Caracterización fenotípica y genotípica de aislamientos de Pseudomonas fluorescentes con potencial de biocontrol de enfermedades de tallo y de vaina en arroz : aplicación del control biológico al manejo de enfermedades en arroz

Abstract

El arroz (Oryza sativa L.) es el cultivo regional más importante del litoral argentino, especialmente en Corrientes y Entre Ríos. La siembra directa y el monocultivo favorecen el desarrollo de enfermedades de tallo y vaina (ETV), principalmente de la Pudrición del Tallo (Sclerotium oryzae) y del complejo de Manchado de Vainas (Rhizoctonia oryzae, R. oryzae-sativae y R. solani). Estos patógenos sobreviven como esclerocios en el suelo. Las herramientas de control existentes son limitadas, porque los genotipos no presentan resistencia genética y los fungicidas disponibles producen un control parcial generando una amenaza ambiental. Un manejo sustentable con herramientas más inocuas es demandado. El objetivo de este trabajo fue caracterizar seis aislamientos nativos de Pseudomonas fluorescentes, con potencial de biocontrol sobre R. oryzae, R. solani y S. oryzae. Los aislamientos fueron caracterizados por producción de metabolitos difusibles, volátiles, HCN, sideróforos y proteasas, como potenciales mecanismos de acción. Posteriormente, fueron identificados a nivel de cepa y especie con técnicas moleculares. Además, se evaluó el efecto de su aplicación sobre la germinación de esclerocios de los patógenos y su aplicación en semillas in vitro. Todos los aislamientos produjeron más de un mecanismo, aunque el aislamiento denominado M1C se destacó por la efectividad de sus metabolitos para biocontrol. Todos fueron identificados como Pseudomonas fluorescens y tres cepas fueron diferenciadas molecularmente. Todas las cepas redujeron entre 80-100% la germinación de esclerocios de R. oryzae, M1C redujo 40% la germinación de esclerocios de S. oryzae y ninguna afectó la germinación de esclerocios de R. solani. Todas disminuyeron el crecimiento de hongos en semillas, sin mejorar el porcentaje de germinación. Por los atributos de la M1C, es propuesta como candidata con potencial biocontrol para investigaciones futuras. Este trabajo brinda información muy valiosa sobre la posibilidad de utilizar a P. fluorescens para el control de ETV, en Argentina

Rice is the most important crop in the littoral region, especially in Corrientes and Entre Ríos provinces. No-tillage system and monoculture favors the development of stem and sheath diseases (SSD), mainly Stem Rot (Sclerotium oryzae) and Sheaths Spots Complex (Rhizoctonia oryzae, R.oryzae-sativae and R. solani). These pathogens survive as sclerotia in the soil. Tools for diseases control are limited because genotypes do not have genetic resistance and available fungicides provide a partial control and generate a threat to the environment. Sustainable management is demanding tools more harmless. The objective of this work was characterized six isolates of fluorescent Pseudomonas with biocontrol potential on R. oryzae, R. solani and S. oryzae. The isolates were characterized for production of diffusible, volatile metabolites, HCN, siderophores and proteases as potential mechanisms of action. Furthermore were identified at species and strain level with molecular markers. Then, the effect of isolates on sclerotial germination and seed germination were evaluated in vitro. All isolates produced more than one potential mechanism, although the isolate called M1C was highlighted by the effectiveness of its metabolites for biocontrol. All isolates were identified as Pseudomonas fluorescens and three strains were differenced based on molecular characterization. All strains reduced the sclerotial germination of R. oryzae between 80-100%, M1C reduced 40% sclerotial germination of S. oryzae, but none affected sclerotial germination of R. solani. Furthermore all strains reduced the fungal growth on seeds, without improving the germination percentage. By the attributes of the M1C, is proposed as candidate strain with biocontrol potential for additional researches. This work provides valuable information about the possibility of using P. fluorescens to control of SSD in Argentina.