Especies de Fusarium asociadas a la secadera y pudrición de raíz de pino en viveros forestales del centro de México: patogenicidad y biocontrol.

Abstract

A nivel mundial y en México, algunas especies del género Fusarium, ocasionan pérdidas económicas de gran importancia en los viveros forestales; los ataques se presentan durante las etapas de preemergencia, postemergencia y cuando la planta está en desarrollo. En México, se tiene poco conocimiento de las especies de Fusarium que se presentan en los viveros de coníferas. Ante tal problemática, los objetivos de este estudio fueron identificar las especies de Fusarium causantes de la secadera y pudrición de raíz en tres especies de Pinus (P. greggii, P. pseudostrobus y P. montezumae); evaluar en tres sustratos diferentes el efecto y patogenicidad de Fusarium sp. en semilla de P. greggii y medir la respuesta de Trichoderma harzianum como biocontrol de Fusarium circinatum con tres sustratos en plántulas de P. greggii. Los aislamientos de hongos, se obtuvieron de raíz de plantas enfermas, semillas, sustratos y larvas de la mosca fungosa Bradysia impatiens (Diptera: Sciaridae), de los estados de Puebla, México, Hidalgo, Morelos y Tlaxcala. Para la caracterización se utilizaron tres medios de cultivo (PDA, SNA y CLA) y se identificaron morfológica, molecular y filogenéticamente con tres marcadores moleculares (ITS, TEF e IGS). Se obtuvieron 145 aislados de Fusarium y se identificaron morfológicamente, donde se aisló de P. greggii a F. avenaceum F. circinatum, F. oxysporum, F. proliferatum y F. subglutinans. De P. pseudostrobus a F. circinatum, F. oxysporum, F. proliferatum, F. subglutinans y F. pseudocircinatum. De P. montezumae a F. circinatum, F. oxysporum, F. proliferatum y F. pseudocircinatum. La identificación molecular y filogenética arrojaron las mismas especies excepto F. proliferatum y F. pseudocircinatum, posiblemente por el número de aislamientos. Para determinar el efecto de Fusarium sp. en la germinación y patogenicidad, se utilizó el aislado PGAT, el cual se inoculó a semilla de Pinus greggii y otra parte de la semilla no se inoculó, se sembraron en tres sustratos distintos (S1 = Turba de musgo, vermiculita y perlita; S2 = aserrín, turba de musgo y corteza y S3 = corteza de pino, turba de musgo y aserrín; en proporción 60:20:20), mediante un diseño experimental completamente al azar con arreglo factorial y cuatro repeticiones. Se empleó el procedimiento mixto de SAS para su análisis versión 9.0 y para la comparación de medias, la prueba de Duncan. El aislamiento PGAT se identificó como F. circinatum y se comprobó su patogenicidad en semilla, donde se encontró un efecto negativo en la germinación de P. greggii y en la supervivencia en postemergencia de las plántulas. No se encontraron diferencias significativas entre los sustratos utilizados. La respuesta de T. harzianum como biocontrol se evaluó con el aislamiento de F. circinatum (SF5), en los tres sustratos antes citados, se empleó un diseño experimental completamente al azar, con arreglo factorial y cuatro repeticiones. Se empleó para su análisis el procedimiento mixto de SAS, versión 9.0 y para la comparación de medias, la prueba de Tukey (p ≤ 0.05). Fusarium circinatum mostró ser patogénico en plántulas de P. greggii en los tres sustratos, pero el sustrato a base de aserrín y la aplicación de T. harzianum reduce la incidencia de la enfermedad y se observó una respuesta positiva de biocontrol en la producción de plántula en las primeras semanas. Este es el primer trabajo en donde se lleva a cabo la identificación morfológica, molecular y filogenéticamente de especies de Fusarium en los viveros forestales de México; se obtienen aislados a partir de larvas de la mosca fungosa y se demuestra que el sustrato a base de aserrín es una alternativa para reducir la incidencia de la secadera en pinos. _______________ Fusarium SPECIES ASSOCIATED TO DAMPING OFF AND ROOT ROT OF PINE IN FOREST NURSERIES OF CENTRAL MEXICO: PATHOGENICITY AND BIOCONTROL. ABSTRACT: Worldwide and in Mexico, some species of the genus Fusarium causes economic losses of great importance in forest nurseries; the attacks occur during pre and post-emergence, and in the developing stages of the plant. In Mexico, there is little knowledge of the Fusarium species that affect coniferous nurseries. Due to this problem, the objectives of this study were to identify the Fusarium species that causes damping off and root rot in three pine species (P. greggii, P. pseudostrobus, and P. montezumae); evaluate in three different substrates, the effect and pathogenicity of the Fusarium sp on P. greggii seeds, and to measure the response of Trichoderma harzianum as a biocontrol agent against Fusarium circinatum using three substrates in P. greggii seedlings. The fungal isolates were obtained from the roots of diseased plants, seeds, substrates, and the fungus gnat larvae, Bradysia impatiens (Diptera: Sciaridae), in the states of Puebla, Mexico, Hidalgo, Morelos, and Tlaxcala. In order to characterize the isolates three culture media (PDA, SNA, and CLA) were used and were identified morphologically, molecularly and phylogenetically using three molecular markers (ITS, TEF and IGS). Finally, 145 Fusarium isolates were obtained and identified morphologically, where Fusarium avenaceum, F. circinatum, F. oxysporum, F. proliferatum and F. subglutinans were isolated from P. greggii. F. circinatum, F. oxysporum, F. proliferatum, F. subglutinans and F. pseudocircinatum from P. pseudostrobus, and F. circinatum, F. oxysporum, F. proliferatum and F. pseudocircinatum from P. montezumae. The species that were identified using molecular biology and phylogenetic analysis were classified as the same species except for F. proliferatum and F. pseudocircinatum, possibly due to the number of isolates that were used. With the porpuse of characterize the effect of Fusarium spp. The Fusarium isolate (PGAT) was inoculated on Pinus greggii seeds and the other part to seeds without inoculum in three different substrates (S1 = peat moss, vermiculite and perlite, S2 = sawdust, peat moss and pine bark, and S3 = pine bark, peat moss and sawdust in a ratio of 60:20:20), the effect of Fusarium sp was observed in germination and pathogenicity, using a completely randomized experimental design with factorial arrangement and four replicates. A mixed procedure using SAS version 9.0 was used and for the means comparison, the Duncan test was applied. The isolate was identified as F. circinatum and its pathogenicity was verified in seeds, where a negative effect was found during the germination of P. greggii, meanwhile, seedling survival in postemergence showed no significant differences in the substrates. The response of a commercial strain T. harzianum used as the biocontrol agent against the F. circinatum isolate (SF5) with the three previous substrates was evaluated, using a completely randomized experimental design with factorial arrangement and four replicates. A mixed procedure using SAS version 9.0 was used and for the means comparison, the Tukey test (p ≤ 0.05) was applied. Fusarium circinatum proved pathogenic in P. greggii seedlings in all three substrates, the sawdust-based substrate reduces the incidence of the pathogen and there is a positive response when applying the biocontrol agent Trichoderma harzianum since it decreased the incidence in seedling production in the first week. This is the first study in which the morphological, molecular and phylogenetic identification of Fusarium species were carried out in the forest nurseries in Mexico; the isolates obtained from fungus gnat larvae demonstrates that the sawdust substrate is an alternative to reduce the incidence of damping off in pines.