ES2561908A1 - Uso de Bacillus methylotrophicus como estimulante del crecimiento vegetal y medio de control biológico, y cepas aisladas de dicha especie - Google Patents

Uso de Bacillus methylotrophicus como estimulante del crecimiento vegetal y medio de control biológico, y cepas aisladas de dicha especie Download PDF

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Abstract

Uso de Bacillus methylotrophicus como estimulante del crecimiento vegetal y medio de control biológico, y cepas aisladas de dicha especie. La presente invención se refiere al uso de microorganismos como estimulantes del crecimiento vegetal y para el control biológico de bacterias, insectos, hongos y nematodos fitopatógenos. Más concretamente, la presente invención se refiere al uso de microorganismos del género Bacillus, concretamente de la especie Bacillus methylotrophicus, a sus cultivos, a composiciones que comprenden estas bacterias, a diferentes métodos de cultivo y a los productos que los comprenden, como estimulantes del crecimiento vegetal y para el control biológico de bacterias, insectos, hongos y nematodos fitopatógenos.

Description

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innovadoras ecológicamente sostenibles y que aumenten la productividad agrícola y la eficacia de los recursos.
Una alternativa al uso indiscriminado de productos químicos en agricultura es la utilización de microorganismos beneficiosos, tanto hongos como bacterias. Es un método no contaminante, respetuoso con el medio ambiente y que reduce notablemente los riesgos de adquisición de resistencia por parte de los patógenos. Algunos de estos microorganismos se describen a continuación.
2.1. Hongos beneficiosos
Los hongos tienen un metabolismo muy versátil y producen una gran variedad de sustancias útiles para el control biológico (definido como un método de control de plagas, enfermedades y malezas que consiste en utilizar organismos vivos con objeto de controlar las poblaciones de otro organismo). Estas sustancias pueden ser antibióticos que atacan al agente patógeno o enzimas hidrolíticos. El control biológico puede deberse también a la competencia por nutrientes (se puede definir competencia como el desigual comportamiento de dos o más organismos ante un mismo requerimiento, siempre y cuando la utilización del mismo por uno de los organismos reduzca la cantidad disponible para los demás). Un factor esencial para que exista competencia es que haya "escasez" de un elemento, si hay exceso no hay competencia. La competencia más común es por nutrientes, oxígeno o espacio, (Horticultura Internacional, Noviembre de 1999, Año 7, nº 26).
Dentro de los hongos, existen diferentes géneros que afectan de manera natural a nematodos fitoparásitos, entre los que se encuentran: Arthrobotrys, Dactilarya, Fusarium, Paecilomyces y Pochonia (Kerry, 2000). Otros hongos que también pueden afectar nematodos fitoparásitos son Trichoderma spp. y los hongos micorrízicos arbusculares (HMA). Su mecanismo de acción está basado en la competencia de nutrientes, en producir sustancias tóxicas para los nematodos o bien en segregar compuestos mucilaginosos que los atrapan.
Entre los productos comercializados estan Biostat®, Bioact®, PL plus® y Paecyl®, todos ellos preparados de Paecilomyces lilacinus (Holland et al. 1999); el bionematicida DiTera®, cuyo ingrediente activo lo constituyen el hongo Myrothecium verrucaria
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Subtilex®
Hi Stick L+Subtilex® Beker Underwood Beker Underwood GB99+B.subtilis GB122
B. subtilis MB1600
B. subtilis MB1600+Rhizobium
Hongos en legumbres, algodón y soja Hongos en soja
