Alternativas de control biológico de Phytophthora Cinnamoni en nogal en base a bacterias nativas

ChileNut junto con Biogram y CER – Centro de Evaluación Rosario como entes asociados y la Universidad Santo Tomás como entidad beneficiaria, bajo la dirección de los académicos Javier Nuñez (Escuela de Agronomía) y Miguel Castro (Departamento de Ciencias Básicas) se encuentran ejecutando desde  2019 el proyecto Fondef “Desarrollo de un biocontrolador bacteriano para el manejo de Phytophthora cinnamomi en nogal (Juglans regia) ID19/10064”.

Se estima que la superficie plantada en Chile con nogal (Juglans regia) alcanza actualmente las 44.000 ha, siendo la segunda especie frutal más importante después del cerezo. Este rubro muestra una rentabilidad ajustada en la actualidad y no admite una diminución de sus rendimientos.

Uno de los aspectos que pueden afectar sensiblemente los resultados se relaciona con el estado fitosanitario de los huertos y una de las enfermedades más importantes es la pudrición del cuello, causada por un Oomycete del género Phytophthora.  Existe consenso de que la especie más dañina para los nogales y otros frutales e incluso para especies forestales es Phytophthora cinnamomi, patógeno que afecta el sistema radicular, condicionando a las plantas afectadas a disminuir las funciones de la raíz, aumento de su vulnerabilidad a estrés ambientales, disminución de las funciones básicas hasta ocasionar su muerte (Figura 1).

Figura 1. Plantas afectadas por P. cinnamomi. Se observa sintomatología de avance de la enfermedad en que el nogal evidencia clorosis, menor brotación y vigor que plantas sanas vecinas.

En Chile, más del 90% de los nocedales están injertados sobre Juglans regia, especie que ha mostrado ser altamente susceptible a este patógeno, comprometiendo la obtención de los rendimientos potenciales. El control de esta enfermedad consiste en una serie de medidas preventivas, relacionadas con disminuir la permanencia de agua libre en los suelos, mantención de la salud y vigor general de las plantas, principalmente. También existen en la actualidad alternativas de control químico de la enfermedad, relacionadas con la aplicación de compuestos al suelo y al follaje, mostrando un nivel de control muy variable, dependiente del nivel de avance de la enfermedad y el estado general de los hospederos.

Figura 1b. Muerte de plantas afectadas por P. cinnamomi.

Adicionalmente, la aplicación sistemática de estos agroquímicos representa potenciales limitaciones para la entrada de productos vegetales tratados a los mercados internacionales, ya que estos últimos están restringiendo los límites máximos de residuos para un grupo de estos compuestos. Por otro lado, en los huertos, también se ha detectado el desarrollo de resistencias a estas moléculas por parte del patógeno.

En este contexto las estrategias de control biológico basado en microrganismos resultan atractivas debido que su modo de acción involucra variados mecanismos, minimizando la aparición de cepas patógenas resistentes, no presentan restricciones de residuos en los productos que se consumen y en muchos casos inducen a la adquisición de resistencia contra patógenos en las plantas tratadas.

La solución propuesta consiste en el desarrollo de un biocontrolador eficiente y efectivo para el patógeno P. cinnamomi que se presentará en formato líquido soluble y podrá ser aplicado a plantas de nogales mediante el riego, permitiendo prevenir la infección por P. cinnamomi impidiendo el establecimiento de la enfermedad.

El principio activo consistirá en una o varias cepas bacterianas nativas debidamente identificadas, aisladas a partir de huertos de nogal. Se trata de microorganismos que se encuentran de forma nativa en el suelo de plantaciones y no constituyen riesgo para la producción. La acción controladora podrá estar dada por distintos mecanismos, entre ellos: (I) competencia con el patógeno por nutrientes y espacio; (II) resistencia inducida, el microorganismo estimula la generación de resistencia en la planta; (III) parasitismo, las bacterias provocan una inhibición directa y/o destrucción de las estructuras del patógeno y (IV) antibiosis, donde el biocontrolador produce un compuesto antibiótico o toxina que tiene efecto negativo en el fitopatógeno

En lo referido a su composición, el producto contendrá cepas bacterianas que inhiban la proliferación del patógeno por diferentes mecanismos o la secreción de moléculas de distinto tipo con el fin de disminuir la posibilidad de generación de cepas resistentes de P. cinnamomi.

A la fecha, el proyecto ha logrado identificar cepas bacterianas capaces de controlar al crecimiento del patógeno en ensayos in vitro (Figura 2) y recientemente, en pruebas in vivo, utilizando plantas indicadoras de lupino y plantas jóvenes de nogal se ha evidenciado el mismo efecto. Los siguientes pasos consisten en desarrollar un prototipo de formulación para ser probado en condiciones comerciales de vivero y plantas adultas, actividades proyectadas para esta temporada 2022 – 2023.

Figura 2. Inhibición del crecimiento de P. cinnamomi en placa de agar nutritivo extracto de malta. En oscuridad a 20°C el efecto inhibitorio se verificó desde el cuarto día de crecimiento. (A) Control en P. cinnamomi (B) P. cinnamomi enfrentado al aislado bacteriano PT26.