control biológico de enfermedades de plantasf... · curva de crecimiento de un microorganismo. log...
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Control Biológico de Enfermedades de Plantas
Programa de Desarrollo de las Ciencias Básicas (PEDECIBA) Área Química
Montevideo,17 al 28 de febrero de 2003
Potenciación de agentes de Potenciación de agentes de control biológicocontrol biológico
Dra. Silvana Vero
Montevideo,24 de febrero de 2003
PotenciaciónPotenciación
• Potenciación del propio antagonistaa) Producciónb) Aplicaciónc) Mejoramiento genético
• Combinación con otros agentes biológicos• Combinación con otros métodos de
control
Potenciación del propio Potenciación del propio antagonistaantagonista
•• ProducciónProduccióna) Uso de condiciones de producción que a) Uso de condiciones de producción que favorezcan la adaptación al sitio de favorezcan la adaptación al sitio de acciónacciónb) Uso de condiciones de producción que b) Uso de condiciones de producción que promuevan estructuras favorables a la promuevan estructuras favorables a la formación de formación de biofilmsbiofilms
Curva de crecimiento de un Curva de crecimiento de un microorganismomicroorganismo
log Nº m.o. viables
tiempo
Curva de crecimiento de un Curva de crecimiento de un microorganismomicroorganismo
log Nº m.o. viables
tiempo
Potenciación en la aplicaciónPotenciación en la aplicación
Por agregado de sustancias que favorezcan el desarrollo del antagonista en el sitio de acción
• Nutrientes necesarios para el antagonista• Sustancias que ayuden a sobreponerse a la
reacción de defensa de la planta
Efecto del agregado de aminoácidos Efecto del agregado de aminoácidos junto con bacterias en el control del junto con bacterias en el control del
moho azul de manzanasmoho azul de manzanasControl de P. expansum en manzanas por
Pseudomonas syringaeTratamiento ControlPs. syringae 55% Ps. syringae +80mML-asparragine 100%
• Janisiewicz et al. 1992. Phythopatology
Efecto del agregado de aminoácidos junto Efecto del agregado de aminoácidos junto con levaduras en el control del moho azul con levaduras en el control del moho azul
en manzanasen manzanasEfecto de los aminoácidos en el crecimiento de
Candida ciferrii
6
6,5
7
7,5
8
8,5
0 2 4 6 8
Tiempo (dìas)
log
ufc/
heri
da con aminoácidos
sin aminoácidos
79,2
81,3
9091,2
78,6
82
80
82,2
7274767880828486889092
%
C.laurentii C .laurentii co nam ino ác ido s
C.c ife rrii C .c iferrii co nam ino ác ido s
% Dism. Incidencia
% Dism. Severidad
No siempre el No siempre el agregado de agregado de nutrientes nutrientes es es efectivoefectivo
Efecto del agregado de nutrientes Efecto del agregado de nutrientes junto con junto con Pseudomonas fluorescensPseudomonas fluorescens
•• Producción de 2,4 Producción de 2,4 diacetil phlorglucinoldiacetil phlorglucinol(PHL) y (PHL) y pyoluteorina pyoluteorina (PLT) depende de la (PLT) depende de la concconc. de zinc, de . de zinc, de glucosa y de fosfatosglucosa y de fosfatos
PHL (PHL (ngng/10/1088ufc) PLT (ufc) PLT (ngng/10/1088ufc)ufc)Control 1.3 13.3Control 1.3 13.3
ZnSOZnSO44 (0.7mM) 48.7 66.5 (0.7mM) 48.7 66.5 glucosaglucosa (1%) 84.2 ND(1%) 84.2 NDfosfatos (100mM) No fosfatos (100mM) No detectabledetectable
•• DuffyDuffy et al. 1999.et al. 1999.ApplAppl. . EnvironEnviron. . MicrobiolMicrobiol
Curvas de crecimiento en heridas Curvas de crecimiento en heridas de manzana a 5ºCde manzana a 5ºC
Rhodotorula sp.
4
4,5
5
5,5
6
6,5
0 5 10 15 20 25 30
tiempo (días)
log
Nº
ufc
Aureobasidium pulullans
3
3,5
4
4,5
5
5,5
0 5 10 15 20 25 30
tiempo (días)
log
Nº
ufc
Respuesta frente a una heridaRespuesta frente a una herida
Inductores Barrerasestructurales
Sustancias antifúngicas
fitoalexinas
moléculas y radicalesoxidativos H2O2 O2
-.
