Este documento describe el potencial de los hongos endófitos y micorrícicos como control biológico de agentes patógenos de la raíz. Explica que los endófitos colonizan las plantas sin causar enfermedades y las benefician mediante la tolerancia a condiciones adversas. Las micorrizas son asociaciones simbióticas entre hongos y raíces que proporcionan nutrientes a la planta y ayudan con la absorción de agua. El documento también cubre las interacciones entre organismos que contribuyen al control

1. INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL
CENTRO DE DESARROLLO DE PRODUCTOS BIÓTICOS
MAESTRÍA EN CIENCIAS EN
MANEJO AGROECOLÓGICO DE PLAGAS Y ENFERMEDADES
HONGOS MICORRICICOS Y ENDÓFITOS DE LA RAIZ COMO CONTROL
BIOLÓGICO DE LOS AGENTES PATÓGENOS DE LA RAÍZ.
22 de Abril de 2016.
Marcelo Santiago Hernández

2. INTRODUCCIÓN
Alternativas de para reducción de las enfermedades mediante el control biológico, un
potente medio para reducir el daño e inducir y estimular el crecimiento de las plantas a
través de los hongos y bacterias.

3. 2 LOS ENDÓFITOS
2.1 Concepto
Los endófitos son bacterias y hongos que colonizan los tejidos internos (raíz, hojas y
tallos) de las plantas sin causarles enfermedades aparentes, además de beneficiarlas al
reforzar su tolerancia a condiciones adversas para su desarrollo.

4. 2 .2 Papel de los endófitos
2.3 Modos de colonización
Definidos como mutualistas están relacionados con la virulencia, pero han limitado
patogenicidad, y han evolucionado directamente de hongos patógenos de plantas. Esta
simbiosis incluye la falta de la destrucción de las células o tejidos, nutrientes y el
ciclismo química entre el hongo y el huésped, mayor longevidad y capacidad
fotosintética de las células.
La colonización de los tejidos vegetales por endófitos, patógenos de plantas y
micorrizas como la germinación de esporas, la penetración de la epidermis y la
colonización de tejidos.

5. 3. MICORRIZAS
Es la asociación entre un hongo y una raíz de una planta con beneficios para ambos.
En esta simbiosis, la planta proporciona al hongo azúcares indispensables para su
sobrevivencia y el hongo por su parte ayuda a la raíz de la planta a obtener agua y
nutrientes.

6. FUNCIONES
DE LAS MA
Mejoran el
enraizamiento
del las plantas
Aumenta la
capacidad de
absorción de
las raíces
Incremento de
la producción
de hormonas
de crecimiento
Mejora la
calidad del
suelo
Incremento de
la movilización
y transferencia
de nutrientes:
P, N y C
Favorece la
biodiversidad y
benefician la
sucesión
vegetal

7. La caracterización genética de los hongos MA
El análisis de secuencias de ARNr en el polimorfismo de estos genes en los hongos MA,
especialmente aquellas que correspondan a la pequeña subunidad ribosomal 18S,

8. Piriformospora indica
Como formadores de micorrizas arbusculares (AM) hongos, P. indica como
bioregulator, biofertilizante y bioprotector, vence al estrés hídrico (deshidratación),
retrasa el marchitamiento de las hojas, y prolonga el envejecimiento de tejidos
callosos.

9. 4. PLANTAS PROMOTORAS DEL CREMIENTO-RIZOBACTERIAS (PGPRs)
Las rizobacterias son promotoras del crecimiento de las plantas (PGPRs), se definen por
tres características intrínsecas (1) que tienen que sobrevivir y multiplicarse, (2)
capacidad de colonización radicular y (3) la capacidad para estimular el crecimiento de
las plantas.
Los PGPRs llevan a cabo muchos procesos importantes, tales como en el control
biológico de patógenos de plantas, el ciclo de nutrientes y el establecimiento de
plántulas tales como Pseudomonas y Bacillus.

10. 5. CONTROL BIOLÓGICO
Agentes de control biológico (ACB)
Antibiosis
Competencia
Micoparasitismo
Inducción de resistencia en
plantas.

11. Control biológico Control químico
• Para reducir el daño por
enfermedades
• Inducir y estimular el crecimiento
de las plantas.
• Mejorar la calidad
• Desarrollo de resistencia de los
patógenos
• Efecto sobre la calidad de los
alimentos
• Daños ambientales
• Conducen a la insostenibilidad de
agricultura
Control biológico contra el control químico

12. 6. LA DIVERSIDAD MICROBIANA Y LA SUPRESIÓN DE ENFERMEDADES
Las plantas están rodeados de diversos tipos de organismos microbianos, que
contribuyen al control biológico de enfermedades de las plantas estos pueden clasificar
como saprófitos competitivos, simbiontes de plantas facultativas y el hiperparasitismo
facultativa.
Fusarium oxysporum y binucleadas de Rhizoctonia, son filogenéticamente muy similar
a patógenos de plantas, pero carecen de determinantes de virulencia activos de los
huéspedes de plantas.

