EVALUACIÓN DE LA CAPACIDAD ANTAGONISTA in vivo DE AISLAMIENTOS DE Trichoderma spp FRENTE AL HONGO FITOPATOGENO Rhizoctonia solani

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1 EVALUACIÓN DE LA CAPACIDAD ANTAGONISTA in vivo DE AISLAMIENTOS DE Trichoderma spp FRENTE AL HONGO FITOPATOGENO Rhizoctonia solani JULIO CÉSAR TOVAR CASTAÑO PONTIFICIA UNIVERSIDAD JAVERIANA FACULTAD DE CIENCIAS CARRERA DE MICROBIOLOGÍA AGRICOLA Y VETERINARIA Bogotà D.C 2008

2 EVALUACIÓN DE LA CAPACIDAD ANTAGONISTA in vivo DE AISLAMIENTOS DE Trichoderma spp FRENTE AL HONGO FITOPATOGENO Rhizoctonia solani JULIO CÉSAR TOVAR CASTAÑO TRABAJO DE GRADO Presentado como requisito parcial Para optar al titulo de Microbiòlogo Agrìcola y Veterinario PONTIFICIA UNIVERSIDAD JAVERIANA FACULTAD DE CIENCIAS CARRERA DE MICROBIOLOGÍA AGRICOLA Y VETERINARIA Bogotà D.C Enero 2008

3 NOTA DE ADVERTENCIA Artìculo 23 de la Resoluciòn N o 13 de Julio de 1946 La universidad no se hace responsable por los conceptos emitidos por sus alumnos en sus trabajos de tesis. Solo velarà por que no se publique nada contrario al dogma, y a la moral católica y por que las tesis no contengan ataques personales contra persona alguna, antes bien se ve en ellas el anhelo de buscar la verdad y la justicia.

4 EVALUACIÓN DE LA CAPACIDAD ANTAGONISTA in vivo DE AISLAMIENTOS DE Trichoderma spp FRENTE AL HONGO FITOPATOGENO Rhizoctonia solani JULIO CÉSAR TOVAR CASTAÑO JOSE SALVADOR MONTAÑA MSc. DIRECTOR. PONTIFICIA UNIVERSIDAD JAVERIANA FACULTAD DE CIENCIAS CARRERA DE MICROBIOLOGÍA AGRICOLA Y VETERINARIA Bogotà D.C Enero 2008

5 EVALUACIÓN DE LA CAPACIDAD ANTAGONISTA in vivo DE AISLAMIENTOS DE Trichoderma spp FRENTE AL HONGO FITOPATOGENO Rhizoctonia solani JULIO CÉSAR TOVAR CASTAÑO Gerardo Moreno Durán MSc. JURADO Luis David Gomez MSc. JURADO PONTIFICIA UNIVERSIDAD JAVERIANA FACULTAD DE CIENCIAS CARRERA DE MICROBIOLOGÍA AGRICOLA Y VETERINARIA Bogotà D.C Enero 2008

6 A dios por darme la libertad de vivir, A mi madre Mery quien con su hermoso ejemplo de honestidad y fortaleza alienta siempre mi corazòn, por su amor de madre y comprensión infinita, a mi padre Julio Cèsar, por su incondicional apoyo, por sus invaluables consejos que fortalecieron mi alma y encaminaron mi vida, y a Angèlica Maria y Jairo Humberto por su aliento de hermanos y por el hermoso regalo de existir en mi vida.

7 AGRADECIMIENTOS A Jose salvador Montaña por su calidad humana y enseñanzas, por su apoyo y orientación constante e incondicional, por su comprensión y por la confianza brindada para culminar exitosamente este proyecto de mi vida. Al Doctor Gerardo Moreno por su orientación y consejos en la realización de los ensayos de la investigación en la Estaciòn experimental de la Pontificia Universidad Javeriana. Al Laboratorio de Microbiologìa ambiental y de suelos por el suministro del aislamiento T3 y por la colaboración durante la realización de esta investigación. Al CIIA por el suministro del hongo fitopatógeno Rhizoctonia solani para el desarrollo de la investigación. Al LESYHT por el suministro del hongo nativo de Trichoderma T235 para el desarrollo de la investigación. A flor América por el suministro de los esquejes de clavel enraizados y el aislamiento Trichoderma Tsp5, Tv1, Tc1 y Ti1. A Claudia Patricia por su aliento y apoyo incondicional.