Otras patentes/solicitudes de patente que describen el uso de microorganismos del género Bacillus para el control biológico son: -Una cepa de B. velezensis como biofungicida (US 2010/0179060 A1) 5 -Una cepa de B. pumilus como nematicida (WO 2013/067275) -Una cepa de B. thuringiensis como nematicida (WO 2010/078708 A1, US 6077506)
-Una cepa de B. thuringiensis, sus genes y toxinas como nematicida (EP 0853671) -Tres cepas de Bacillus subtilis, Pseudomonas putida y Sporobolomyces roseus para el control de fitopatógenos (WO 2004/024865 A2)
10 -Varias cepas de Bacillus spp. y Brevibacillus parabrevis con efecto fungicida y
bactericida (WO 2010/142055) Otras bacterias utilizadas como PGPR y en control biológico están descritas en las patentes/solicitudes de patente siguientes:
-Una cepa de Serratia para el control de patógenos (CA2822178 A1)
15 -Tres cepas de Bacillus thuringiensis, Bacillus mojavensis y Azospirillum brasilense como estimulantes del crecimiento de la planta y bionematicidas (WO2011121408 A1) -Una preparación conteniendo distintas cepas de Pseudomonas como estimulante del
crecimiento de plantas y como agente de control biológico (US6048713 A) -Un cultivo de Delftia acidovorans que oxida los sulfuros y estimula el crecimiento 20 (US20080242543 A1)
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La presente invención tiene por objeto también el uso de las bacterias, cultivos y/o composiciones anteriormente descritas en un procedimiento para estimular el crecimiento vegetal y/o en un procedimiento de control biológico de organismos fitopatógenos.
En particular, es objeto de la presente invención el uso de las bacterias pertenecientes a las cepas XT1 o XT2 (número de depósito CECT8661 y CECT8662, respectivamente, depositadas el 23 de abril de 2014, por la Universidad de Granada en la Colección Española de Cultivos Tipo (CECT) (o aquellos microorganismos que presenten un alto grado de homología con estas cepas), sus cultivos o composiciones que las comprenden, así como de los productos que comprenden alguna de ellas o de los productos obtenibles de ellas o de su cultivo como estimulantes del crecimiento vegetal y/o para el control biológico de patógenos de plantas, como bacterias, insectos, hongos y/o nematodos.
En particular, es objeto de la presente invención el uso de las bacterias pertenecientes a las cepas XT1 o XT2 (número de depósito CECT8661 y CECT8662, respectivamente, depositadas el 23 de abril de 2014, por la Universidad de Granada en la Colección Española de Cultivos Tipo (CECT) (o aquellos microorganismos que presenten un alto grado de homología con estas cepas), sus cultivos o composiciones que las comprenden, así como de los productos que comprenden alguna de ellas o de los productos obtenibles de ellas o de su cultivo como estimulantes del crecimiento vegetal y/o para el control biológico de patógenos de plantas, como hongos (con excepción de hongos pertenecientes a la especie Magnaporthe oryzae) y/o nematodos.
Preferiblemente, las bacterias pertenecientes a las cepas XT1 o XT2 (número de depósito CECT8661 y CECT8662, respectivamente, depositadas el 23 de abril de 2014, por la Universidad de Granada en la Colección Española de Cultivos Tipo (CECT) (o aquellos microorganismos que presenten un alto grado de homología con estas cepas), sus cultivos o composiciones que las comprenden, así como los productos que comprenden alguna de ellas o los productos obtenibles de ellas o de su cultivo se usan como estimulantes del crecimiento vegetal y/o para el control biológico de patógenos de plantas, seleccionados de la lista que comprende o consiste en:
