Aislamiento y caracterización de Trichoderma spp. de ... - UNPA

Proyecto Promep UNPA-01-08: Aislamiento y caracterización de Trichoderma
spp. de diferentes ecosistemas en la región del Papaloapan.
Responsable: Dr. Vladimir Sánchez López. Profesor Investigador. Universidad del
Papaloapan. Campus Tuxtepec. Circuito central # 200. Colonia Parque Industrial
Tuxtepec, Oaxaca, México C.P. 68301. E-mail: vsanchez@unpa.edu.mx
Colaboradores: Dra. Fabiola Hernández Sánchez, Universidad del Papaloapan.
Campus Tuxtepec; Gary J. Samuels, United States Department of Agriculture,
Agricultural Research Service, Systematic Botany and Mycology Lab., Rm. 304, B-
011A, BARC-W, Beltsville, Maryland, 20705, USA.
Resumen
El género Trichoderma contiene especies que son de importancia biotecnológica.
Algunas de ellas son usadas como agentes de biocontrol contra enfermedades de
plantas, otras para la producción de enzimas y antibióticos, en la biorremediación
de ambientes contaminados, y como fuente de genes para la obtención de plantas
transgénicas. Con el propósito de investigar la biodiversidad de Trichoderma en
diferentes ecosistemas de la Cuenca del Papaloapan, se realizó una colecta de
suelos en ecosistemas cultivados con piña (Ananas comusus), caña de azúcar
(Saccharum officinarum) y plátano (Musa spp.) y en ecosistemas naturales en los
municipios de Tuxtepec, San José Chiltepec, Santa María Jacatepec, Loma
bonita, en el estado de Oaxaca; Dobladero y Villa Isla, en el estado de Veracruz.
Las muestras se transportaron en bolsas de polietileno al Laboratorio de Biología
de la Universidad del Papaloapan y se procesaron inmediatamente. En total se
aislaron 75 cepas, de las cuales 34 se recuperaron de ecosistemas cultivados (11
de piña, 13 de caña de azúcar y 10 de plátano) y 41 de ecosistemas naturales
(selva). Hasta el momento se han estudiado 25 cepas y en base a estudios
morfológicos se han identificado las especies: T. spirale, T. asperellum, T. virens,
T. harzianum y T. koningii. Se seleccionaron algunas cepas para evaluar su
capacidad inhibitoria sobre Mycosphaerella fijiensis (agente causal de la
enfermedad sigatoka negra en el cultivo del plátano) y dos fitopatógenos que
están involucrados en una enfermedad que afecta al fruto del litchi en
experimentos in vitro y en campo. A nuestro conocimiento, éste es el primer
estudio sobre la biodiversidad de Trichoderma en ecosistemas naturales y
cultivados de la región Cuenca del Papaloapan.
1. Introducción
Trichoderma (Hypocrea, Ascomycota, Hypocreales, Hypocreaceae) es un hongo
saprofito que ha sido aislado comúnmente del suelo en diferentes países del
mundo, también se ha encontrado sobre la superficie de la raíces de las plantas,
sobre cortezas en descomposición, en el interior de troncos, y sobre otros hongos.
Algunas especies de Trichoderma son ampliamente utilizadas como agentes de
control biológico (por ejemplo T. harzianum, T. virens, T. viride, T. asperellum, T.
koningii) en la agricultura contra varios hongos fitopatógenos y nematodos, otras
para la producción de enzimas (celulasas, glucanasas, pectinasas, quitinasas,
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proteasas) y antibióticos (peptaiboles, gliotoxina, 6-pentil-α-pirona, atroviridinas)
activos contra hongos, bacterias y células cancerígenas humanas, en la
biorremediación de ambientes contaminados, y como fuente de genes para la
obtención de plantas transgénicas. Sin embargo, se han identificado especies (T.
aggressivum T. pleuroticola, T. pleurotum) que atacan plantaciones comerciales
de champiñones (Agaricus bisporus) en Norteamérica y Europa, y algunas que
tienen la habilidad de crecer a 40°C, tal es el caso de T. longibrachiatum, la cual
es considerada como un patógeno oportunista de pacientes
inmunocomprometidos e inmunosuprimidos. Actualmente la Subcomisión
Internacional de Trichoderma/Hypocrea reconoce 104 especies, las cuales han
sido caracterizadas a nivel molecular. Investigadores de diferentes países
continúan explorando nuevos nichos ecológicos para encontrar nuevas especies.
En México se han aislado cepas de Trichoderma en varios estados, tales como
Colima, Guerrero, Jalisco, Morelos, México, Oaxaca, Veracruz, Sinaloa,
Guanajuato, Coahuila y Tabasco.
El objetivo del presente trabajo es aislar y caracterizar cepas de Trichoderma
presentes en ecosistemas cultivados y naturales en la Cuenca del Papaloapan, y
representa el primer paso para desarrollar un programa de control biológico como
una estrategia alternativa para el manejo de las enfermedades que afectan a los
cultivos tropicales tales como el plátano, la piña, caña de azúcar y el litchi en la
cuenca del Papaloapan.