8 RESUMEN Trichoderma es un hongo de gran importancia a nivel agrícola gracias a las diversas ventajas que ofrece como agente de control biológico, para la protección de plantas frente al ataque de fitopatògenos causantes de enfermedades de importancia económica, como es el caso de los cultivos hortícolas. En el presente estudio se evaluò la capacidad antagonista de 6 aislamientos de Trichoderma (T3, Tsp5, Tv1, Tc1, Ti1 y T235), frente a Rhizoctonia. solani, un fitopatògeno causante de muchas enfermedades en plantas. Se empleo para ello la técnica de cultivo dual, donde los aislamientos T235 Y T3 mostraron los mayores valores de crecimiento libre desde las 24h y los mas altos porcentajes de inhibición micelial PIM Curiosamente el aislamiento comercial Tc1 presento la menor tasas de crecimiento. Con el fin de confirmar la capacidad antagonista in vivo de los 6 aislamientos de Trichoderma, se realizaron ensayos en esquejes enraizados de clavel de la variedad everest susceptibles a R. solani bajo condiciones de invernadero, Confirmando los resultados obtenidos en los ensayos de antagonismo in vitro, se observo que el tratamiento silvestre T235 resultò tener la mejor capacidad antagonista, reflejado en mayores valores de crecimiento de la parte aérea, raiz y peso de los esquejes de clavel, además de una mejor apariencia de los mismos y ausencia de signos o síntomas de la enfermedad. Contrario a lo observado en el ensayo in vitro, donde el aislamiento Tc1 mostro tasas de crecimiento libre y porcentajes de inhibición micelial bajos, en los ensayos de invernadero este aislamiento presento una buena capacidad antagonista y promocion del crecimiento vegetal indicando que no necesariamente la capacidad antagonista de un aislamiento observada in Vitro sea un indicativo de cómo se va a comportar en condiciones de invernadero o campo

9 INDICE GENERAL 1. INTRODUCCIÓN MARCO TEÒRICO Y ESTADO DEL ARTE BIOLOGIA DE Trichoderma Mecanismos de biocontrol de Trichoderma Biocontrol por competencia Competencia por nutrientes Antibiosis Micoparasitismo Sinergismo Biofertilización y mecanismos de defensa en plantas Modificación de la rizosfera Trichoderma en el biocontrol Trichoderma como biofertilizante Rhizoctonia solana BIOLOGÌA de Rhizoctonia solani FORMULACIÓN DEL PROBLEMA Y JUSTIFICACIÓN OBJETIVOS Objetivo General Objetivos específicos MATERIALES Y METODOS Diseño de la investigación Ubicación Microorganismos Material vegetal Elaboración del banco de trabajo de aislamientos de Trichoderma Preparación del inoculo de aislamientos de Trichoderma Preparación del inóculo de Rhizoctonia solani Prueba de antagonismo in-vitro Elaboración de la prueba de antagonismo Evaluación de la capacidad antagonista in vivo Diseño experimental Variables de estudio... 29

10 6. RESULTADOS Y DISCUSIÒN Evaluaciòn Macro y Microscòpica de aislamientos de Trichoderma Crecimiento libre de aislamientos de Trichoderma Evaluaciòn de crecimiento del patógeno R. solani Actividad antagonista de las cepas de estudio Evaluaciòn del antagonismo in vivo de aislamientos de Trichoderma CONCLUSIONES BIBLIOGRAFIA.. 61

