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Resumen
Una de las causas principales de pérdidas en el cultivo de la papa en Colombia es la Gota (Phytophthora infestans); para su control se requieren aplicaciones frecuentes de fungicidas que contaminan suelo y aguas, favorecen la aparición de biotipos tolerantes del patógeno e incrementan los costos de producción. El presente estudio evaluó una alternativa para combatir el patógeno con el uso de metabolitos bacterianos que causan lisis de las zoosporas y retrasan la colonización de la planta por P. infestans. A tal fin se estudió la producción de biosurfactantes bacterianos y su efectividad biológica sobre zoosporas de P. infestans; para ello se seleccionaron e identificaron dos cepas de Pseudomonas fluorescens (021V y 039T) según su capacidad lítica y la producción del metabolito por fermentación. Mediante colorimetría se encontró que el biosurfactante obtenido es un glicolípido tipo ramnolípido. Para estimar la producción del metabolito se evaluaron tres medios de cultivo y se determinó que el medio mínimo de sales con glicerol al 2% incubado a 30°C fue el que brindó las mejores condiciones para la producción del biosurfactante bacterial. Los bioensayos para la determinar el efecto de los sobrenadantes bacterianos sobre la colonización del patógeno y su persistencia en foliolos de papa, mostraron que el sobrenadante producido por la cepa 021V redujo en 60% la enfermedad. Finalmente, no se encontró un efecto inhibitorio del metabolito sobre otros hongos y bacterias.
Erika Patricia Martínez, Corporación Colombiana de Investigación Agropecuaria (Agrosavia)
Investigadora master asistente, Laboratorio de Fitopatología, Grupo de Manejo Integrado de Plagas, Centro de Investigación Tibaitatá, Mosquera
(Cundinamarca).
Jairo Antonio Osorio, Corporación Colombiana de Investigación Agropecuaria (Agrosavia)
Investigador principal, Laboratorio de Fitopatología, Grupo de Manejo Integrado de Plagas, Centro de Investigación Tibaitatá, Mosquera (Cundinamarca).
Abad, Z. y J. Abad. 1997. Another look at the origin of late blight of potatoes, tomatoes, and pear melon in the Andes of South America. Plant Dis 81(6): 682-688. https://doi.org/10.1094/PDIS.1997.81.6.682
Abbas, T., K. Fatemeh y S. Mazaheri. 2004. Improved production of rhamnolipids by Pseudomonas aeruginosa mutant. Iran Biomed J 8(1): 25-39.
Agrios, G. 2002. Fitopatología. 2a ed., Editorial Limusa S.A. México D.F. pp. 310-320. Agrios, G. 2005. Plant pathology. 5th ed., Elsevier Academic Press, Londres. pp. 425.
Agrocadenas. 2006. La cadena de la papa de la papa. Una mirada global de su estructura y dinámica 1991-2005. Documento de trabajo No. 100. Bogotá, Colombia. 38 p.
Alemany, J. 2001. Caracterizació de metabólits produits per soques de Pseudomonas fluorescens efectives en el control biòlogic de fong fitopatòges. Tesis doctoral. Universitad de Girona. Instituto de Tecnología Agroalimentaria. Departamento de Ingeniería Química, Agraria y Tecnología Agroalimentaria. Girona. España. 271 p.
Alexopoulos, C.J., M. Blockwell y C.W. Mims. 1996. Introductory mycology. 4ª ed., Editorial John Wiley and Sons, New York. pp 717-723.
Barragán, N. 2004. Selección y evaluación de bacterias productoras de biosurfactantes para el control potencial de Phytophthora infestans (Mont.) De Bary. Tesis pregrado. Pontificia Universidad Javeriana. Facultad de Ciencias. Carrera de Microbiología Industrial. Bogotá, Colombia. 103 p.
Blakeman, J. y D. Parbery. 1977. Stimulation of appressorium formation in the Colletotrichum acutatum by phylloplane bacteria. Physiol Plant Pathol 11: 313-325. https://doi.org/10.1016/0048-4059(77)90074-1
Cevipapa. 2004. El cultivo de la papa en Colombia. En: http://www.cevipapa.org.co/cultivo. Consulta: noviembre de 2004.
