Hongos del Suelo como Biocontroladores de Plagas. El caso de Trichoderma afroharzianum
Fuente: Colaje imágenes Google
“Un hongo del suelo afecta las interacciones insecto-planta mediante la manipulación de la microbiota intestinal del insecto”, así reza el titulo de la noticia que vamos a ofreceros hoy, junto con el material adicional para profundizar en el tema. Yo personalmente no soy fitopatólogo, escaseando mis conocimientos a cerca del control biológico y manejo integrado de plagas. Obviamente si entiendo lo suficiente como para comentar aspectos genéricos sobre el tema cerca de ¿qué Son los biocontroladores?. Intento añadir algún contenido que se escapa de mis competencias/incompetencias y enriquezca los de la bitácora, aunque a veces patino sobre el hielo. No obstante, reitero que hago las búsquedas en páginas Web y boletines que nos informen sobre temas más propios de este blog, como lo es la biodiversidad del suelo. Y así recibo noticias de esta página Web entre otras: “Global Biodiversity Initiative”. Su blog que no es muy prolijo en noticias precisamente, lanzó en mayo/junio de 2023 el post que os ofrezco traducido al español-castellano. Su contenido versa acerca del importante y estudiado rol del hongo del suelo denominado “Trichoderma”. No logro entender muy bien la lógica de este sitio Web para seleccionar las noticas acerca de la biodiversidad del suelo, y es la segunda vez que termino metiéndome en “camisa de once varas”. Si dejo de la noticia original, si bien los pies de figura los he reemplazado en el colaje de la entrada, ya que son extensos y pueden tener contenidos de vuestro interés. En cualquier caso, podéis visionar las figuras originales pinchando en el enlace de la noticia que seguidamente os expongo,
Todos sabéis que el control biológico de plagas es una alternativa que, cuando funciona, es preferible al uso de los contaminantes plaguicidas y el caso de “Trichoderma”, es bien conocido, habiéndose comercializado productos para su aplicación en agricultura. Pues bien, podéis entender esta entradilla como un ejemplo de este tipo de manejo de plagas. Lo que yo no entiendo es las escasas novedades acerca de la biodiversidad del suelo que ofrece esta arropada Web“ Global Biodiversity Initiative”. Esto no significa que se trate de una crítica, sino, lo dicho: “io non capisco niente”. Espero la información sea al menos del interés de algunos de vosotros.
Juan José Ibáñez
Continúa………
Trichoderma afroharzianum: una nueva enfermedad en maíz en Europa
El género Trichoderma posee buenas cualidades para el control de enfermedades en plantas causadas por patógenos fúngicos del suelo, principalmente de los géneros Phytophthora, Rhizoctonia, Sclerotium, Pythium y Fusarium entre otros.
¿Qué es Trichoderma harzianum y para qué se usa en la agricultura?
El hongo Trichoderma hace que las plantas puedan afrontar con mayor facilidad situaciones de temperaturas extremas, sequía, inundaciones, salinidad, los efectos del uso de maquinaria u otras herramientas de labranza, etc., debido a la regulación de ciertas fitohormonas. Mejora de las propiedades del suelo.
¿Qué son las trichodermas y para qué sirven?
Cómo aplicar el hongo trichoderma a mi cultivo? – Horticultura
Las trichodermas actúan en la planta destruyendo la pared celular de hongos patógenos por medio de las enzimas y antibióticos que expulsan al medio. A ello se suma la parasitación y eliminación de hifas de hongos.
¿Qué hongos controla Trichoderma?
Se ha demostrado que el Trichoderma spp. actúa contra un amplio rango de hon- gos fitopatógenos transmitidos por suelo y aire. Ha sido usado contra pudriciones en un amplio rango de especies, causadas por Fusarium, Rhizoctonia, Pythium; y patógenos formadores de esclerocios como Sclerotinia y Sclerotium.
¿Cómo se utiliza la Trichoderma?
Trichoderma puede ser inoculado al sustrato para semilleros o directamente al suelo en semilleros a campo abierto. También el tratamiento a la semilla (inoculación), se emplea para el combate de hongos fitopatógenos, siendo un método muy rápido, fácil y económico.