2. Metodología
2.1 Colecta de muestras de suelo
Se colectaron muestras de suelo en los municipios de Tuxtepec, San José
Chiltepec, Santa María Jacatepec, Loma bonita, en el estado de Oaxaca;
Dobladero y Villa Isla, en el estado de Veracruz (Cuadro 1). En todos los
municipios bajo estudio se tomaron muestras en ecosistemas naturales (Figura
1a,d). La colecta de muestras en ecosistemas cultivados con caña de azúcar
(Saccharum officinarum) y plátano (Musa spp.) se llevó a cabo en Tuxtepec
(Figura 1c), y las muestras de ecosistemas cultivados con piña (Ananas comusus)
en los municipios de Loma Bonita, Oax., Dobladero e Isla, Ver. (Figura 1 b). Las
muestras se transportaron en bolsas de polietileno al Laboratorio de Biología de la
Universidad del Papaloapan y se procesaron en el transcurso de 24 h.
2.2 Aislamiento e identificación de Trichoderma
Para aislar a Trichoderma de las muestras de suelo, se utilizó el medio E de
Trichoderma (TME). Las colonias de Trichoderma se reconocieron en base a su
morfología con ayuda de un microscopio estereoscópico. La identificación de los
aislados de Trichoderma se realizó mediante estudios morfológicos de colonias
creciendo sobre los medios harina de maíz agar más 2% de dextrosa (HMD) y el
medio sintético bajo en nutrientes (SNA). Para observar las características de los
conidióforos y conidias (esporas) se utilizó un microscopio compuesto, utilizando
las técnicas de campo claro, y contraste de fases. Se midieron las siguientes
estructuras: conidias, fialides, y clamidosporas. Para la identificación de las
especies de Trichoderma se usaron claves taxonómicas.
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Figura 1. Colecta de muestras de suelo en ecosistemas cultivados y naturales de la
Cuenca del Papaloapan. (a) La Florida, Tuxtepec, Oax. (b) Villa Isla, Ver. (c) San Bartolo,
Tuxtepec, Oax. (d) Loma Bonita, Oax.
2.3 Antagonismo de Trichoderma sobre fitopatógenos que afectan al cultivo
del plátano y de litchi
Se seleccionaron algunos aislamientos de Trichoderma para estudiar su
antagonismo in vitro y en campo contra Mycosphaerella fijiensis (agente causal de
la enfermedad sigatoka negra en el cultivo del plátano) y dos fitopatógenos que
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están involucrados en una enfermedad que afecta al fruto del litchi utilizando
cultivos duales.
3. Resultados
3.1 Aislamiento e identificación de Trichoderma
El Cuadro 1 muestra los ecosistemas estudiados y su origen geográfico. En todos
los ecosistemas que fueron muestreadas, se encontraron cepas de Trichoderma.
En total se aislaron 75 cepas, de las cuales 34 se recuperaron de ecosistemas
cultivados (11 de piña, 13 de caña de azúcar y 10 de plátano) y 41 de ecosistemas
naturales (selva).
Cuadro 1. Origen geográfico de las muestras de suelo colectadas en diferentes
ecosistemas naturales y cultivados y las cepas de Trichoderma aisladas en la
Cuenca del Papaloapan.
Ecosistema Origen geográfico Número de
aislamientos
Selva Tuxtepec, Oax., San José 41
Chiltepec., Oax., Santa María
Jacatepec., Oax., Loma bonita,
Oax., Dobladero, Ver., Villa Isla,
Ver.
Cultivado con piña
Loma bonita, Oax., Dobladero, 11
Ver., Villa Isla, Ver.
Cultivado con caña de Tuxtepec, Oax. 13
azúcar
Cultivado con plátano Tuxtepec, Oax. 10
Solamente se han estudiado 25 cepas, y en base a sus características
morfológicas se han identificados las especies: T. spirale, T. asperellum, T. virens,
T. harzianum y T. koningii. En la Figura 2 se muestra la diversidad morfológica de
algunos de los aislamientos que han sido estudiados. Se publicarán estos
resultados en artículos científicos.
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Figura 2. Cepas de Trichoderma originarias de la Cuenca del Papalopan. A.
Cultivo creciendo sobre medio PDA. B,D. Pústulas. C, E-I. Conidióforo. J-L.
Conidias.
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3.2 Antagonismo de Trichoderma sobre fitopatógenos que afectan al cultivo
del plátano y de litchi
Se establecieron cultivos duales para estudiar el antagonismo de Trichoderma
sobre M. fijiensis y dos fitopatógenos que están involucrados en una enfermedad
que afecta al fruto del litchi. En este estudio se encontró que Trichoderma tiene
potencial antagónico sobre los fitopatógenos evaluados. Los resultados de estos
estudios y los obtenidos en campo, serán publicados en artículos científicos una
vez que se concluyan.
4. Conclusiones
En todos los ecosistemas estudiados: selva, cultivados con piña, caña de azúcar y
plátano, se encontraron cepas de Trichoderma. En total se tiene una colección de
75 cepas nativas de Trichoderma y hasta el momento se han identificado las
especies: T. spirale, T. asperellum, T. virens, T. harzianum y T. koningii. A nuestro
conocimiento, éste es el primer estudio que trata sobre el aislamiento e
identificación de cepas de Trichoderma de ecosistemas naturales y cultivados en
la Cuenca del Papaloapan.
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