Búsqueda de control biológico de Phytophthora capsici en chile mediante alta diversidad microbiana, considerando al patosistema como sistema adaptativo complejo

Abstract

Los sistemas adaptativos complejos son abiertos, en el sentido de la termodinámica, y no son lineales, lo que significa que no son frecuentes las relaciones causa-efecto y que sus parámetros comúnmente cambian por lo que son impredecibles, por lo tanto, sus problemas no pueden ser resueltos como si se tratara de sistemas lineales. Sin embargo, es común el análisis lineal en las ciencias de la vida, lo que ha llevado, en el caso del control de enfermedades en las plantas, a controles lineales cuyas consecuencias son, por ejemplo, la anarquía biológica, el uso de resistencia vertical y la protección vegetal a través de químicos. El limitado éxito de las soluciones lineales en el control biológico de las enfermedades con origen en el suelo se debe, principalmente, a que la homeostasis natural del suelo limita el establecimiento del antagonista o limita su función antagónica además de que los microorganismos usados son específicos para ciertos patógenos. Bajo un enfoque no-lineal, es posible superar estos obstáculos mediante el uso de antagonistas en consorcios, ya que se observó que a mayor complejidad de antagonistas las plantas resultaron más sanas y productivas. La primera parte de este trabajo trata sobre el surgimiento del control biológico mediante la complejidad ascendente de antagonistas y su repetibilidad bajo diferentes condiciones iniciales. Se logró establecer y que funcionaran en el suelo antagonistas a Phytophthora capsici, arreglados en consorcios de 8 cepas de productores de antibióticos cada uno, integrado por actinomicetos; bacterias y hongos, además de 8 cepas de hongos micoparasíticos; solos y en todas sus posibles combinaciones. Los experimentos se establecieron en dos localidades, donde se introdujo a los consorcios de antagonistas en los sustratos de germinación de chile (Capsicum annum). La incorporación de antagonistas a los sustratos de germinación facilita su establecimiento y tiene como propiedad emergente el control biológico de la enfermedad inducida por P. capsici, fenómeno que es repetible bajo diferentes condiciones iniciales, además, la complejidad de antagonistas indujo un efecto de promoción de crecimiento en las plantas de chile. En la segunda parte de este trabajo, se empleó una composición microbiana obtenida de raíces de plantas de chile de tres genotipos: resistente (CM-334), susceptible (var. Joe E. Parker) y jalapeño comercial (Itsco®, susceptible), cultivadas en suelo de chinampa; y de una variedad de chile criollo (traída viva con su cepellón, de Tehuacán, Pue.). También se reintrodujo esta microflora en los sustratos de germinación, con el objetivo de mejorar las posibilidades de su persistencia en el ambiente y, por lo tanto, la estabilidad en la rizósfera reduciendo los daños de P. capsici. Los tratamientos con los diferentes grupos de aislamientos obtenidos a partir de una variedad de chile resistente (CM-334), a diferencia de los obtenidos de la variedades susceptibles, son los que presentaron la mayor supervivencia de plantas, una vez reintroducidos en almácigos de una variedad susceptible (Jalapeño Itsco®). El control biológico ejercido por consorcios, aislados específicamente de la rizósfera fue prometedor; el efecto sobre la enfermedad inducida por P. capsici fue mayor cuando la variedad de chile, a partir de la cual se obtuvieron los aislamientos de los posibles agentes de control, fue resistente al patógeno o cuando los aislamientos fueron obtenidos de la rizosfera de una planta de material criollo obtenida de Tehuacán, Pue. (posible centro de origen del cultivo). El lugar de origen de los microorganismos usados como agentes de control es importante, lo es también la rizósfera del tipo de planta del cual van a ser aislados, ya que como se demostró aquí, las comunidades microbianas tuvieron diferente efecto en el control biológico de acuerdo a la variedad de chile usada (susceptible o resistente), independientemente de que hayan sido sembradas y cultivadas en el mismo suelo (suelo de chinampa). _______________ SEARCH FOR BIOLOGICAL CONTROL OF Phytophthora capsici IN CHILE THROUGH HIGH MICROBIAL DIVERSITY, CONSIDERING TO THE PATHOSYSTEM AS A COMPLEX ADAPTIVE SYSTEM. ABSTRACT: Complex adaptive systems are open, in the sense of thermodynamics, and are not linear, which means that the cause-effect relationships are infrequent and often their parameters change so they are unpredictable, therefore, their problems can not be solved as if they were linear systems. However, linear analysis is common in life sciences, which has led, in the case of control of diseases in plants, to linear controls, such as biological anarchy, the use of vertical resistance and plant protection through chemicals. The limited success of the linear solutions in the biological control of soil-borne diseases is mainly due to natural soil homeostasis that limits the establishment of the antagonist or limits its function; in addition the antagonistic microorganisms used are specific to certain pathogens. Under a non-linear approach, it is possible to overcome these obstacles through the use of antagonists in consortia, as it was observed that the greater complexity of plant antagonists they were more healthy and productive. The first part of this work deals with the rise of biological control by increasing complexity of antagonists and its repeatability under different initial conditions. It was possible to establish and operate in the soil antagonists to Phytophthora capsici, arranged in consortia of eight strains of antibiotic producers, each composed of actinomycetes, bacteria and fungi, and 8 strains of mycoparasitic fungi, alone and in all possible combinations. The experiments were established in two locations, where it was introduced antagonistic microorganisms consortia into the chilli pepper germination substrates (Capsicum annuum). The addition of antagonists into germination substrates facilitates the chilli pepper establishment and has the emergent property of biological control of the disease induced by P. capsici, a phenomenon that is repeatable under different initial conditions; in addition, the complexity of antagonists induced a growth promotion effect on pepper plants. In the second part of this work, it was used a microbial composition obtained from roots of chilli pepper plants of three genotypes: resistant (CM-334), susceptible (var. Joe E. Parker) and commercial jalapeño (Itsco ®, susceptible), all of them, cultivated in chinampa soil, and a variety of chilli pepper native plant (brought alive with its root ball from Tehuacán, Pue.). Also, the microflora was reintroduced in the substrates for germination, with the aim of improve its environment persistence and, therefore, their stability in the rhizosphere reducing damage by P.capsici. Treatments with different groups of isolates obtained from a variety of chile resistant (CM-334), unlike those obtained from the susceptible varieties, are the ones who had the highest survival of plants, once reintroduced in seedbeds of a susceptible variety (Jalapeño Itsco ®). Biological control exercised by consortia, isolated specifically from the rhizosphere was promising; the effect on the disease induced by P. capsici was higher when the variety of chilli pepper, from which the possible control agents were obtained, was resistant to the pathogen, or when the isolates were obtained from the rhizosphere of native plant material obtained from Tehuacán, Pue. (possibly, center of origin of this crop). The place of origin of the microorganisms used as biological control agents is important, so is the rhizosphere of the type of plant which will be isolated, since, as demonstrated here, the microbial communities had different effects on biological control according to the variety of chilli pepper used (susceptible or resistant), independently whether they have been sown and cultivated in the same soil (soil chinampa).