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Tipo de material : bachelorThesis
Título : Evaluación de bacillus spp. Y su metabolismo en el control biológico de ovularia y fusarium en chocho (lupinus mutabilis sweet)
Autor : Grijalva Calderón, Adriana Carolina
Tutor : Yánez Mendizábal, Viviana del Rocío
Palabras clave : SISTEMA DE CONTROL BIOLÓGICO;CONTROL DE CULTIVO
Fecha de publicación : 2015
Editorial : Quito: Universidad de las Américas, 2016
Citación : Grijalva Calderón, Adriana Carolina (2015). Evaluación de bacillus spp. Y su metabolismo en el control biológico de ovularia y fusarium en chocho (lupinus mutabilis sweet). Facultad de Ingenierías y Ciencias Agropecuarias. UDLA. Quito. 112 p.
Resumen : El chocho andino o tarwi (Lupinus mutabilis Sweet) es una leguminosa de gran valor nutricional, especialmente para las poblaciones indígenas del Ecuador, donde constituye parte fundamental de la alimentación básica. Además, el chocho es uno de los cultivos de alta demanda y proyección internacional. Sin embargo, es necesario buscar alternativas amigables con el medio ambiente que permitan incrementar el rendimiento y disminuir los problemas sanitarios. En el Ecuador, entre los problemas fitosanitarios, las enfermedades fungosas causan daños importantes en el cultivo durante la fase de campo y reducen significativamente el rendimiento a la cosecha y el almacenamiento poscosecha. Entre estas enfermedades, la antracnosis causada por Colletotrichum acutatum reduce significativamente la producción. Otras enfermedades como Ovularia, Fusarium y otros patógenos fungosos pueden causar pérdidas especialmente durante el almacenamiento de la semilla. Tradicionalmente el control de enfermedades se hace utilizando fungicidas químicos, los cuales incrementan el costo de la producción y representan un incremento en la toxicidad del producto y los riesgos de la salud humana. Otras estrategias utilizadas por los agricultores es la siembra de semillas de variedades mejoradas agronómicamente por el Instituto Nacional Autónomo de Investigaciones Agropecuarias INIAP y la selección de semilla propia luego de la siembra y cosecha. Sin embargo, este último incrementa la incidencia y diseminación de las enfermedades por uso de materiales contaminados de baja calidad. Actualmente, el uso de métodos alternativos como el control biológico, resulta interesante gracias a que los productos biológicos tienen una toxicidad más baja que los fungicidas químicos y son biodegradables en cortos periodos de tiempo. Dentro del control biológico el uso de microorganismos y sus metabolitos como bacterias del género Bacillus spp. han dado buenos resultados en la reducción de enfermedades de pre y poscosecha cultivos incluyendo leguminosas. Por esta razón resulta interesante evaluar el potencial control biológico de bacterias de este género provenientes de localidades productoras de chocho. En el presente estudio, aislados nativos pertenecientes al género Bacillus spp. se obtuvieron de diferentes zonas productoras de chocho andino de Cotopaxi y Chimborazo. Fueron evaluados como potenciales controladores biológicos contra las infecciones causadas por Ovularia y Fusarium. Para esto se evaluó el potencial de biocontrol mediante la caracterización de los aislados de Bacillus spp., la producción de biomasa y de metabolitos antifúngicos y el efecto antagónico para el control de enfermedades in vitro e in vivo. De los diferentes aislados muestreados en las localidades productoras de chocho, se obtuvieron cuatro cepas pertenecientes al género Bacillus spp. Según los resultados de caracterización microbiológica y bioquímica, estas corresponden a la especie Bacillus subtilis productoras de endosporas y metabolitos con potencial antifúngico. En los ensayos de actividad antifúngica por prueba dual in vitro, de actividad antifúngica de lipopéptidos por análisis de cromatografía en capa fina (TLC) y autobiografía los cuatro aislados mostraron inhibir el crecimiento de Ovularia y Fusarium hasta 57% y 59% respectivamente. En los ensayos de efectividad in vivo, los aislados de Bacillus subtilis mostraron reducir las infecciones artificiales de Ovularia y Fusarium en 80 y 50% comparados con los controles sin tratar. En tratamiento con infecciones latentes demostró reducir la incidencia hasta el 36.7% comparadas con 83% del control. En ensayos en semillero con cinco genotipos de L. mutabilis, Bacillus demostró tener efectividad en reducir la incidencia de enfermedades alrededor del 35% sin afectar la germinación y emergencia de las plantas. Todos estos resultados demostraron que aislados nativos de B. subtilis, tienen potencial antagónico contra Ovularia y Fusarium en chocho andino.