11 INDICE DE FIGURAS Figura 1. Crecimiento en placa de los Aislamientos de Trichoderma T3, TSP5, Tv1, Tc1, Ti1, y T235 en agar PDA durante 48 horas a 30 C...31 Figura 2. Porcentajes de crecimiento libre evaluado a las 24,36,48 y 60 horas para 6 aislamiento de Trichoderma.34 Figura 3. Curva de Crecimiento de Rhizoctonia solani.. 34 Figura 4. Técnica de enfrentamiento: A la derecha de cada caja, aislamientos T3, Tsp5, Tc1, Ti1, Tv1, y T235 de Trichoderma a la izquierda Rhizoctonia solani. Fotografía tomada 72 horas después del inicio de la prueba 36 Figura 5. Porcentaje de inhibición micelial de los 6 aislamientos de Trichoderma a las 24, 48 y 72 horas...37 Figura 6. Aspecto del material vegetal previo a la inoculación con el Hongo Rhizoctonia solani. 39 Figura 7. Aspecto del material vegetal luego de la inoculación en campo con el patógeno Figura 8. Aspecto del material vegetal 7 días después de la inoculación con el patógeno 40 Figura 9. Aspecto del material vegetal 11 días después de la inoculación con el patógeno Figura 10. Aspecto del material vegetal 15 días después de la inoculación con el patógeno..42 Figura 11Evaluaciòn de la longitud de la parte aérea de esquejes de clavel En respuesta a la aplicación de Trichoderma spp posterior a la infección con R. solani..42 Figura 12. Síntomas iniciales visibles en Tsp5 y Control Rhizoctonia solani...43 Figura 13. Aspecto del material vegetal 19 días después de la inoculación con el patógeno.. 44

12 Figura 14. Evaluación de la longitud foliar de esquejes de clavel en respuesta a la aplicación de Trichoderma spp posterior a la infección con R. solani 44 Figura 15Evaluación del peso fresco de esquejes de clavel en respuesta a la aplicación de Trichoderma spp posterior a la infección con R. solani.46 Figura 16. Aspecto del material vegetal 23 días después de la inoculación con el patógeno...48 Figura 17. Evaluación del peso seco aéreo de esquejes de clavel en respuesta a la aplicación de Trichoderma spp posterior a la infección con R. solani 49 Figura 18Evaluación del peso seco raíz de esquejes de clavel en respuesta a la aplicación de Trichoderma spp posterior a la infección con R. solani 50 Figura 19. Sintomas visibles de la enfermedad en el material vegetal. 51 Figura 20. Evaluación del peso seco total de esquejes de clavel en respuesta a la aplicación de Trichoderma spp posterior a la infección con R. solani Figura 21. Incidencia de Muerte de esqujes de clavel en los tratamientos por acción patogénica de R. solani.52 Figura 22. Evaluaciòn de las raíces en los diferentes tratamientos durante el desarrollo del ensayo. 54 Figura 23.Evaluación de la longitud de raiz de esquejes de clavel en respuesta a la aplicación de Trichoderma spp posterior a la infección con R. solani Figura 24. Aspecto del material vegetal 27 días después de la inoculación con el patógeno.. 56

13 INDICE DE TABLAS Tabla 1. Tratamientos para la evaluación de antagonismos in vivo 28 Tabla 2. Evaluación macroscópica de los 6 Aislamientos de Trichoderma 31 Tabla 3. Resultados obtenidos al evaluar el crecimiento libre de Trichoderma a las 24, 36, 48 y 60 horas.. 32 Tabla 4. Resultados obtenidos al evaluar el porcentaje de inhibición micelial de los 6 aislamientos de Trichoderma a las 24, 48 y 72 horas.. 37

14 INTRODUCCIÓN El aumento de la población mundial, el deterioro del medio ambiente y calidad de vida del hombre, son sólo algunos de los tantos factores que han motivado al ser humano a buscar nuevos procesos de producción agrícola que permitan cubrir la demanda, cada vez más creciente, de alimento y materias primas a través de procesos donde se aprovechen los recursos naturales de manera sostenible e integrando así los conceptos de conservación y desarrollo para la plena satisfacción de las necesidades humanas. No obstante las actividades agrícolas extensivas y la ampliación de sus fronteras han traído consigo problemas fitosanitarios en los sistemas naturales, especialmente en el suelo, que es considerado el soporte principal de la agricultura. Uno de los aspectos importantes en la producción agrícola es el control de plagas y enfermedades; medidas fitosanitarias que minimicen las perdidas económicas ocasionadas por diferentes efectos como son los agentes químicos o biológicos. La utilización extensiva de compuestos químicos para el control de enfermedades, la emergencia de patógenos resistentes a fungicidas, y el deterioro en la salud de productores y consumidores, han promovido la búsqueda de alternativa viables que garanticen una mayor sostenibilidad en la producción agrícola, minimizando el impacto sobre el medio ambiente. Desde 1980 Rhizhobacterias y hongos biocontroladores han sido investigados como posible alternativa de producción limpia. El empleo de agentes de control biológico (BCAs) ha permitido una reducción en la aplicación de fungicidas químicos y por lo tanto un control más eficiente de patógenos causantes de enfermedades, al ser incorporados a los programas de manejo integrado. El hongo Trichoderma sp es un eficiente controlador biológico que está siendo ampliamente usado en agricultura como agente de biocontrol debido a su