13. Piriformospora indica en el desarrollo del micelio en Gaeumannomyces graminis y
Fusarium sp. (Figs. 3). Sin embargo, la mayoría es filogenéticamente distinto de
patógenos y, lo más a menudo; que son subespecies variantes de los mismos grupos
microbianos.

14. Las micorrizas se forman como resultado de la simbiosis mutualista entre hongos y
plantas y se producen en la mayoría de las especies de plantas. Debido a que se
forman temprano en el desarrollo de las plantas, que representan colonos raíz,
ayudan a las plantas con la absorción de nutrientes (especialmente fósforo y
micronutrientes).

15. Los hongos micorrícicos arbusculares (MA), también conocida como micorrizas
arbusculares y hongos endomicorrícico) son todos los miembros de la zygomycota, así
como la clasificación actual contiene una orden, el Glomales, que abarca seis géneros
en los que se han clasificado 149 especies.
Las micorrizas arbusculares implican hongos aseptados y se nombra para estructuras
características como arbúsculos y vesículas se encuentran en la corteza de la raíz.

17. Los Arbúsculos comienzan a formarse por la repetida ramificación dicotómica de hifas
fúngicas, crecen en el sitio de la comunicación entre el anfitrión y el hongo.
Las vesículas son básicamente hinchazones de hifas en la corteza de la raíz que
contienen lípidos y citoplasma y actúan como órgano de almacenamiento de MA,
pueden presentar intra e intercelular y con frecuencia pueden desarrollar paredes
gruesas en las raíces, pueden funcionar como propágulos.

18. Los mecanismos empleados por los hongos MA para suprimir indirectamente
patógenos de las plantas incluyen la nutrición de las plantas, los cambios morfológicos
en la raíz por el aumento de la lignificación, mejoran en la composición química de los
tejidos de las plantas como quitinasa antifúngico, isoflavonas, estrés abiótico y por
salinidad, además de los cambios en la composición microbiana en el micorrizosfera.

19. Las enfermedades de las plantas pueden ser suprimidas por las actividades de una o
más microbios de plantas asociadas, se han hecho intentos para caracterizar los
organismos involucrados en el control biológico, se traduce en niveles sustanciales de la
supresividad de la enfermedad. Por ejemplo, la introducción de Pseudomonas
fluorescens que producen el antibiótico 2,4-diacetilfloroglucinol puede resultar en la
supresión de diversos patógenos del suelo.

20. El grado de supresión general variará sustancialmente dependiendo de la cantidad y
calidad de la materia orgánica presente en un suelo. La redundancia funcional en
diferentes comunidades microbianas permite un rápido agotamiento de la reserva de
nutrientes disponible en el suelo debajo de una gran variedad de condiciones, antes de
que los patógenos pueden utilizarlos para proliferar y causar la enfermedad.

21. 7. INTERACCIONES PARA EL CONTROL BIOLÓGICO DE PATÓGENOS DE
RAÍZ
Varios estudios han demostrado que los antagonistas microbianos de hongos
patogenos, hongos o PGPRs, no ejercen ninguna actividad antimicrobiana contra los
hongos AM.
Gliocadium spp Trichoderma spp.

22. 7.1 Tipos de interacciones que contribuyen al control biológico
Los mecanismos de control biológico dependen de estas diversas maneras en que los
organismos interactúan. El modo de interacción es por medio del contacto directo o
indirecto.
Tipos de
interacción
del CB
Mutualismo
Protocooperación
Comensalismo
Competencia
Parasitismo
Depredación
Dependiendo del contexto
ambiental en el que se
producen.

23. 7.2 Los mecanismos de control biológico
Es el resultado de muchos tipos diferentes de interacciones entre los organismos; los
mecanismos que operan en diferentes situaciones experimentales son a caracterizar.
Patógenos se antagoniza por la presencia y actividades de otros organismos en la zona.
Los resultados antagonismo directos de contacto físico y / o un alto grado de
selectividad para el patógeno por los mecanismos expresadas por los Agentes de
control biológico (ACB).

