Evaluación in vitro de antagonistas contra patógenos de fruto de guanábana (Annona muricataL.)en Nayarit, México

In vitro evaluation of antagonists against soursop fruit pathogens (Annona muricata L.) in Nayarit, Mexico

Resumen

En Nayarit, México, la producción de guanábana es afectada por los patógenos de fruto Pestalotiopsis sp. y Colletotrichum gloeosporioides que provocan pudrición seca y Lasiodiplodia pseudotheobromae pudrición blanda. En el presente estudio, se evaluó el antagonismo in vitro de tres especies de Streptomyces, tres de Trichoderma y tres de Bacillus. Las cepas de Trichoderma mostraron diferente inhibición en los patógenos evaluados, Trichoderma longibrachiatum mostró el mayor PICR, que fueron de 60.45, 59.33 y 57.9 al confrontarse contra C. gloeosporioides, Pestalotiopsis sp., y L. pseudotheobromae, respectivamente. En el caso de las bacterias, el mayor PICR fue de 58.22 % con B. methylotrophicus contra Pestalotiopsis sp. Las cepas de Streptomyces fueron las más eficaces y podrían estudiarse en futuras investigaciones sobre el control biológico de patógenos de fruto, ya que ejercieron el 100 % de inhibición excepto S. viridochromogenes que presentó un porcentaje de inhibición de crecimiento radial (PICR) de 88.3 % contra Lasiodiplodia pseudotheobromae.

Palabras clave:
Control biológico; antagonismo; fitopatógeno; confrontación

Abstract

In Nayarit, Mexico, soursop production is affected by the pathogens of Pestalotiopsis sp. and Colletotrichum gloeosporioides that cause dry rot and Lasiodiplodia pseudotheobromae soft rot. In the present study, the in vitro antagonism of three species of Streptomyces, three of Trichoderma and three of Bacillus were evaluated. The Trichoderma strains showed different inhibition in the pathogens evaluated, Trichoderma longibrachiatum showed the highest PIRG in vitro, which was 60.45, 59.33 and 57.9 when confronted against C. gloeosporioides, Pestalotiopsis sp., and L. pseudotheobromae, respectively. The bacteria showed lower PIRG than the fungi. B. methylotrophicus exhibited the highest capacity of inhibition of the experiment with 58.22 % of PIRG against Pestalotiopsis sp. The Streptomyces strains were the most effective and could be studied in future researches on the biological control of fruit pathogens, since they exerted 100 % inhibition except S. viridochromogenes that presented a percentage of inhibition of radial growth (PIRG) of 88.3 % against Lasiodiplodia pseudotheobromae.

Index terms
Biological control; antagonism; phytopathogen; confrontation

Introduction

La guanábana (Annona muricata L.) se produce en diez Estados de México, principalmente en Nayarit (2 529 ha y 21 810 t) (SIAP, 2017). Sin embargo, su producción es afectada por enfermedades fúngicas, las cuales perjudican su fisiología y por ende su rendimiento (JIMÉNEZ, 2017). La calidad del fruto en otros países se puede afectar por Fusarium chlamydosporum Wollenweber y Reinking, Colletotrichum acutatum J. H. Simmond, C. gloeosporioides (Penz) Penz. y Sacc. (ALBERTO; OTANES, 2016), Penicillium sp., Rhizopus stolonifer (Ehrenb.) Vuill. y Aspergillus niger P.E.L. van Tieghem (OKIGBO; OBIRE, 2009). Para Nayarit, México se ha reportado a Pestalotiopsis sp. y C. gloeosporioides como causantes de la pudrición seca y Lasiodiplodia pseudotheobromae A.J.L. Phillips, A. Alves e Crous como el agente causal de la pudrición blanda de fruto de A. muricata (CAMBERO et al. 2019).

Como una alternativa para el manejo de enfermedades, se encuentran los microorganismos como Trichoderma (PADDER; SHARMA, 2011; LANDERO et al. 2015), Bacillus y Streptomyces, que han mostrado capacidad antifúngica in vitro contra diversos hongos patógenos (UTKHEDE; SHOLBERG, 1986; DÁVILA et al. 2013; KAMIL et al. 2018). Además, no contaminan el ambiente, lo cual permite un manejo sustentable de la problemática fitosanitaria de A. muricata en Nayarit.

