Estrategias de control biológico de la Fusariosis de la espiga de trigo

La Fusariosis de la espiga de trigo (FET), causada por Fusarium graminearum (teleomorfo = Gibberella zeae), causa importantes pérdidas en el rendimiento del cultivo de trigo y el riesgo de potencial contaminación de los granos con la toxina deoxinivalenol (DON). Diferentes estrategias han sido utilizadas para reducir el impacto de la FET, entre ellas: la rotación de cultivos, las prácticas de labranzas, la aplicación de fungicidas y el mejoramiento genético de los cultivares para lograr resistencia.

El control biológico ofrece una estrategia adicional para ser utilizada en un manejo integrado de la FET. Conociendo el ciclo de infección de F. graminearum en trigo, se aislaron y utilizaron microorganismos que potencialmente compitan con F. graminearum ocupando los sitios de infección durante la antesis, disminuyendo la infección y la producción de DON en los granos de trigo. Como estrategia alternativa, se utilizaron también cepas de Clonostachys rosea (cepas 016 y 1457) aplicadas sobre rastrojos para disminuir el potencial inoculo de las especies del complejo F.graminearum.

A partir de las anteras de trigo se asilaron potenciales agentes de biocontrol y, de un total de 354 cepas bacterianas que fueron evaluadas in vitro a través de dos ensayos de Índice de Dominancia (ID ), 22 cepas (6% del total) fueron capaces de controlar el crecimiento de F. graminearum y la producción de deoxinivalenol sobre granos de trigo irradiados. Estas cepas fueron evaluadas en su capacidad para disminuir la FET y la producción de DON en ensayos en invernadero. Nueve de las 22 cepas fueron capaces de disminuir significativamente la severidad de la FET con valores de entre 49 a 71% y el contenido de DON en las espigas se redujo entre 32 y 100%.

En una segunda etapa, se trabajó sobre el mejoramiento fisiológico (acumulación de solutos compatibles) de las bacterias, aumentando la tolerancia a las condiciones ambientales pero conservando su actividad biocontroladora. Se seleccionaron dos cepas, Bacillus subtilis RC 218 y Brevibacillus sp. RC 263, y se determinó la acumulación de betaína y ectoína. El soluto Betaína fue detectado en concentraciones elevadas en las células modificadas pero el soluto ectoína se detectó en cantidades iguales en las células controles y tratadas. Se realizaron estudios en invernadero para evaluar la efectividad biocontroladora de las cepas modificadas fisiológicamente. Las bacterias modificadas retuvieron su actividad biocontroladora, reduciendo la severidad de la enfermedad a menos de 20%. 

Se evaluaron dos cepas de C. rosea sobre rastrojos de trigo dejados luego de la cosecha durante 2 años seguidos en ensayos de 6 meses de duración. Las especies del complejo Fusarium graminearum fueron determinadas mediante extracción y cuantificación del ADN por TaqMan PCR. Los resultados demostraron un control de las especies de Fusarium variando entre 68,3 y 98,9 %, observando un mejor comportamiento de la cepa C. rosea 1457.

Los rastrojos mostraron ser importantes reservorios de inoculo para F. avenaceum y F. verticillioides pero menos para F. graminearum.

Los resultados obtenidos demuestran la posibilidad de utilizar agentes de biocontrol como parte del manejo integrado de la Fusariosis de la espiga de trigo y el control de la acumulación de DON en los granos.