CHARACTERIZATION OF BENEFICIAL MICROORGANISMS FOR THE BIOLOGICAL CONTROL OF RICE PATHOGENS
Keywords:
Antagonistic, espermosphere, phyllosphere, fungi and bacteria, rhizosphere.Abstract
Prospection, identification and characterization of antagonistic microorganisms against pathogens in the rhizosphere, phyllosphere and espermosphere in rice plants in Panama was developed. For this, samples were taken from these three sections of a variety GAB 8 (Oryza sativa), in a plot under the modality of organic agriculture. Fungi and bacteria were isolated determining differences in the total of isolates for phenological phases variable (vegetative, flowering, maturation), sections of the rhizosphere (soil section, root section, soil + root interphase), sections of the phyllosphere (base, center, apex) and seeds (espermosphere). The antagonistic capacity of bacteria and fungi was evaluated against the phytopathogenic bacterium Burkholderia glumae and the fungus Pyricularia oryzae. The highest inhibitory capacity against B. glumae was observed in strains of the genus Bacillus, as well as Lactobacillus plantarum, Brevibacillus bortelensis and Aeromonas sp. The fungal strains that showed antagonistic activity against P. oryzae, correspond to Aspergillus flavus, Aspergillus niger, Aspergillus sp., Penicillium sp., Trichoderma sp. and Fusarium sp.
Downloads
References
Acebo, Y., Hernández, A., Rives, N., Velásquez, M., y Hernández-Lauzardo, A. (2011). Perspectivas Del Uso De Bacterias Rizosféricas en el control de Pyricularia grisea (Cooke Sacc.) En el cultivo del arroz (Oryza sativa L.). Revista Colombiana de Biotecnología, 13(1), 16-22. http://www.scielo.org.co/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0123-34752011000100003
Alviz M, L., Pérez G, A., y Pérez-Cordero, A. (2017). Efecto inhibitorio de compuestos tipo metabolitos de bacterias endófitas contra Colletotrichum gloeosporioides y Burkholderia glumae. Revista Colombiana De Ciencia Animal - RECIA, 9(S1), 18-25. https://doi.org/10.24188/recia.v9.nS.2017.516
Astorga-Quirós, K., Meneses-Montero, K., Zúñiga-Vega, C., Brenes-Madriz, J. A., y Rivera-Méndez, W. (2014). Evaluación del antagonismo de Trichoderma sp. y Bacillus subtilis contra tres patógenos del ajo. Revista Tecnología En Marcha, 27(2), 82-91. https://doi.org/10.18845/tm.v27i2.1929
Ávila, C., Goretti, R., y Lizcano, T. (2014). Aislamiento de Trichoderma sp., en las unidades productivas agrícolas del Centro de Formación Agroindustrial La Angostura de Campoalegre (Huila). Revista Agropecuaria Y Agroindustrial La Angostura, 1(1), 15-20. https://revistas.sena.edu.co/index.php/raaa/article/view/145
Badía, M., Hernández, B., Murrel, J., Mahillon, J., y Pérez., M. (2011). Aislamiento y Caracterización de Cepas de Bacillus asociadas al cultivo del arroz (Oryza sativa L.). Revista Brasileira de Agroecologia, 6(1), 90-99. https://orgprints.org/id/eprint/23097/1/Bad%C3%ADa_Aislamiento.pdf
Benitez, S., Bentley, J., Bustamante, P., Sánchez, L., y Corralez, L. (2007). Aislamiento de los microorganismos cultivables de la rizósfera De Ornithogalum umbellatum y evaluación del posible efecto biocontrolador en dos patógenos del suelo. NOVA, 5(8), 147-153. https://doi.org/10.22490/24629448.383
Berg G., Grube, M., Schloter, M., y Smalla, K. (2014). Unraveling the plant microbiome: looking back and future perspectives. Front Microbiol. 5,148. doi: 10.3389/fmicb.2014.00148 PMID: 24926286; PMCID: PMC4045152; Unraveling the plant microbiome: looking back and future perspectives - PubMed (nih.gov)
Calvo, P., Meneses, L., y Zúñiga, D. (2008). A study of potato (Solanum tuberosum) crop rhizosphere microbial population in highland zones. Ecología Aplicada, 7(1,2), 141-148.
