La cosecha mundial de papa continúa amenazada por el patógeno del tizón tardío Phytophthora infestans, que causa la pudrición del tallo, las hojas y los tubérculos, lo que representa un riesgo importante para la producción segura de papa.
El tizón de la papa se ha convertido en una carga importante, y se estima que, según cálculos conservadores, causa pérdidas económicas y de gestión por más de 6 mil millones de dólares anuales.
En la actualidad, la prevención y el control del tizón tardío todavía se basan principalmente en fungicidas sintéticos, pero al mismo tiempo, se continúa la búsqueda de alternativas respetuosas con el medio ambiente, especialmente en el campo del control biológico, que ha recibido considerable atención e interés.
Los microorganismos beneficiosos, como componentes importantes de los ecosistemas naturales, desempeñan un papel fundamental en la mejora de la productividad y la salud de las plantas.
Para el control del tizón tardío se han estudiado y descrito varios microorganismos antagónicos, entre ellos Trichoderma harzianum HNA14, Bacillus megaterium WL-3, Bacillus velezensis SDTB038, Rhodopseudomonas palustris GJ-22, Myxococcus xanthus B25-I-1 y Pseudomonas fluorescens LBUM636, que Son agentes potenciales de control biológico.
Recientemente, la eficacia de las especies de Bacillus , en particular las cepas de B. velezensis , en el control de enfermedades de las plantas ha atraído considerable atención.
Cabe destacar que, además de la bien estudiada B. velezensis SDTB038, un número cada vez mayor de cepas de B. velezensis han mostrado propiedades antioomicetos robustas contra P. infestans , como B. velezensis VB7, B. velezensis AFB2-2, B. velezensis SQR9. y otras cepas.
Los microorganismos antagonistas juegan un papel importante en la inhibición del crecimiento del micelio de P. infestans .
Estos microorganismos antagónicos pueden secretar compuestos individuales o mezclas de moléculas con diferentes modos de acción que controlan eficazmente la propagación de P. infestans .
A pesar de la disponibilidad de numerosas cepas de Bacillus velezensis , aún faltan investigaciones centradas en el mejoramiento genético y la optimización funcional de cepas mejoradas. Esta brecha de conocimiento limita la plena explotación de su potencial de control biológico y obstaculiza el desarrollo de estrategias de manejo de plagas efectivas y ambientalmente sostenibles.
Las plantas y los microorganismos tienen relaciones complejas que pueden traer grandes beneficios para ambas partes. Estas interacciones pueden mejorar la aptitud de las plantas a través de una variedad de mecanismos que promueven el crecimiento, alivian el estrés y protegen contra los patógenos.
En el área de microorganismos benéficos en la rizosfera Bacillus spp. destacan como unos de los más ampliamente estudiados.
El aislamiento del grupo Bacillus velezensis de muchas plantas, rizosferas y suelos ha demostrado que tienen poderosos mecanismos de supervivencia en la naturaleza. La evidencia acumulada muestra que las bacterias del grupo B. velezensis pueden secretar varios metabolitos involucrados en la quelación de metales, la actividad insecticida y nematicida, la formación de biopelículas, la inducción de resistencia al estrés de las plantas y el inicio de la señalización celular microbiana.
Los estudios de aislamientos del grupo B. velezensis en plantas sugieren que se ampliará el uso de estas características en formulaciones comerciales para la agricultura verde y regenerativa. Sin embargo, sólo existen unos pocos informes sobre el uso de bioagentes desarrollados para la supresión de P. infestans .
En un estudio realizado por un equipo de investigadores de la Universidad de Heilongjiang, la Academia de Ciencias Agrícolas de Heilongjiang y la Estación Provincial de Protección del Medio Ambiente Agrícola y de las Tierras de Cultivo de Heilongjiang, se estudió a fondo una cepa de B. velezensis por sus propiedades inhibidoras confiables contra P. infestans en un ambiente controlado. entorno de laboratorio.
Los principales objetivos del estudio fueron:
(1) evaluar la capacidad de la cepa X3-2 para inhibir el crecimiento micelial de P. infestans y su eficacia en el control del tizón de la papa utilizando un experimento en maceta;
(2) identificar la cepa X3-2 utilizando el ADNr 16S y detallar sus características morfológicas y bioquímicas;
(3) caracterizar las sustancias antagonistas de X3-2 mediante un ensayo de cultivo dual;
(4) demuestran que la cepa X3-2 puede inducir resistencia de los tubérculos y hojas de papa a P. infestans .
Para obtener bacterias antagonistas con alto efecto de control biológico contra el tizón tardío de la papa, se seleccionaron un total de 16 cepas bacterianas antagonistas con una tasa de inhibición de más del 50% contra P. infestans del suelo de la rizosfera de papa mediante el método de doble cultivo, entre las que se encuentran las bacterias El aislado (X3-2) tuvo la actividad inhibitoria más fuerte contra P. infestans con una tasa de inhibición de 81,97 ± 4,81%, respectivamente, y un amplio espectro de actividad inhibitoria.
El aislado bacteriano (X3-2) se identificó como Bacillus velezensis basándose en su secuencia del gen 16S rDNA y sus propiedades morfológicas y bioquímicas.
Los resultados de experimentos in vitro mostraron que X3-2 es un potente inductor de resistencia de los tubérculos y hojas de papa al tizón tardío. En experimentos en invernadero, se confirmó que el preparado biológico X3-2 exhibe un efecto anti-oomiceto, demostrando una eficacia significativa en el control del tizón tardío de la papa.
Análisis posteriores mostraron que las sustancias antagonistas de X3-2 se distribuyen tanto intracelular como extracelularmente. Además, la búsqueda de rasgos promotores del crecimiento de las plantas (PGP) reveló que X3-2 tiene la capacidad de producir sideróforos y secretar ácido indol acético.
Los resultados de este estudio indican que B. velezensis X3-2 se muestra prometedor como agente de control biológico para el control del tizón tardío. Se prevé estudiar con más detalle la composición y el mecanismo de acción de sus sustancias antimicrobianas, así como realizar pruebas de campo para evaluar sus efectos preventivos y de control reales.
Basado en el artículo de un grupo de autores (Peixia Wei, Mengying Gao, Shuang Zhou, Guohui Liu, Pan Wang, Chunguang Liu, Fengshan Yang, Haiyan Fu), publicado en la revista Agriculture 2024 en el portal www.mdpi.com.
