Estudio sobre contaminantes fungosos en la formación de callos a partir de explantes foliares de Coffea sp.

María Esther González; Luis Manuel Barrios

Vol. 3, No.2, 2003

Artículo científico                                                                Biotecnología vegetal Vol. 3, No. 2: 97 - 100, abril - junio 2003

Estudio sobre contaminantes fungosos en la formación de callos a partir de explantes foliares de Coffea sp.

María Esther González¹* y Luis Manuel Barrios² *Autor para correspondencia.

¹ Instituto Nacional de Ciencias Agrícolas. Carretera San José-Tapaste Km 3^1/2. San José de las Lajas. La Habana. e-mail: esther@inca.edu.cu.

² Centro Nacional de Sanidad Vegetal.

RESUMEN

El cafeto es un cultivo de importancia económica para varios países en vías de desarrollo y la aplicación de la biotecnología ofrece ventajas en su propagación. No obstante, la contaminación microbiana continúa siendo uno de los problemas que afecta el cultivo in vitro. Este trabajo tuvo como objetivos identificar hongos contaminantes durante la fase de callogénesis de Coffea arabica y Coffea canephora, así como evaluar el efecto del RIZOBAC en el control de los mismos. Se realizaron muestreos a callos obtenidos de explantes foliares, desechados por contaminación microbiana y se aislaron e identificaron contaminantes fungosos, considerando características culturales y morfológicas. Se realizó un experimento de antagonismo in vitro inoculándose 100 μl de RIZOBAC en placas de Petri con medio de cultivo Agar Papa Dextrosa sobre las que se colocaron suspensiones de esporas de las cepas aisladas. La incubación se realizó a 28 °C durante siete días. Se midió el diámetro de las colonias del hongo y se determinó el porcentaje de inhibición. Los porcentajes de contaminación fungosa oscilaron entre 51.2 y 73.7 %. Los hongos filamentosos de mayor frecuencia de aparición fueron Fusarium y Cladosporium. Se demostró el efecto antagónico del RIZOBAC, obteniéndose entre 71.5 y 43.3 % de inhibición, respectivamente, constituyendo una alternativa viable el empleo de este producto a fin de disminuir los índices de contaminación fungosa en el cultivo in vitro del cafeto.

Palabras clave: cafeto, contaminación microbiana, hongos, RIZOBAC

ABSTRACT

The coffee is a crop of economic importance for several developing countries and the application of the biotechnology offers advantages in its propagation. Nevertheless, the microbial contamination continues being one of the problems that affects the in vitro cultuture. This paper had as objectives to identify fungal contaminants during the phase of callogenesis of Coffea arabica and Coffea canephora, as well as to evaluate the effect of the RIZOBAC in the control of the same ones. Samplings to obtained callus of leaf explants were carried out, discarded by microbial contamination and they were isolated and identified fungal contaminants, considering cultural and morphological characteristic. The antagonistic effect of RIZOBAC against the strains of fungal contaminants was determined, being inoculated 100 μl of RIZOBAC in badges with medium Potato Dextrose Agar on those that suspensions of spores of the isolated strains were placed. The incubation was carried out at 28 °C for 7 days. The diameter of the colonies of the fungi was measured and the inhibition percentage was determined. The percentages of fungous contamination in the explantes oscillated between 51.2 and 73.7 %. The filamentous fungi of more appearance frequency were Fusarium and Cladosporium. The antagonistic effect of the RIZOBAC was demonstrated, obtaining between 71.5 and 43.3 % inhibition of the fungi growth, respectively, constituting a viable alternative the use of this product in order to diminish the indexes of fungous contamination in the in vitro culture.

Key words: coffee, microbial contamination, fungi, RIZOBAC

INTRODUCCIÓN

El cafeto (Coffea sp.) es un cultivo de gran importancia económica para varios países en vías de desarrollo (Raghuramulu y Timmaraju, 1998; Filomena, 1999) y la aplicación de las novedosas técnicas biotecnológicas ofrece ventajas en su propagación (Zamarripa, 1991; Anthony et al., 1997). No obstante, la contaminación microbiana ocasionada por hongos y bacterias continúa siendo uno de los principales problemas que afecta las técnicas del cultivo in vitro de tejidos vegetales (Surga, 1994; Leifert y Cassells, 2001). Ello provoco pérdidas considerables en materiales vegetales procedentes de especies de interés, cultivados en condiciones naturales y sometidos a los procesos de multiplicación con el empleo de estos métodos.

El presente trabajo tuvo como objetivos: determinar el porcentaje de contaminación fungosa e identificar los hongos filamentosos contaminantes durante la fase de callogénesis de las variedades Caturra y Robusta de C. arabica y C. canephora, respectivamente, así como evaluar el efecto de un biopreparado con acción fungicida en el control de los mismos.

MATERIALES Y METODOS

Se realizaron siembras a partir de explantes foliares de las variedades de cafeto Caturra y Robusta, empleando 15 ml del medio de cultivo de formación de callos según González, (2003), en estado semisólido y contenido en tubos de ensayo de 15 cm de largo por 2.5 cm de ancho, con tapones de goma. La esterilización fue realizada en autoclave durante 15 minutos a 121 °C. Se inocularon 70 explantes por variedad, las siembras se incubaron en la oscuridad a 26 ± 1 °C de temperatura.

