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Ciencia & Tecnología

Bacterias marinas combatirían plagas en clavel y ñame

Una bacteria del género Paenibacillus tendría potencial para producir péptidos (molécula conformada por la unión de aminoácidos) que controlarían el crecimiento de los hongos Fusarium oxysporum f. sp. dianthi y Colletotrichum gloeosporioides, que atacan esos cultivos.

Bogotá D. C., 27 de septiembre de 2019Agencia de Noticias UN-

Colombia es uno de los principales productores de claveles en el mundo.

El ñame es muy importante en la Región Caribe como un alimento básico en la dieta de esta población.

Los investigadores de la UNAL han encontrado un gran potencial para el control de fitopatógenos en las bacterias que habitan en el mar.

El marchitamiento vascular causado por Fusarium oxysporum f. sp. dianthi es la enfermedad que más afecta al clavel.

El hongo Colletotrichum gloeosporioides puede reducir hasta en un 50 % el rendimiento de los cultivos de ñame.

Estos fueron los resultados de un estudio adelantado por Juan David Cárdenas Martínez, magíster en Ciencias – Química de la Universidad Nacional de Colombia (UNAL), después de analizar los compuestos producidos por 104 microorganismos aislados de ambientes marinos.

Dicho trabajo forma parte de los avances del grupo de investigación “Estudio y aprovechamiento de productos naturales marinos y frutas de Colombia”, en asocio con el Instituto de Biotecnología, con el objetivo de buscar nuevas formas para disminuir el impacto negativo que generan las infecciones por agentes fitopatógenos sobre cultivos de interés económico para el país.

En esa búsqueda, los investigadores de la UNAL han sido pioneros en abordar ambientes poco explorados, como el mar, que representan una fuente promisoria de microorganismos que por sus condiciones ambientales podrían producir enzimas y compuestos novedosos con una alta efectividad para controlar diversas plagas como bacterias, hongos, e incluso insectos.

Tal potencial se podría utilizar en procesos de base biotecnológica para la aplicación del microorganismo o sus compuestos en productos de uso agrícola como una alternativa al uso indiscriminado de plaguicidas de origen sintético, los cuales generan contaminación ambiental y resistencia en los microorganismos fitopatógenos.

En ese aspecto, el estudio del investigador Cárdenas se enfocó en evaluar 104 bacterias que miembros del grupo de investigación aislaron de ambientes marinos en 2013, como fuente de compuestos que sirvieran para el control de los hongos Fusarium oxysporum f. sp. dianthi, una de las principales plagas del clavel, y Colletotrichum gloeosporioides, que en el país ataca especialmente los cultivos de ñame.

Con estas 104 bacterias se realizaron ensayos para determinar si podían producir compuestos para combatir a estos dos hongos. Inicialmente se seleccionaron 29, por presentar un mayor potencial; después se eligieron las cinco más activas para evaluar las sustancias que podían generar por su metabolismo, a través de técnicas de espectroscopía de resonancia magnética nuclear (RMN) y de análisis multivariado de datos (MVDA).

Con estas pruebas finalmente se seleccionó la bacteria Paenibacillus sp. PNM-172 para realizar un estudio completo de su metabolismo, estableciendo que producía péptidos capaces de atacar efectivamente a los hongos del clavel y del ñame.

“Los péptidos que produce esta bacteria inhiben la germinación de las conidias de este hongo, que son las esporas que hacen que crezca”, explica el investigador, y añade que con esta información se espera hacer estudios de campo y directamente en las plantas, para analizar cómo puede colonizarla este microorganismo y si es posible emplearla para desarrollar un producto biotecnológico.

Hongos amenazantes

Los hongos sobre los que se realizaron las pruebas del potencial biocontrolador de las bacterias marinas fueron seleccionados por la amenaza que representan para el sector agrícola colombiano. Por una parte, Fusarium oxysporum f. sp. dianthi es el causante del marchitamiento vascular en los claveles, uno de los principales productos de exportación del país.

La enfermedad empezó en Colombia en 1975 por la frecuente importación de esquejes, o estacas de clavel contaminados procedentes de Holanda, Francia, Alemania, Israel y Estados unidos. Se caracteriza por la aparición unilateral de los síntomas propios del marchitamiento como consecuencia de un grave estrés hídrico. Al principio las raíces permanecen intactas, pero con la evolución de la enfermedad se pudren.

Por su parte, Colletotrichum spp. es uno de los hongos más comunes, capaz de infectar virtualmente cualquier cultivo, generando antracnosis y pudrimiento durante la poscosecha de frutas, verduras y plantas ornamentales.

La enfermedad causada por este hongo es relevante porque puede generar la pérdida total de la cosecha, y en Colombia el fitopatógeno Colletotrichum gloeosporioides afecta en particular al ñame, siendo la principal limitante fitosanitaria en el rendimiento de este cultivo, ya que puede reducir hasta en un 50 % la producción de este tubérculo, muy importante en la Región Caribe como un alimento básico en la dieta de esta población.

(Por: fin/ALP/MLA/LOF
)
N.° 734

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