15 habilidad para colonizar sustratos rápidamente, inducir resistencia sistémica adquirida en plantas, promover el crecimiento vegetal y poseer actividad antagonista contra un amplio rango de hongos patógenos. El efecto inhibitorio de sus antibióticos y la degradación de componentes de la pared celular de patógenos de plantas, es citado como aspecto importante de su actividad antagonista. Las especies de Trichoderma tienen una gran actividad antagonista sobre patógenos como Rhizoctonia solani, Sclerotium rolfsii, Pythium ultimum y Fusarium oxisporum, causantes de enfermedades importantes en cultivos de rábano, clavel, crisantemo, fríjol, cafeto, haba, tomate y cítricos entre otros. Durante los últimos años, varios investigadores y algunas empresas han mostrado gran interés en estudiar el potencial de Trichoderma como controlador biológico de patógenos de suelo. En este contexto, el presente trabajo evaluó bajo condiciones de invernadero, la capacidad antagonista de aislamientos nativos y comerciales de Trichoderma spp frente al hongo fitopatógeno Rhizoctonia solani. Los resultados de esta investigación ayudaron en la obtención de información tanto en laboratorio como en campo sobre la acción potencial biocontroladora de este género.

16 2. MARCO TEÓRICO Y ESTADO DEL ARTE El control biológico de enfermedades en plantas o insectos con agentes microbianos es una posibilidad atractiva, si se tiene en cuenta que los costos respecto al uso de otras prácticas de control tradicionales pueden resultar menores y de mayor eficiencia, pues, aunque los antagonistas pueden actuar en forma más lenta y en menor escala, su acción puede ser más estable y duradera que el control químico (Papavizas y Lewis, et al.1984). El conocimiento concerniente al comportamiento de algunos hongos como antagonistas es esencial para su efectivo uso, debido a que pueden actuar contra organismos blanco de varias formas constituyéndose en una alternativa biológica al empleo de compuestos químicos convencionales, considerados nocivos para el medio ambiente (Jeffries y Young, 1994). Mediante el uso de hongos y bacterias antagonistas se han podido conocer estrategias con mayor potencial para el control de enfermedades ocasionadas por patógenos del suelo (Cook y Baker, 1983). Muchas especies saprofitas como Trichoderma harzianum., Gliocladium spp., y Verticillium lecanii son antagonistas de varios organismos plaga, incluyendo patógenos de plantas, malezas e insectos (González et al., 1998). De otra parte sobreviven durante periodos relativamente largos como formas de resistencia, haciendo innecesaria la reinfección continua con el agente biocontrolador (Wainwright et al., 1995) Las especies de Trichoderma han sido investigadas como agentes de control biológico (BCAs) de enfermedades fúngicas por cerca de 70 años (Hjeljord y Tronsmo, 1998), pero es solo recientemente que las cepas han comenzado ha ser comercialmente aprovechables. El éxito de las cepas de Trichoderma como (BCAs) es debido a su alta capacidad reproductiva, habilidad para sobrevivir bajo condiciones ambientales desfavorables, eficiencia en la utilización de nutrientes, capacidad para modificar la rizósfera, fuerte agresividad contra