EnzimasPRP
Heridas
Antagonista debe ser capaz de sobreponerse a las Antagonista debe ser capaz de sobreponerse a las reacciones de defensa por sí mismo o por el reacciones de defensa por sí mismo o por el agregado de sustanciasagregado de sustancias
Enzimas contra el stress Enzimas contra el stress oxidativooxidativo
ab
cd c d
0
20
40
60
80
100
120
P.expa
nsum
P.expa
nsum
+RDE
P.expa
nsum
+LS-11
P.expa
nsum
+LS-11
+RDE
P.expa
nsum
+LS-28
P.expa
nsum
+LS-28
+RDE
Tratamientos
% d
e he
ridas
infe
ctad
as
SOD+CAT en heridas favorece la colonización de las mismas por los antagonistas
•Castoria et al. 2003
RDE= Catalasa + Superóxidodismutasa
Combinación de varios Combinación de varios antagonistasantagonistas
f
cddddedecd
ef
bbc
a
0102030405060708090
100
contro
l35
8RE8
RS111
En401
358+
RE835
8+RS11
135
8+En40
1RE8+
RS111
RE8+En40
1
RS111+
En401
Cepas
% d
e pl
anta
s en
ferm
as
Combinación de diferentes cepas de Pseudomonas fluorescentes en el control de Fusarium en rabanito
•Boer et al. 1999. European Journal of Plant Pathology
Combinación de antagonistas en el Combinación de antagonistas en el control de moho azul en manzanascontrol de moho azul en manzanas
a20
c7
b46
d18
b40
cd13
05
101520253035404550
%
C.ciferrii Cryp.laurentii Mezcla 50/50
incidencia
severidad
La combinación de antagonistas no siempre es efectivaLa combinación de antagonistas no siempre es efectiva
Combinación de varios Combinación de varios antagonistasantagonistas
a a
aa
b
b
aa
a
01020304050
95 80 75
Conc. antagonista (%T)
% h
erid
as in
fect
adas
AA+BB
Perfil nutricional de A diferente de B
•Janisiewicz.1996. Biological Control
Manejo integrado
• Control químico
• Control biológico
• Metodos físicos o mecánicos.
• Prácticas culturales
Combinación con métodos Combinación con métodos físicos de controlfísicos de control
•• Radiación UVRadiación UV--CC•• CalorCalor
Efecto de UVEfecto de UV--C sobre la infección C sobre la infección de heridas de uva con de heridas de uva con Botrytis Botrytis
cinereacinerea
El tratamiento con UV reduce el número de heridas infectadas.
•F. Nigro et al. 1998. Postharvest Biology and Technology
Mecanismos de acción de UVMecanismos de acción de UV--CC
••UVUV--C activa las C activa las enzimas enzimas fenilalanina amonio liasa fenilalanina amonio liasa y y peroxidasaperoxidasaInduce formación de Induce formación de fitoalexinas fitoalexinas ((isoflavonoides isoflavonoides y y cumarinascumarinas) y ) y ligninalignina
Ej Ej de de fitolaexinasfitolaexinas: :
••resveratrolresveratrol en uvasen uvas
••scoparona scoparona en naranjasen naranjas
Mecanismos de acción de UVMecanismos de acción de UV--CC
• Induce la formación de Induce la formación de enzimas hidrolíticasenzimas hidrolíticas
Combinación de ACB con UVCombinación de ACB con UV
Tratamiento con calorTratamiento con calor
•• Tratamiento con calor disminuye la Tratamiento con calor disminuye la aparición de síntomas.aparición de síntomas.
•• No es preventivoNo es preventivo
•• Dosis: depende del fruto y del patógenoDosis: depende del fruto y del patógeno
•• Varios métodosVarios métodos
Efecto del calor (vapor) sobre Efecto del calor (vapor) sobre infección de uvas por infección de uvas por Botrytis Botrytis cinereacinerea
Lydiakis et Lydiakis et al. 2002. al. 2002. Postharvest Biology and TechnologyPostharvest Biology and Technology
Hot Water treatment(56 – 60 C for 20 sec)o
Tratamiento con agua calienteTratamiento con agua caliente
50ºC50ºC--60ºC por 20 segundos60ºC por 20 segundos
Tratamiento en limonesTratamiento en limones
Tratamiento con calorTratamiento con calor
••Leverentz et Leverentz et al. 2000. al. 2000. Postharvest Biology and TechnologyPostharvest Biology and Technology
Combinación con sustancias Combinación con sustancias naturalesnaturales
Aplicación previa al antagonistaAplicación previa al antagonista•• Carbonato y bicarbonato de sodioCarbonato y bicarbonato de sodio
Aplicación junto al antagonistaAplicación junto al antagonista•• QuitosanoQuitosano•• Enzimas líticasEnzimas líticas•• Cloruro de calcioCloruro de calcio
Combinación de antagonistas con Combinación de antagonistas con bicarbonato de sodiobicarbonato de sodio
0
20
40
60
80
100D
ecay
(%)
Integrated Control of Postharvest Decay onRuby Red Grapefruit
Curative
Control
HWB
C. oleophila
NabiHWB+Nabi
Nabi+C. oleophila
HWB+C.o.+Nabi
HWB+ C. oleophila
Imazalil