Trichodermas: Aliadas de nuestros cultivos
Describen el desequilibrio intestinal que causa Trichoderma en insectos y que permite su función de control de plagas
Un hongo del suelo afecta las interacciones insecto-planta mediante la manipulación de la microbiota intestinal del insecto
Por Francesco pennacchio y Matteo Montagna, Universidad de Nápoles Federico II, y Morena Casartelli, Universidad de Milán
Un nuevo estudio sobre este hongo, un gran aliado para los cultivos agrícolas, revela una interacción multitrófica que tiene con las plantas hospederas y que afecta a los insectos que se alimentan de sus hojas.
Biologicals Latam
Agente de control directo, indirecto y bioestimulante. La aplicación de Trichoderma en agricultura es cada vez más amplia y estudiada, con nuevos descubrimientos sobre sus modos de acción y sus efectos sobre las plantas.
Trichoderma es un microorganismo multipropósito que surgió de hongos entomopatógenos, lo que explica su carácter de biocontrolador de insectos. Un reciente estudio publicado en la revista revisada por expertos PNA, de la Academia Nacional de Ciencias de EE.UU., por Di Lelio et al., describe cómo una interacción multitrófica lleva a un nuevo mecanismo de biocontrol de insectos mediado por Trichoderma.
Y así también lo destaca el reconocido investigador español y especialista en el hongo, Dr. Enrique Monte, en un comentario que publicó en el mismo medio antes mencionado. El Dr. Monte se refiere a la ‘sofisticada evolución’ del hongo y cómo esta le ha permitido ser un efectivo controlador de insectos plaga.
Como colonizador del suelo y productor de enzimas secretadas, Trichoderma ha demostrado su amplia capacidad en el control de insectos. Su capacidad insecticida ya se conocía en medicina humana, ya que los extractos de metabolitos secundarios han mostrado efectos inhibidores sobre las larvas del mosquito Anopheles, vector de la malaria. Además, su actividad enzimática puede inhibir la formación de la cutícula del mosquito Aedes aegypti, transmisor de enfermedades como la fiebre amarilla, el Zika y el dengue.
No obstante, el estudio apunta a la interacción que tiene el hongo en los cultivos. La sofisticada evolución a la que se refiere el Dr. Monte también tiene relación con la habilidad que han desarrollado varias cepas de Trichoderma para ‘comunicarse’ con las plantas y promover su crecimiento e inducir el priming. A este hongo le interesa mantener la buena salud de su hospedero, por lo que el priming que induce no excluye efectos sobre insectos. Es así cómo ha logrado producir cambios en el metaboloma que dan lugar a fitocompuestos que tienen efectos repelentes, antinutritivos y tóxicos para los herbívoros. O aumentar la expresión de genes que codifican enzimas protectoras, por mencionar algunos.
La estrategia descrita por Di Lelio et al. sugiere que a través de una interacción multitrófica hongo-planta-animal-bacteria, se llega a un nuevo mecanismo de control biológico de plagas de insectos. Este mecanismo es mediado por Trichoderma mediante la modificación del microbioma bacteriano de las larvas que se alimentan de plantas cuyo metaboloma (conjunto de metabolitos) fue modificado tras ser colonizado por Trichoderma.
Tras realizar estudios en plantas de tomate que habían brotado de semillas inoculadas con esporas de Trichoderma afroharzianum, notaron que las larvas del insecto en estudio, Spodoptera littoralis, que se alimentaron de las hojas de la planta tuvieron un impacto significativamente negativo en su supervivencia, desarrollo y longevidad. Un punto interesante de mencionar es que los niveles de consumo de alimento fueron similares entre el grupo control (sin T. afroharzianum) y el grupo inoculado, por lo que el hongo no disminuyó la palatabilidad del cultivo, excluyendo así la posibilidad de efectos antialimentarios como modo de acción.
Disbiosis intestinal en larvas de Spodoptera littoralis, alimentándose de hojas de plantas tratadas con Trichoderma.