17 hongos fitopatógenos y eficiencia en promoción de crecimiento en plantas e inducción de mecanismos de defensa (Benítez y Rincón 2004). Estas propiedades han hecho que Trichoderma se presente en cualquier hábitat en una alta proporción. Las diferentes especies de Trichoderma se caracterizan por tener un crecimiento micelial rápido y una abundante producción de esporas que ayuda a la colonización de diversos sustratos y del suelo. Así mismo pueden producir enzimas extracelulares, antibióticos antifùngicos, ser competidores contra hongos patógenos, promover el crecimiento en plantas, e inducir resistencia (Zimand et al., 1996) Además compiten muy bien por nutrientes, son micoparasitos muy activos y son competidoras muy eficientes de la rizosfera (Papavizas et al., 1985; Ahmad y Baker, 1987). Liu y Baker en 1980 y Chet y colaboradores en 1987, demostraron que especies de Trichoderma harzianum y T. hamatum fueron especialmente eficientes en el control de patógenos como Rhizoctonia solani. Varios aislamientos de Trichoderma harzianum se han utilizado exitosamente en el control de algunas enfermedades ocasionadas por Rhizoctonia solani como: damping off en tomate (Rodríguez, 2002), pudriciones radiculares en plantas de fríjol (Gutiérrez et al., 2006), podredumbre negra de la raíz en fresa (Baldarrago,1999), pudrición del tallo en clavel ( García et al.,1998), pudrimiento de las raíces en habichuela ( Cardoso, et al., 1987 ) y mal del talluelo o damping off en el cafeto (Castro et al., 2005 ). Además, se ha encontrado que algunas especies de Trichoderma, especialmente Trichoderma harzianum tienen el potencial de aumentar el crecimiento y desarrollo de las plantas; esto parece deberse a la inhibición de patógenos menores y a la producción de factores que estimulan el crecimiento de la planta y favorecen la toma de nutrientes (Widham et al., 1986; Chang et al., 1986; Chet, 1987; Baker, 1990).

18 Los procedimientos por los cuáles se promueve la actividad de biocontrol contra fitopatógenos fúngicos se fundamenta sobre la activación de múltiples mecanismos entre los que se encuentran: la inactivación de las enzimas del patógeno, la competencia por el espacio y nutrientes, la secreción de metabolitos secundarios con efecto antibiótico y el ataque directo a otro hongo o micoparasitismo. Además indirectamente Trichoderma, es capaz de proteger a la planta del patógeno, mediante la inducción de sus sistemas de defensa ( Benitez, 2004 ). 2.1 BIOLOGIA DE Trichoderma spp Trichoderma sp, es un habitante natural del suelo, caracterizado por un comportamiento saprófito o parásito, propiedades que benefician su actividad antagónica. (Camargo, 2005). Es considerado un colonizador secundario dado su frecuente aislamiento a partir de materia orgánica en descomposición, también es aislado comúnmente a partir de la superficie de raíces de varias plantas de madera y parasitando estructuras de diferentes hongos patógenos, debido a la competencia por nutrientes y micoparasitismo (Camargo et al., 2005). Las colonias de Trichoderma presentan crecimiento rápido, que va formando una colonia delgada de sobre la superficie del agar, debido a la conidiación que presenta a través de su desarrollo. Las colonias al comienzo son lisas o casi transparentes y algunas veces blancas, posteriormente se presentan penachos blancos y algodonosos, de micelio blanco, conformando una red densa, responsable del pigmento característico. (Barnett, y Hunter, 1982). Las especies del género Trichoderma presentan conidióforos complejos y altamente ramificados en forma piramidal o cónica dando origen a esterigmas, con extremos ahusados. Al microscopio las fiàlides se observan más estrechas en la base que en la parte superior, permitiendo una buena correlación entre el sistema de ramificación del conidióforo y la disposición de estas. (Barnett, y Hunter, 1982).

