Antagonismo in vitro de cepas de Bacillus spp. frente a Fusarium oxysporum f. sp. cubense

Liliana Leyva Rodríguez, Mileidy Cruz-Martín, Mayra Acosta-Suárez, Tatiana Pichardo, Idalmis Bermúdez-Caraballoso, Yelenys Alvarado-Capó

Resumen


Dentro de las enfermedades que más afectan al cultivo de plátanos y bananos (Musa spp.) se encuentra el Marchitamiento por Fusarium, causada por el hongo Fusarium oxysporum f. sp. cubense (Foc). Hasta el presente, los métodos químicos y culturales empleados para su manejo han sido poco efectivos. No obstante, una alternativa prometedora podría ser el empleo de bacterias antagonistas. Este trabajo tuvo el objetivo de determinar la capacidad antagónica de cepas de Bacillus spp. frente a Foc raza 1. Para ello, mediante cultivo dual, se determinó y cuantificó la actividad antagónica de las cepas bacterianas, así como su capacidad de producir metabolitos antifúngicos volátiles y difundidos. De las 17 cepas estudiadas, nueve mostraron capacidad antifúngica. De estas últimas, una no produjo ni difundidos ni volátiles (CCIBP-B4), siete presentaron difundidos y solo una (CCIBP-A5) ambos tipos de metabolitos. De todas las cepas estudiadas la CCIBP-A5, muestra las mejores potencialidades para el posible uso en programas de manejo de Foc raza 1.

Palabras clave:biocontrol, cultivo dual, metabolitos antifúngicos, Musa spp.


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Referencias


Abdallah AB, Stedel C, Garagounis C, Nefzi A, Jabnoun-Khiareddine H, Papadopoulou KK, Daami-Remadi M (2017) Involvement of lipopeptide antibiotics and chitinase genes and induction of host defense in suppression of Fusarium wilt by endophytic Bacillus spp. in tomato. Crop Protection 99: 45-58; doi:10.1016/j.cropro.2017.05.008

Agrios GN (1997) Plant Pathology. Academic Press, California; ISBN: 9780120445653

Alvindia DG, Natsuaki KT (2009) Biocontrol activities of Bacillus amyloliquefaciens DGA14 isolated from banana fruit surface against banana crown rot-causing pathogens. Crop Protection 28(3): 236–242; doi:10.1016/j.cropro.2008.10.011

Ameena F, Yien AS (2013) Investigating the bioactivity of cells and cell-free extracts of Streptomyces griseus towards Fusarium oxysporum f. sp. cubense race 4. Biological Control 66(3): 204-208; doi:10.1016/j.biocontrol.2013.06.001

Anthony K K, George D S, Baldev Singh H K, Fung S M, Santhirasegaram V, Razali Z, Somasundram C (2017) Reactive Oxygen Species Activity and Antioxidant Properties of Fusarium Infected Bananas. J Phytopathol 165(4): 213–222; doi: 10.1111/jph.12552

Cao Y, Zhang Z, Ling N, Yuan Y, Zheng X, Shen B, Shen Q (2011) Bacillus subtilis SQR 9 can control Fusarium wilt in cucumber by colonizing plant roots. Biol Fert Soils 47(5): 495– 506; doi:10.1007/s00374-011-0556-2

Chowdhury SP, Hartmann A, Gao X, Borriss R (2015) Biocontrol mechanism by root-associated Bacillus amyloliquefaciens FZB42 – a review. Front Microbiol 6: 780; doi:10.3389/fmicb.2015.00780

Cruz-Martín M, Sánchez-García C, Acosta-Suárez M, Leiva-Mora M, Hernández Durán Y, Roque R, Alvarado-Capó Y (2014) Antagonismo in vitro de cepas bacterianas frente a Macrophomina phaseolina Tassi (Goid). Rev Protección Vegetal 9(1): 66-69

Cruz-Martín M, Acosta-Suárez M, Poveda I, Leiva-Mora M, Roque B, Alvarado-Capó Y (2012) Actividad antifúngica in vitro de bacterias frente a Mycosphaerella fijiensis mediada por metabolitos difundidos y volátiles. Biotecnología Vegetal 12(3): 179–82

Cruz-Martín M, Acosta-Suárez M, Roque B, Pichardo T, Castro R, Alvarado-Capó Y (2016) Diversidad de cepas bacterianas de la filosfera de Musa spp. con actividad antifúngica frente a Mycosphaerella fijiensis Morelet. Biotecnología Vegetal 16(1): 53–61

Dita MA, Waalwijkb CI, Buddenhagenc W, Souza Jr MT, Kema GHJ (2010) A molecular diagnostic for tropical race 4 of the banana Fusarium wilt pathogen. Plant Pathology 59: 348–357; doi:10.1111/j.1365-3059.2009.02221.x

