Diseño y evaluación de un prototipo de formulación a partir de Bacilos Aerobios Formadores de Endosporas (BAFEs) para el control de Botrytis cinerea en rosas

Abstract

Resumen español. Diferentes cepas de Bacilos Aerobios Formadores de Endospora (BAFEs) han mostrado actividad biocontroladora contra fitopatógenos por mecanismos como producción de metabolitos secundarios, competencia por espacio y nutrientes y producción de compuestos orgánicos volátiles. En este estudio se evaluaron 12 cepas de BAFEs, de la colección de microorganismos del Laboratorio de Microbiología Agrícola del Instituto de Biotecnología de la Universidad Nacional con el fin de desarrollar un prototipo de formulación líquida que tuviera actividad de biocontrol contra Botrytis cinerea. Mediante ensayos in vitro, se evidenció la capacidad antagonista de las BAFEs con porcentajes de inhibición superiores al 90% en diez aislamientos diferentes de Botrytis cinerea. Adicionalmente se determinó su potencial biocontrolador mediante evaluación preventiva en pétalo, evidenciando disminución significativa en incidencia y severidad de la enfermedad con 3 de las 12 cepas evaluadas. Teniendo en cuenta los resultados de antagonismo y pruebas in vivo con varias repeticiones en el tiempo, se seleccionó la cepa IM2C6 (Bacillus velezensis) para el desarrollo del prototipo de formulación. Los polímeros utilizados para los prototipos (PEG y PVP) no afectaron la viabilidad celular de la cepa IM2C6, obteniéndose viabilidades celulares con rangos de 5x108 a 9x108UFC mL-1 después de 120 días de formulación. El porcentaje de eficacia en control de la enfermedad fue significativamente más alto (superior al 70%) en los prototipos almacenados a 4°C siendo el prototipo formulado con PVP (prototipo 4) junto al prototipo sin adición de excipientes (prototipo 5) los que presentaron los mejores valores en cuanto a índice de severidad (0,6 y 0,3 respectivamente). Los resultados aquí obtenidos, permiten proponer a los prototipos de formulación líquidas de BAFEs 4 y 5 cuyo principio activo es la cepa IM2C6 identificada como Bacillus velezensis como una alternativa de control de Botrytis cinerea en rosas de corte.

Abstract. Different isolates of Aerobic Endospore Forming Bacteria (AEFB) have shown biocontrol activity against plant pathogens by different mechanisms such as antibiosis, competition for space and nutrients and production of volatile organic compounds. In this study, 12 AEFB isolates from the Agricultural Microbiology Laboratory of IBUN were evaluated in order to develop a liquid formulation prototype to control B.cinerea. In vitro test showed the antagonistic capacity of AEFB with inhibition percentages above 90% in 10 different isolates of B.cinerea. In addition, preventive test were performed on rose petals resulting in a significative decrease on incidence percentage and severity index of the disease on 3 out of 12 AEFB isolates. According to the in vitro an in vivo results, isolate IM2C6 (Bacillus velezensis) was selected for the prototype formulation. The polymers used in the prototypes (PEG and PVP) did not affect viability of the selected isolate. Cell concentrations after 120 days of formulation were among 5x108 – 9x108 CFU mL-1. The percentage of disease control was significantly superior (above 70%) on prototypes stored at 4°C compared to 25°C. Prototype formulated with PVP (P4) and prototype without excipients (P5) exhibited the best control values on severity disease index (0,6 and 0,3 respectively). These results show that prototypes based on IM2C6 B.velezensis can be used as an alternative for control of B.cinerea on roses.