- Resumen
- Introducción
- Antibiosis
- Inducción de resistencia a la planta
- Producción de metabolitos a partir de una cepa Burkholderia cepacia 0057
- Diseño experimental, su aplicación al estudio de medios de cultivo
- Influencia de algunos componentes del medio Sp en la producción de metabolitos de Burkholderia cepacia
Metabolitos bacterianos a partir de Burkholderia cepacia como agente biocontrolador en cultivos de interés agrícola
- Bibliografía
(Parte II. Continuación)
1. RESUMEN
Se describen los mecanismos de acción de rizobacterias promotoras de crecimiento vegetal en la agricultura mundial como la antibiosis, inducción de la resistencia a la planta, la producción y optimización de diferentes metabolitos en dos medios de cultivo a partir Burkholderia cepacia para su posterior empleo como agentes biocontroladores de plagas agrícolas
2. INTRODUCCIÓN
Entre los microorganismos que forman parte de la comunidad microbiana de la rizosfera están las rizobacterias promotoras del crecimiento vegetal y los hongos micorrizicos arbusculares atribuyéndole beneficios tanto para las plantas como para los ecosistemas. Se han utilizados como inoculantes microbianos, bacterias aisladas de la rizosfera de diferentes cultivos, comprobándose que estas son capaces de influir positivamente sobre la germinación de las semillas y posteriormente en el desarrollo de de las raíces, incrementando a su vez el rendimiento de las cosechas en plantas de interés agrícola, como en la fertilidad de los sueros (Velásquez et, al., 1999)
El efecto beneficioso de las rizobacterias se da a través de diferentes mecanismos de acción. Entre los que se destacan el aumento de la toma de agua y nutrientes por la planta (Hernández, 1996), la producción de fitohormonas (Nieto y Frankenberger, 1990) y el control de patógenos dado por la producción de sideróforos, la antibiosis y la inducción de la resistencia en los cultivos contra amplio espectro de plagas y enfermedades.
3. ANTIBIOSIS
Dentro de los mecanismos de acción de la rizobacterias se encuentra reportada la antibiosis (Fernández, 1998) dada por la inhibición o destrucción de un microorganismo por los productos metabólicos de otros, que incluyen antibióticos, enzimas líticas y compuestos volátiles y difusible. Diversos autores han planteado que la capacidad de Pseudomonas de suprimir el desarrollo de patógenos en la rizosfera depende en de su habilidad de producir metabolitos de naturaleza antibiótica, tales como pyoluteorin, pyrrolnitrin, fenacin 1 ácido carboxílico y 2,4 diacetyl-floroglucino l (Bangera y Thomashow, 1998; Picard et al., 2000). Se describe que Pseudomonas fluorescens cepa CHAO produce antibióticos, entre los cuales se encuentran pyoluteorin y 2,4 diacetyl- floroglucinol, además de ácido cinhírico desempeñan un importante papel en la supresión de la pudrición negra de la raíz del tabaco y del take-all en el trigo (Bonsáll et. al., 1997).
Burkholderia cepacia produce pyrrolnitrin y protege a las manzanas y peras contra el moldea azul y gris causado por Botrytis cinerea y Penicillium expansum (Tan et. al., 1991). En este sentido, se demostró su efectividad de la cepa B.cepacia D1 en el control de los altos índices de afectación provocados por Rizoctonia solana en el cultivo del algodón en condiciones de campo (Zaki et.al., 1997) y de la cepa de B.cepacia PHQM100 en el biocontrol de Phytium y Fusarium en el cultivo del maíz.
Por otra parte, se reporta por varios autores la producción de alcaloide quinolidinicos de naturaleza antibiótica a partir de B cepacia mediante estudios de espectro de masa que informan la presencia de cuatro compuestos que pudiesen ser alcaloides derivado de la quinolona en cultivo de este especie (Surk-Sik et al 1995; Hernández et al 1999)
Mediante el uso de técnicas de mutagénesis se ha llegado a demostrar la importancia de los antibióticos en la supresión de enfermedades producidas por patógenos que atacan a las plantas (Raaijmakers, et al., 1997). Los resultados obtenidos mediante la aplicación de técnicas moleculares y aislamiento directo demostraron que esos antibióticos son producidos en la espermosfera y rizosfera de las plantas, desempeñando un importante papel en la supresión de patógenos (Scott et,al 2001).
4. Inducción de resistencia a la planta
La resistencia inducida por rizobacterias es referida como un perfeccionamiento de la capacidad defensiva de la planta contra un amplio espectro de patógenos y plagas adquirida después de un estímulo apropiado. Este tipo de resistencia debido a la infección localizada por un patógeno se llama la resistencia sistémica inducida (ISR), o la resistencia adquirida sistémica (SAR). (Hammerschmidt y Kuc, 1995; De Meyer et. al., 1999).
La inducción de resistencia por rizobacterias es referida como ISR, mientras que por otras entidades es denominada SAR. La respuesta SAR es expresada a un máximo nivel cuando el organismo que la provoca produce necrosis, mientras que la ISR provocada por PGPR típicas no causa ningún síntoma de necrosis en la planta hospedera (Van Loon et.al., 1998).
Las PGPR inducen resistencia en la planta contra enfermedades fúngica, bacterianas y virales también se demostró su efectividad contra plagas provocadas por insectos y nemátodos.
Varios estudios se han realizado para elicitar ISR por PGPR en las plantas, como la aplicación de la cepa Pseudomonas sp WCS417 r en el clavel protegió a las plantas contra la marchites provocada por Fusarium oxysporum (Van Peer et.al., 1991) Asimismo, la aplicación de P. fluorescens 4-95 a la planta de garbanzo provocó la inducción de la resistencia contra M. phaseolina (Srivastava , 2001). En el cultivo del arroz los tratamientos de las semillas con las cepas de P. fluorescens Pf1 y Pf7 demostraron reducción de los altos índices de infección provocado por Rizoctonia solana.( Vidhyasekaran y Muthamilan ,1999; Nandakumara et.al ., 2001)
Existen varios determinantes involucrados en la inducción de la resistencia sistémica por PGPR. Entre los más importantes se destacan los polisacáridos presentes en las membranas celulares (LPS), los sideroforos y el ácido salicílico.
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