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Evaluación del efecto biocontrol de filtrados de cultivo de penicillium aurantiogriseum frente a enfermedades fúngicas de interés agronómico

La productividad agrícola mundial necesitará incrementarse de forma sostenible en los próximos años para satisfacer la demanda de una población creciente. Factores abióticos y bióticos ponen en peligro el potencial productivo de muchas especies y actualmente existe una notoria escasez de opciones para reducir el uso y los riesgos asociados a los agroquímicos. Una alternativa sostenible para disminuir la dependencia de productos químicos es la utilización de microorganismos beneficiosos en la agricultura. Este estudio tiene como objetivo principal estudiar la eficacia de los cultivos líquidos filtrados libres de células del hongo Penicillium aurantiogriseum en la lucha contra enfermedades fúngicas de interés agronómico, como las causadas por los hongos fitopatógenos Botrytis cinerea, Alternaria alternata, Fusarium oxysporum y Verticillium dahliae. Se ha investigado la actividad biocontrol de estos filtrados a través de estudios tanto in vitro como in vivo. Los resultados obtenidos en este trabajo señalan que los filtrados tienen capacidad antagonista del crecimiento de los 4 hongos fitopatógenos en los ensayos in vitro en placa. Se ha observado que la capacidad antagonista in vitro de los filtrados es mucho mayor en cultivo líquido que en sólido en placa para todos los hongos ensayados. Los resultados de los ensayos in vivo en postcosecha de frutos indican que los filtrados tienen un efecto biocontrol frente a B. cinerea tanto en manzana como en tomate, aunque no son capaces de evitar la infección por A. alternata en tomate. Además, resulta muy interesante que los filtrados parecen inducir resistencia a B. cinerea en fruto. Sin embargo, será necesario seguir trabajando para asegurar la homogeneidad entre lotes y de esta forma poder establecer con seguridad un protocolo de crecimiento de P. aurantiogriseum que ayude a determinar con confianza cuántos días de crecimiento son óptimos para encontrar una mayor bioactividad en los filtrados. Por otro lado, no se ha observado capacidad antagonista in vivo de los filtrados frente a los hongos de suelo F. oxysporum y V. dahliae, aunque estos resultados son preliminares. El análisis de la bioactividad de las proteínas presentes en los filtrados no ha mostrado indicios de biocontrol en postcosecha de frutos y únicamente se observa cierta inhibición del crecimiento del micelio de V. dahliae en placa. En conclusión, los cultivos filtrados de P. aurantiogriseum tienen potencial como nuevo agente de biocontrol de hongos fitopatógenos de interés agronómico, por lo que se abre un prometedor campo de investigación para establecer su abanico real de aplicaciones futuras.

Global agricultural productivity will need to increase sustainably in the coming years to meet the demands of a growing population. Abiotic and biotic factors jeopardize the productive potential of many species and there is currently a notorious shortage of options to reduce the use and risks associated with agrochemicals. A sustainable alternative to reduce the dependence on chemicals is the use of beneficial microorganisms in agriculture. The main objective of this study is to study the efficacy of cell-free filtrates of liquid cultures of the fungus Penicillium aurantiogriseum in the control of fungal diseases of agronomic interest, such as those caused by the phytopathogenic fungi Botrytis cinerea, Alternaria alternata, Fusarium oxysporum and Verticillium dahliae. The biocontrol activity of these filtrates has been investigated through both in vitro and in vivo studies. The results obtained in this work indicate that the filtrates have antagonistic ability to antagonize the growth of the 4 plant pathogenic fungi in in vitro plate assays. It has been observed that the in vitro antagonistic capacity of the filtrates is much higher in liquid culture than in solid plate culture for all the fungi tested. The results of in vivo post-harvest fruit tests indicate that filtrates have a biocontrol effect against B. cinerea on both apple and tomato, although they are not able to prevent infection by A. alternata on tomato. In addition, it is very interesting that filtrates seem to induce resistance to B. cinerea in fruit. However, further work will be necessary to ensure batch-to-batch homogeneity in order to confidently establish a P. aurantiogriseum growth protocol that will help to determine with confidence how many days of growth are optimal for finding greater bioactivity in the filtrates. On the other hand, no in vivo antagonistic capacity of filtrates against the soil fungi F. oxysporum and V. dahliae has been observed, although these results are preliminary. Analysis of the bioactivity of the proteins present in the filtrates has shown no evidence of biocontrol in postharvest fruit, and only some inhibition of the growth of V. dahliae mycelium on a plate was observed. In conclusion, the filtered cultures of P. aurantiogriseum have potential as a new biocontrol agent of phytopathogenic fungi of agronomic interest, which opens a promising field of research to establish its real range of future applications.