Deacon, J. 2004. The microbial world: fungal zoospore. En: University of Edinburgh, Institute of Cell and Molecular Biology. http://helios.bto.ed.ac.uk/bto/microbes/zoospores.htm. Consulta: agosto 2005.
Desai, J. e I. Banat. 1997. Microbial production of surfactant and their commercial potential. Microbiol. Mol. Biol. R. 1(1): 47-64. Deziel, E., F. Lepine, S. Milot y R. Villemur. 2000. Mass spectrometry monitoring of rhamnolipids from a growing culture of Pseudomonas aeruginosa strain 57RP. Biochim Biophys Acta 1485 (2-3): 145-152. https://doi.org/10.1016/S1388-1981(00)00039-1
EPA. U.S. Environmental Protection Agency. 2003. Prevention Division Office of Pesticide. Rhamnolipid biosurfactant (PC Code 110029). Programs Biopesticides and Pollution. Federal Register: 68 (90).
Gorovits, R. y O. Yarden. 2003. Environmental suppression of neurospora crassa cot-1 hyperbranching: a link between COT1 kinase and stress sensing. Eukaryot Cell 2(4): 699-707. https://doi.org/10.1128/EC.2.4.699-707.2003
Haba, E., A. Pinazo, A. Jáuregui, M. Espuny, M. Infante y A. Manresa. 2003. Physicochemical characterization and antimicrobial properties of rhamnolipids produced by Pseudomonas aeruginosa. Biotech. Bioengin. 81(3): 316-322. https://doi.org/10.1002/bit.10474
Jaramillo, S. 2003. Phytophthora infestans (Mont) de Bary. Monografía. Universidad Nacional de Colombia. Facultad de Ciencias Agropecuarias. Medellín. Colombia. 137 p.
Jonghe, K., I. De Dobbelaere, R. Sarrazyn y M. Höfte. 2005. Control of Phytophthora cryptogea in the hydroponic forcing of witloof chicory with the rhamnolipid-based biosurfactant formulation PRO1. Plant Pathol. 54: 219-226. https://doi.org/10.1111/j.1365-3059.2005.01140.x
Kim, B., J. Lee y B. Hwang. 2000. In vivo and in vitro antifungal activity of ramnolipid B, a glycolipid antibiotic against Phytophthora capcisi and Colletotrichum orbiculare. Pest Manag. Sci. 56: 1029-1035. https://doi.org/10.1002/1526-4998(200012)56:12<1029::AID-PS238>3.0.CO;2-Q
Koneman, E. 1990. Diagnóstico microbiológico. Editorial Médica Panamericana S.A. Buenos Aires, Argentina. 533 p.
Lang, S. y D. Wullbrandt. 1999. Rhamnose-lipids biosynthesis, microbial production and application potential. Minireview. Appl. Microbiol. Biotechnol. 51: 22-32. https://doi.org/10.1007/s002530051358
Laurentin, A. y C. Edwars. 2003. A microtiter modification of the antrone-sulfuric acid colorimetric assay for glucose-based carbohydrates. Anal. Biochem. 315: 143-145. https://doi.org/10.1016/S0003-2697(02)00704-2
McCracken, A. y T.R. Swinburne. 1979. Siderophores produced by saprophytic bacteria as stimulants of germination of conidia of Colletotrichum musae. Physiol. Plant Pathol. 15: 331-340. https://doi.org/10.1016/0048-4059(79)90084-5
Nærstad, R., A. Hermansen y T. Bjor. 2007. Exploiting host resistance to reduce the use of fungicides to control potato late blight. Plant Pathol. 56: 156 -166. https://doi.org/10.1111/j.1365-3059.2006.01491.x
Nielsen, T., D. Sorensen, C. Tobiasen, B. Andersen, C. Christophersen, M. Givskov y J. Sorensen. 2002. Antibiotic and biosurfactant proprieties of cyclic lipopeptides produced by fluorescent Pseudomonas spp. from the sugar beet rhizosphere. Appl. Environ. Microbiol. 68(7): 3416-3423. https://doi.org/10.1128/AEM.68.7.3416-3423.2002
Ristaino, J.B. y S. Johnston. 1999. Ecologically based approaches to management of Phytophthora blight on bell pepper. Plant Dis 83(12): 1080-1089. https://doi.org/10.1094/PDIS.1999.83.12.1080
Riveros, F., R. Sotomayor, V. Rivera, S. Secor y B. Espinoza. 2003. Resistance of Phytophthora infestans (Montagne) de Bary to metalaxyl in potato crops in Northern Chile. Agric. Téc. 63(2) p.117-124. https://doi.org/10.4067/S0365-28072003000200001
Rosero, G., A. Pimienta, F. Dugarte y F. Carvajal. 2003. Parameters examination of biosurfactant production at laboratory scale. Cien. Tecnol. Futuro 2(4): 35-42.
