Control Biológico de patógenos de plantas.

Control de enfermedades de plantas

• Implementar medidas que permitan interrumpir o retardar el proceso de desarrollo de las enfermedades.

Control de enfermedades de plantas

• Aplicación indiscriminada de plaguicidas.

• Manejo Integrado de Enfermedades.

• Control químico

• Control biológico

• Métodos físicos o mecánicos.

• Prácticas culturales

Manejo integrado

Componentes del Control biológico

• Proceso de interacción entre la planta, el patógeno y la microflora antagonista en un ambiente determinado.

PLANTA

PATÓGENO AMBIENTE

ANTAGONISTAS

Control Biológico

• Baker y Cook (1974)

"Reducción de la densidad de inóculo o de las actividades productoras de enfermedad de un patógeno o parásito, en su estado activo o durmiente, mediante uno o más organismos, lograda de manera natural o a través de la manipulación del ambiente, del hospedero o del antagonista o por la introducción masiva de uno o más antagonistas"

Control Biológico

• Academia Nacional de Ciencias de los Estados Unidos (1987)"Utilización de organismos naturales o modificados, genes o productos génicos, para reducir los efectos indeseables, y para favorecer organismos útiles para el hombre, tales como cultivos, animales y microorganismos beneficiosos"

Control Biológico

• Uso de microorganismos antagonistas para el control de las enfermedades de plantas.

Aislamiento de Antagonistas Agua del lavado superficial en heridas inoculadas por el patógeno

Algunas heridas no enferman.

Se extraen esas heridas Se cultiva el m.o. presente

Selección “in vitro”

• Cultivos duales

Selección “in vivo”• Consiste en inocular plantas con el patógeno y al antagonista

Combinar con métodos físicos• Ejemplo: Tratamientos con agua caliente.

(56ºC por 20 seg)

• Los métodos de aplicación deben permitir la máxima expresión del ACB.

• Deben asegurar que el ACB crezca y logre sus propósitos.

• Los métodos de aplicación deben ser pensados cultivo por cultivo y enfermedad por enfermedad.

Métodos de aplicación

Métodos de aplicación de ACB

• Mezclado en el suelo o sustrato de crecimiento de las plantas.

• Tratamiento a las semillas (sumergirlas, mezclarlas o peleteado)

• Baño de plantines

• Riego

• Aspersión

• Se puede usar la misma infraestructura que utiliza el productor para aplicar plaguicidas químicos.

Métodos de aplicación

Bacterias Bacterias entomopatógenasentomopatógenas

• Desempeñan un papel protagónico en el control microbial, específicamente Bacillus thuringiensis Berliner.

• Aproximadamente 90 % de las ventas de agentes de control microbiano corresponde a productos que tienen como base esta bacteria.

• En comparación con otros grupos de entomopatógenos, son pocas las bacterias que provocan algún daño a los insectos.

Bacterias EntomopatógenasBacterias EntomopatógenasDaños que provocan a insectos

BacteremiaBacteremia: SepticemiaSepticemia: ToxemiaToxemia:

Bacteria invade hemocele, se multiplica,

produce toxinas y el insecto muere.

Sucede con bacterias patógenas

Bacteria confinada al lumen estomacal

donde produce toxinas (Tanada y Kaya, 1993).

Bacteria se multiplica en hemolinfa del insecto sin producir toxinas. Existen bacteremias no patogénicas

Familia Familia BacillaceaeBacillaceae• Bacterias con células vegetativas alargadas en forma de bastón,

Gram positivas y formadoras de endosporas. • Existen dos géneros con especies entomopatógenas: Bacillus y

Clostridium.• Clostridium es anaeróbico obligado y Bacillus es aeróbico. • A la célula donde se forma la espora se le denomina «esporangio».• Para algunas especies la formación de la espora va acompañada de

la formación de un cristal proteicocristal proteico denominado cuerpo cuerpo parasporalparasporal, que es el responsable de la acción insecticida.

• El género Bacillus es el que mayor potencial presenta en el control microbiano de insectos.

• Sus principales especies son: B. thuringiensis, B. sphaericus y B. popillae (Thiery y Frachon, 1997).

Bacillus thuringiensisBacillus thuringiensis• Las diferentes subespecies de B. thuringiensis difieren en

su espectro de acción tóxica, por lo que se propuso separarlas en patotipos.

• El patotipo A incluye las razas O CEPAS que son patógenas para insectos del orden Lepidoptera.

• El patotipo B incluye a las que resultan patógenas para insectos del orden Diptera.

• El patotipo C incluye las razas que infectan insectos del orden Coleoptera.

• El cuerpo parasporal varía en su forma al variar el patotipo de la bacteria.

• Hasta 1997 se habían identificado 63 razas de B. thuringiensis de acuerdo al serotipo H (Thiery y Frachon, 1997).

Esporangios, esporas y cristales de Esporangios, esporas y cristales de Bacillus thuringiensisBacillus thuringiensis

Esporangio de Esporangio de Bacillus thuringiensisBacillus thuringiensis mostrando la mostrando la endospora y el cristal proteico endospora y el cristal proteico

ENDOSPORA CRISTAL PROTEICO

Cristales proteicos purificados de Cristales proteicos purificados de Bacillus thuringiensisBacillus thuringiensis

Nomenclatura del gen para el cristal proteico de Nomenclatura del gen para el cristal proteico de Bacillus thuringiensisBacillus thuringiensis (Bt) y espectro de acción (Bt) y espectro de acción

contra insectoscontra insectosGen Gen Proteína Proteína

Subespecie (cepa) Subespecie (cepa)  Espectro de acción Espectro de acción

Cry I Cry I Cry I kurstaki (HD-1), Aizawai, Sotto

Lepidoptera

Cry II Cry II Cry II  kurstaki (HD-1), kurstaki (HD-263)

Lepidoptera y Diptera

(mosquitos)

Cry IIIA Cry IIIA tenebrionis Coleoptera (crisomélidos)

Cry IIIB Cry IIIB japonensis Coleoptera (escarabajos)

Cry IV Cry IV israeliensis Diptera (mosquitos y

moscas negras)

Larvas del bórer europeo del maíz Larvas del bórer europeo del maíz infectadas con infectadas con Bacillus thuringiensisBacillus thuringiensis

Mecanismos de Mecanismos de infeccióninfección

Producción de toxinasProducción de toxinas

Una de las características más notables de B. thuringiensisB. thuringiensis

α-exotoxina

1eras. TOXINAS identificadas de B. thuringiensis

δ-endotoxina

β-exotoxina

γ-exotoxina