Método para proteger pastos usando un endofito.

Un método de protección de un pasto huésped frente a estreses bióticos y abióticos inoculando artificialmente el pasto huésped con una cepa de endofito de la especie Neotyphodium lolii,

caracterizado porque la cepa de endofito de N. lolii se selecciona entre: cultivos de AR37 y AR40 depositados el 23 de mayo de 2003 en los laboratorios Australian Government Analytical Laboratories (AGAL) número de registro NM03/35819 (AR37) y NM03/35820 (AR40), y combinaciones de los mismos, y produce al menos un compuesto de epóxido de janthitrem a un nivel suficiente para otorgar dicha protección al pasto huésped.

Método para proteger pastos usando un endofito

Campo técnico Esta invención se refiere a endofitos fúngicos y combinaciones de endofitos con plantas herbáceas. Más particularmente la invención se refiere a endofitos que forman combinaciones con raigrases perenne, anual e híbrido y algunos otros pastos relacionados. Aún más particularmente, la invención se refiere a combinaciones que tienen toxicidad reducida para el ganado de pastoreo en comparación con variedades cultivadas de combinaciones de endofito/raigrás de uso común, mientras siguen conservando resistencia contra plagas y/o estreses abióticos.

Técnica antecedente Los endofitos fúngicos del género Neotyphodium (anteriormente Acremonium) infectan una serie de pastos de la subfamilia Pooideae de clima templado. Los endofitos de Neotyphodium pueden producir alcaloides que se considera que otorgan grados de protección contra plagas y posiblemente enfermedades a las plantas en las que aparecen de forma natural (Rowan y Latch, 1994; Blank y Gwinn, 1992) . También se ha reivindicado resistencia a condiciones de sequía (Elberson y West, 1996) . Los endofitos de Neotyphodium son transmitidos verticalmente a través de la semilla de los pastos y no se ha establecido ninguna transmisión horizontal natural (Leuchtmann, 1997) .

Muchas de las infecciones por endofitos naturales predominantes de variedades cultivadas de pastos mejoradas usadas para la producción de agricultura de pastoreo también causan trastornos animales significativos, por ejemplo toxicosis por festuca (Stuedemann y Hoveland, 1988) y toxicosis por endofitos del raigrás (Fletcher y col., 1999) .

Éstas pueden ser complejas reacciones tóxicas por parte de animales a alcaloides producidos en una serie de condiciones de crecimiento de la planta. Pueden producirse pérdidas económicas significativas en sistemas de agricultura de pastoreo debido a dichas toxicosis animales. Por otro lado, la presencia de al menos algunos endofitos puede ser esencial para la persistencia competitiva del pasto seleccionado en un pastizal (Elberson y West, 1996, Fletcher y Easton, 2000) .

Se ha descubierto también que las líneas de pasto pueden infectarse artificialmente con endofitos seleccionados. Pueden usarse cultivos anéxicos de endofitos para infectar plantones de pasto, cultivadas inicialmente en condiciones estériles (Latch y Christensen, 1985) , que pueden seleccionarse a continuación para cualidades deseables, y multiplicarse para uso comercial. Tres ejemplos significativos de esta tecnología han sido desarrollados por AgResearch Ltd: GREENSTONE™ raigrás híbrido tetraploide con endofito ENDOSAFE™ (Tapper y Latch, 1999, Patente NZ 233083) ; diversos raigrases perennes e híbridos con el endofito AR1 (Fletcher, 1999) ; y variedades cultivadas de festuca alta con MaxQ™ (Bouton y col., 2002, Patente de Estados Unidos 6.111.170) .

Toxicosis por endofitos del raigrás El raigrás perenne infectado con este endofito de tipo silvestre habitual, cultivado tanto para forraje como para césped, frecuentemente produce compuestos del subgrupo de lolitrem de indol diterpeno en concentraciones en hierba suficientes para causar el grave trastorno animal conocido como tembleque del raigrás. El lolitrem B se considera la sustancia activa más abundante y concentraciones que superen aproximadamente 2 ppm de materia 45 seca de hierba pueden dar como resultado síntomas clínicos de tembleque del raigrás en ovejas, vacas, venados y caballos de pastoreo.

