Ecología de endófitos de semilla y potencial como agentes de biocontrol de Fusarium graminearum

DÍAZ HERRARA S.; GROSSI C.; GROPPA M.D.; ZAWOZNIK M.S.

Congreso; III Congreso Argentino de Microbiología Agrícola y Ambiental; 2015

ECOLOGÍA DE ENDÓFITOS DE SEMILLA Y POTENCIAL COMO AGENTES DE BIOCONTROL DE FUSARIUM GRAMINEARUM Díaz Herrera SM1, Grossi CEM2, Groppa MD1, Zawoznik MS11Química Biológica Vegetal, Facultad de Farmacia y Bioquímica, Universidad de Buenos Aires2 Tesinista Licenciatura en Genética, Universidad de MorónLos endófitos de semilla pueden provenir de otros órganos vegetales o transmitirse verticalmente por gametas o meristemas; su importancia o papel aún no ha sido bien elucidado. Se ha demostrado que estos organismos pueden colonizar los tallos y las raíces de las plántulas emergentes, algunos de ellos podrían diseminarse por fuera de la raíz integrándose al ambiente rizosférico y ejercer antagonismo o competencia frente a otros microorganismos rizosféricos (incluyendo bacterias promotoras del crecimiento vegetal), y también algunos podrían tener acciones de biocontrol sobre patógenos. En este sentido se ha destacado su papel como productores de sustancias antibióticas, tanto difusibles como volátiles. Asimismo, la capacidad de formar biopelículas se considera un atributo valioso en términos de colonización y de resistencia a competidores. En un grupo de aislamientos obtenidos de semillas de trigo y previamente identificados y caracterizados se investigó la capacidad para formar biofilm en microplacas empleando la técnica de tinción con cristal violeta (O'Toole 2011), el perfil de resistencia antimicrobiana ensayando concentraciones crecientes de ampicilina, kanamicina, cloranfenicol y tetraciclina en medio LB, y el potencial para el control de Fusarium graminearum (agente causal de la fusariosis de la espiga de trigo y activo productor de micotoxinas) mediante ensayos de cultivo dual, de sustancias difusibles y de sustancias volátiles, siguiendo la metodología descripta por Abdulkarem et al. (2014). Con uno de estos endófitos (que había demostrado valiosos atributos de PGPR in vitro y fue asignado al género Pantoea) se realizó un ensayo de inoculación, a fin de investigar su efecto promotor in vivo en trigo y cebada, también su perfil de colonización radical mediante un esquema de recuperación semidirigida. Tres aislamientos con rasgos fenotípicos diferenciales, pero asignados por secuenciación parcial del gen 16S a un mismo género (Paenibacillus), mostraron un considerable potencial de biocontrol de F. graminearum, que estaría mediado por sustancias difusibles. Dichos aislamientos fueron los que demostraron mayor capacidad de formar biopelículas y resultaron medianamente resistentes a ampicilina (hasta 50 ppm) y muy resistentes a kanamicina (hasta 100 ppm). Se encontró un efecto estimulador del crecimiento en cebada inoculada con la cepa asignada a Pantoea, tanto en condiciones normales (solo en raíz) como bajo estrés salino (en raíz y parte aérea), no así en trigo. Tras su inoculación, esta bacteria se recuperó en alto número y casi como componente exclusivo de la exorrizosfera de plantas de cebada, formando también parte de la comunidad endorrizosférica. Ningún aislamiento mostró antagonismo contra Azospirillum brasilense Az39, reconocida cepa PGPR actualmente en uso en formulaciones comerciales de inoculantes. Nuestros resultados dan cuenta de un importante potencial ecológico por parte de algunos componentes de la comunidad endófita presente en las semillas de cereales, aún poco caracterizada, y alienta a ahondar su estudio atendiendo a la posibilidad de desarrollar en el futuro inoculantes mixtos que podrían contribuir a mejorar los rendimientos de los cereales, en parte, reduciendo la incidencia de la fusariosis.