19 Microscópicamente muchas especies del género crecen rápidamente en cultivos artificiales y produce un largo número de pequeñas conidias verdes o blancas de células conidiogenas situadas al final de conidioforos extensamente ramificados. Esta característica permite una relativa fácil identificación de Trichoderma como género, pero el concepto de especies son difíciles de interpretar, y allí hay una considerable confusión sobre la aplicación de nombres específicos. Rifai dividió el género Trichoderma en nueve especies sobre la base de características morfológicas. Bisset, revisó el género y además incluyó algunas Hypocrea anamorfas en el género, resultando en el establecimiento de cinco nuevas secciones (Hermosa et al., 2000). La abundancia de Trichoderma spp en varios suelos, junto con su habilidad para degradar varios sustratos orgánicos, su versatilidad metabólica y su resistencia a inhibidores microbianos, sugiere que este hongo puede poseer la habilidad para sobrevivir en varios nichos ecológicos, dependiendo de las condiciones que prevalezcan y sobre las especies involucradas. (Riegel y Nielsen, 1996). Trichoderma spp se encuentra clasificado según Alexopulus et al., 1996 como: División: Eumycota Subdivisión: Deuteromycotina Clase: Hypomicetes Orden: Hyphales Familia: Monilaceae Género: Trichoderma Especie: Harzianum, hamatum, viride, longibranchiatum, entre otras. 2.2 Mecanismos de biocontrol de Trichoderma El entendimiento de la diversidad genética de cada cepa dentro de las especies de Trichoderma y sus mecanismos de biocontrol ha permitido mejorar la

20 aplicación de las diferentes cepas. Estos mecanismos son diversos, complejos y pueden actuar sinergicamente para lograr el control de enfermedades (Howell et al., 2003). Las diferentes especies de Trichoderma ejercen el biocontrol de una manera indirecta bien sea por competencia por nutrientes o espacio, antibiosis (producción de metabolitos), modificando las condiciones ambientales o mediante la producción de sustancias promotoras del crecimiento vegetal y de una forma directa por micoparasitismo (Benítez, 2004). Algunas especies del género Trichoderma son muy comunes en diversos suelos, principalmente en suelos ácidos y ricos en materia orgánica. Estas especies son fáciles de aislar, de cultivar y de propagar en diversos sustratos y la mayoría presentan un buen micoparasitismo (Benítez, 2004). A pesar de la cantidad creciente de investigaciones dedicadas a estudiar la actividad antimicrobial de Trichoderma spp in vitro, el conocimiento de los mecanismos exactos responsables de la reducción en la incidencia de las enfermedades, después de la aplicación de Trichoderma spp. es aún insuficiente. (Yedidia et al., 1999) Biocontrol por competencia Fungistasis. Un buen antagonista es capaz de superar el efecto fungistático que resulta de la presencia de diferentes metabolitos producidos por otras especies, incluyendo plantas, y sobrevive bajo condiciones adversas o competitivas (Benítez, 2004). Las cepas de Trichoderma crecen rápidamente cuando se inoculan en suelo ya que son naturalmente resistentes a muchos compuestos tóxicos incluyendo herbicidas, fungicidas y pesticidas tales como DDT, y compuestos fenólicos (Chet,1997) además recuperan muy rápidamente después de la adición de dosis subletales de algunos de estos compuestos.

21 La resistencia a compuestos tóxicos puede estar asociada con la presencia en cepas de Trichoderma de sistemas de transporte ABC (Harman et al., 2004). Por esta razón son muy eficientes en el control de muchos patógenos como R. solani, Pythium ultimum o Sclerotium rolfsii, cuando se aplica en combinación con fungicidas químicos como el bromuro de metilo, benomyl, captan u otros químicos (Vyas et al., 1995) Competencia por nutrientes La inanición es la causa mas común de muerte para microorganismos, la competencia por nutrientes limitantes, resulta en un control biológico de hongos fitopatògenos, antagonistas y micoparasitos (Chet et al., 1997). Un ejemplo claro de este mecanismo de acción se encuentra representado en hongos filamentosos, donde la toma de hierro es esencial para la viabilidad de los mismos. Bajo condiciones de deficiencias de hierro, el hongo excreta agentes quelantes específicos de bajo peso molecular llamados sideroforos, que le permiten tomar el hierro en forma reducida (Eisendle et al., 2004), citado por (Chávez, 2004) Antibiosis La antibiosis ocurre durante la interacción de los compuestos difusibles de bajo peso molecular o antibióticos producidos por cepas de Trichoderma que inhiben el crecimiento de otros microorganismos. Además las cepas de Trichoderma producen metabolitos tóxicos volátiles y no volátiles que impiden colonización por microorgansimos antagonizados; entre estos metabolitos, la producción de ácido harzianico, alameticinas, tricholinas, peptaiboiles, antibióticos, 6-penthyl pirona, massoilactona, viridina, gliovirina, glisoperonas, ácido heptéldico y otros están siendo descritos (Howell et al., 1998).