Las mismas asociaciones de raigrás-endofito también producen ergovalina y quizás otros alcaloides del cornezuelo del centeno que se cree que causan otros síntomas en ovejas, vacas, venados y caballos de pastoreo asociados 50 habitualmente con el síndrome de toxicosis por endofitos del raigrás. Estos síntomas pueden incluir hipertermia en condiciones húmedas y cálidas tal como se demuestra mediante incremento de las temperaturas rectales y las frecuencias de respiración y reducción de los niveles basales de prolactina.

Es probable que estas respuestas se desencadenen a concentraciones de ergovalina en pastizales de raigrás por

encima de 0, 5 ppm. También se cree que la ergovalina es responsable de las tasas de crecimiento reducidas asociadas con el síndrome de toxicosis. La humedad fecal y encopresis fecal incrementadas en ovejas también están asociadas con toxicosis por endofitos del raigrás pero las causas no han sido atribuidas a toxina particular alguna.

Los síntomas de tembleque del raigrás y los efectos globales de lolitrems pueden potenciarse mediante la presencia en la hierba de otras toxinas tales como ergovalina.

Las concentraciones tanto de lolitrem B como de ergovalina tienden a ser mayores en la vaina de la hoja e inflorescencias de raigrás perenne que en las raíces o la lámina de la hoja. También experimentan variación 65 estacional con máximos de verano a otoño.

Protección de plantas mejorada con toxicosis reducida Los endofitos otorgan grados de protección a plantas huésped contra estrés biótico y abiótico. Se sabe que algunos alcaloides obtenidos de endofitos son tóxicos o disuasorios para plagas de insectos. La peramina es un disuasorio de alimentación para y lolitrem es tóxico para el gorgojo argentino del tallo, (Listronotus bonariensis) (Rowan y col., 1990; Prestidge y Gallagher 1985) . La ergovalina es disuasoria para el escarabajo negro (Heteronychus arator) (Ball y col., 1997) . Donde estos alcaloides están ausentes o a muy baja concentración en plantas, la infestación por dichas plagas se convierte en un problema. Por lo tanto, puede verse a partir de la anterior descripción que es deseable tener un raigrás que tenga baja toxicidad para mamíferos pero que también contenga compuestos disuasorios y/o insecticidas para evitar problemas con insectos u otras plagas.

Es un objeto de la presente invención proporcionar un endofito que produce compuestos alcaloides en hierba de una planta huésped de tal manera que las combinaciones y concentraciones habituales de alcaloides en hierba tal como son generalmente consumidas por animales de pastoreo en la práctica ganadera habitual no causan prácticamente síntomas de toxicosis. Es un objeto adicional de la presente invención proporcionar un endofito que produce compuestos alcaloides en hierba de una planta huésped que protege al pasto de plagas de pastizal y/o césped con respecto a un pasto sin endofito equivalente.

Es un objeto adicional de la invención proporcionar un endofito que no produce niveles detectables de toxinas del grupo de lolitrem o el grupo de ergovalina.

Es un objeto adicional de la invención proporcionar un endofito del género Neotyphodium que, en combinación con un pasto huésped, proporciona una protección contra plagas superior para usos en forraje y/o césped en comparación con pasto sin endofito equivalente o pasto infectado con Neotyphodium lolii de tipo silvestre común.

Es un objeto adicional de la invención proporcionar un endofito que produce compuestos de la clase de epóxidos de janthitrem.

Es un objeto adicional más de la presente invención abordar los problemas anteriores o al menos proporcionar al público una elección útil.

Se ha reconocido que al término “comprenden” se le puede, en diversas jurisdicciones, atribuir un significado exclusivo o inclusivo. Para los fines de esta memoria descriptiva, y a menos que se indique lo contrario, el término “comprenden” tendrá un significado inclusivo - es decir que se asumirá que significa una inclusión de no solamente los componentes enumerados a los que hace referencia directa, sino también otros componentes o elementos no especificados. Esta lógica también se usará cuando se use el término “constituido” o “que comprende” en relación con una o más etapas en un método o procedimiento.

Aspectos y ventajas adicionales de la presente invención se volverán evidentes a partir de la siguiente descripción que se da a modo de ejemplo solamente.

