Tesis doctoral de Ainhoa Martinez Medina
El uso de plaguicidas químicos es una de las prácticas que más ha contribuido a la contaminación de los sistemas suelo-planta, repercutiendo tanto en la calidad ambiental, como en la salud humana. Además, como consecuencia de un uso reiterado, su efectividad va disminuyendo progresivamente generando problemas de resistencia. En determinadas enfermedades como la fusariosis vascular causada por el hongo fusarium oxysporum schlecht f. Sp. Melonis este fenómeno cobra una mayor importancia ya que este patógeno presenta una elevada resistencia frente a la mayoría de los plaguicidas, por lo que el manejo convencional de esta enfermedad no siempre es efectivo. Se plantea como necesario, por lo tanto, el desarrollo de nuevas alternativas para el control eficiente y seguro de las plagas y enfermedades de las plantas. el control biológico mediante el uso de antagonistas es una alternativa ecológica, no contaminante, que reduce notablemente los riesgos de adquisición de resistencia por parte de los patógenos; y que en muchos casos beneficia al ecosistema y estimula el crecimiento vegetal, haciendo más sostenible la producción agrícola, a la vez que minimiza los efectos sobre la salud humana. entre los grupos de microorganismos del suelo capaces de proteger a las plantas frente a los patógenos se encuentran los hongos formadores de micorrizas arbusculares (hongos ma), que forman simbiosis con la mayoría de las especies de interés agrícola; y los hongos antagonistas pertenecientes al género trichoderma. La importancia de los hongos ma en el crecimiento y la supervivencia de las plantas frente a patógenos como f. Oxysporum ha sido demostrada previamente en ensayos en campo y en invernadero. De la misma manera, las especies pertenecientes al género trichoderma han sido ampliamente utilizadas como microorganismos antagonistas de hongos fitopatógenos. sin embargo, las prácticas más comunes de control biológico mediante el uso de estos microorganismos se basan en la introducción y establecimiento de un único aislado antagónico que, en grandes cantidades, es introducido en el suelo contra uno o varios fitopatógenos. Con este enfoque, el control biológico no ha resultado exitoso debido en gran parte a la complejidad de la rizosfera, y a la variabilidad de las condiciones ambientales. Para optimizar el uso de estos microorganismos en la biotecnología agrícola, como sistema de control de enfermedades de plantas, es necesario por lo tanto implementar nuevas técnicas que permitan optimizar los efectos beneficiosos de estos microorganismos. Una aproximación para lograr el aumento en la eficiencia del control biológico es el empleo de estos antagonistas en consorcio, pudiendo estos lograr una mayor efectividad para suprimir las enfermedades que su aplicación de manera individual. Para avanzar en el conocimiento del papel de estos microorganismos como sistema de control de enfermedades, es necesario el estudio de los efectos que las interacciones entre estos microorganismos tienen tanto sobre el crecimiento como sobre la salud de las plantas. el objetivo de esta tesis doctoral fue por lo tanto contribuir al conocimiento de los mecanismos que operan en la planta como consecuencia de la interacción entre los hongos ma y t. Harzianum y su efecto en el control de la enfermedad fusariosis vascular. Para ello esta tesis se ha estructurado en 6 capítulos. Los capítulos 3 y 4 han sido publicados, el capítulo 7 está aceptado para publicar, y los capítulos 5, 6 y 8 se encuentran actualmente en revisión para su publicación: capítulo iii. Martínez-medina a, roldán a, pascual ja, 2009. Performance of a trichoderma harzianum bentonite-vermiculite formulation against fusarium wilt in seedling nursery melon plants. Hortscience 44:2025-2027. capítulo iv. Martínez-medina a, pascual ja, lloret e, roldán a, 2009. Interactions between arbuscular mycorrhizal fungi and trichoderma harzianum, and their effects on fusarium wilt in melon plants grown in seedling nurseries. Journal of the science of food and agriculture 89:1843-1850. capítulo v. Martínez-medina a, roldán a, pascual ja. Interaction between arbuscular mycorrhizal fungi and trichoderma harzianum under conventional and low input fertilization in melon crops: growth response and fusarium wilt biocontrol. En revisión. capítulo vi. Martínez-medina a, roldán a, albacete a, pascual ja. Shoot hormonal profiling in the interaction between arbuscular mycorrhizal fungi and trichoderma harzianum in melon plants: a role in biomass allocation and basal resistance against fusarium wilt? En revisión. capítulo vii. Martínez-medina a, pascual