La planta de tomate (Solanum) es uno de los cultivos hortícolas comerciales más importantes, destacándose entre las solanáceas cultivadas. Sin embargo, muchos problemas fitosanitarios afectan al cultivo provocando pérdidas considerables. Una de las principales enfermedades del tomate es la mancha bacteriana, que afecta a todos los órganos de la parte aérea de la planta y, cuando es de alta severidad, compromete el área fotosintética, además de provocar una reducción en la cantidad y calidad de los frutos. Hasta principios de este siglo, la enfermedad se atribuía a dos agentes causales: Xanthomonas vesicatoria e X. axonopodis pv. vesicatoria. Posteriormente, en 2004, mediante estudios con herramientas de biología molecular, se encontró que cuatro especies causaban esta enfermedad, con sutiles diferencias epidemiológicas y sintomatológicas entre ellas. Aunque todos ellos se encuentran en las plantas de tomate de Brasil, la especie X. perforan se considera frecuente en las principales zonas de producción.
Aunque existen diferentes razas de X. perforan, que aumenta las posibilidades de éxito en el control de la enfermedad a través de la resistencia genética en plantas de tomate, otras alternativas asociadas al manejo de la enfermedad son importantes para ayudar a que genotipos mejorados presenten resistencia duradera, además de servir a otros cultivares que no son resistentes a la mancha bacteriana. Aunque algunos pesticidas están registrados para su control, con énfasis en el cobre, datos demuestran que su uso frecuente conduce a la selección de cepas resistentes del patógeno, haciéndoles perder su efectividad. En este contexto, ofrecer otras opciones es importante para componer una lista de alternativas para integrar la estrategia de control de manchas bacterianas.
El uso de activos biológicos es una opción interesante como componente del manejo integrado de enfermedades. Su demanda es creciente y atiende a diferentes modelos productivos, que van desde las pequeñas y medianas propiedades, con paulatina adopción por parte de las grandes. Añade también como ventajas la reducción del impacto ambiental y social de las actividades agrícolas, un aspecto cada vez más demandado por la sociedad. Estos factores hacen que el mercado de pesticidas naturales crezca más cada año.
Sin embargo, el control biológico de las bacteriosis vegetales es un desafío, principalmente debido a la gran versatilidad de los patógenos bacterianos. Entre las estrategias para el control de bacteriosis utilizando principios activos microbianos, algunas están más estudiadas, como el uso de inducción de resistencia mediada por rizobacterias. Sin embargo, estos agentes también pueden actuar de otras formas, permitiéndonos explorar aspectos relacionados con sus importantes características ecológicas de establecimiento y supervivencia. Cabe destacar, por ejemplo, la disputa por nichos, que implica no sólo la competencia por recursos fundamentales para su establecimiento, sino también por la producción de compuestos inhibidores capaces de colaborar en su ocupación.
En principio, un agente de control biológico que compita con el agente causal de una enfermedad es prometedor. Imagínese una semilla recién sembrada. Al germinar, tanto el sistema radicular como la parte aérea en proceso de emergencia entran en contacto con los microorganismos del suelo. De ellos, aquellos capaces de utilizar y beneficiarse de los exudados radiculares competirán por la ocupación del área alrededor de las raíces (rizosfera), ya que en esta ubicación la planta les proporcionará convenientemente una fuente de nutrientes. Lo mismo ocurre en la ocupación de la superficie de las hojas (filoplano). A medida que la planta se desarrolla, estas poblaciones de microorganismos se establecen. Por tanto, aquellos que estén en mejores condiciones de competir por los exudados tendrán mayores posibilidades de prevalecer, en detrimento de los demás. En este proceso, la producción de compuestos inhibidores para otros organismos es otra capacidad que les aporta ventajas. Este mismo principio se puede aplicar a los agentes de control biológico, ya que utilizar los modos de acción involucrados en la disputa entre un organismo benéfico y un patógeno es un fundamento inherente del control biológico.
Además, también es una ventaja un agente de biocontrol que tenga características que le permitan resistir factores ambientales adversos. Estos aspectos hacen que las bacterias del género Bacilo y géneros afines ganan especial atención, tanto por su versatilidad como por su capacidad para producir esporas de resistencia, que les confieren la capacidad de sobrevivir ante factores adversos.
Teniendo en cuenta estos fundamentos, una reciente investigación colaborativa entre Embrapa, IF Goiano y el Laboratorio Farroupilha, involucrando estas bacterias, postuló que cuantos más mecanismos ejerza este agente de control, mayores serán sus posibilidades de lograr un buen resultado en la reducción de la intensidad de la mancha bacteriana en el tomate. Además, se buscó responder a la pregunta: ¿Qué modos de acción debe utilizar el microorganismo para controlar esta enfermedad?
