respectively, related with the uninoculated plants IX (control). According the metabolite profiles, the inoculation with S. vesicarium may affect the Krebs Cycle, the chlorophyll synthesis, and glycolysis from onion plants of both varieties. Inoculation with T. asperellum not counteracts the effects in these metabolic processes caused by inoculation with the pathogen S. vesicarium in onion plants of the two varieties