La combinación hace posible un efecto curativo y La combinación hace posible un efecto curativo y protectorprotector
Control del Control del Oidio Oidio y podredumbres y podredumbres poscosecha en ají dulceposcosecha en ají dulce
E.E. Fallik Fallik etet al. al. (1997)(1997) PhytoparasiticaPhytoparasitica 25(1):4125(1):41--4343
QuitosanoQuitosano (Propiedades)(Propiedades)
•• Polímero de Polímero de glucosaminaglucosamina•• Forma películas protectorasForma películas protectoras•• Activa mecanismos de defensa:Activa mecanismos de defensa:
-- Enzimas Enzimas hidrolíticas hidrolíticas ((quitinasasquitinasas, , glucanasasglucanasas))-- FenilalaninaFenilalanina amonio amonio liasa fitoalexinasliasa fitoalexinas
•• Tiene efecto fungicidaTiene efecto fungicida
QuitosanoQuitosano
Bacillus pumilusBacillus pumilus (SE34) combinado con (SE34) combinado con quitosano quitosano protege plantas de tomate contra protege plantas de tomate contra Fusarium Fusarium oxysporumoxysporum f. f. spsp. . radicisradicis--lycopersicilycopersici
•• Bacillus pumilus Bacillus pumilus (SE34) se comportó como (SE34) se comportó como endófitoendófito
•• Se observó inducción de resistencia a la entrada Se observó inducción de resistencia a la entrada del patógenodel patógeno
BenhamouBenhamou et alet al. 1999. . 1999. PlantaPlanta
QuitosanosQuitosanos
ElEl--Gaouth et Gaouth et al.2000. al.2000. Postharvest Biology and TechnologyPostharvest Biology and Technology
QuitosanosQuitosanos
J. E. J. E. Fajardo et Fajardo et al (1998) al (1998) BiologicalBiological ControlControl
Protective Activity of Bioactive Coatings Against Decay of Apple, LemonOrange fruits Caused by Botrytis cinerea and Penicillium digitatum
Perc
ent D
ecay
0
25
50
75
100
14 Days Storage Period
Control Modified Chitosan Candida saitoana Bioactive coating Imazalil
Productos comercialesProductos comerciales
Combina microorganismos antagonistas con quitosano
Combina microorganismos antagonistas con enzimas líticas
Curative Activity of Biocure Coatings Against Decay of Apple, LemonOrange fruits Caused by Botrytis cinerea and Penicillium digitatum
Per c
ent D
ecay
0
25
50
75
100
7 Days Storage Period
Control Candida saitoana Biocure ImazalilLytic enzyme
Curative Activity of Biocoat Coatings Against Decay of Apple, Lemon
Orange fruits Caused by Botrytis cinerea and Penicillium digitatum
100
75
50
25
0
Perc
entD
ecay
Storage Period (7 days)
Cloruro de calcioCloruro de calcio•• Eleva el grado de Eleva el grado de esterificación esterificación de las de las
pectinas de la pared vegetalpectinas de la pared vegetal•• Inhibe las Inhibe las pectinasas pectinasas producidas por los producidas por los
patógenospatógenos•• Aplicación reduce aparición de síntomas en Aplicación reduce aparición de síntomas en
heridas de manzana y de durazno heridas de manzana y de durazno inoculadas con patógenosinoculadas con patógenos
Combinación con cloruro de Combinación con cloruro de calciocalcio
Combinación de Combinación de Bacillus sppBacillus spp. . con con fungicidas en perasfungicidas en peras
••Mari et Mari et alal.1996..1996.Biological Biological ControlControl
Control de moho gris en peras por Control de moho gris en peras por cepas de cepas de Bacillus pumilusBacillus pumilus y y Bacillus amyloliquefaciensBacillus amyloliquefaciens, solos y , solos y en combinación con 50ppm de en combinación con 50ppm de iprodioneiprodione
ConcConc. habitual de uso de . habitual de uso de iprodioneiprodione: 500ppm: 500ppm
Combinación de Combinación de Pseudomonas syringaePseudomonas syringaecon fungicidas en manzanascon fungicidas en manzanas
•• ZhouZhou et al. 2002. et al. 2002. Can. J. Can. J. Plant PatholPlant Pathol. 24: 154. 24: 154––161 161
Combinación de levadurasCombinación de levadurascon con tiabendazoltiabendazol en manzanasen manzanas
ConclusionesConclusiones
•• Se puede potenciar la acción de un ACB en Se puede potenciar la acción de un ACB en la producción o la aplicaciónla producción o la aplicación
•• Es factible combinar su uso con otros Es factible combinar su uso con otros agentes de control (físico, cultural, químico)agentes de control (físico, cultural, químico)
•• Es necesario conocer su naturaleza, Es necesario conocer su naturaleza, mecanismo de acción y sitio de acciónmecanismo de acción y sitio de acción
•• Se pueden obtener efectos curativosSe pueden obtener efectos curativos