Calvo, P., y Zuñiga D. (2010). Caracterización fisiológica de cepas de Bacillus spp. aisladas de la rizósfera de papa (Solanum tuberosum). Ecología aplicada, 9,(1), 31-39. http://www.scielo.org.pe/scielo.php?pid=S1726-22162010000100004&script=sci_arttext&tlng=en
Chanway, C., y Nelson, L. (1991). Tissue culture bioassay for plant growth promoting rhizobacteria. Soil Biology and Biochemistry, 23,(4), 331-333. https://doi.org/10.1016/0038-0717(91)90187-O
Cordier, T., Robin, C., Capdevielle, X., Fabreguettes, O., Desprez, M., y Vacher, C. (2012). The composition of phyllosphere fungal assemblages of European beech (Fagus sylvatica) varies significantly along an elevation gradient. New Phytologist., 196(2), 510–519. https://doi.org/10.1111/j.1469-8137.2012.04284.x
Correa, F., Pérez, C., y Saavedra, E. (2007). Añublo bacterial de la panícula del arroz. Revista Arroz, 57(468), 26-32.
Mora-Cristancho, J., Zea, S., y Gil-Agudelo, D. (2009). Actividad Antagónica entre Bacterias Epibióticas Aisladas de Esponjas Marinas del Caribe Colombiano y su Relación con la Macroepibiosis. Boletín de Investigaciones Marinas y Costeras - INVEMAR, 38(1), 25-38. http://www.scielo.org.co/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0122-97612009000100002
Cruz, M. F. A., Ríos, J. A., Araujo, L., y Rodríguez, F. Á. (2016). Infection process of Pyricularia oryzae on the leaves of wheat seedlings. Tropical plant pathology, 41(2), 123-127. https://www.cabdirect.org/cabdirect/abstract/20163167418
Degrassi, G., Devescovi, G., Kim, J., Hwang, I., y Venturi V. (2008). Identification, characterization and regulation of two secreted polygalacturonases of the emerging rice pathogen Burkholderia glumae. FEMS Microbiology Ecology, 65(2), 251-262. https://doi.org/10.1111/j.1574-6941.2008.00516.x
García G., M. L., Sánchez-Yáñez, J. M., Peña-Cabriales, P., y Moreno, Z. (1995). Respuesta del maíz (Zea mayz L.) a la inoculación con bacterias fijadoras de nitrógeno. Terra, 17, 71-80.
Heijnen, C. E., y Van Veen, J. A. (1991). A determination of protective microhabitats for bacteria introduced in soil. FEMS. Microbiol. Eco. 85(1), 73-80. https://doi.org/10.1111/j.1574-6968.1991.tb04699.x
Hajek, A. (2007). Natural enemies. Cambridge press.
Helyer, N., Cattlin, N., y Brown, K. (2014). Biological Control in plant protection. Second edition. CRC press.
Infante, D., Martínez, B., González, N., y Reyes, Y. (2009). Mecanismos de Acción de Trichoderma sp., Frente a Hongos Fitopatógenos. Revista de Protección Vegetal, 24(1), 14-21. http://scielo.sld.cu/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S1010-27522009000100002
Instituto Interamericano de Cooperación para la Agricultura. (2009). Plan de Acción para la Competitividad de la Cadena de Arroz de Panamá: Hacia un Mecanismo de Reconocimiento de la Calidad. Plan de Acción para la Competitividad de la Cadena de Arroz de Panamá. San José, Costa Rica. https://repositorio.iica.int/handle/11324/18962
Islam, M., Rahman, M., Pandey, P., Jha, C., y Aeron, A. (2016). Bacilli and Agrobiotechnology. Springer.
Jaramillo, D. (2002). Introducción a la Ciencia del Suelo. Medellín, Colombia: Universidad Nacional de Colombia. https://repositorio.unal.edu.co/bitstream/handle/unal/70085/70060838.2002.pdf?sequence=1&isAllowed=y
Kavanagh, K. (2005). Fungi Biology and applications John Wiley & Sons. UK.
Leveau, J. H., y Lindow. S. E. (2001)."Appetite of an epiphyte: Quantitative monitoring of bacterial sugar consumption in the phyllosphere." PNAS, 98, 3446-3453. https://doi.org/10.1073/pnas.061629598
Lindow, S., y Brandl, M. (2003). Microbiology of the phyllosphere. Applied Environmental Microbiology, 69(4), 1875-1883. Lindow SE, Brandl MT. Microbiology of the phyllosphere. Appl Environ Microb 69: 1875-1883 (researchgate.net)
Newman, E. (1985). The rhizosphere: carbon sources and microbial populations. En H. Fitter (Ed.). Ecological interactions in soil plants, microbes and animals (pp. 107-122). Blackwell Scientific Publ., Oxford, UK.
