Bacterias solubilizadoras de fosfatos aisladas de Vanilla spp. para el biocontrol de Fusarium spp.
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Date
2024
Authors
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Publisher
Pontificia Universidad Javeriana Cali
Abstract
La Vainilla es una orquídea hemiepifita que crece en el neotrópico, la cual pertenece a la familia Orchidaceae. Para el 2023, en Colombia se han encontrado más de 4.300 especies de orquídeas, esta variedad en el género ofrece una amplia gama y diversidad en los sabores de las especies de Vainilla. Esta planta posee gran importancia económica a nivel mundial, debido su compuesto principal, el 4-hidrixi-3-metoxibenzaldehido (vainillina). Gracias a este y otros factores de relevancia económica y social, se ha generado la necesidad de buscar diferentes métodos para controlar la diversidad de microorganismos fitopatógenos que perturban los cultivos comerciales de esta especie. Los hongos del género Fusarium afectan una gran variedad de especies de vainilla con extensiones de cultivo comerciales en países como México, Indonesia, Australia, India, China y Puerto Rico, lo que genera pérdidas cercanas al 80% de la producción de esta planta, relacionándose mayoritariamente con las especies Fusarium oxysporum f. sp. vanillae y F. oxysporum f.sp. radicis-vanillae. Son diversas las técnicas de manejo integrado que se utilizan en agricultura para disminuir la acción de los patógenos. Entre los principales métodos de biocontrol se encuentran los mediados por bacterias rizosféricas, entre ellas las Bacterias Solubilizadoras de Fosfatos (BSF). Las BSF representan un 10% de la microbiota del suelo encargada de los ciclos del fosforo (P) en el suelo, debido a la producción de metabolitos secundarios, ácidos y protones que ayudan a la disponibilidad de este elemento, el cual es importante para procesos de nutrición de las plantas; igualmente, las BSF pueden cumplir el papel de inhibidoras del crecimiento microbiano, esto evidenciado en estudios de investigación. El objetivo de esta tesis, estilo monografía, es realizar revisión de literatura científica para evidenciar lo que existe sobre bacterias como antagonistas de Fusarium spp. enfocándose específicamente en BSF que están asociadas a la rizósfera de especies de vainilla presentes en Colombia y el mundo. El tema que se plantea es de interés dentro de la investigación para la producción de vainilla comercial, pues se deben identificar los mecanismos de biocontrol que emplean las BSF y analizar la relación que se presenta con su principal actividad que es solubilizar fosfatos y su capacidad biocontroladora sobre microorganismos fitopatógenos.
Description
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Vanilla, a hemiepiphytic orchid native to the Neotropics, holds significant global economic importance, primarily attributed to its principal compound, 4-hydroxy-3-methoxybenzaldehyde (vanillin). With 120 orchid species identified in tropical regions, including 25 reported in Colombia, the economic and social relevance of vanilla has led to a demand for diverse methods to manage the array of phytopathogenic microorganisms affecting commercial crops. Fungi belonging to the Fusarium genus, particularly Fusarium oxysporum f.sp. vanillae and F. oxysporum f.sp. radicis-vanillae, pose a substantial threat to vanilla crops in countries such as Mexico, Indonesia, Australia, India, China, and Puerto Rico. This results in staggering losses, reaching around 80% of vanilla production. Integrated pest management techniques, including biocontrol methods, have emerged as crucial strategies in agriculture. Notably, rhizospheric bacteria, specifically phosphate-solubilizing bacteria (BSF), have gained prominence. BSF, constituting approximately 10% of soil microbiota, play a pivotal role in phosphorus cycling, essential for plant nutrition. Their production of secondary metabolites and acids not only aids in phosphorus availability but also showcases inhibitory effects on microbial growth, as evidenced by research studies. This monograph-style thesis aims to conduct a comprehensive literature review on bacteria acting as antagonists against Fusarium spp., with a specific focus on BSF associated with the rhizosphere of vanilla species in Colombia and globally. The research addresses a critical aspect of commercial vanilla production, aiming to identify the biocontrol mechanisms employed by BSF. Additionally, it delves into analyzing the correlation between their primary activity of phosphate solubilization and their biocontrol efficacy against phytopathogenic microorganisms.
Keywords
Vainilla, Fusarium spp., Bacterias, Bacterias solubilizadoras de fosfatos (BSF), Biocontrol, Rizosfera, Interacción planta-microorganismo, Manejo Integrado de Fitoenfermedades, Vanilla, Phosphate-solubilizing bacteria (BSF), Rhizosphere, Plant-microbe interactions, Agricultural management