Hongos del género-forma Rhizoctonia como biocontroladores de Fusarium spp. en accesiones de Vanilla planifolia in vitro
Loading...
Date
2023
Authors
Director
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
Pontificia Universidad Javeriana Cali
Abstract
La vainilla es un cultivo de alta importancia económica a nivel mundial. Sin embargo, los métodos tradicionales de cultivo hacen que las plantas sean altamente susceptibles al ataque de hongos fitopatógenos. La fusariosis que se relaciona principalmente con el hongo Fusarium oxysporum f. sp. vanillae (Fov), es la enfermedad que causa mayores pérdidas en la producción comercial de vainilla. En este trabajo se utilizaron pruebas duales para identificar el mecanismo de biocontrol in vitro de tres cepas del género-forma Rhizoctonia endófito de raíces de orquídeas (Bv3, Er1 y Er19) sobre tres cepas de Fusarium spp. asociadas al tejido sintomático de V. planifolia (1Fov, 2Fov y 3Fs). Posteriormente, se realizaron pruebas de biocontrol in vitro / in vivo en plantas de dos accesiones de V. planifolia, provenientes de Colombia (NSF021) y México (NSF092), con el fin de evaluar el efecto de las cepas del género-forma Rhizoctonia sobre el desarrollo de la fusariosis inducida por 1Fov. Los síntomas de la fusariosis se registraron cada dos días durante 15 días, utilizando una escala de severidad y midiendo el tejido de raíz afectado por 1Fov. Por otro lado, se utilizaron cortes histológicos para caracterizar la colonización del género-forma Rhizoctonia en el tejido de raíz de plantas de dos meses de desarrollo. En las pruebas duales se encontró que las cepas del género-forma Rhizoctonia pueden actuar a través de los mecanismos de antibiosis y competencia por espacio y nutrientes. No obstante, el crecimiento de las tres cepas de Fusarium spp. disminuyó sólo en presencia de Er19 (Ceratobasidium sp.). En las pruebas de biocontrol in vitro / in vivo, no se encontraron diferencias estadísticas o biológicas entre las plantas previamente tratadas con las cepas de Tulasnella spp. (Bv3 y Er1) y las que se inocularon solo con 1Fov. Mientras que las plantas tratadas con Er19 fueron estadísticamente diferentes del resto de los tratamientos, presentaron la mayor expresión de sintomatología y el desarrollo más rápido de la enfermedad. Por otra parte, se observaron diferentes patrones de colonización del género-forma Rhizoctonia dependiendo de la accesión. No se hallaron hifas de Er1 penetrando el tejido de la accesión NSF021. Las cepas Er19 y Bv3 penetraron las células de la rizodermis y llegaron hasta el córtex en ambas accesiones. Los resultados obtenidos demuestran la necesidad de continuar estudiando el potencial simultáneo del género-forma Rhizoctonia como simbionte mutualista en vainilla y agente de biocontrol sobre Fusarium spp. Además, se destaca la importancia de evaluar en futuras investigaciones otros factores que puedan afectar la actividad del microorganismo biocontrolador y su relacionamiento con el hospedero.
Description
item.page.descriptioneng
Vanilla is a crop of high economic importance worldwide. However, traditional cultivation methods make the plants highly susceptible to attack by phytopathogenic fungi. Fusarium wilt, which is mainly related to the fungus Fusarium oxysporum f. sp. vanillae (Fov), is the disease that causes the greatest losses in commercial vanilla production. In this study, dual tests were used to identify the in vitro biocontrol mechanism of three strains of the orchid root endophyte Rhizoctonia genus-form (Bv3, Er1, and Er19) on three strains of Fusarium spp. associated with symptomatic tissue of V. planifolia (1Fov, 2Fov, and 3Fs). Subsequently, in vitro/in vivo biocontrol tests were performed on plants of two accessions of V. planifolia, from Colombia (NSF021) and Mexico (NSF092), to evaluate the effect of Rhizoctonia form-genus strains on the development of Fusarium wilt induced by 1Fov. Fusarium wilt symptoms were recorded every two days for 15 days using a severity scale, and the root tissue affected by 1Fov was measured. Also, histological sections were used to characterize the colonization of the Rhizoctonia genus-form in root tissue of two-month-old plants. In the dual tests, it was found that Rhizoctonia genus-form strains can act through the mechanisms of antibiosis and competition for space and nutrients. However, the growth of the three strains of Fusarium spp. decreased only in the presence of Er19 (Ceratobasidium sp.). In in vitro / in vivo biocontrol tests, no statistical or biological differences were found between plants previously treated with Tulasnella spp. strains (Bv3 and Er1) and those inoculated only with 1Fov. While plants treated with Er19 were statistically different from the rest of the treatments, they showed the highest expression of symptomatology and the fastest development of disease. Different colonization patterns of the Rhizoctonia genus-form were observed depending on the accession. No hyphae of Er1 were found penetrating the tissue of accession NSF021. Strains Er19 and Bv3 penetrated the rhizodermis cells and reached the cortex in both accessions. The results obtained demonstrate the need to continue studying the simultaneous potential of the Rhizoctonia form-genus as a mutualistic symbiont in vanilla and as a biocontrol agent on Fusarium spp. In addition, they highlight the importance of evaluating in future research other factors that may affect the activity of the biocontrol microorganism and its relationship with the host.
Keywords
Fusariosis, Patogenicidad, Control biológico, Enfermedad fungosa, Micorriza de orquídeas, Tulasnella, Ceratobasidium, Fusarium wilt, Pathogenicity, Biological control, Fungal disease, Orchid mycorrhizae