Para determinar el porcentaje de contaminación microbiana durante la fase de callogénesis se realizaron muestreos a los 45 días de cultivo.

El aislamiento de los contaminantes fungosos en las variedades en estudio se realizó a partir de callos desechados por contaminación microbiana, utilizando el medio de cultivo Agar Papa Dextrosa (PDA) (Biocen), con un total de 15 repeticiones por cada variante (contaminante x variedad). Para la identificación de los géneros fúngicos se tuvieron en cuenta sus características culturales y morfológicas.

Se realizó un experimento de antagonismo in vitro para evaluar el efecto del RIZOBAC, nuevo biopreparado de origen bacteriano con acción fungicida, sobre las cepas de hongos filamentosos contaminantes de Fusarium y Cladosporium, para lo cual se inocularon 100 μl del producto en el centro de placas de Petri que contenían medio de cultivo PDA y se diseminó con espátula de Drigalski. Se realizaron suspensiones de esporas de las cepas de hongos aisladas según Bashan (1996), utilizando una concentración de 10⁶ esporas y se colocaron en pocillos de 8 mm de diámetro ubicados en las placas de PDA, previamente tratadas con RIZOBAC. La incubación se realizó a 28 °C durante siete días y finalmente se midieron las zonas de inhibición de crecimiento del hongo.

En todos los casos se utilizó un diseño Completamente Aleatorizado y los datos se procesaron estadísticamente mediante un análisis de varianza de clasificación simple a través del programa STATGRAPHICS (1996) En los casos donde existieron diferencias significativas se utilizó la prueba de Rangos múltiples de Duncan para la comparación de las medias.

RESULTADOS Y DISCUSIÓN

En la tabla 1 se reflejan los porcentajes de contaminación en los explantes, los que oscilaron entre 51.2 y 73.7%, existiendo diferencias significativas para las variedades de cafeto en estudio, comportamiento que se atribuye a las propias características genéticas de las variedades, que les confieren propiedades de presentar menor o mayor grado de vulnerabilidad ante las afectaciones provocadas por los contaminantes fungosos.

En las muestras analizadas se identificaron un total de siete géneros de hongos filamentosos (Tabla 2). Los de mayor frecuencia de aparición resultaron ser Fusarium y Cladosporium. Diversos autores han destacado la presencia de algunos de estos hongos en explantes procedentes de plantas leñosas sobre todo de condición adulta y cultivadas directamente en el campo (Carvalho, 1988). En tal sentido, se obtuvo hasta 73% de la muerte vegetal debido al crecimiento profuso de estos microorganismos alrededor de los explantes, lo que puede atribuirse a que las necesidades nutritivas de los microorganismos son similares a las de las células de los tejidos vegetales cultivados in vitro, lo cual crea una competencia, siendo las últimas normalmente menos eficientes en el aprovechamiento de los nutrientes (Boccon-Gibod,1982). Además, los hongos filamentosos contaminantes a través de la colonización de los tejidos vegetales provocan la asfixia de los mismos y entre otros efectos perjudiciales durante la aplicación de estas técnicas, liberan sustancias tóxicas al medio de cultivo que dañan el desarrollo del material vegetal cultivado.

Estos resultados están en correspondencia con lo informado para el cultivo de la frutabomba (Carica papaya) por Litz y Conover (1981) y en la propagación del chayote (Sechium edule (Jacq) Sw), al estudiar los efectos de la contaminación microbiana en .el establecimiento in vitro de los explantes.

Por otro lado, se demostró el efecto antagónico del RIZOBAC ante los géneros de mayor predominio en el presente estudio (Fusarium y Cladosporium), permitiendo alcanzar porcentajes de inhibición del crecimiento del hongo que difirieron estadísticamente entre las variedades para el género Fusarium, no observándose este comportamiento para Cladosporium. Los valores estuvieron comprendidos entre 71.5 y 45.1%, respectivamente, para la variedad Robusta y valores entre el 59.3 y 43.3%, respectivamente, en la variedad Caturra (Tabla 3). De forma general, se observó un mayor efecto inhibitorio del bioproducto sobre las cepas de Fusarium.

Esta pudiera constituir una vía alternativa para disminuir los altos porcentajes de contaminación fúngica que afectan el desarrollo exitoso de algunos protocolos de multiplicación para el cafeto, en particular y para otras especies vegetales en general, propensas a este tipo afectación durante su cultivo in vitro, efecto que se atribuye a la composición química del producto evaluado, pudiendo citarse entre sus componentes sideróforos y compuestos antifúngicos (Hernández, 2002). El RIZOBAC pudiera ser incorporado al medio de cultivo o utilizarse en el tratamiento previo de los explantes, a fin de disminuir los altos índices de contaminación fungosa. Algunos autores han alcanzado resultados favorables al emplear este bioproducto en el control de diferentes géneros fúngicos. En tal sentido Miranda et al. (2000) informaron el control de afecciones provocadas por Phytophthora infestans en el cultivo de la papa (Solanum tuberosum), y Toledo et al. (2002) demostraron el efecto antagónico sobre cepas de Fusarium sp. al aplicarlo en el cultivo del gladiolo (Gladiolus sp.), aspectos que contribuyen a explicar los resultados alcanzados en el presente estudio y corroboran la factibilidad de emplear el RIZOBAC en el control de la contaminación durante la aplicación de las técnicas biotecnológicas en cultivos de importancia económica.

REFERENCIAS

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