4 control biologico
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Control biológicoControl biológicoAgentes de biocontrolAgentes de biocontrol
Montevideo, 25 de febrero al 7 de marzo de 2008
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Objetivos y estrategias del CBObjetivos y estrategias del CB
Objetivo generalObjetivo general:
•Reducir la incidencia y/o severidad de las enfermedades de plantas sin riesgo para el hombre o el medio ambiente
EstrategiasEstrategias:
•Reducción del inóculo del patógeno
•Reducción de la infección del huésped por el patógeno
•Reducción de la severidad del ataque
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Características del CBCaracterísticas del CB
•Suele ser compatible con otras formas de control
•Su acción se limita en muchos casos a determinado tipo de patógenos en determinado hábitat
•Los biopesticidas suelen ser más fácilmente degradables
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Características del CBCaracterísticas del CB
•Por su naturaleza son inherentemente menos tóxicos que los pesticidas convencionales
•Un agente de control biológico puede tener más de un mecanismo de acción, lo cual disminuye la posibilidad de aparición de cepas resistentes
•El biopesticida universal no existe
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InconvenientesInconvenientes
• Se tienen resultados erráticos• En general tiene efecto protector pero no
curativo• Condiciones de producción, formulación y
conservación
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“ Son pesticidas derivados de materiales naturales como plantas, animales, microorganismos y ciertos minerales” (EPA,1994)
• 780 productos registrados (195 ingredientes activos)
Reconoce 3 categorías:
• a) Biopesticidas microbianos
• b) Protectores incorporados a las plantas
• c) Biopesticidas bioquímicos
BiopesticidasBiopesticidas
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Microorganismos antagonistas o Microorganismos antagonistas o biocontroladoresbiocontroladores
Microorganismos que impiden el desarrollo de la enfermedad producida por un patógeno
• Bacterias• Virus (mycovirus o bacteriófagos)• Hongos filamentosos• Levaduras
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Bacterias biocontroladorasBacterias biocontroladoras
• Pseudomonas syringaePseudomonas syringae (Janisiewicz (Janisiewicz et al.et al. 1992) 1992) Disminución al 45% del número de heridas de Disminución al 45% del número de heridas de
manzana infectadas con manzana infectadas con P. expansumP. expansum
• Pantoea agglomeransPantoea agglomerans (Poppe et al.,2003) Disminución al 20% del número de heridas de naranja Disminución al 20% del número de heridas de naranja
infectadas por infectadas por P. digitatumP. digitatum..
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Bacterias biocontroladorasBacterias biocontroladoras
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Bacterias biocontroladorasBacterias biocontroladorasFormulaciones comercialesFormulaciones comerciales
– Agrobacterium radiobacter: Galltrol, Nogall– Bacillus spp.: BioYield, Companion, HiStick
N/T, Kodiak , Serenade, – Burkholderia cepacia: Deny, Intercept– Pseudomonas spp.: BioJect Spot-Less, Bio-Save,
BlightBan, Cedomon– Streptomyces spp.: Actinovate, Mycostop
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Hongos filamentosos biocontroladoresMicoparásitos
Trichoderma harzianumTrichoderma harzianum
• Control deControl de Botrytis Botrytis en postcosecha deen postcosecha de manzanasmanzanas (Transmo et al. 1990) (Transmo et al. 1990)
• Control deControl de Botrytis Botrytis en postcosecha deen postcosecha de uvasuvas (Gullino et al. 1992)(Gullino et al. 1992)
• Control de patógenos en postcosecha de Control de patógenos en postcosecha de zanahoriaszanahorias (Transmo et al. 1989) (Transmo et al. 1989)
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Control biológico de Fusarium graminearum con Trichoderma spp
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Esclerotos colonizados por Coniothyrium minitans
Esclerotos colonizados por Sporidesmium sclerotivorum
Hongos filamentosos biocontroladores
Colonizadores de esclerotos
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Hongos filamentosos biocontroladoresCepas avirulentas
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– Ampelomyces quisqualis: AQ10– Coniothyrium minitans: Contans, Intercept WG– Fusarium oxysporum: Biofox C– Gliocladium spp.: Primastorp, SoilGard– Trichoderma spp.: Bio Fungus, Binab T, Root Pro,
Trichopel, RootShield/PlantShield, T-22 Planter Box, Trichodex
Hongos filamentosos Hongos filamentosos biocontroladores biocontroladores
Formulaciones comercialesFormulaciones comerciales
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Fotos tomadas de:
Virus biocontroladoresVirus biocontroladoresBacteriófagos (virus bacterianos)
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Virus biocontroladoresVirus biocontroladores
4/19/00 Application for New Experimental Use Permit. EPA has received an application for an Experimental Use Permit (67986-EUP-E) from AgriPhi, Inc. of Ogden UT AgriPhi, Inc. seeks to continue their ongoing EUP program by requesting a 2 year experimental use permit to further evaluate the effectiveness of AGRIPHAGE (a bacteriophage) under normal production conditions for its control of bacterial speck of tomato (Pseudomonas syringae pv. tomato) and bacterial black spot of tomato/pepper (Xanthomonas campestris pv. vesicatoria). Testing will be conducted in the states of Arizona, Florida, Georgia, Kentucky, New Mexico, and South Carolina on a total of 2,810 acres. Approximately 200 pounds of the active ingredient or 10,000 pounds of the formulated product will be used for testing.
