Aislamiento y selección de hongos antagonistas en plantaciones de banano (Musa AAA) para el combate biológico de la Sigatoka Negra. - Carr-Rodríguez, Claudiana (My University, 2009)
El combate químico es todavía la herramienta más empleada y efectiva en el manejo de la Sigatoka negra en banano. Sin embargo, existe mucho interés por incorporar el combate biológico, como parte de estrategias de manejo de la enfermedad más integrales y sostenibles. Para lograr lo anterior se requiere seleccionar, preferiblemente dentro de las mismas plantaciones, microorganismos con alta capacidad antagonista. Esta investigación se desarrollo con el objetivo de aislar y seleccionar de plantaciones de banano, con diferentes formas de manejo, hongos con actividad quitinolítica y antagonista contra Mycosphaerella fijiensis, agente causal de la Sigatoka negra. Se tomaron muestras en plantaciones de fincas comerciales (con historial de alta y baja presión de la enfermedad), plantaciones orgánicas, parcelas testigo (con manejo convencional excepto que no se aplican fungicidas) y huertos mixtos (huertos caseros en los que las plantas de banano coexisten con otras plantas de interés agrícola ornamental o medicinal). En ellas se colectaron partes de hojas de banano, depositadas en el suelo, con lesiones maduras de la enfermedad, sobre las cuales se distinguía algún tipo de crecimiento de hongos diferentes de M. fijiensis. De estas lesiones se realizaron aislamientos en medio semiselectivo (con antibiótico, pobre en nutrientes y rico en quitina) para discriminar y seleccionar aquellos menos exigentes a condiciones nutricionales y con actividad quitinolítica. Se logró aislar un total de 196 hongos candidatos a agentes de combate biológico de M. fijiensis. La cantidad de aislamientos varió entre 13 y 39 por finca, con una tendencia a mayor frecuencia de candidatos en los huertos mixtos y las fincas orgánicas, el 39,8 % de todos los aislamientos presentó actividad quitinolítica. Los aislamientos seleccionados se cultivaron en un medio líquido mineral rico en quitina, durante 14 días, para promover la producción de los metabolitos secundarios (MSs), los cuales se separaron del material vivo por dos métodos: calor/presión (autoclavado) y filtración al vacio. Se preparó medio agar-agua con 5 % de los MSs de cada aislamiento, el cual se vertió en platos de Petri, sobre los cuales, una vez endurecidos, se indujeron descargas de ascosporas desde xv lesiones maduras de la enfermedad. Los platos se incubaron por 48 horas a 27 °C y en la oscuridad y posteriormente, se evaluó el porcentaje de ascosporas no germinadas (NG), germinadas normalmente (GN), esporas con tubos cortos (≤ 5 µm), con tubos distorsionados (C y D) y con tubos germinativos múltiples o ramificados (R). El experimento se estableció bajo un diseño de bloques completos al azar, con arreglo factorial (163 MSs de hongos x 2 métodos de extracción), para un total de 326 tratamientos con 5 repeticiones (cada repetición fue un plato de Petri). En cada repetición se evaluaron 50 ascosporas, para un total de 250 por tratamiento. La extracción por filtración permitió obtener metabolitos con mayor actividad inhibitoria (P≤ 0,0093), el autoclavado redujo la actividad in vitro de los MSs hasta en un 100 %. De los 326 tratamientos evaluados, 33 mostraron un efecto inhibitorio destacado sobre la germinación de ascosporas. El mayor efecto inhibitorio se observó en los aislamientos obtenidos de los huertos mixtos de San Carlos (SC). En invernadero se evaluó la eficacia biológica contra la Sigatoka negra de los 7 MSs que mostraron mayor efecto inhibitorio in vitro sobre el patógeno: SC-19 (Paecelomyces lilacinus), VE-05 (Penicillium sp.), SCQ-07 (Fusarium sp.), SC-03 (no identificado), VMQ-02 (Fusarium sp.), LR-12 (Penicillium sp.), T-06 (probable Chalara sp.), los dos primeros identificados mediante técnicas moleculares (100 % y 99 % de homología respectivamente) y el resto por morfología de estructuras. Como referencia se utilizó el fungicida clorotalonil a 5.000 mg/L. Los tratamientos se distribuyeron dentro del invernadero en un diseño de bloques completos al azar con arreglo factorial (8 tratamientos x 2 momentos de aplicación: 24 y 96 horas después de la inoculación del patógeno), más un testigo absoluto. Cuando los MSs se aplicaron 24 horas después de la inoculación del patógeno no se observaron diferencias entre ellos (P≥ 0,5188), ni entre los MSs SC-19, T-06 y SCQ-07 y el clorotalonil (P≤ 0,0368). Sin embargo, cuando los MSs se aplicaron 96 horas después de la inoculación, no fueron diferentes del testigo absoluto (P≥ 0,2087). Los resultados obtenidos en esta investigación confirman el potencial del combate biológico como alternativa para el manejo integrado de la Sigatoka negra y la metodología desarrollada se convierte en una herramienta para el aislamiento y selección, en plantaciones de banano, de hongos antagonistas a M. fijiensis. La implementación sistemática de la misma en diferentes nichos ecológicos, donde coexistan el patógeno y el hospedero, aumentaría las posibilidades de aislar y seleccionar hongos altamente promisorios.
Proyecto Final de Graduación (Licenciatura en Ingeniería en Agronomía) Instituto Tecnológico de Costa Rica. Escuela de Agronomía, 2009.
Keywords: Producción agrícola; Mycosphaerella fijiensis; Invernaderos; Fitopatología; Control biológico; Metabolitos secundarios; Métodos de extracción; Identificación; Conservación de microorganismos