Uso de quitosano para aumentar la formación de apresorios, el parasitismo de nematodos fitopatógenos y la colonización rizosférica por Pochonia chlamydosporia.

La presente invención se refiere al uso de quitosano para aumentar la formación de apresorios en Pochonia chlamydosporia y/o aumentar la patogenicidad de Pochonia chlamydosporia sobre huevos de nematodos

. La presente invención también se refiere al uso de quitosano para aumentar la colonización de raíces de plantas por Pochonia chlamydosporia sin afectar al desarrollo de las mismas.

Tipo: Patente de Invención. Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: P201431399.

Solicitante: UNIVERSIDAD DE ALICANTE.

Nacionalidad solicitante: España.

Inventor/es: LOPEZ LLORCA,LUIS VICENTE, ESCUDERO BENITO,Nuria, LÓPEZ MOYA,Federico.

Fecha de Publicación: .

Clasificación Internacional de Patentes:

  • SECCION C — QUIMICA; METALURGIA > BIOQUIMICA; CERVEZA; BEBIDAS ALCOHOLICAS; VINO; VINAGRE;... > MICROORGANISMOS O ENZIMAS; COMPOSICIONES QUE LOS... > Microorganismos, p.ej. protozoos; Composiciones que... > C12N1/14 (Microorganismos fúngicos (cultivo de setas A01G 1/04; como novedades vegetales A01H 15/00 ); Sus medios de cultivo)
  • SECCION C — QUIMICA; METALURGIA > BIOQUIMICA; CERVEZA; BEBIDAS ALCOHOLICAS; VINO; VINAGRE;... > MICROORGANISMOS O ENZIMAS; COMPOSICIONES QUE LOS... > Microorganismos, p.ej. protozoos; Composiciones que... > C12N1/38 (Estimulación química del crecimiento o de la actividad por adición de compuestos químicos que no son factores esenciales de crecimiento; Estimulación del crecimiento por eliminación de un compuesto químico (C12N 1/34 tiene prioridad))
  • SECCION A — NECESIDADES CORRIENTES DE LA VIDA > AGRICULTURA; SILVICULTURA; CRIA; CAZA; CAPTURA; PESCA > CONSERVACION DE CUERPOS HUMANOS O ANIMALES O DE VEGETALES... > Biocidas, productos que repelen o atraen a los animales... > A01N63/04 (Hongos microscópicos;  Sustancias producidas u obtenidas a partir de ellos)
  • SECCION A — NECESIDADES CORRIENTES DE LA VIDA > AGRICULTURA; SILVICULTURA; CRIA; CAZA; CAPTURA; PESCA > CONSERVACION DE CUERPOS HUMANOS O ANIMALES O DE VEGETALES... > Biocidas, productos que atraen o repelen a los animales... > A01N43/16 (con oxígeno como heteroátomo del ciclo)
  • SECCION A — NECESIDADES CORRIENTES DE LA VIDA > AGRICULTURA; SILVICULTURA; CRIA; CAZA; CAPTURA; PESCA > BIOCIDAS, SUSTANCIAS QUE REPELEN O QUE ATRAEN A ANIMALES... > A01P21/00 (Reguladores del crecimiento de vegetales)
  • SECCION A — NECESIDADES CORRIENTES DE LA VIDA > AGRICULTURA; SILVICULTURA; CRIA; CAZA; CAPTURA; PESCA > BIOCIDAS, SUSTANCIAS QUE REPELEN O QUE ATRAEN A ANIMALES... > A01P5/00 (Nematocidas)

PDF original: ES-2521990_A1.pdf

 

google+ twitter facebook

Fragmento de la descripción:

P201431399

USO DE QUITOSANO PARA AUMENTAR LA FORMACIÓN DE APRESORIOS, EL PARASITISMO DE NEMATODOS FITOPATÓGENOS Y LA COLONIZACIÓN RIZOSFÉRICA POR POCHONIA CHLAMYDOSPORIA

CAMPO DE LA INVENCIÓN

La presente invención se encuadra en el campo de la horticultura y agronomía en general, y en particular, se refiere al uso de quitosano para incrementar la infección de nematodos fitopatógenos y la colonización rizosférica de cultivos mediante hongos agentes de control biológico.