22 2.2.4 Micoparasitismo El ataque directo de un hongo a otro es un proceso muy complejo que involucra eventos secuenciales, incluye reconocimiento, ataque y penetración subsecuente y muerte al huésped. Trichoderma spp puede ejercer control directo por el rango de parasitismo de hongo, detectando otros hongos y creciendo sobre el. (Benítez et al., 2004). El proceso de micoparasitismo ejercido por Trichoderma se produce en varias etapas sucesivas. Comienza por el crecimiento quimiotrófico de Trichoderma hacia el hospedador, estimulado por moléculas procedentes del mismo, de naturaleza desconocida. Las únicas que se han detectado hasta ahora son aminoácidos y azúcares, por lo que no cabe esperar que la inducción sea específica del hospedador (Chet et al., 1981). Los hongos del género Trichoderma se adhieren con carbohidratos unidos a lectinas en la pared celular del patógeno. Una vez Trichoderma es adherido se enrosca alrededor del patógeno y forma el apresorio (Howell, 2003). El paso siguiente consiste de la producción de CWDE s, peptaiboles y enzimas hidrolíticas CWDE s (Howell, 2003), lo cual facilita la entrada de la hifa de Trichoderma dentro del lumen del hongo parasitado y la asimilación del contenido de la pared celular. (Benítez et al., 2004). Degradación de la pared celular: La lisis es el mecanismo en el cual intervienen las enzimas hidrolíticas producidas por los microorganismos antagonistas como factores biocontroladores. Se ha observado que Trichoderma spp, produce celulasas, glucanasas y quitinasas que degradan in vitro la celulosa de las paredes celulares de microorganismos oomycetes y la quitina y B-1,3 glucanos de las paredes celulares de microorganismos Deuteromycetes como Gliocladium spp (Elad et al., 1982). El sistema quitinolìtico de Trichoderma comprende muchas enzimas y la lista de estos componentes inicia con la actualización de nuevas enzimas y genes reportados. Las quitinasas son divididas dentro de 1,4--

23 acetylglucosaminidasas (glucanasas ), endoquitinasas y exoquitinasas. De igual forma las (glucanasas) -1,3-glucanasas, así como las quitinasas actúan sinérgicamente, e inhiben la germinación de la espora y el crecimiento de algunos patógenos (Benítez, 1998; El-Katatny, 2001). Se ha mostrado que 1,3 glucanasas inhiben la germinación de esporas o el crecimiento de patógenos en cooperación sinérgica con quitinasas (Benítez, et al., 1998) y antibióticos (Harman et al., 2004) Sinergismo El sinergismo entre la actividad de enzimas líticas y antibióticos, es la mejor estrategia para ser un buen controlador, además de abrir el campo para posibles cepas transformantes que puedan producir las diferentes enzimas logrando un sinergismo que sea relevante (Benítez, 2004) Biofertilización y mecanismos de defensa en plantas Modificación de la rizosfera La habilidad para desarrollarse sobre o amplios rangos de condiciones externas de ph es un importante componente del complejo conjunto de características que Trichoderma, mejor adaptado a suelos ácidos, encuentra durante esta interacción con otros organismos. (Benítez et al., 2004). Algunas cepas de Trichoderma harzianum controlan estrictamente su ph externo, asegurando valores óptimos para su propias enzimas secretadas (Benítez et al., 2004). Así mismo Diferentes proteínas extracelulares son sintetizadas a diferentes valores de ph. Las cepas de Trichoderma están siempre asociadas con raíces de plantas y ecosistemas de raíces. Algunos autores han definido las cepas de Trichoderma

