Aislamiento y evaluación in vitro de organismos antagonistas para el control de Fusarium spp, agente causal de la marchitesz y Pokkah boeng en caña de azúcar

Abstract

Se aislaron cepas nativas de Trichoderma spp., y Bacillus spp., de suelos y plantas de caña de azúcar en el Estado de Morelos. La toma de muestras se realizó en los municipios de Jojutla, Tlaquiltenango, Zacatepec, Cuatla, Yautepec, Ciudad Ayala y Tlaltizapan. Se obtuvieron dos cepas de Fusarium de la colección del Instituto Nacional de Investigaciones Forestales, Agrícolas y Pecuarias (INIFAP) aislados de tejidos de plantas con síntomas de Pokkah boeng. Las cepas de Trichoderma spp y Bacillus spp., se aislaron de raíces de plantas sanas y de suelo mediante la siembra de tejido en medio PDA y el método de dilución en serie y siembra en cajas Petri con agar nutritivo. La caracterización molecular se hizo utilizando las regiones ITS, el factor de elongación TEF 1α y EF 1α y la región 16S. Por medio de la identificación morfológica y molecular se determinó que uno de los aislados de Fusarium pertenece a F. proliferatum y el otro a F. verticillioides, se probó la patogenicidad de estos aislados inoculando cañas con una suspensión de esporas y ambas especies produjeron síntomas de la enfermedad en tallo. Se obtuvieron 34 aislados de Trichoderma, y 52 bacterias, se evaluó la capacidad antagónica de Trichoderma spp., y de las bacterias mediante la técnica de cultivos duales, se clasificó el antagonismo y se midió el porcentaje de inhibición del patógeno. Los aislados que tuvieron mejor desempeño fueron CM3, CM14, CM21 y CM24 para Trichoderma y CMB10 y CMB13 para las bacterias. Con estos aislados se evaluó la producción de compuestos volátiles por medio de confrontaciones en cajas separadas y selladas y no volátiles por medio del crecimiento del patógeno en medio de cultivo con diferentes concentraciones de los filtrados del antagonista. Los datos obtenidos se sometieron a un análisis de varianza. En cultivos duales los aislados de Trichoderma inhibieron al patógeno entre un 22% y un 40% mientras de las bacterias lo hicieron entre un 21% y un 34%, en cuanto a la producción de compuestos volátiles los aislados de Trichoderma inhibieron al patógeno entre un 8% y un 15% mientras las bacterias lo hicieron entre un 19% y un 27%, dichos aislados tienen la capacidad de producir compuestos no volátiles. CM21 y CM24 fueron los que mejores resultados presentaron, con la inhibición de los patógenos entre un 21% y un 53%. Estos seis antagonistas desempeñaron una fuerte competencia por espacio y nutrientes, micoparasitismo y antibiosis contra ambos Fusarium. Por último, de acuerdo a la caracterización morfológica y molecular se identificaron a CM3, CM21 y CM24 como Trichoderma harzianum Rifai, a CM14 como Trichoderma asperellum Samuels, Liechfeldt & Nirenberg, mientras que las bacterias fueron identificadas como Bacillus subtilis Ehreberg (CMB10) y Bacillus amyloliquefaciens Priest (CMB13). _______________ ISOLATION AND IN VITRO EVALUATION OF ANTAGONISTIC ORGANISMS FOR CONTROL OF Fusarium spp., CAUSAL AGENT OF WILT AND Pokkah boeng IN SUGARCANE. ABSTRACT: Native strains of Trichoderma spp., and Bacillus spp., were isolated from soils and from plants of sugarcane in Morelos State. Sampling was conducted in Jojutla, Tlaquiltenango, Zacatepec, Cuatla, Yautepec Tlaltizapan, and Ciudad Ayala counties. Two strains of Fusarium were obtained from the collection of the Instituto Nacional de Investigaciones Forestales Agrícolas y Pecuarias (INIFAP) isolated from tissues of plants with symptoms of Pokkah boeng. Trichoderma spp., and Bacillus spp., were isolated from roots of healthy plants and soil by planting tissues on PDA medium and serial dilution and plated on Petri plate with nutrient agar method. Molecular characterization was done using ITS regions, the elongation factor EF 1α and TEF 1α and 16S region. 34 strains of Trichoderma and 52 bacteria, were obtained. Fusarium were identified molecularly, and morphologically, of the two Fusarium isolates one corresponded to F. proliferatum and the other one to F. verticillioides, the pathogenicity of these Fusarium specie were tasted inoculating sugar cane stalks with a spore suspension, both of the isolated species produced disease symptoms in stalk. The antagonistic capacity of Trichoderma and bacteria samples were evaluated using the dual culture technique, the grade of antagonism was qualified and the percentage inhibition of the pathogen was measured. The isolates which offered the best control or inhibition the pathogen were CM3, CM14, CM21 and CM24 for Trichoderma and CMB10 and CMB13 for bacteria. These isolates were evaluated for the production of volatile compounds by confrontation in separated plates and sealed, and nonvolatile by growth up the pathogen in culture medium containing different concentrations of antagonist filtrates Data obtained was subjected to a variance analysis test. In dual cultures Trichoderma isolates were able to inhibited the pathogen´s growth between 22% and 40% while the bacteria reduced the growth of the same pathogen between 21% and 34%, Trichoderma isolates with the production of volatiles inhibited the pathogen between a 8% and 15% while bacteria volatiles reduced the growth between 19% and 27%, these isolates also have the ability to produce non-volatile compounds, but, CM21 and CM24 presented the best results, they were cable of inhibiting the pathogen´s growth for up to 21% and 53% .These are very aggressive and competed for space and nutrients, they also displayed levels of mycoparasitism and antibiosis against both Fusarium species. The morphological and molecular characterization of the isolates CM3, CM21 and CM24 identified them as being Trichoderma harzianum Rifai, and CM14 as Trichoderma asperellum Samuels, Liechfeldt & Nirenberg, while the bacteria species isolated CMB10 and CMB13 were identified as Bacillus subtilis Ehreberg and Bacillus amyloliquefaciens Priest respectively.