ESTADO DE LA TÉCNICA ANTERIOR

El género de nematodos fitopatógenos más importante es Meloidogyne spp., ya que afecta seriamente tanto a la cantidad como a la calidad de las cosechas de numerosos cultivos agrícolas. Las cuatro especies principales de Meloidogyne: M. incognita, M. javanica, M. arenaria y M. hapla causan pérdidas a nivel mundial en torno al 30%, aunque las pérdidas agrícolas a nivel individual, en focos localizados, son mucho mayores.

La mayoría de cultivos agrícolas de importancia económica se ven afectados por al menos una especie de dicho género. El tomate es un buen huésped para los nematodos agalladores, se trata además del cultivo más ampliamente distribuido en la cuenca mediterránea (Ornat y Sorribas, 2008) .

Una de las especies más importantes de hongos parásitos de huevos de nematodos es Pochonia chlamydosporia (Goddard) Gams y Zare. Este hongo se ha estudiado como agente de control biológico contra nematodos debido a su amplia distribución mundial infectando especies de nematodos fitopatógenos de importancia económica (como Meloidogyne spp.) . Esta especie es común tanto en el suelo como en la rizosfera externa pero también tiene la capacidad de colonizar tejidos epidérmicos y corticales de la raíz de plantas, con interés económico, como el tomate y la cebada (Macia-Vicente, 2009a) . Esta capacidad de colonización radicular se ha sugerido como un prerrequisito importante para un buen agente de control biológico de enfermedades radiculares.

P201431399

Por otro lado, se ha comprobado que la colonización endofítica de las raíces por Pochonia chlamydosporia (P. chlamydosporia) conlleva beneficios para la planta huésped, como la promoción del crecimiento o protección frente a patógenos radiculares (Macia-Vicente y col., 2009b) . Todas estas características hacen de P. chlamydosporia una herramienta útil para el control de nematodos fitopatógenos en Agricultura Sostenible. Además su capacidad de colonización y establecimiento de forma endofítica en las raíces de cultivos podría suponer una ventaja para el hongo en los agroecosistemas facilitando su efecto antagonista frente a nematodos. El problema que presenta la aplicación de P. chlamydosporia en la rizosfera es la disminución de la colonización con el tiempo por la elevada tasa de crecimiento radicular respecto al crecimiento fúngico (Escudero & Lopez-Llorca, 2012) .

Químicamente la quitina es un β-1, 4-glucano formado por unidades de N-acetilglucosamina. La quitina forma parte de estructuras biológicas, como el exoesqueleto de invertebrados acuáticos (principalmente crustáceos y moluscos) y terrestres (insectos y nematodos) . También se ha observado en la pared celular de algunas algas verdes, así como en la pared celular de las hifas de los hongos verdaderos. El quitosano se sintetiza en dichos organismos por desacetilación enzimática de la quitina mediante las quitín desacetilasas.

Además de por mecanismos biológicos se puede obtener quitosano por procesos químicos, sometiendo la quitina a un medio básico muy concentrado (elevado pH) e incubándola a temperaturas superiores a 60º C. El quitosano obtenido en estas condiciones es similar al producido en la naturaleza.