24 como plantas simbiontes oportunistas, organismos avirulentos, capaces de colonizar raíces de plantas por mecanismos similares a los de los hongos micorrizales y producir compuestos que estimulan el crecimiento como citoquininas, zeatinas y giberilinas (GA3) ó relacionadas con GA3; así como promover mecanismos de defensa en plantas. (Harman et al., 2004). La colonización implica la habilidad para adherirse y reconocer raíces, penetrar y resistir metabolitos tóxicos producidos en respuesta a la invasión de organismos extraños, sean o no patógenos. (Benítez, et al., 2004). Así mismo Trichoderma frecuentemente incrementa el crecimiento de raíces y su desarrollo, productividad del cultivo, resistencia a estrés abiótico y la toma y uso de nutrientes (Arora y Elander, 1992) citado por Benítez 2004). La productividad de cultivos en campo puede incrementarse cerca del 300% después de la adición de Trichoderma hamatum o Trichoderma koningii (Benítez, 2004). Se ha observado que muchas cepas de Trichoderma son capaces de inducir resistencia sistémica en las plantas, ya que aplicadas en la rizosfera, producen protección contra patógenos del suelo o foliares. Esta resistencia viene acompañada en muchos casos de un aumento de actividades peroxidasa y quitinasas en zonas distantes de la raíz (Yedidia et al., 1999). Las cepas de Trichoderma son generalmente más resistentes a compuestos como fitoalexinas, flavonoides y terpenoides, derivados fenólicos, agliconas que muchos hongos: sin embargo su habilidad a colonizar fuertemente raíces de plantas depende de la capacidad de cada cepa a tolerar estos. Esta resistencia es considerada un requerimiento esencial para la colonización de plantas, siendo asociada con la presencia de sistemas de transporte ABC en cepas de Trichoderma (Harman et al., 2004). Algunas especies de Trichoderma han sido reportadas como estimuladoras de crecimiento en especies tales como clavel, crisantemo, pepino, berenjena, arveja, rábano, tabaco, tomate, lechuga, zanahoria, papa, algodón, fríjol y pastos ornamentales (www.soil-fertility.com ).

25 Algunos autores han demostrado el efecto inductor en el crecimiento y desarrollo de las plantas por parte de Trichoderma spp., es así como (Yossen et al.2003), citado por (Castro y Rivillas 2006), demostraron que al incorporar T. harzianum (TL 98) en germinadores de lechuga, además de reducir el daño causado por R. solani, el antagonista promovió el crecimiento de las plantas. Igualmente, (Inbar, et al 1994), citado por ( Castro y Rivillas 2006), observaron que aplicando T. harzianum en semilleros de pepino y de pimentón se incrementó significativamente el crecimiento de las plántulas, comparadas con aquellas que no recibieron la adición del hongo antagonista. Estos trabajos muestran el beneficio de aplicar hongos, como Trichoderma, desde la etapa de germinador para obtener plantas vigorosas y sanas. De la misma forma Se han realizado algunos estudios preliminares con Trichoderma para la estimulación del crecimiento sobre plantas de fríjol, donde los aislamientos seleccionados estimularon la germinación y presentaron un aumento en la altura de las plantas entre el 70 y 80%, y una ganancia en peso de un 60% aproximadamente, lo que supone un incremento en los rendimientos de este cultivo. Un ensayo similar realizado sobre pasto Estrella demostró que la ganancia en peso seco con algunos aislamientos es cercana al 23%, en longitud de las raíces y de estolones este incremento fue de un 30%. (www.soil-fertility.com ). Se han evaluado parámetros de crecimiento y desarrollo del control de la enfermedad de R. solani por parte de Trichoderma spp. Estudios desarrollados (Rincón et al., 1991) demostraron el efecto antagónico de Trichoderma sobre R. solani en semilleros de café, obteniendo una reducción de 55% en la incidencia de la enfermedad cuando inocularon el sustrato con el hongo antagonista (Trichoderma 1644). 2.3 Trichoderma en el biocontrol El biocontrol por parte de trichoderma en el manejo integrado de enfermedades en campo, causadas por hongos fitopatógenos, ha sido demostrada en su capacidad antagónica frente a agentes causales de pudriciones radiculares y

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