Exposición de la invención Según un aspecto de la presente invención, se proporciona un método de protección de un pasto huésped de 45 estreses bióticos y abióticos inoculando artificialmente al pasto huésped con una cepa de endofito de la especie Neotyphodium lolii, caracterizado porque la cepa de endofito de N. lolii se selecciona entre: cultivos de AR37 y AR40 depositados el 23 de mayo de 2003 en los laboratorios Australian Government Analytical Laboratories (AGAL) número de registro NM03/35819 (AR37) y NM03/35820 (AR40) y combinaciones de los mismos, y produce al menos un compuesto de epóxido de janthitrem a un nivel suficiente para otorgar dicha protección... [Seguir leyendo]

1. Un método de protección de un pasto huésped frente a estreses bióticos y abióticos inoculando artificialmente el pasto huésped con una cepa de endofito de la especie Neotyphodium lolii, caracterizado porque la cepa de endofito de N. lolii se selecciona entre: cultivos de AR37 y AR40 depositados el 23 de mayo de 2003 en los laboratorios Australian Government Analytical Laboratories (AGAL) número de registro NM03/35819 (AR37) y NM03/35820 (AR40) , y combinaciones de los mismos, y produce al menos un compuesto de epóxido de janthitrem a un nivel suficiente para otorgar dicha protección al pasto huésped.

2. El método según la reivindicación 1, en el que el pasto huésped inoculado artificialmente tiene un crecimiento radicular mejorado y más brotes en comparación con un pasto sin infección por endofito.

3. El método según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que los estreses bióticos son causados por

plagas que incluyen insectos. 15

4. El método según la reivindicación 3, en el que las plagas a las que se otorga resistencia mejorada en el pasto huésped se seleccionan entre el grupo constituido por: pulgón del lentisco (Aploneura lentisci) ; cochinilla de los pastos (Balanococcus poae) ; escarabajo negro (Heteronychus arator) ; porina (Wiseana cervinata) ; y combinaciones de los mismos.

5. El método según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que la cepa de endofito otorga las características de mejora del crecimiento del animal de pastoreo y productividad animal incrementada en comparación con pasto infectado con endofitos que se sabe que inducen toxicosis por endofitos del raigrás.

6. El método según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que el estrés abiótico es un déficit de agua.

7. El método según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que el pasto huésped es un raigrás perenne, anual o híbrido.

8. El método según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6, en el que el pasto huésped es un pasto de la subfamilia Pooideae.

9. El método según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que el pasto huésped se selecciona entre las especies: Lolium perenne; Lolium multiflorum; Lolium x hybridum. 35

10. El método según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que la cepa de endofito no produce, además, niveles suficientes de un compuesto o compuestos para causar toxicosis en animales de pastoreo.

11. El método según la reivindicación 10, en el que la toxicosis es toxicosis por endofitos del raigrás. 40

12. El método según la reivindicación 10 o la reivindicación 11, en el que la toxicosis evitada es causada por: toxina ergovalina, toxina lolitrem, o una combinación de las mismas.

13. El método según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que la cepa de endofito produce alcaloides

tóxicos lolitrem B y ergovalina a niveles de menos de 2 ppm de materia seca de lolitrem B y 0, 5 ppm de materia seca de ergovalina.

14. El método según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 12, en el que la cepa de endofito produce alcaloides tóxicos lolitrem B y ergovalina a niveles de detección de menos de 0, 1 ppm de materia seca. 50

15. El método según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que la cepa de endofito está en forma de un cultivo de endofitos.

16. El método según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que la infección se consigue modificando el

pasto huésped usando técnicas seleccionadas entre el grupo constituido por: obtención, cruzamiento, hibridación, selección, modificación genética y combinaciones de las mismas.

17. El método según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que las cepas de endofitos tienen tamaños de alelo de 160, 6 ó 160, 7 pares de bases en el alelo B10 y 132, 0 pares de bases en el alelo B11. 60

18. El uso de una cepa de endofito de la especie N. lolii seleccionada entre: cultivos de AR37 y AR40 depositados el 23 de mayo de 2003 en los laboratorios Australian Government Analytical Laboratories (AGAL) número de registro NM03/35819 (AR37) y NM03/35820 (AR40) , y combinaciones de los mismos, en el que la cepa produce compuestos de epóxido de janthitrem, para otorgar protección abiótica y biótica incrementada a un pasto huésped, cuando es 65 inoculada artificialmente en el pasto huésped.