24. Tabla 2: antagonismo responsable para el control biológico de patógenos vegetales
Tipo Mecanismo adoptado
Antagonismo directo Hyperparasitismo/depredación
Ejemplos: lítico/algunos nonlytic mycoviruses Lysobacter
Enzymogenes, Pasteuria penetrans, Trichoderma virens
Ruta Mixta antagonismo Los antibióticos
Modo: 2,4 diacetylphloroglucinol, phenazines, cíclico
Lipopeptides
Las enzimas líticas
Ejemplos: Las quitinasas, glucanasas, proteasas
Los productos de desecho no regulada
Ejemplos: amoníaco, dióxido de carbono, cianuro de hidrógeno
Interferencia química/física
Antagonismo indirecto La competencia
Modo: exudados lixiviados/consumo, siderophore
La compactación, ocupación de nicho física
La inducción de la resistencia del huésped

25. 7.2.1 Hiperparásitismo y depredación
Hay cuatro clases principales de hiperparásitos: intervención alguna sobre los patógenos
bacterianos, hypovirus, parásitos facultativos y los depredadores.
En hiperparasitismo, el patógeno es atacado directamente por un ACB específico que
mata o de sus propágulos.
Depredación microbiana es más general y no específica de patógenos y en general
proporciona niveles menos predecibles de control de la enfermedad. Algunos ACB
exhiben un comportamiento depredador en condiciones de nutrientes limitados. Sin
embargo, Trichoderma producen una gama de enzimas que se dirigen contra las paredes
celulares de los hongos.

26. 7.2.2 La supresión antibiótico mediada
La mayoría de los microbios producen y secretan uno o más compuestos con actividad
antibiótica. En algunos casos, los antibióticos producidos por los microorganismos han
demostrado ser particularmente eficaz en la supresión de patógenos de las plantas y
las enfermedades que causan.

27. Table 3 Antibiotics produced by Biological Control Agents (BCA)
Organisms Antibiotics produced Target pathogen
Pseudomonas fluorescens 2,4-diacetyl-phloroglucinol Pythium sp.
Phenazines Gaeumannomyces graminis
var. tritici
Pyoluteorin, Pyrrolnitrin Pythium ultimum Rhizoctonia solani
Agrobacterium radiobacter Agrocin 84 Agrobacterium tumefaciens
Bacillus subtilis Bacillomycin D Aspergillus flavus

28. 7.2.3 El lítico de enzimas y otros subproductos de la vida microbiana
Muchos microorganismos producen y liberan enzimas líticas que pueden hidrolizar una
amplia variedad de compuestos poliméricos, incluyendo quitina, proteínas, celulosa,
hemicelulosa, y el ADN.
Expresión y secreción de estas enzimas por diferentes microorganismos a veces puede
dar lugar a la supresión de las actividades de patógenos de plantas directamente.

29. 7.2.4 Competencia
La rápida colonización y con ello agotar los sustratos disponibles limitados de manera
que no hay ninguno disponible para los patógenos crezcan.

30. 7.2.5 Inducción de resistencia del huésped
sistémica resistencia adquirida (SRA), está mediada por el ácido salicílico (AS), un
compuesto que se produce con frecuencia después de la infección de patógenos, y
típicamente conduce a la expresión de las proteínas relacionadas con la patogénesis
(PR). Estas proteínas PR incluyen una variedad de enzimas algunos de los cuales
pueden actuar directamente para lisar las células invasoras, reforzar los límites de la
pared celular de resistir las infecciones, o muerte celular localizada inducida.
resistencia sistémica inducida (RSI), está mediada por el ácido jasmónico (AJ) y / o
etileno, que se producen como consecuencia de solicitudes de algunos rizobacterias
no patógenas.

31. 8. INVESTIGACIÓN DE CONTROL BIOLÓGICO, DESARROLLO Y ADOPCIÓN
En la actualidad, los avances fundamentales en la informática, la biología molecular, la
química analítica, y la estadística, han dado lugar a nuevas investigaciones destinadas a
la caracterización de la estructura y funciones de agentes de control biológico,
patógenos y plantas huésped, a nivel molecular, celular, del organismo, y los niveles
ecológicos.

32. 9 CONCLUSIONES
GRACIAS
Existe un considerable interés en la explotación de los agentes microbianos de control
biológico (AMCB) para el control de plagas de los cultivos, malas hierbas y
enfermedades. AMCB como se puede usar donde los pesticidas químicos prohibidos o
están eliminando o donde las plagas han desarrollado resistencia a los productos
químicos estándar.
El uso de AMCB puede desempeñar un papel importante en la protección de cultivos,
como un elemento clave en los programas de manejo integrado de plagas (MIP).