Por lo anterior, el objetivo del trabajo fue, evaluar el efecto antifúngico in vitro de cepas de Streptomyces, Trichoderma y Bacillus contra L. pseudotheobromae, C. gloeosporioides y Pestalotiopsis sp., agentes causales de pudriciones en frutos de guanábana en Nayarit, México.

Los hongos fitopatógenos se obtuvieron del cepario del Laboratorio de Parasitología Agrícola del CEMIC 03 de la Universidad Autónoma de Nayarit (UAN). Mientras que las cepas antagonistas: Streptomyces sp. SLe5, S. viridochromogenes TDI-4, S. tubercidicus 14241, Trichoderma harzianum Rifai, T. asperellum Samuels, Lieckfeld y Nirenberg, T. longibrachiatum Rifai, Bacillus subtilis, B. methylotrophicus y B. amyloliquefaciens, fueron proporcionadas por el cepario del CIAD, sede Chihuahua, campus Cuauhtémoc. Para las confrontaciones con Streptomyces spp., se colocaron cuatro explantes con el antagonista de 6 mm de diámetro en cajas de Petri (90 x 15 mm) en los puntos cardinales previamente crecidos en medio Czapek-Dox-Agar (CDA) y se incubaron a 28 °C por 10 d. Posteriormente, se situó un explante de Agar Papa Dextrosa (PDA) de 6 mm de diámetro con micelio del patógeno (7 d de crecimiento) en el centro de la caja de Petri (CASTILLO et al. 2001; PÉREZ et al. 2015). Después de las mediciones correspondientes a esta confrontación, el explante de los patógenos que no mostraron crecimiento (100 % de inhibición) al estar en confrontación contra las cepas de Streptomyces, se transfirieron a una nueva caja con PDA sin presencia del antagonista, para observar si tenían acción fungistática o fungicida. Para los bioensayos con Trichoderma, se realizaron confrontaciones duales en cajas de Petri (90 × 15 mm) con PDA, con discos de 6 mm de diámetro de PDA con crecimiento micelial (sin conteo de conidios) del antagonista y el patógeno correspondiente con 7 d de crecimiento (BELL et al. 1982). Por otra parte, en las confrontaciones con Bacillus, se colocaron cuatro explantes de 6 mm de diámetro en los puntos cardinales crecidos previamente en medio PDA, posteriormente, en el centro de la caja se colocó el explante de 6 mm de diámetro con micelio del patógeno con 7 d de crecimiento.

Todas las confrontaciones fueron incubadas a 28° C en una incubadora Precision Scientific (Modelo 31534) en ausencia de luz y se midió el crecimiento radial del patógeno cada 24 h con un vernier digital KNOVA® hasta que los patógenos testigos llenaron por completo la caja de Petri (RIOS et al. 2016). A cada uno de los antagonistas se evaluó el porcentaje de inhibición de crecimiento radial (PICR), con la formula, PICR = (R1 – R2) / R1 × 100, (R1= radio del patógeno testigo, R2= radio del patógeno en confrontación) (EZZIYYANI et al. 2004). A los datos de PICR se les aplicó un análisis de varianza (ANVA) con el Statistical Analysis System versión 9.0 (SAS, 2002), y la separación de medias se realizó mediante la prueba de Tukey (p = 0.05). Las pruebas se realizaron por triplicado, cada repetición constó de tres unidades experimentales y como testigo se consideraron 10 cajas del patógeno sin presencia de antagonista. De las cepas evaluadas de Streptomyces (Fig. 1), las tres inhibieron el 100 % el crecimiento micelial de L. pseudotheobromae, C. gloeosporioides y Pestalotiopsis sp., excepto S. viridochromogenes que presentó un PICR de 88.3 % contra este L. pseudotheobromae.

Figure 1
Antagonismo in vitro de Streptomyces spp. contra patógenos de fruto de guanábana. (St: S. tubercidicus, Sv: S. viridochromogenes, Ssp: Streptomyces sp., Cg: C. gloeosporioides, Pe: Pestalotiopsis sp., Lp: L. pseudotheobromae). Barras con la misma literal son estadísticamente iguales (p= 0.05).