Sánchez, M.P. 1994. Manual de procedimientos en bacteriología clínica. Biobacter Ltda. Santafé de Bogotá, Colombia. 256 p.
Santa Anna, L., G. Sebastián, E. Menezes, T. Alves, A. Santos, N. Pereira y D. Freire. 2002. Production of biosurfactants from Pseudomonas aeruginosa PA1 isolated in oil enviroments. Braz. J. Chem. Eng. 19(2): 159-166. https://doi.org/10.1590/S0104-66322002000200011
Sapan, C., R. Lundblad y N. Price. 1999. Colorimetric protein assay techniques. Biotechnol. Appl. Biochem. 29: 99-108.
Siegmund, I. y F. Wagner. 1991. New method for detecting rhamnolipids excreted by Pseudomonas Swinburne species during growth on mineral agar. Biotechnol. Tech. 5: 265 -268. https://doi.org/10.1007/BF02438660
Slifkin, M. 2000. Tween 80 opacity test responses of various Candida species. J. Clin. Microbiol. 38(12): 4626-4628. https://doi.org/10.1128/JCM.38.12.4626-4628.2000
Souza, J. de, M. de Boer, P. de Waard, T. Beek y J. Raaijmakers. 2003. Biochemical, genetic, and zooporidal propierties of cyclic lipopéptido surfactant produced by Pseudomonas fluorescens. Applied and environmental microbiology. 69(12): 7161- 7172. https://doi.org/10.1128/AEM.69.12.7161-7172.2003
Souza, J. de. 2002. Distribution, diversity, and activity of antibiotic-production of Pseudomas spp. Tesis doctoral. Wageningen University. Netherlands. 161 p.
Stanghellini, M. y R. Miller. 1997. Biosurfactants: Their identity and potencial efficacy in the biological control of zoosporic plant pathogens. Phytopathol. 81 (1): 1-12. https://doi.org/10.1094/PDIS.1997.81.1.4
Torres, H. 2002. Tizón tardío. En manual de las enfermedades más importantes en el Perú. Centro Internacional de la Papa (CIP). Lima, Perú. pp. 5-12.
Tran, H., A. Ficke, T. Asiimwe, M. Höfte y J.M. Raaijmakers. 2007. Role of the cyclic lipopeptide massetolide A in biological control of Phytophthora infestans and in colonization of tomato plants by Pseudomonas fluorescens. New Phythol. 175: 731-742. https://doi.org/10.1111/j.1469-8137.2007.02138.x
Tuleva, B.K., Ivanov, G.R. y N. Christova. 2002. Biosurfactant production by a new Pseudomonas putida strain. Z. Naturforsch. 57: 356-360. https://doi.org/10.1515/znc-2002-3-426
Vega, S. 2004. Evaluación de compuestos inductores de resistencia contra Gota (Phytophthora infestans) en papa (Solanum tuberosum ssp. tuberosum) en condiciones controladas. Tesis pregrado. Universidad Pedagógica y Tecnológica de Colombia. Facultad de Ciencias Agropecuarias. Escuela de Ingeniería Agronómica. Tunja, Colombia. 115p.
Vleeshouwers, V., W. van Dooijeweert, F. Govers, S. Kamoun y L. Colon. 2002. The hypersensitive response is associated with host and nohost resistance to Phytophthora infestans. Planta.210: 853-864. https://doi.org/10.1007/s004250050690
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