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Control biológico y principales mecanismo de acción de Trichoderma Prof. Rafael Mejias +584124363476 MODULO I • Control biológico de enfermedades con el uso de Trichoderma sp. • Principales mecanismos de acción o Antibiosis o Sideróforos o Competencia o Producción de enzimas o Micoparasitismo necrótrofo Trichoderma Trichoderma Capacidad antagonista de Trichoderma Martínez et al 2013 Trichoderma spp. and their role in the control of crop pests La capacidad como antagonista de Trichoderma es altamente variable. Mihuta-Grimm y Rowe 255 aislamientos obtenidos de diferentes lugares 15% fue efectivo Rhizoctonia solani Las cepas nativas más efectivas que las importadas Esta capacidad depende de la especificidad de la cepa y de sus modos de acción Esto evidenció que es imprescindible la selección de aislamientos promisorios para el control, que incluye el estudio de los mecanismos relacionados con dicho control. Trichoderma asperellum Trichoderma reesei Trichoderma hamatum Trichoderma atroviride Trichoderma hazianum Trichoderma theobromicola Trichoderma viride Trichoderma longibrachiatum Trichoderma virens Trichoderma koningii Trichoderma pseudokoningii Trichoderma polysporum Trichoderma más utilizados en la agricultura una gran cantidad de conidios de TL6 se adhirieron y rodearon la superficie de los huevos en las primeras etapas (en el Día 2) de la infección, los conidios germinaron y produjeron un gran número de hifas parasitadas en la superficie el día. Las hifas germinadas penetraron en la cáscara de los huevos y disolvieron el contenido y la cáscara de los huevos en el día 12. Shuwu Zhang et al 2017 No Trichoderma Trichoderma E) T. asperellum cepa T21 enfrentada contra Fusarium sp. F) T. asperellum cepa T22 enfrentada contra C. gloesporiodies. G) T. asperellum cepa T38 enfrentada contra C. gloesporiodies. Trichoderma aislado de rizosfera de cacao para el control de Colletotrichum Trichoderma aislado de rizosfera de cacao para el control de Colletotrichum Trichoderma MECANISMOS DE ACCIÓN Escasez o limitación de un requerimiento Trichoderma exhibe una mejor capacidad para movilizar y absorber nutrientes del suelo en comparación con otros microorganismos rizosféricos • Resistencia natural a compuestos tóxicos. • Inanición de otros organismos de la nutrición (Benítez et al., 2004). ▪ Reducción de pH del suelo a través de la biosíntesis y liberación de ácidos orgánicos: ✓ Glucónico ✓ Cítrico ✓ Fumárico ▪ Fosfatos, Mn y Mg. ▪ Reducción microbiana. COMPETENCIA Reducción de pH para su beneficio Bajo condiciones in vivo, la competencia de Trichoderma en la rizosfera, se relaciona con la capacidad de colonización de la raíz y el espacio adyacente. En ella influyen de forma importante factores como tipo de suelo, pH, temperatura y humedad HIDROXAMATO • Fusarininas. • Coprógenos. • Ferricromes Producción de sideróforos Escasez o limitación de un requerimientoCOMPETENCIA En el ambiente aeróbico, el Fe tiende a desarrollar óxido férrico insoluble, que finalmente lo hace no disponible para la absorción radicular Se ha demostrado que algunas cepas de T. asperellum PRESENTA UNA ALTA HABILIDAD DE movilizar controlando enfermedades provocadas por Fusarium spp en tomate. Segarra y col., 2010 Escasez o limitación de un requerimientoCOMPETENCIA UTILIZACIÓN EFICAZ DE LOS NUTRIENTES GLUCANO GLUCOSA QUITINA CELULOSA OTROS.. Obtención de ATP de varios sustratos T. harzianum CECT 2413 transportador de glucosa (Gtt1) nivel excepcional baja concentración La competencia en suelos o sustratos ricos en nutrientes por los que pudiera competir el patógeno, no es eficaz. Debido a esto, en aquellos suelos ricos en materia orgánica o con fertilización completa este mecanismo tiene menos valor práctico. A pesar de todo, es difícil determinar hasta qué punto Trichoderma es capaz de ejercer su acción antagonista