Biocontrol de Fusarium oxysporum f. sp lycopersici a partir de metabolitos antimicrobianos de Bacillus thuringiensis con efecto bioestimulante en tomate (Solanum lycopersicum L.).

Lafuente Rincón, David Francisco (2018) Biocontrol de Fusarium oxysporum f. sp lycopersici a partir de metabolitos antimicrobianos de Bacillus thuringiensis con efecto bioestimulante en tomate (Solanum lycopersicum L.). Doctorado thesis, Universidad Autónoma de Nuevo León.

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Resumen

Recientes estudios bioprospectivos demuestran que las quitinasas y bacteriocinas de B. thurigiensis (Bt) pueden considerarse en el control de razas fitopatógenas de F. oxysporum en tomate (Solanum lycopersicum L.). En este estudio, fueron evaluados los efectos de 5 cepas mexicanas de Bt productoras de bacteriocinas y de las quinasas de Bt: ChiA74 y ChiA Btt para inhibir el crecimiento de razas fitopatógenas de Fusarium oxysporum f. sp. lycopersici (Fol) por las pruebas de difusión en pozos y agar. El efecto de los metabolitos de Bt fue evaluado por la técnica de imbibición de semillas y raíces sobre el crecimiento vegetativo en tomate cv. Rio Grande en codiciones de desarrollo normal y bajo infección por F. oxysporum. Se utilizo un diseño experimental completamente aleatorio y las variables crecimiento miceliar, biomasa, viabilidad in vitro y los parámetros de desarrollo de tomate: vigor de semillas, crecimiento vegetativo (Peso seco, peso fresco y altura), contenido de pigmentos fotosintéticos, y % de severidad de enfermedad fueron análizados por la prueba de Fischer (LSD) con un 95% de confianza. Las medias obtenidas en cada evaluación fueron sometidas a un análisis de componentes principales (APC). Las bacteriocinas, y las cinco cepas de Bt presentaron distintos niveles de actividad antifungica (Antagonismo, crecimiento miceliar, biomasa, germinación de esporas, viabilidad celular) sobre las tres razas de Fol in vitro, en contraste con las quitinasas de Bt que mostraron una actividad antifúngica discreta sobre Fol. La imbibición de semillas y raíces de tomate incremento el vigor de semillas, causo una reducción de la severidad fitopatólogica de las razas de Fol en plántulas de tomate. La apliación de la quitinasa ChiA74 incrementó desarrollo vegetativo y el contenido de pigmentos fotosintéticos en tomate bajo condiciones de desarrollo normales y bajo infección de la raza 3 de Fol. ABSTRACT The antimicrobial and plant stimulation properties found in chitinases and bacteriocins synthesized by the entomopathogenic microorganism B. thurigiensis (Bt) represent a biotechnological source for the development of protection strategies for tomato crop (Solanum lycopersicum L.) for decrease of economic losses and environmental risks involved in the control of F. oxysporum. In this study, the effects of 5 Bt Mexican strains producing bacteriocins and Bt kinases: ChiA74 and ChiA Btt were evaluated to inhibit the growth of phytopathogenic races of Fusarium oxysporum f. sp. lycopersici (Fol) in vitro and stimulation effect on vegetative growth in tomato cv. Rio Grande under greenhouse conditions. The five strains of Bt showed antagonistic activity against the three races of Fol. The bacteriocins synthesized by Bt showed different degrees of antifungal activity in mycelial growth (1- 21%), biomass production (5-49%), spore germination (2-14%) and / or cell viability (4-21). %). Under the evaluated conditions, the Bt chitinases showed no antifungal activity (0.75-3.0 U mL-1) on the growth and germination of Fol spores. The application of cell suspensions (1x107 cels · ml-1) and bacteriocins (500U · ml-1) of Bt enhanced the vigor index in tomato seeds. The application of chitinase ChiA74 and ChiA Btt in seeds reduced the severity caused by the strains Fol-1 (30-40%), Fol-2 (33-42%) and Fol-3 (9-23%) of F. oxysporum f.sp. lycopersici in tomato seedlings and increased the content of photosynthetic pigments under normal growth conditions and under infection. The application of chitinase ChiA74 by imbibition of roots caused an increase in the production of biomass, the development of root and the content of photosynthetic pigments in plants under normal growth conditions or under biotic stress caused by F. oxysporum f. sp. lycopersici race 3.

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