Bacillus thuringiensis como agente de control biológico del complejo de la marchitez del chile (Capsicum annuum L.)

Mojica Marín, Virgilio (2009) Bacillus thuringiensis como agente de control biológico del complejo de la marchitez del chile (Capsicum annuum L.). Doctorado thesis, Universidad Autónoma de Nuevo León.

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Resumen

La expansión de la marchitez del chile en nuevas plantaciones y diferentes zonas productoras de México y la dificultad en el control de la misma, obligan a desarrollar nuevas medidas de lucha que en el contexto de una estrategia de manejo integrado auspicien mejores expectativas para el control de la enfermedad. El presente trabajo abordó una investigación para determinar los patógenos relacionados y distribuidos naturalmente en chile cultivado en los diversos distritos agrícolas del Estado de Durango, con el interés de conocer la factibilidad de utilizar cepas antagonistas de B. thuringiensis como medio de control biológico. Para ello fueron muestreadas 44 diferentes localidades y tipos de chile en la zona productora del Estado de Durango, donde se encontró la presencia de varios hongos patogénicos al cultivo de chile; siendo las más frecuentemente aislados R. solani; Fusarium spp; Verticillium spp; Colletotrichum spp; Sclerotium spp. y P. capsici. Al evaluar los lotes de semilla de chile presentaron diferencias entre ellos en las pruebas de germinación estándar, germinación en charola bandeja speedling y envejecimiento acelerado. Los resultados de los análisis sanitarios de lotes de semillas demostraron la presencia de cuatro de los principales patógenos del cultivo de chile, Alternaria spp, S. sclerotiorum, Fusarium spp. y R. solani, así como de otros fitopatógenos, que de manera general no tuvieron influencia sobre el vigor y germinación de plántulas normales. Al evaluar y determinar la capacidad antagónica de 64 cepas de B. thuringiensis de la Colección Internacional de Bacilos Entomopatógenos de la FCB-UANL sobre R. solani, P. capsici y F. oxysporum mediante enfrentamiento de cultivos duales en placas petri; fuerón 16 las cepas de B. thuringiensis que redujeron de manera significativa el crecimiento radial micelial de R. solani, 19 para P. capsici y ocho para F. oxysporum, después de tres días de incubación a 25ºC. Por otra parte, estas cepas bacterianas se evaluaron en semillas de chile variedad Anaheim mediante pruebas de germinación bajo condiciones in vivo, donde se observó un incremento en el porcentaje de germinación en el caso del tratamiento de inoculación de B. thuringiensis sobre R. solani. De entre las 16 cepas probadas durante las pruebas de cultivos duales in Vitro contra “damping-off” y la pudrición del tallo y la raíz causada por R. solani, solamente seis de ellas fueron elegidas para ser analizadas simultáneamente en pruebas de antibióticos volátiles, termoestabilidad de los antibióticos y pruebas de germinación. En la prueba de antibióticos volátiles, las cepas GM-11 y GM-121 mostraron tener el mejor efecto inhibitorio sobre el crecimiento de R. solani. Ninguna de las cepas mostró un eficiente efecto antagonista durante las pruebas de termoestabilidad. En las pruebas de germinación, la mayoría de los aislamientos antagonistas GM-23, GM-11 y GM-121 fueron efectivos en la reducción de la infección de R. solani. Adicionalmente, la cepa GM-23 incrementó la longitud de las plántulas de chile. Estos resultados sugieren que las cepas de B. thuringiensis estudiadas tienen un excelente potencial para ser usadas como agentes de biocontrol de R. solani en el cultivo del chile. Abstract The wide spreading of pepper blight in new plantations on different areas of production in Mexico, force the researchers to develop new strategies of integrated management that support better expectations for the control of the disease. The present work is a research approach to determine the pathogens related and naturally distributed in pepper produced in some agricultural districts of Durango State with the interest to know the feasibility of using antagonistic stocks of B. thuringiensis as a strategy of biological control. Forty four different localities and several types of pepper were sampled in Durango State, where the presence of several pathogenic fungi to pepper production was observed; being more frequently isolated R. solani, Fusarium spp., Verticillium spp., Colletotrichum spp., Sclerotium spp. and P. capsici. When evaluating the lots of seed of pepper displayed differences among them in the standard germination, germination in “speedling tray” and in accelerated aging tests. The results of the sanitary analyses of seeds lots demonstrated the presence of four of the main pathogens of the culture of pepper, Alternaria spp, S. sclerotiorum, Fusarium spp. and R. solani, as well as other phytopathogenic fungi that in general way did not have influence on seedling vigor and germination. When evaluating and determining the antagonistic capacity of 64 strains of B. thuringiensis from the International Collection of Entomopatogenic Bacillus from FCB-UANL against R. solani, P. capsici and F. oxysporum by dual culture assays, it was observed that 16 strains of B. thuringiensis reduced significantly the radial micellial growth of Rhizoctonia solani while 19 strains did the same for P. capsici and 8 strains for F. oxysporum after three days of incubation at 25ºC. On the other hand, these 34 bacterial strains were evaluated in Anaheim variety pepper seeds by in vivo germination tests where was observed an increase in the percentage of germination in the case of the treatment of inoculation of B. thuringiensis on R. solani. Among the 16 strains tested against damping-off and root and stem rot caused by R. solani during the in vitro dual culture assay only six of them were chosen to be screened simultaneously by antibiotics volatile, filtrates antibiotics, thermostability antibiotics and seedling assay. In the volatile antibiotics assay, the strains GM-11 and GM-121 showed the best inhibitory effect over R. solani growth. None of the strains showed an efficient antagonistic effect during the thermoestability assay. In seedling assay, majority of the antagonistic isolates GM-23, GM-11 and GM-121 were effective in the reduction of R. solani infection. In addition, GM-23 increased the length of pepper seedlings. These results suggest that the B. thuringiensis strains studied have an excellent potential to be used as biocontrol agents of R. solani in chili pepper.

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