Download Hongos Micorrizicos y Rizobacterias

Potencialidad biotecnológica de los
hongos micorrízico arbusculares y
las rizobacterias en la citricultura
noviembre de 2009
INTRODUCCIÓN
La citricultura es una actividad desarrollada
en regiones tropicales y subtropicales
Producción 6´505,000 t
Superficie superior a 500,000 ha
Entre los 5 países
productores a nivel mundial
38 millones de jornales en
23 estados de la
República mexicana
Cítricos producidos:
- Naranja (65.8%)
- Limón mexicano (18.1%)
- Limón persa (7.3%)
(7 3%)
- Mandarinas (5.4%)
- Toronjas (2.8%)
Sonora
10,102
169,846
Nuevo León
32,064
254,384
,
Tamaulipas
40,136
425,549
San Luís Potosí
44,800
354,944
Veracruz
186,336
2,097,847
Co a
Colima
30,109
321,486
Michoacán
á
35,430
302,470
Yucatán
23,500
221,221
Otros Estados
100 077
100,077
2,356,511
1. Marcada estacionalidad
del fruto
4. Presencia de plagas
y enfermedades
2. Baja productividad
5. Incertidumbre de
precios en el mercado
3. Importación de jugo, fruta
y bebidas sustitutas
6.
6 Tiempo de estancia de
las plantas en vivero
Ambiente
circundante
IInteracciones
t
i
múltiples
Plantas
Microflora
Microfauna
Hongos
formadores de
micorriza
arbuscular (HMA)
Rizobacterias
Ecosistemas
Sistema de producción
en cítricos
Insectos
Actinomicetos
ca. 214
1%
Hongos
Acaulospora delicata
Algas
Protozoos
Bacterias
Entrophospora infrequens
La biomasa
microbiana,,
definida como la
porción viviente de
la materia orgánica,
es responsable
bl de
d
más del 90% de la
actividad biológica
del suelo.
2) Las
Las rizobacterias promotoras del crecimiento vegetal,
vegetal, y
3) Las
Las especies de rhizobiáceas
Hongos
Hongos formadores de
micorrizas
i
i
arbusculares
b
l
(HMA)
(P
Plant Grow
wth Promotting Rhizob
bacteria)
1) Los hongos formadores de micorrizas
*PGPR
R, por sus s
siglas en in
nglés
Se acepta que en un sistema suelo-planta existen tres
grupos principales de microorganismos benéficos,
é
los
cuales son clave en el contexto de la sostenibilidad:
Bacte ias
Bacterias
Bacterias diazotrofas
de vida libre
Absorción
Ab
ió de
d agua y
nutrimentos
Fijación
ó biológica
ó
del
nitrógeno atmosférico
Endomicorrizas
Rizobacterias promotoras del
crecimiento vegetal*
Aspectos relevantes de la simbiosis hongo MA-planta
La asociación que se da entre las raíces de las plantas superiores
con el micelio de los hongos MA del suelo se denomina micorriza
Plantas
HMA
(Brundrett et al., 1996)
(Brundrett et al., 1996)
R. Zulueta, 2
2003©
R. Zulueta, 2003©
De entre los aspectos benéficos que se generan con esta
interrelación pueden destacarse los siguientes:
-Incremento en la superficie de absorción de los pelos radiculares.
-Mejoramiento
Mejoramiento de la absorción iónica y acumulación más eficiente y selectiva de
los macro y micro nutrimentos del suelo, especialmente en el caso del fósforo.
-Incremento de la vida útil de las raíces absorbentes; las raíces colonizadas
persisten
i
d
durante
mayor tiempo
i
que las
l raíces
í
no colonizadas
l i d (micorrizadas).
( i
i d )
-Resistencia
Resistencia de raíces a infecciones causadas por hongos patógenos
patógenos, tales
como Phytophthora spp. Pythium spp., Fusarium spp. y Rhizoctonia, entre otras.
- Incremento de la tolerancia a toxinas del suelo (orgánicas e inorgánicas),
valores extremos de acidez del suelo y mayor resistencia a las sequías y
sobrevivencia
b
i
i de
d las
l
plantas
l t
all trasplante
t
l t en campo
Algunas especies de hongos micorrízico
arbusculares pueden ser más beneficiosas que
otras para el establecimiento exitoso de una
especie vegetal (forestal, ornamental, hortícola,
frutícola) bajo ciertas circunstancias de clima y
frutícola
suelo, sobre todo si ésta tiene una necesidad
obligada de la asociación con el micobionte para
desarrollarse mejor.
P. ej.
Gl
Glomus
intraradices
i t
di
Especie que a menudo
resulta ser muy “eficaz”
Superficie de área de absorción
Cuando la disponibilidad de un nutrimento en el suelo es
deficiente el factor crítico de la raíz para la entrada de este es
deficiente,
la superficie de absorción
F
Formación
ió d
de agregados
d en ell suelo
l
Aspectos relevantes de la simbiosis PGPR-planta
Son diversas las definiciones acerca del término
Rizobacterias Promotoras del Crecimiento vegetal
g
(PGPR, según sus siglas en inglés)
mas todas coinciden, al incluir a las bacterias que habitan la
rizósfera de las plantas y que pueden tener un efecto positivo
sobre los cultivos y las plantaciones forestales.
