1. Healthcare

Caracterización y uso de microorganismos
endófitos: casos de éxito y avances de la
investigación para el manejo de Fusarium
Nancy Chaves,
Contenido
• Objetivos de investigación
• Caracterización del patógeno
• Microorganismos benéficos
• Evaluaciones y resultados
Objetivos
Objetivo general:
Mejorar la producción de banano mediante el desarrollo e
implementación de estrategias que permitan reducir la diseminación
del patógeno y ofrecer alternativas de manejo.
Objetivos específicos:
 Aislar y caracterizar el patógeno (Foc).
 Aislar, caracterizar y evaluar microorganismos benéficos (hongos y
bacterias) con potencial antagonista contra Foc.
 Establecer una metodología de protección de material de
siembra de Musa con microorganismos benéficos.
Principales problemas que enfrentamos
 Poca información sobre la biología y epidemiología de Foc.
 Pocas colecciones de Foc en ≠ países y se encuentran en mal
estado.
 Falta información a nivel de finca para la identificación
temprana de los síntomas del Mal de Panamá.
 No existe un protocolo de erradicación de plantas con
síntomas de Mal de Panamá en las fincas.
 Faltan científicos capacitados en la identificación del
patógeno y manejo del patosistema.
 Amenaza RT4
Bioversity International\N.Chaves
Porqué microorganismos endófitos?
 La prevención basada en uso de vitroplantas.
 Las vitroplantas son más susceptibles.
 Inocular las vitroplantas con endófitos
podría mejorar la condición de la planta.
 Varias especies han resultado
exitosos agentes de control biológico.
(Nowak 1998, Smith et al. 2008)
Estrategia de investigación
Protección de
Vitroplantas
Fortalecimiento de
plantas
Establecimiento de plantas
sanas en suelos sanos
Uso de
microorganismos
benéficos
Uso de enmiendas orgánicas
y microorganismos benéficos
Prácticas orientadas a la salud
del suelo y al manejo integrado
del cultivo
Investigación con hongos endofíticos de Musa

Fusarium spp.
Trichoderma spp.

Otros

Zum Felde 2002
Meneses 2003
Cañizares 2003
Riveros 2005
Cabrera 2005
Investigaciones con HE en Musáceas
BIOVERSTIY /CATIE
Referencia
Pocasangre
2002
zum Felde
2002
Meneses et al. 2003
Cañizares et al. 2003
Chaves et al. 2009*
Caballero
2010*
Resultados obtenidos
Reducción
Reducción
Reducción
Reducción
Reducción
Reducción
R. similis
R. similis
R. similis
R. similis
R. similis
80%
83%
72%
86%
93%
de síntomas Foc 90% y 74%
Fusarium y Trichoderma
Bacterias endófitas de banano 'Cavendish' (AAA)
12 fincas comerciales