Esto difiere con Palaniyandi et al. (2011), al obtener un PICR de 57.5 % al confrontar Streptomyces sp. MJM5763 contra Pestalotia sp. Las tres cepas de Streptomyces tuvieron un efecto fungistático contra Pestalotiopsis sp. y L. pseudotheobromae, mientras que contra C. gloeosporioides presentaron un efecto fungicida in vitro.

Esto posiblemente se deba a que estos microorganismos producen diferentes enzimas (amilasa, asparaginasa, catalasa) y antibióticos (tetraciclina, eritromicina, rifampicina, neomicina, cloranfenicol) (KAVITHA et al. 2010; REYES et al. 2015) o compuestos antifúngicos como nistanina, anfotericina, natamicina, que contaminan el medio y al mismo tiempo inhiben el crecimiento de los fitopatógenos (KOONTZ; MARCY, 2003). De las cepas de Trichoderma evaluadas (Fig. 2), T. longibrachiatum fue el más efectivo contra C. gloeosporioides, Pestalotiopsis sp. y L. pseudotheobromae, con inhibiciones de 60.45, 59.33 y 57.9 %, respectivamente. Mientras que T. harzianum vs C. gloeosporioides, T. asperellum vs Pestalotiopsis y C. gloeosporioides mostraron valores menores al 45.07 %. Resultados similares obtuvieron Landero et al. (2015) al confrontar cepas de T. longibrachiatum, T. harzianum y T. asperellum contra C. gloeosporioides aislado de papaya (Carica papaya), donde reportaron PICR de 53.26 a 55.82 %. El género Trichoderma ha sido el más evaluado para el control de enfermedades causadas por hongos fitopatógenos como C. gloeosporioides por su facilidad para ser aislado, cultivado y crecido en diversos sustratos, entre otros atributos (PEREIRA et al. 2010; SANMARTÍN et al. 2012; BHADRA et al. 2014). Las especies de Bacillus demostraron diferente inhibición en los patógenos (Fig. 3), el PICR (58.22 %) más alto se observó en la confrontación de B. methylotrophicus vs Pestalotiopsis sp. Sin embargo, al confrontarse contra C. gloeosporioides su inhibición fue menor (23.16 %). Por otra parte, B. methylotrophicus vs L. pseudotheobromae y B. amyloliquefaciens vs C. gloeosporioides, ejercieron un PICR de 54.57 y 53.02 %, respectivamente. Porcentajes similares obtuvieron Ruiz et al. (2017), al evaluar a B. methylotrophicus y B. amyloliquefaciens contra Phytophthora cactorum y Pythium spp. con 91.6 y 18.8 %, respectivamente. Los bajos porcentajes inhibición de B. subtilis contrastan con lo obtenido por Ruiz et al. (2014), al evaluar una cepa de la misma especie contra C. gloeosporioides obtuvieron un PICR de 77.9 %. Cabe mencionar que Streptomyces es el género menos utilizado comercialmente como agente de control biológico de patógenos a comparación con Trichoderma y Bacillus, por lo que se deberían de realizar futuros estudios para el control de fitopatógenos y de esta manera disminuir el uso de fungicidas químicos.

Figure 2
Antagonismo in vitro de tres especies de Trichoderma vs agentes causales de las pudriciones de fruto de guanábana. (Tl: T. longibrachiatum, Th: T. harzianum, Ta: T. asperellum, Cg: C. gloeosporioides, Pe: Pestalotiopsis sp., Lp: L. pseudotheobromae).

Figure 3
Confrontación in vitro de Bacillus spp. contra patógenos causantes de pudriciones de fruto de guanábana. (Bm: B. methylotrophicus, Ba: B. amyloliquefaciens, Bs: B. subtilis, Cg: C. gloeosporioides, Pe: Pestalotiopsis sp., Lp: L. pseudotheobromae).

Agradecimientos

Al Consejo Nacional de Ciencia y Tecnología (CONACyT) y al Proyecto apoyado por el “Fondo Sectorial de Investigación en Materia Agrícola, Pecuaria, Acuacultura, Agrobiotecnología y Recursos Fitogenéticos” Núm. 266891.

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Fechas de Publicación

• Publicación en esta colección
  06 Abr 2020
• Fecha del número
  2020

Histórico

• Recibido
  05 Mayo 2019
• Acepto
  03 Jun 2019