Tanto en el artículo de Di Lelio et al. como en el comentario del Dr. Monte, señalan que Trichoderma ha evolucionado para mediar la disbiosis -desequilibrio en la microbiota y microbioma- intestinal de larvas de insectos que se alimentan de plantas tratadas con el propio agente de biocontrol.
Ver artículo: «Nuevo estudio profundiza en el multipropósito de Trichoderma y sus alcances para la agricultura sustentable».
Figura 1. Trichoderma afroharzianum MIS micrografía.
Junto con otros colegas italianos, recientemente publicamos un artículo científico en PNAS (https://www.pnas.org/doi/abs/10.1073/pnas.2216922120) que demuestra que la resistencia de las plantas de tomate a los insectos plaga es impulsada por un hongo simbiótico del suelo que altera la microbiota intestinal del insecto. Este hongo beneficioso, Trichoderma afroharzianum (Figura 1), vive en el sistema radicular de la planta y ayuda a proteger la planta de hongos patógenos. Debido a su conocido mecanismo de control biológico, Trichoderma es ampliamente utilizado como agente de biocontrol en la agricultura.
Figura 2. Larva de Spodoptera littorialis.
Investigamos cómo este hongo beneficioso del suelo afecta la supervivencia de las larvas de la polilla Spodoptera litorals (Figura 2), un insecto plaga de gran importancia agrícola. Las larvas alimentadas con hojas de plantas de tomate colonizadas por T. afroharzianum (larvas tratadas) exhibieron una mortalidad significativamente mayor en comparación con las larvas alimentadas con hojas de plantas libres de Trichoderma (larvas control). Encontramos que las larvas tratadas mostraron una alteración en la composición y funcionalidad de la microbiota intestinal en comparación con las larvas control. El análisis de la actividad metabólica de la microbiota reveló que las vías bacterianas que podían apoyar nutricionalmente a las larvas, incluidas las asociadas con la biosíntesis de aminoácidos, se alteraban en las larvas tratadas. La mayoría de estas actividades se atribuyeron a la bacteria grampositiva Enterococcus casseliflavus, cuya importancia para la aptitud larvaria es bien conocida. Curiosamente, la administración oral de bacterias Enterococcus aisladas de larvas control a aquellas que se alimentaban de hojas de plantas de tomate colonizadas por Trichoderma, rescató los efectos negativos, restaurando así la supervivencia de las larvas.
Este estudio revela una red microbiana subterránea y sobre el suelo que es capaz de afectar las interacciones planta-insecto, con un posible impacto en la estabilidad y evolución de las comunidades naturales. Estas interacciones deben considerarse cuidadosamente para el desarrollo de estrategias sólidas para la gestión sostenible de los agroecosistemas. Además, también deben tenerse en cuenta para las evaluaciones en profundidad del impacto ecológico de los agentes de control biológico, no solo en los organismos objetivo y no objetivo, sino también en su microbiota asociada.
Figura 3. Representación esquemática de las interacciones entre la planta Solanum lycopersicum, el hongo Trichoderma afroharzianum cepa T22, y el insecto fitófago Spodoptera littoralis y su microbioma intestinal. La colonización de raíces de S. lycopersicum por el hongo T. afroharzianum cepa T22 (1) condiciona sistémicamente la planta (2), generando una disbiosis del microbioma intestinal en larvas de S. littoralis alimentándose de hojas de tomate sin daños estructurales en el epitelio del intestino medio y la matriz peritrófica ni alteraciones en la capacidad digestiva del insecto. Esta disbiosis, entre otras, afecta a bacterias simbióticas del género Enterococcus y a la capacidad funcional de Enterococcus casseliflavus para apoyar nutricionalmente al insecto huésped con azúcares y aminoácidos (3), con el consiguiente impacto negativo en el desarrollo y supervivencia de S. littoralis (4). E: E. casseliflavus células bacterianas; M: microvellosidades; PM: matriz peritrófica; Formas naranjas, verdes y azul claro: enzimas digestivas de insectos.
Puede leer más sobre el comentario del Dr. Enrique Monte en el siguiente enlace.
The sophisticated evolution of Trichoderma to control insect pests by E. Montea.