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Virus biocontroladoresVirus biocontroladoresMycovirusMycovirus
• Mycovirus :Virus que parasitan hongos• Efecto: hipovirulencia del patógeno• Ejemplos:
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Control biológico cancro del castaño• Patógeno: Cryphonectria sp. • Agente de biocontrol: Cepas hipovirulentas del patógeno portadoras de mycovirus• Modo de control: Pasaje del mycovirus a las cepas virulentas
Ejemplo de hipovirulencia
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Levaduras biocontroladorasLevaduras biocontroladoras
• Candida oleophila I-182 (Wilson et al. 1992)• Aureobasidium pullulans LS-30(Lima et al. 1997,
Schena et al. 2001, Garmendia et al. 2005)• Rhodotorula glutinis (Chand Goyal et Spotts, 1996,
Castoria et al. 1997, Vero et al. 2002)• Cryptococcus albidus (Roberts 1990, Fan and Tian,
2001)• Cryptococcus laurentii (Roberts 1990, Vero et al.
2002)• Cryptococcus sp. (Khan et al. 2001)
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Usos de levaduras como agentes de control biológico
• Postcosecha de frutas• Postcosecha de granos• Aplicación a campo: Control biológico de
fusariosis en trigo
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LevadurasLevadurasFormulaciones comercialesFormulaciones comerciales
Candida oleophila I-182 : Aspire (Decco I-182) Ecogen Corp., Langhorne, USA
Cryptococcus albidus: Yield Plus Anchor Bio-Technologies, Cape Town, Sud Africa
Metschnikowia fructicola: Shemer, Israel
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Ensayos de control biológico con levaduras
Ensayo de biocontrol de P. italicum en naranjas utilizando levaduras como biocontroladores
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Herida protegida
Herida control
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Microorganismos antagonistas o biocontroladores
Formas de control:• Control natural• Manipulación del ambiente para favorecer
su actividad sobre la del patógeno• Inoculación masiva
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1) Control natural: Suelos supresivos1) Control natural: Suelos supresivos
“Suelos con cierto grado de inhibición biológica que afecta en distinto grado a distintos patógenos”
• Pierde actividad por calentamiento• La actividad biocontroladora guarda relación con la
biomasa y actividad biológica del suelo• Trichoderma sp.
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Control natural: Efecto del Control natural: Efecto del lavado de frutalavado de fruta
Los frutos lavados Los frutos lavados se descomponen se descomponen más rápidamentemás rápidamente
Chalutz, E., and Wilson, CL .1990. "Postharvest biocontrol of green and blue mold and sour rot of citrus fruit by Debaryomyces hansenii". Plant Disease. 74(22):134-137.