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dos repeticiones (a tiempo cero y a los 30 días). En cada tratamiento se trataron 6 plantas. Se utilizó un control, sin tratar. Durante el período del estudio, en el invernadero, y por tanto en el control, hubo varias plagas: mosca blanca, pulgón, oidio y Botrytis. El número de plantas que se perdieron en las zonas tratadas con el cultivo de la cepa XT1 fue inferior a las perdidas en la zona control, siendo la dosis más adecuada la del 1.5% (v/v). Por otra parte el peso de los tomates recolectados de las plantas tratadas fue superior a la de la planta control (véase tabla adjunta).
Tratamiento 1.5 % CONTROL 1.5 % CONTROL Experiencia (1) (1) (2) (2)
Plantas perdidas 1 4 0 3 Peso de los
3,6 3,1 3.8 3.1
tomates (total Kg)
10 Estos resultados mostraron una tendencia clara entre la aplicación del producto y el incremento en la producción de las plantas con respecto a los controles atribuible al efecto estimulante sobre el metabolismo de la planta. Asímismo las plantas tratadas tuvieron una disminución importante de la plaga por mosca blanca y pulgón y se
15 recuperaron de la infección de Botrytis y oidio
b) Ensayo en maceta con cultivo de plantas de tomates (Solanum lycopersicum), pimientos (género Capsicum), calabaza (género Cucurbita) y pepino (Cucumis sativus) sanas.
20 Se utilizaron cuatro plántulas de 10 cm de altura de cada una de las especies anteriores (tomates (Solanum lycopersicum), pimientos (género Capsicum), calabaza (género Cucurbita) y pepino (Cucumis sativus)). Se trasplantaron a macetas de 10 cm de diámetro y 15 cm de altura y se dejaron al aire libre a temperatura ambiente (rango
25 de temperatura 15-32ºC). Las macetas se regaron cada 48 h con la misma cantidad de agua (aproximadamente 100 mL). Cada siete días se adicionó a la mitad de las macetas y después de regar 5 mL de una dilución 1/100 de un cultivo de Bacillus XT1 con 5x108 UFC/mL (en la tabla se refiere a este tratamiento con el término “+microorganismo”). La otra mitad se utilizó como control y por tanto no se inoculó. A
30 los 50 días se cortó la parte aérea y se pesó. Igualmente se anotó el número de hojas, flores y frutos así como la altura de las mismas. Los resultados obtenidos se observan en la tabla adjunta. Se obtiene un incremento del peso de la vegetación aérea del 86%, un aumento del número de hojas del 57,5% y un incremento del número de frutos y flores del 112,5 y 137,5% respectivamente. Además el tamaño de la planta tratada se incrementó un 10,4%. En la Fig. 4 pueden observarse los resultados en el cultivo de calabaza.
Nº de hojas
Peso parte aérea en gramos (sin fruto) Altura cm Frutos Flores
A1
Pimiento + Microorganismo 13 11,3 47 1 2
A2
Pimiento + Microorganismo 15 13,6 46 1 0
A3
Pimiento 11 7,7 38 1 pequeño 0
A4
Pimiento 13 7,7 38 0 0
Porcentaje de incremento del rendimiento en Pimiento + Microorganismo
16,70% 62% 22, 4 % 100% 100%
B1
Calabaza + Microorganismo 13 25,8 30 2 7
B2
Calabaza + Microorganismo 12 15,1 37 2 4
B3
Calabaza 9 9,1 30 0 5
B4
Calabaza 7 8,8 31 0 2
Porcentaje de incremento del rendimiento en Calabaza+ Microorganismo
56,20% 128,50% 9,80% 200% 57, 1 %
C1
Pepino + Microorganismo 11 25,5 36 1 (de 2cm) 9
C2
Pepino + Microorganismo 17 23,2 30 0 8
C3
Pepino 8 11,5 29 0 7
C4
Pepino 6 12,7 32 0 0
Porcentaje de incremento del rendimiento en Pepino+ Microorganismo
100,00% 101,20% 8,20% 50% 142,9%
D1
Tomate + Microorganismo 12 ramas 22,7 52 1 (6,5 g) 4
D2
Tomate + Microorganismo 10 ramas 17,6 41, torcido por el fruto 1 (51,6 g) 1
D3
Tomate 6 ramas 11,9 46 0 0
D4
Tomate 8 ramas 14,5 46 0 0
Porcentaje de incremento del rendimiento en Tomate+ Microorganismo
57,10% 52,70% 1,10% 100% 250%
Incremento global del rendimiento (valor medio)
57,51% 86,00% 10,40% 112,50% 137,50%

Claims (1)

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