Dita M, Echegoyen-Ramos P, Pérez-Vicente L (2013) Plan de Contingencia ante un brote de la raza 4 tropical de Fusarium oxysporum f. sp. cubense en un país de la región del OIRSA. OIRSA, El Salvador

Fan H, Zhang Z, Li Y, Zhang X, Duan Y, Wang Q (2017) Biocontrol of Bacterial Fruit Blotch by Bacillus subtilis 9407 via Surfactin-Mediated Antibacterial Activity and Colonization. Front Microbiol 8: 1973; doi:10.3389/fmicb.2017.01973

Getha K, Vikineswary S, Wong WH, Seki T, Ward A, Goodfellow M (2005) Evaluation of Streptomyces sp. strain g10 for suppression of Fusarium wilt and rhizosphere colonization inpot-grown banana plantlets. J Ind Microbiol Biotechnol 32(1): 24–32; doi:10.1007/s10295-004-0199-5

Hernández-Rodríguez A, León-Plasencia D, Rives- Rodríguez N, Díaz-de la Osa A, Almaguer-Chávez M, Acebo-Guerrero Y (2010) Identificación de aislamientos autóctonos de Pseudomonas fluorescentes con actividad antagónica ante Curvularia spp. Revista Protección Vegetal 25(3): 181-189

Lecomte C, Alabouvette C, Edel-Hermann V, Robert F, Steinberg C (2016) Biological control of ornamental plant diseases caused by Fusarium oxysporum: A review. Biological Control 101:17-30; doi:10.1016/j.biocontrol.2016.06.004

Ploetz RC (2015a) Fusarium wilt of banana. Phytopathology 105(12): 1512-21; doi:10.1094/PHYTO-04-15-0101-RVW

Ploetz RC (2015b) Management of Fusarium wilt of banana: A review with special reference to tropical race 4. Crop Protection 73: 7-15; doi:10.1016/j.cropro.2015.01.007

Poveda I, Cruz-Martín M, Sánchez-García C, Acosta-Suárez M, Leiva-Mora M, Roque B, Alvarado-Capó Y (2010) Caracterización de cepas bacterianas aisladas de la filosfera de Musa spp. con actividad antifúngica in vitro frente a Mycosphaerella fijiensis. Biotecnología Vegetal 10(1): 57-61

Radhakrishnan R, Hashem A, Abd_Allah EF (2017) Bacillus: a Biological Tool for Crop Improvement through Bio-Molecular Changes in Adverse Environments. Front Physiol (8):667; doi:10.3389/fphys.2017.00667

Sansinenea E, Ortiz A (2011) Secondary metabolites of soil Bacillus spp. Biotechnol Lett 33: 1523–1538; doi:10.1007/s10529-011-0617-5

Sérgio B, Pereira HM, Alves L, Damasceno K (2016) Potencial antagonístico de Bacillus subtilis (bsv-05) contra os patógenos radiculares do feijoeiro: Fusarium spp., Macrophomina phaseolina e Rhizoctonia solani. Ciência Agrícola, Rio Largo 14(1): 59-66

Sharifi R, Ryu CM (2016) Are bacterial volatile compounds poisonous odors to a fungal pathogen Botrytis cinerea, alarm signals to Arabidopsis seedlings for eliciting induced resistance, or both?. Frontiers in Microbiology 7: 196; doi:10.3389/fmicb.2016.00196

Stover RH, Buddenhagen IW (1986) Banana breeding: Polyploidy, disease resistance and productivity. Fruits 41(3): 175-191

Xu Z, Shao J, Li B, Yan X, Shen Q, Zhang R (2013) Contribution of bacillomycin D in Bacillus amyloliquefaciens SQR9 to antifungal activity and biofilm formation. Appl Environ Microbiol 79(3): 808–815; doi:10.1128/AEM.03748-12

Xue C, Penton CR, Shen Z, Zhang R, Huang Q, Li R, Ruan Y, Shen Q (2015) Manipulating the banana rhizosphere microbiome for biological control of Panama disease. Sci Rep (5): 11124; doi:10.1038/srep11124

Yuan J, Yu L, Ling N, Raza W, Shen Q, Huang Q (2015) Plant-growth-promoting traits and antifungal potential of the Bacillus amyloliquefaciens YL-25. Biocontrol Science and Technology 25(3): 276-90; doi:10.1080/09583157.2014.971711

Zhang H, Mallik A, Zeng RS (2013) Control of Panama disease of banana by rotating and intercropping with Chinese chive (Allium tuberosum Rottler): Role of plant volatiles. Journal of Chemical Ecology 39(2): 243-252; doi:10.1007/s10886-013-0243-x

Zhang N, Wu K, He X, Li S, Zhang Z, Shen B, Yang X, Zhang R, Huang Q, Shen Q (2011) A new bioorganic fertilizer can effectively control banana wilt by strong colonization with Bacillus subtilis N11. Plant Soil 344: 87-97; doi:10.1007/s11104-011-0729-7




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