En este estudio, un aislado de Bacilo proporcionó estas respuestas. Después de destacarse entre otras bacterias preseleccionadas, una cepa de Bacillus velezensis demostró que algunas características son importantes para que un activo microbiano pueda controlar la tinción bacteriana. El primero de ellos fue la capacidad de competir por los recursos con el patógeno. Se observó que tanto el B. velezensis en cuanto a X. perforan Son capaces de metabolizar, en gran medida, las mismas fuentes de azúcares y compuestos nitrogenados. Esto indica que, cuando las dos bacterias compiten por el mismo espacio, competirán por los mismos recursos para establecerse. En teoría, quien logre establecerse primero podrá ocupar un determinado nicho, en desventaja para quien llegue después. Un segundo aspecto observado fue que B. velezensis produce compuestos inhibidores X. perforan. Cuando crecen juntos, B. velezensis mostró la capacidad de inactivar las células sanguíneas X. perforan cinco horas después del momento en que se añadió el mismo sustrato. Después de este período juntos, las células de X. perforan Cuando se los colocó para crecer, no lograron generar colonias. Esto indica que el agente de control biológico produce una sustancia capaz de matar rápidamente las células patógenas. Por lo tanto, cuando se establece el agente de control biológico, el nicho se vuelve bastante desfavorable para X. perforantes. Estas dos propiedades explican cómo B. velezensis actúa controlando la enfermedad, directamente en la parte aérea de la planta. Es decir, en aquellos lugares donde B. velezensis está establecido, X. perforan tiene dificultades para sobrevivir en la superficie de la planta antes de causar una infección, lo que provoca daños menores a la planta. Aunqué X. perforan logra causar infección en algunas localizaciones, la presencia del antagonista podría interferir con la viabilidad de la fuente de inóculo que se dispersaría para iniciar nuevos ciclos de la enfermedad, reduciendo el daño.
Otra forma de acción observada fue la capacidad de inducir resistencia. Cuando estaba presente en las raíces de las plantas de tomate, la enfermedad tardó más en observarse en las hojas y el daño fue menor mientras su efecto se mantuvo activo. Pruebas con enzimas relacionadas con la respuesta de inducción de resistencia mostraron que al menos dos de ellas, peroxidasa y polifenoloxidasa, estaban relacionadas con la capacidad de controlar la enfermedad. Este modo de control tiene la ventaja de la capacidad del bioagente de desencadenar una respuesta de defensa sistémica en la planta. Esto hace que contribuya al control de la enfermedad en diferentes partes de la planta, incluso sin su presencia en los sitios de infección.
Por lo tanto, se puede considerar que esta cepa de B. velezensis Puede actuar tanto directa como indirectamente en el control de la mancha bacteriana. Cuando está en las hojas, compitiendo e inhibiendo el establecimiento de X. perforan. Cuando está en las raíces, activa la respuesta de resistencia propia de la planta. Esta versatilidad de modos de acción con los que actúa este agente de control lo convierte en un activo biológico interesante en el control de las bacteriosis. A esto se suma su característica de producir esporas resistentes, lo que permite que este microorganismo se establezca más fácilmente en la planta de tomate, además de aumentar su viabilidad y vida útil como producto formulado.
Los modos de acción empleados por B. velezensis en el control de manchas bacterianas arrojan luz sobre los atributos que son importantes para que un microorganismo interfiera con un patógeno bacteriano aéreo, lo que resulta en una reducción del daño a las plantas. Comprender cómo funcionan es fundamental, tanto para definir la mejor forma de utilizarlos como para prospectar nuevos bioactivos. Explorar los aspectos inherentes tanto al agente de biocontrol como al patógeno es un factor clave a la hora de buscar activos biológicos. La realización de algunos estudios de campo que involucren, por ejemplo, la frecuencia de aplicación y la concentración de células viables a utilizar en la formulación, es todavía un paso a dar para ofrecer esta tecnología al uso, de hecho, por parte del agricultor. Sin embargo, los resultados encontrados hasta el momento permiten mostrar lo importante que es comprender cómo actúa un organismo benéfico en detrimento de uno dañino y que un mayor número de mecanismos de acción involucrados puede resultar en una mayor efectividad del agente de control.
Bernardo de Almeida Halfeld-Vieira, Embrapa Medio Ambiente
Con cada nueva edición, Cultivar Hortaliças e Frutas publica una serie de contenidos técnicos producidos por reconocidos investigadores de todo Brasil, que abordan las principales dificultades y desafíos encontrados en el campo por los productores rurales. A través de investigaciones enfocadas al control de las principales plagas y enfermedades en el cultivo de hortalizas y frutas, la Revista ayuda a los agricultores en la búsqueda de soluciones de manejo que aumenten su rentabilidad.
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