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• Temperatura
• Atmósfera
• Nutrientes
• Relativamente controlable en postcosecha
2) Manipulación del ambiente2) Manipulación del ambiente
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3) Introducción masiva3) Introducción masiva
• Sustitución de baños fungicidas por baños con microorganismos biocontroladores
• Riego• Inoculación de semillas
• Estrategia de uso de productos comerciales
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Agente de biocontrol idealCaracterísticas
• Estabilidad genética• Eficacia a bajas concentraciones • Eficacia en más de un patosistema• Inocuidad frente a flora no patógena• Inocuidad frente a animales y plantas• Requerimientos nutricionales sencillos• Compatibilidad con otros métodos de control
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Sustancias naturales ( aprobadas por la EPA)
• Bicarbonato de sodio Efecto fungistático • Ácido acético
• Harpin Inducción de resistencia• Quitosano
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Baños de Bicarbonato de
sodio al 2 % por 60 segundos redujeron moho verde y azul
entre 40 y 60%
Baños de bicarbonato de sodio
al 2% por 60 segundos redujeron 8 veces la incidencia
de enfermedad
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Desinfección superficial
Inoculación de heridas con suspensión de P. italicum
Secado a temp. ambiente
Tratamiento
Almacenamiento 1 mes a 5ºC
Eficiencia curativa: NaHCO3, CH3COOH
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Biocontrol: Sustancias naturalesBiocontrol: Sustancias naturales
0b
20b
100a
0b6b
100a
0
20
40
60
80
100
120
control bicarbonate acetic acid
Treatments
Ro
t in
cid
en
ce (
%)
P.digitatum
P.italicum
Control Sodium bicarbonate 3%Control Sodium bicarbonate 3%Control Acetic acid 4%Control Acetic acid 4%
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QuitosanoQuitosano
• Polímero de glucosaminaPolímero de glucosamina• Producto natural: Se obtiene a partir de caparazones de Producto natural: Se obtiene a partir de caparazones de
cangrejos o de micelio fúngicocangrejos o de micelio fúngico• Forma películas protectorasForma películas protectoras• Activa mecanismos de defensa:Activa mecanismos de defensa:
- Enzimas hidrolíticas (quitinasas, glucanasas)- Enzimas hidrolíticas (quitinasas, glucanasas)
- Fenilalanina amonio liasa fitoalexinas- Fenilalanina amonio liasa fitoalexinas• Tiene efecto fungicidaTiene efecto fungicida
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Baños con Quitosano (5 y Baños con Quitosano (5 y 10 mg/ml) redujeron la 10 mg/ml) redujeron la incidencia de incidencia de podredumbre morena y podredumbre morena y prolongaron la vida prolongaron la vida postcosecha de duraznospostcosecha de duraznos
Sprays con quitosano ( 6 a Sprays con quitosano ( 6 a 10 g/l) en precosecha 10 g/l) en precosecha redujeron la incidencia de redujeron la incidencia de infección con infección con Botrytis Botrytis cinereacinerea y mantuvieron la y mantuvieron la calidad de la fruta durante calidad de la fruta durante el almacenamiento el almacenamiento postcosechapostcosecha
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HarpinHarpin
• Proteína de 44kDaProteína de 44kDa• Aislada de Aislada de Erwinia amylovoraErwinia amylovora en 1992 en 1992• Reconocida como biopesticida por la EPAReconocida como biopesticida por la EPA• Induce respuestas de resistenciaInduce respuestas de resistencia• Producto comercial: Messenger (2002)Producto comercial: Messenger (2002)• Activo en postcosecha de manzanaActivo en postcosecha de manzana
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HarpinHarpin
De Capdeville et al. (2002) Plant DiseaseTratamiento: • Sprays de manzanas postcosecha con harpin
(40,80 y 160 mg/ml)• Inoculación de heridas de fruta con P. expansumResultado: • Menor incidencia y severidad de la enfermedad
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Sustancias naturales
• Ácido β- amino butírico: Aminoácido no proteico. Induce respuestas de resistencia en plantas
• Extractos de plantas• Propóleos
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Inoculación en heridas de Inoculación en heridas de pomelo con BABA(20mM) pomelo con BABA(20mM)
indujo resistencia a indujo resistencia a P.digitatum P.digitatum por activación por activación de enzimas de defensa en el de enzimas de defensa en el
frutofruto
Evaluación Evaluación in vitroin vitro y y sobre fruto de la sobre fruto de la
actividad de actividad de extractos vegetales extractos vegetales sobre patógenos de sobre patógenos de
frutillafrutilla
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Información previa necesaria
•Conocer el patógeno
•Conocer el huésped
•Conocer el ciclo de la enfermedad
•Conocer las relaciones huésped-patógeno
•Conocer el ambiente donde se dará la interacción.