Nishijima, T., Toyota, K., y Mochizuki, M. (2005). Predominant culturable Bacillus species in Japanese Arable soils and their potencial as biocontrol agents. Microbes and Environment, 20, 61-68. https://doi.org/10.1264/jsme2.20.61
Organización de las Naciones Unidas para la Agricultura y la Alimentación. (2018). Portal del Suelos de La FAO. http://www.fao.org/soils-portal/about/definiciones/es/
Pérez, E., Bernal, A., Milanés, P., Sierra, Y., Leiva, M., Marín, S., y Monteagudo, O. (2018). Eficiencia de Trichoderma harzianum (cepa A-34) y sus filtrados en el control de tres enfermedades fúngicas foliares en arroz. Bioagro, 30(1), 17-26. https://ve.scielo.org/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S1316-33612018000100002
Petersohn, A., Brigulla, M., Haas, S., Hoheisel, J., Lker, U., y Hecker, M. (2001). Global Analysis of the General Stress Response of Bacillus subtilis. Journal of Bacteriology, 183, 5617-5631. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/11544224/
Quesada, A., y García., F. (2014). Burkholderia glumae in The Rice Crop in Costa Rica. Agronomía mesoamericana, 25(2), 371-381. a15v25n2.pdf (scielo.sa.cr)
Rodríguez, J. (2016). Magnaporthe oryzae, Un Hongo de Difícil Control y de Efectos Devastadores en Nuestros Cultivos de Arroz. Centro de Biotecnología y Genómica de Plantas UPM-INIA. Parque Científico y Tecnológico de la UPM. https://www.interempresas.net/Grandes-cultivos/Articulos/158284-Magnaporthe-oryzae-hongo-dificil-control-efectos-devastadores-nuestros-cultivos-arroz.html
Schulz, B., Boyle, C., Draeger, S., Rommert, A., y Krohn, K. (2002). Endophitic fungi: a source of novel biologically active secondary metabolites. Mycological research, 106(9), 996-1004. https://doi.org/10.1017/S0953756202006342
Suarez, L., y Rangel A. (2013). Isolation of microorganisms for biological control the Moniliophthora roreri. Acta Agron, 62(4), 370 – 378. http://www.scielo.org.co/scielo.php?script=sci_abstract&pid=S0120-28122013000400011&lng=en&nrm=iso&tlng=en
Stephens, C. (1998). Bacterial sporulation: A question of commitment? Current Biology, 8, 45-48. https://doi.org/10.1016/S0960-9822(98)70031-4
Valdez-Núñez, R., Ríos-Ruíz, W., Ormeño-Orillo, E., Torres-Chávez, E., y Torres-Delgado, J. (2020). Caracterización genética de bacterias endofíticas de arroz (Oryza sativa L). Revista Argentina de Microbiología, 52, 315-332. https://doi.org/10.1016/j.ram.2019.12.002
Villarreal-Delgado, M. F., Villa-Rodríguez, E. D., Cira-Chávez, L. A., Estrada-Alvarado, M. I., Parra-Cota, F. I., y de los Santos-Villalobos, S. (2018). El género Bacillus como agente de control biológico y sus implicaciones en la bioseguridad agrícola. Revista Mexicana de Fitopatología, 36(1), 95-130. https://www.rmf.smf.org.mx/ojs/index.php/RMF/article/view/100
Villarreal, J., y Name, B. (1996). Técnicas analíticas del laboratorio de suelos. IDIAP. Divisa, Herrera. Panamá. 126 pp.
Villarreal, J., y Name, B. (2003). Dinámica biológica y de nutrimentos en un ultisol con diferente cobertura vegetal, Calabacito Panamá, 1990-1996. Ciencia Agropecuaria, 13, 59-80. http://www.revistacienciaagropecuaria.ac.pa/index.php/ciencia-agropecuaria/article/view/333/271
Watanabe, M. (2010). Pictorial Atlas of Soil and Seed Fungi. third edition.
Downloads
Published
Issue
Section
License
Esta obra está bajo una licencia de Creative Commons Reconocimiento-NoComercial-CompartirIgual 4.0 Internacional.
