IMPLEMENTACIÓN DE BACTERIAS PROMOTORAS DE CRECIMIENTO VEGETAL COMO BIOCONTROLADORES DE ORGANISMOS FITOPATÓGENOS

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III – Objetivos

3.1 Objetivo general

Evaluar el uso de bacterias promotoras de crecimiento vegetal como controladores de organismos fitopatógenos.

3.2 Objetivos específicos

-Seleccionar y evaluar cepas de PGPR con una reacción antagónica frente a los organismos fitopatógenos seleccionados.

-Confrontar semillas inoculadas contra los fitopatógenos seleccionados contra PGPR biocontroladoras en condiciones de laboratorio.

-Identificar las vías de inhibición de las PGPR con mejor desempeño.

-Identificar molecularmente la especie y la cepa de las bacterias con mejores resultados

-Sistematizar una estrategia de inoculación de las PGPR seleccionadas en plantas

afectadas por fitopatógenos.

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IV – Marco teórico

4.1 Ecología de las rizobacterias promotoras de crecimiento vegetal

La rizósfera es el volumen del suelo que está alrededor y debajo de las raíces de una planta, y el rizoplano es la superficie de la raíz de la planta y las partículas de suelo fuertemente adheridas a esta (Hinsinger, 1998; Hinsinger et al., 2005), es esta área se llevan a cabo importantes e intensas interacciones entre planta, el suelo, microorganismos y la microfauna del suelo. Interacciones bioquímicas entre las plantas y microorganismos del suelo ya han sido descritas y colectadas (Pinton et al., 2000; Werner, 2004; Dutta and Podile, 2010). Las plantas, de sus células activas metabólicamente sueltan hasta el 20% del carbono disponible en sus raíces hacia la rizósfera, lo que sugiere una relación fuerte entre la planta y los organismos de la rizósfera (Handelsman and Stabb, 1996).

Estas interacciones pueden influenciar significativamente el crecimiento de las plantas y el rendimiento de los campos de cultivo. En la rizósfera las bacterias son los microrganismos más abundantes. Las rizobacterias son bacterias afines a la rizósfera que pueden colonizar y permanecer en las raíces de la planta; son capaces de multiplicarse y colonizar todos los nichos ecológicos encontrados en las raíces durante todas las etapas del crecimiento de la planta, en la presencia de microflora competente (Antoun, 2013).

La presencia de las rizobacterias en la rizósfera puede tener un efecto neutral, deteriotativo o benéfico para la planta. Las rizobacterias neutrales probablemente no tenga ningún efecto en el desarrollo y crecimiento de la planta así que son de poca importancia para este estudio.

Las bacterias con un efecto deteriorativo son aquellas que compiten por nutrientes por la planta, o la utilizan como fuente de energía al ser parásitos obligados u oportunistas (Schippers et al., 1987)

El verdadero objeto de investigación son aquellas bacterias con un efecto benéfico sobre la planta, es decir; las rizobacterias promotoras de crecimiento vegetal (PGPR por sus siglas en inglés) son aquellas que tienen la habilidad de promover el crecimiento de las plantas luego de ser inoculadas en semillas o en partes subterraneas de la planta (Kloepper et al., 1988). Este concepto de PGPR debe de entenderse no como aquellas bacterias que aportan un efecto benéfico en la planta a la que colonizan en un ambiente natural, si no aquellas que promueven su crecimiento una vez reintroducidas artificialmente a la rizósfera.

4.2 Mecanismos promotores de crecimiento

Las PGPR pueden inducir el crecimiento de la planta de manera directa o indirecta (Beauchamp, 1993; Lugtenberg and Kamilova, 2009). Entre las formas de promoción de crecimiento directas se encuentran: la fijación de nitrógeno atmosférico que será usado por la planta, producción de sideróforos para el uso de la planta, solubilización de minerales incluyendo al fósforo, y la producción de reguladores de crecimiento como auxinas, citoquininas, o inhibidores de la síntesis de etileno; los cuales actúan de manera directa sobre la planta y afectan su crecimiento (Noel et al., 1996).

Los mecanismos indirectos son aquellos que disminuyen o previenen el efecto deletorio de microorganismos fitopatógenos (Glick, 1998; Ahmad et al., 2008) Es decir: los mecanismos de acción directos son aquellos que pueden ser observados en la relación de microorganismo-planta, y los mecanismos indirectos son aquellos que necesitan la intervención de un agente externo para poder ser observados.

4.3 Mecanismos de biocontrol

Generalmente, para el control de los fitopatógenos (bacteria y hongos) en los cultivos, se utilizan agentes químicos, fumigación del suelo, tratamiento con vapor y solarización de suelos. La mayoría de las enfermedades bacterianas en plantas no presentan síntomas por prolongados períodos, hasta que se presentan cambios en las condiciones ambientales que favorecen la proliferación de las bacterias y causan una rápida expansión de la enfermedad. Bajo estas condiciones, pueden ocurrir severos daños y destruirse cosechas enteras. El control de estas epidemias en campo no sólo es difícil sino también costoso.

Muchos de los químicos utilizados para controlar fitopatógenos son potencialmente peligrosos para animales y humanos y pueden persistir y acumularse en los ecosistemas naturales. De esta manera, es deseable reemplazar estos agentes químicos con sistemas biológicos que sean más “amigables” al ambiente (de-Bashan et al., 2007)

La palabra biocontrol se entiende ampliamente el uso de un organismo vivo para disminuir o impedir el crecimiento o proliferación de otro organismo indeseado. Siddiqui Z. A. (2005) lo define como “Cualquier condición en la que mediante una práctica la supervivencia o la actividad de un agente patógeno se reduce a través de la intermediación de otro(s) organismo(s) vivo(s) (exceptuando al hombre) y como resultado hay una reducción en la incidencia de la enfermedad causada por el patógeno”. Los microorganismos de la rizósfera pueden servir como primera línea de defensa contra un ataque patógeno,