Diseño y evaluación de un prototipo de formulación a base de levaduras antagonistas para el biocontrol de Botrytis cinerea en Rosa sp

Abstract

Varias especies de levaduras han sido identificadas como agentes biocontroladores, ya que poseen diferentes mecanismos de acción como la producción de compuestos orgánicos volátiles, difusión de metabolitos secundarios y competencia por nutrientes y espacio, entre otros. Se han desarrollado algunos bioproductos a base de levaduras para la aplicación y control de microorganismos patógenos de cultivos en poscosecha. En este estudio se seleccionaron dos cepas de levaduras filosféricas, Rhodotorula mucilaginosa (LvGr20) y Pseudozyma tsukubaensis (LvSb29), del cepario de del Laboratorio de Microbiología Agrícola del Instituto de Biotecnología con el fin de desarrollar diferentes prototipos de formulación que mantuvieran la viabilidad celular y la actividad antagonista contra el hongo fitopatógeno Botrytis cinerea. Se evidenció la producción de metabolitos secundarios y compuestos orgánicos volátiles de las levaduras mediante ensayos in vitro e in vivo, así como la efectividad de diferentes concentraciones celulares (105 – 108 UFC/mL) en el control del hongo, obteniendo una reducción de la enfermedad entre el 74 – 85% con las concentraciones más altas. Mediante ensayos in vivo se determinó que la competencia por nutrientes y espacio está involucrada en la actividad biocontroladora de estas cepas antagonistas, ya que cuando el patógeno y la levadura fueron co inoculados en los pétalos con la adición de los mismos azúcares, el porcentaje de incidencia y grado de severidad de las lesiones se redujo significativamente. Por otro parte, se determinó que al suplementar el medio de cultivo de las levaduras con quitina, el polisacárido no actúa como inductor de actividad de las levaduras pues los filtrados de los cultivos no suprimieron la germinación de conidias de B. cinerea y no hay diferencias significativas en la incidencia de la enfermedad respecto al medio de cultivo sin suplementar. Algunos prototipos de formulación de la cepa LvGr20 mantuvieron las más altas viabilidades celulares (1x109 y 1x108 UFC/mL) después de 120 días de almacenamiento a 4 y 25ºC por lo que se evaluó la actividad biocontroladora en rosas variedad Vendela. La aplicación de estas formulaciones redujo la incidencia de la enfermedad en el rango del 20 al 46%, lo que indica que estas formulaciones se pueden considerar como una alternativa para el manejo y control del moho gris en cultivos de rosa en poscosecha. (Texto tomado de la fuente).

Several species of yeasts have been identified as biocontrol agents, because they have different mechanisms of action as the production of volatile organic compounds, diffusion of secondary metabolites and competition for nutrients and space, among others. Some yeast-based bioproducts have been developed for the implementation and control of crops pathogens in postharvest. In this study two phyllospheric yeast, Rhodotorula mucilaginosa (LvGr20) and Pseudozyma tsukubaensis (LvSb29), were selected from the culture collection of the Microbiología Agrícola Laboratory of the Biotechnology Institute at the Universidad Nacional de Colombia, in order to develop different formulation prototypes that were able to maintain cell viability and antagonistic activity against the plant pathogenic fungus Botrytis cinerea. Production of secondary metabolites and volatile organic compounds of yeast were evidenced by in vitro and in vivo tests. Like so the effectiveness of different cell concentrations (105-108 CFU / mL) in the control of fungus, obtaining a reduction of disease between 74-85% at the highest concentrations. By in vivo tests, it was determined that the competition for nutrients and space is involved in the biocontrol activity of these antagonistic strains, since when the pathogen and yeast were co inoculated in petals with the addition of the same sugars, the incidence rate and severity of lesions was significantly reduced. On the other hand, it was determined that supplementing the yeast culture medium with chitin, it doesn´t act as a inducer of activity because of yeast cultures filtrates not suppressed conidial germination of B. cinerea and no significant differences in incidence of disease compared to unsupplemented culture medium were found. Some LvGr20 formulation prototypes maintained higher cell viabilities (1x109 and 1x108 CFU / mL) after 120 days of storage at 4 and 25 ° C, so the biocontrol activity was assessed in Vendela roses variety. The application of these formulations reduced the incidence of disease in the range from 20 to 46%, indicating that these formulations can be considered as an alternative for the managment and control of gray mold under postharvest conditions of roses crops.