Descripción : The Andean Lupin or tarwi (Lupinus mutabilis Sweet) is a leguminous plant of great nutritional value, particularly for the indigenous communities in Ecuador, where it plays a key role in the basic diet. Furthermore, the Andean Lupin is one of the crops with one of the largest demands and international projection. However, it is also necessary to look for environmentally friendly alternatives which allow to increase crop yield and diminish sanitary issues. In Ecuador, among the phytosanitary issues, fungous diseases cause important damage to crops during the field stage and significantly reduce the crop and post-harvest storage yield. Among the mentioned diseases the anthracnose caused by Colletotrichum acutatum significantly reduce crop production. Other diseases such as the Ovularia, Fusarium and other fungal pathogens could cause loses particularly during seed storage stage. Traditionally, disease control has been performed using chemical fungicides, which increase production cost, represent an increase in the product´s toxicity and increase the risks to human health. Other strategies used by farmers are the sowing of a variety of INIAP´s agronomically enhanced seeds and the selection of the seed owned by the farmers resulting after the sowing and harvesting process. The latest, however, increase the incidence and dissemination of the diseases due to the use of low quality contaminated materials. Currently, the use of alternative methods such as the biological control, result interesting due to the fact that biological products contain a lower toxicity than chemical fungicides, plus, these products biodegrade in short periods of time. Among the biological control, the use of microorganisms and their metabolites, such as bacteria from the Bacillus spp., have yielded good results in the reduction of pre and post-harvest diseases in other crops containing leguminous plants. In order to control lupin diseases, it results interesting to evaluate bacterial biological potential from this genera obtained in lupin production facilities. In the present study, Bacillus spp. isolates genera were obtained from different Andean lupin production areas of Cotopaxi and Chimborazo provinces, and evaluated as potential biological controls against Ovularia and Fusarium infections on seed. The potential biocontrol of different isolates was evaluated through the characterization of Bacillus species, the production of biomass and antifungal metabolites, and antagonistic effect against Ovularia and Fusarium in vitro and in vivo. Out of the different isolated samples taken in the lupin production facilities, four isolates corresponded to Bacillus genus. According to the microbiologic and chemical characterization results, these isolates correspond to the Bacillus subtilis species which are producers of endospores and metabolites with antifungal potential. In the antifungal activity assays performed by a dual and lipopeptides antifungal activity by Thin Layer Chromatography (TLC) and autobiography analysis, the four strains of B. subtilis showed an inhibition of the Ovularia and Fusarium growth up to 57 and 59%, respectively compared with untreated control. In the effectivity assays in vivo, B. subtilis strains showed a reduction of the artificial Ovularia and Fusarium infections up to 80% to 50% compared to the controls without treatment; and latent infection treatment showed reduced incidence to 36.7% compared to control 83% of control. In greenhouse trials with five genotypes of L. mutabilis, Bacillus demonstrated effectiveness reducing the incidence of disease about 35% without affecting germination and plant emergence. All these results showed that isolated cultures of B. subtilis have an antagonistic potential against Ovularia and Fusarium in the Andean lupin.
URI : http://dspace.udla.edu.ec/handle/33000/4801
Aparece en las colecciones: Ingeniería Agroindustrial y de Alimentos

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