ja, pérez-alfocea f, albacete a, roldán a, 2010. Trichoderma harzianum and glomus intraradices modify the hormone disruption induced by fusarium oxysporum in melon plants. Phytopathology. Aceptado para publicar. capítulo viii. Martínez-medina a, pascual ja, roldán a, song yy, zeng rs. Responses of defence-related genes in tomato to inoculation with two arbuscular mycorrhizal fungi and trichoderma harzianum. En revisión. los resultados obtenidos tanto en el semillero como en el campo demuestran que la introducción de los inóculos micorrícicos junto con t. Harzianum produce efectos beneficiosos en el control de la enfermedad fusariosis vascular en las plantas de melón. No obstante es esencial realizar un estudio previo de las condiciones agronómicas, así como de las distintas combinaciones de los aislados micorrícicos y t. Harzianum, para seleccionar la combinación más apropiada, ya que los efectos de esta interacción en cuanto a su capacidad para reducir la incidencia de la enfermedad varían de manera importante con el aislado micorrícico y con las características del sustrato de crecimiento de las plantas. Igualmente es importante adecuar el método de inoculación a cada situación para conseguir la máxima eficacia. los resultados revelaron que la formulación de t. Harzianum mediante un preparado sólido compuesto por bentonita y vermiculita optimizaba los efectos beneficiosos de este antagonista. Además se comprobó que la inoculación de estos microorganismos en plantas de melón durante la etapa temprana en el semillero redujo los niveles de incidencia de la enfermedad, tanto en el mismo semillero como en el campo donde se trasplantaron posteriormente las plantas. Si bien el nivel de fertilización condicionó drásticamente los efectos de los hongos ma y de t. Harzianum en cuanto al crecimiento y desarrollo de las plantas y a la tolerancia frente al patógeno, observándose que un sistema integrado, con unos niveles de fertilización reducidos, se mostró más dependiente de las ma y de t. Harzianum que un sistema con unos niveles de fertilización convencionales. el estudio de la respuesta fisiológica de las plantas frente a la inoculación de los hongos ma y de t. Harzianum, mediante el análisis de los cambios en los niveles de hormonas, mostró un perfil hormonal en la planta característico como consecuencia de la co-inoculación, diferente al perfil hormonal observado como consecuencia de la inoculación de cada uno de estos microorganismos por separado, produciéndose una inhibición en la acumulación de determinadas hormonas relacionadas con la respuesta de defensa en la parte aérea de la planta. Los resultados obtenidos sugieren que los hongos ma reprimen los mecanismos de defensa en las plantas de melón inducidos por t. Harzianum para poder colonizar de manera eficiente las raíces de la planta. Estos estudios sugieren tanto una implicación de las hormonas ácido salicílico (sa), y ácido jasmónico (ja) en los mecanismos de resistencia inducidos por t. Harzianum; así como la capacidad para modular la respuesta de la planta frente al ataque del patógeno f. Oxysporum. Sin embargo, los mecanismos de inducción de la resistencia por parte de los hongos ma frente a f. Oxysporum parece estar relacionada con mecanismos diferentes a la inducción sistémica directa de las rutas dependientes del sa y del ja. por último, el análisis del patrón de acumulación de transcriptos de genes relacionados con la defensa, en raíz de plantas de tomate, como consecuencia de la interacción entre los hongos ma y trichoderma harzianum, mostró la implicación de la respuesta isr en la inducción de resistencia por parte de t. Harzianum, mientras que la respuesta observada en la planta de tomate como consecuencia de la inoculación con los hongos ma parece estar relacionada con la respuesta sar. La co-inoculación de estos microorganismos produjo una atenuación de la respuesta de la planta relacionada con su resistencia.
Datos académicos de la tesis doctoral «Evaluación de las interacciones entre hongos formadores de micorrizas arbusculares y trichoderma harzianum en el control de la fusariosis vascular en melón«
- Título de la tesis: Evaluación de las interacciones entre hongos formadores de micorrizas arbusculares y trichoderma harzianum en el control de la fusariosis vascular en melón
- Autor: Ainhoa Martinez Medina
- Universidad: Alicante
- Fecha de lectura de la tesis: 23/03/2010
Dirección y tribunal
- Director de la tesis
- Antonio Roldan Garrigos
- Tribunal
- Presidente del tribunal: José Miguel Barea navarro
- José María Egea fernandez (vocal)
- rosario Azcon gonzalez (vocal)
- margarita Ros muñoz (vocal)