Efectos
Directos: Sobre el crecimiento de las
especies a través de la estimulación
del crecimiento vegetal,
Indirectos: Cambio en el
balance microbiano en la
rizósfera
Tomado de Chin-A-Woeng et al., 1997.
Pseudomonas fluorescentes
creciendo sobre las raíces de
plantas de tomate
Algunos de los mecanismos que las PGPR manifiestan
durante su actividad pueden ser los siguientes:
De entre los mecanismos p
por los q
que las PGPR´s manifiestan su
actividad pueden destacarse:
- Recuperación de suelos degradados, y aceleran las cronosecuencias en la
sucesión ecológica.
ecológica
-Inciden en la absorción de minerales, la fijación de nitrógeno y la solubilización
de fosfatos (y otros nutrimentos), así como la movilización de los mismos.
-Su participación en los ciclos biogeoquímicos de los elementos que pasan por
unas etapas de libre disposición para las plantas y por otras que los estabilizan y
quedan listos para su utilización posterior
-Producción de fitohormonas: auxinas, giberelinas, citoquininas y etileno, ligadas
a la promoción del crecimiento vegetal.
-Protección contra el ataque de patógenos mediante la producción de compuestos
bacterianos como sideróforos (secuestran el Fe3+), antibióticos o ácido cianhídrico
(HCN/CNH) liberación de enzimas como quitinasas y/o glucanasas que actúan
(HCN/CNH),
sobre la pared de los hongos o la cubierta de los insectos, etc.
-Intervienen en la inducción de una resistencia sistémica de toda la planta, a
virus, bacterias y hongos.
Aspectos relevantes de la simbiosis dual
hongos
g MA+ PGPR´s-planta
p
La asociación simultánea de estos microorganismos
(
(hongos
g MA + PGPR´s)) en el mismo hospedante
p
p
puede
ocasionar que la acción individual se potencialice y, con
ello, se obtengan reacciones más benéficas para las plantas
Sinergismo Positivo
HMA
Rizobacterias (PGPR´s)
HMA´s
No son específicoespecífico-hospederos
HMA´s en cítricos
Glomus intraradices
(Blaszkowski, 2003)
en huertos de naranja agria (Citrus sinensis) con
portainjertos de limón
ó rugoso (Citrus jambhiri)
Glomus fasciculatum y Gl.
Gl constrictum
en huertos y viveros citrícolas de California y Florida (EUA)
Glomus fasciculatum, Gl. etunicatum, Gl. macrocarpum, Gl,. occultum,
Acaulospora scrobiculata, A. trappei y Gigaspora margarita
en huertos de naranja (Citrus sinensis) y toronja (Citrus paradisi)
injertadas en naranjo agrio (Citrus aurantium)
HMA´s en cítricos
Vesículas
Arbúsculos
Kleinschmidt y Gerdemann
(1972)
Absorción de agua
y nutrimentos ((P))
Hifas
El mayor problema del crecimiento de
cítricos
ít i
se debe
d b a la
l ausencia
i de
d
HMA´´s en suelos fumigados
HMA
Cítricos
Incrementos en el crecimiento
Incrementos en el área foliar
Se favorecen: Altura,, peso
p
seco,, contenido
de P en follaje y volumen radical
Se mejora el efecto de la simbiosis mediante uso simultáneo
de fertilizantes inorgánicos (dosis adecuadas) e inoculación
con HMA (¿inoculación dual PGPR´s?)
Metabolismo de aminoácidos
Producción de compuestos hormnonales
Adaptación después del trasplante
Apertura estomática
Relaciones hídricas
En plántulas
micorrizadas
Phytophtora parasitica
Hifas
Raíces
P. nicotianae var. p
parasitica
Radopholus citrophilus
Rizobacterias consideradas PGPR´s
Géneros con capacidad para promover
el crecimiento y desarrollo vegetal
Acetobacter
Agrobacterium
g
Azotobacter
Azospirillum
Beijerinckia
Bradyrhizobium
Clostridium
Derxia
Enterobacter
Klebsiella
M t
Metanobacterium
b t i
Pseudomonas
Rhizobium
PGPR´´s
PGPR
Raíces
Géneros cuyo potencial es muy
importante para proteger a las
plantas del ataque de
patógenos del suelo
Alcaligenes
Bacillus
Enterobacter
P
Pseudomonas
d
Serratia
Efectos potenciales de la interacción
HMA´s
´ + PGPR´s
´ en plantas
1 Fijación de N atmosférico
1.
atmosférico.
2. Producción de antibióticos.
3. Solubilización de P.
4. Promoción
ó de la síntesis
í
de hormonas.
5. Síntesis de metabolitos = agentes antagónicos.
6. Inducen la resistencia sistémica (RSI).
7. Aumentan la capacidad de absorción de agua y nutrimentos
8. Influyen sobre el metabolismo
8
(aminoácidos/proteínas/compuestos hormonales).
HMA´s
PGPR´s
Gracias por su atención!