Bacillus spp.
Pseudomonas spp.
(Núñez 2006)
Investigaciones con BE en Musáceas
BIOVERSTIY /CATIE
Referencia
Resultados obtenidos
Núñez 2006
Reducción R. similis 96%
BH
Chaves 2007*
Trichoderma + Pseudomonas
Lara 2009*
Reducción R. similis 93%
Reducción de síntomas Foc
Bacillus y Pseudomonas
Aislamiento de microorganismos de Gros Michel
Bacterias y hongos
Plantas asintomáticas
Plantas enfermas
Aislamiento de Foc
Aislamiento de endófitos y Foc
Endófitos
Fusarium oxysporum f. sp. cubense
Pruebas de antagonismo in vitro
X
Foc creció
sobre
bacteria
Foc creció
hasta el
borde
4 hongos
4 bacterias
Endofítico creció sobre Foc
X
Endofíticos con crecimiento lento
Zona de inhibición visible
Foc creció sobre el endofítico
Evaluación IN VIVO
Evaluación de microorganismos benéficos en
vitroplantas 'Gros Michel' y 'Gran Enano'
Protección de vitroplantas
Inoculación de Foc
Evaluación de síntomas y
variables de crecimiento
Si consigo promoción de crecimiento
Ok!!!
Si consigo reducción de síntomas Foc
Si consigo reducción de Foc y nematodos
2 X Ok!!!
3X Ok!!!
Bioversity International\ N. Chaves
Evaluación de síntomas
Escala para la evaluación de síntomas de la
Marchitez por Fusarium en condiciones de
invernadero
Resultados
60
50
% Yellowing reduc on
% Rhizome discolora on reduc on
40
30
20
10
0
Ba
cil
lus
sp
pB
Ba
13
cil
+F
lus
sp
pP
Ba
58
cil
+F
lus
sp
T.
pB
as
3+
pe
F
re
llu
m
Ba
C3
cil
6+
lus
F
sp
pP
T.
52
as
pe
+F
re
l
lum
T.
as
E6
pe
+F
re
llu
T.
m
as
En
pe
d2
re
llu
+F
m
GM
15
+F
• Plantas tratadas con
hongos endófitos
presentaron una
reducción significativa
del amarillamiento
(29% to 35%).
• Reducción significativa
del marchitez (39% to
46%).
• Reducción significativa
de la decoloración del
rizoma (39% to 50%).
Reducción de 2 semanas en el periodo de incubación
Identificación de aislamientos
Con base en el análisis de secuencias de regiones específicas del genoma
[elongation factor -Tefa-1α or Internal Transcribed Spacer – ITS], todos los
hongos evaluados fueron identificados como Trichoderma asperellum.
Universiidad de
Costa Rica
PCR gen 18S
Universidad de
Maryland
PCR gen FE1α
Bioinformatica
Embrapa
4 isolates 99-100%
Trichoderma asperellum
Diversidad de microorganismos endófitos de Musa spp. y su
potencial como agentes de control biológico de
Fusarium oxysporum f. sp. cubense
Hongos endofíticos de variedades
silvestres y no comerciales de Musa spp.
Microorganismos aislados
de raíz de Musa spp.
2012
Hongos endofíticos de variedades
silvestres y no comerciales de Musa spp.
 360 bacterias y 143 hongos.
 Análisis molecular de 20 aislamientos de bacterias y 20 de
hongos (16S rDNA para bacteria y factor de elongación-
1α o Internal Transcribed Spacer para hongos).
 Bacterias:
Se
identificaron
13
diferentes
especies
pertenecientes a 11 géneros (Klebsiella, Enterobacter,
Bacillus, Acinetobacter y Burkholderia).
 Hongos: Se identificaron 10 especies pertenecientes a 7
géneros (Trichoderma spp. y Fusarium oxysporum).
Pruebas de antagonismo in vitro
Patógeno
Burkholderia cepacia 34.5%Alcaligenes spp. 20,5%+
Patógeno
Hongo en
Bacteria en
enfrentamiento enfrentamiento
Efecto de microorganismos endófitos
contra Foc después de 7 de evaluación
Trichoderma asperellum 80,5%-
Selección de microorganismos
Cavendish
8 bacterias
8 hongos
R. similis
Gros Michel
F. oxysporum
Pruebas in vitro
4 bacterias
4 hongos
Pruebas in vivo
Identificación
molecular
in vivo + E O
2 bacterias
2 hongos
Campo
(Foc, Raza 1)
PC
B Foc
B Rs
Salud de la planta a través del manejo de la salud
del suelo: estimulando el suelo para incrementar
las defensas de la planta y la supresividad para
reducir las pérdidas causadas por el Mal de
Panamá en banano
Proyecto MKTPlace
Prácticas de manejo de la enfermedad y tratamientos
•
•
•
•
•
Material de siembra limpio ((in vitro)
Enmiendas orgánicas (Bokashi).
Microorganismos antagonistas.
Fertilización y corrección de pH.
Manejo del productor
Conclusiones generales
• Los endófitos tienen diferentes roles en el
•
•
•
desarrollo de la enfermedad.
Mientras las bacterias no fueron efectivas
contra el patógeno, los hongos redujeron
en dos semanas la aparición de los
síntomas.
Falta investigación en pruebas de campo,
conocimiento sobre mecanismos de
acción de los antagonistas, metodos de
conservación y comercialización.
Microorganismos con potencial
antagonista contra más de un patógeno,
son de gran interés.
Actualmente se desarrollan experimentos en campo para evaluar el
desempeo de microorganismos endóficos
Gracias!
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