sólo a través de la competición o si, otros mecanismos como el micoparasitismo o la antibiosis preparan el escenario para que la competición se lleve a cabo de una forma más eficaz Escasez o limitación de un requerimientoCOMPETENCIA ANTIBIOSIS Los metabolitos con actividad antifúngica secretados por Trichoderma constituyen un grupo de compuestos volátiles y no volátiles, muy diverso en cuanto a estructura y función. Muchas cepas de Trichoderma producen estos metabolitos secundarios, algunos de los cuales inhiben otros microorganismos, con los que no se establece contacto físico y estas sustancias inhibitorias fueron consideradas «antibióticos» HARZIANOLIDA Y ÁCIDO HARZIÁNICO VIRIDINA--GLIOTOXINA GLIOVIRINA--GLICOVIRIDINA GLISOPRENINAS ÁCIDO HEPTELÍDICO PIRONAS PEPTAIBOLES 190 de estos compuestos TRICHODERMINA SUZUKACILINA SUZUKACILINA TRICHOTECENOS ANTIBIOSIS F. oxysporum Shi et al., 2012 PEPTAIBOLES T. pseudokoningii Las mitocondrias estaban inflamadas, con membranas rotas. y se perdió la organización de las crestas Trichokonin VI (TK VI) ANTIBIOSIS Trichoderma virens SEGÚN EL GRUPO GLIOTOXINA GLIOVIRINA R. solani P. ultimum La capacidad de una misma cepa de Trichoderma de secretar varios compuestos antifúngicos simultáneamente, limita el riesgo de aparición de microorganismos resistentes a estos metabolitos, aspecto relevante desde el punto de vista práctico ANTIBIOSIS PIRONAS 6-pentil-pirona (6PP) viridepironona Fusarium sp Rhizoctonia solani Botrytis cinerea Dennis y Webster detectaron que la actividad antibiótica de algunos aislamientos se debía a la producción de compuestos volátiles, y notaron que los aislamientos más activos poseían un FUERTE OLOR A COCO, PIRONAS FUNGISTÁTICO Debilita al patógeno y lo hacen más sensible a los antibióticos no volátiles ANTIBIOSIS Los hongos melanizados también son más resistentes a las enzimas hidrolíticas, posiblemente debido al secuestro de enzimas por la melanina, debido al entrecruzamiento de los polisacáridos de la pared celular por la melanina. MELANINA ANTIBIOSIS La melanización es un factor de virulencia importante de los hongos negros, que facilita la interacción del agente con los tejidos del huésped. La melanina también es responsable de proteger al patógeno contra el estrés. Proteínas transmembrana secretadas por las células Crecimiento de G. citricarpa es inhibido por el secretoma de T. harzianum T1A. La inhibición del crecimiento de Guignardia citricarpa estuvo acompañada de una ausencia total de melanización micelial . SECRETOMA Blauth de Lim et al., 2017 ENZIMAS Blauth de Lim et al., 2017 MICOPARASITISMO NECRÓTROFO FENÓMENO DE RECONOCIMIENTO exoquitinasa extracelular QUIMIOTAXIS Lectina galactosa ADHESIÓN MICOPARASITISMO NECRÓTROFO Diferentes interacciones hifales están involucradas en el micoparasitismo, tales como: enrollamiento, penetración, vacuolización, granulación, coagulación, desintegración y lisis MICOPARASITISMO NECRÓTROFO ENRROLLAMIENTO / ACTIVIDAD ENZIMATICA QUITINASAS, GLUCANASAS Y PROTEASAS, QUE DEGRADAN LAS PAREDES CELULARES DEL HOSPEDANTE Y POSIBILITAN LA PENETRACIÓN DE LAS HIFAS DEL ANTAGONISTA DESACTIVACIÓN DE LAS ENZIMAS DE PATÓGENOS La desactivación de los factores de patogenicidad de Trichoderma contra hongos fitopatógenos constituye un mecanismo de antagonismo indirecto poco estudiado. T. harzianum (T39) PROTEASA Degrada las enzimas que utiliza B. cinerea para atacar la pared celular de las plantas T. viride α-GLUCOSIDASA Degrada una fitotoxina de R. solani Es posible que el potencial enzimático de Trichoderma para detener el proceso infeccioso de los patógenos sea mucho mayor, pues este controlador biológico secreta más de UNA GRAN CANTIDAD DE METABOLITOS La multiplicidad de estos mecanismos en un aislado es una característica importante para su selección como agente de control biológico. PARADA
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