En la actualidad el quitosano es un compuesto con un enorme potencial, del que se han descubierto diferentes aplicaciones, logrando importantes avances tanto en medicina como en agricultura. El quitosano es un polímero policatiónico que interacciona con moléculas con carga negativa, aspecto importante en el tratamiento de vertidos de aguas residuales. El quitosano es un compuesto que presenta un gran potencial como agente antimicrobiano por su actividad bactericida y fungicida por desestabilizar las membranas en hongos fitopatógenos sensibles (Palma-Guerrero J., Lopez-Jimenez J.A., Pérez-Berná A.J., Huang I., Jansson H., Salinas J., Lopez-Llorca L.V., 2010. Membrane fluidity determines sensitivity of filamentous fungi to chitosan. Mol Microbiol. 75 (4) , 1021-1032) . Sin embargo el quitosano es compatible con hongos agentes de control biológico (Palma-Guerrero J., Jansson H-B., Salinas J., Lopez-Llorca L.V., 2008. Effect of chitosan on hyphal growth and spore germination of plant pathogenic and biocontrol fungi. J. Appl. Microbiol., 104 (2) , 541-553) . En particular en los hongos nematófagos (incluyendo a P. chlamydosporia) y hongos P201431399

entomopatógenos el quitosano aumenta la esporulación.

Se hace necesario a la luz de lo anteriormente expuesto el aumentar la capacidad parasítica de Agentes de Control Biológico (como P. chlamydosporia) y su capacidad de colonizar 5 raíces de cultivos huéspedes (como el tomate) de dichos nematodos fitopatógenos (del género Meloidogyne y otros) .

EXPLICACIÓN DE LA INVENCIÓN

La presente invención soluciona los problemas descritos anteriormente ya que se refiere al uso del quitosano para aumentar la patogenicidad contra nematodos y la colonización de raíces de cultivos por P. chlamydosporia.

Mediante la presente invención se facilitala aplicación de P. chlamydosporia favoreciendo su 15 acción nematicida y promotora del crecimiento de cultivos en los agro-ecosistemas.

Así pues en un primer aspecto, la presente invención se refiere al uso de quitosano para aumentar la formación de apresorios en P. chlamydosporia y/o aumentar la patogenicidad de P. chlamydosporia sobre huevos de nematodos.

Por patogenicidad, la presente invención se refiere tanto a la incidencia de la infección (% huevos infectados) , como a la severidad de la misma (agudeza de la infección medida como número medio de hifas penetrando un huevo de nematodo) .

En una realización particular de la presente invención, el quitosano se encuentra en una concentración comprendida entre 0.1-2 mg/ml.

En otra realización particular de la presente invención, los nematodos pertenecen al género Meloidogyne.

En otro aspecto, la presente invención se refiere al uso de quitosano para aumentar la colonización de raíces de plantas por P. chlamydosporia sin afectar al desarrollo de las plantas.

En una realización en particular de la presente invención, el quitosano se encuentra en una concentración comprendida entre 0.01-0.1 mg/ml.

P201431399

En otra realización particular de la presente invención, el quitosano se aplica en pautas de riego.

Por quitosano en la presente invención se refiere a quitosano de origen biológico o de origen químico. En la presente invención por origen biológico se refiere a quitosano natural con un origen animal o fúngico y por origen sintético se refiere a un quitosano sintetizado en el laboratorio mediante procedimientos químicos o bioquímicos.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LAS FIGURAS

Figura 1. En esta gráfica se observa que la aplicación de quitosano sobre conidios germinados de P. chlamydosporia aumenta significativamente la diferenciación de apresorios, estructuras necesarias para el parasitismo de huevos de nematodos por P.

chlamydosporia.

Figura 2. En esta figura se observa que el uso del quitosano aumenta el parasitismo de huevos del nematodo fitopatógeno M. javanica por P. chlamydosporia. En este experimento se ha medido tanto... [Seguir leyendo]

 


Reivindicaciones:

P201431399

1. Uso de quitosano para aumentar la formación de apresorios en Pochonia chlamydosporia y/o aumentar la patogenicidad de Pochonia chlamydosporia sobre huevos de nematodos.

2. Uso según la reivindicación 1, donde el quitosano se encuentra en una concentración comprendida entre 0.1-2 mg/ml.

3. Uso según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, donde los nematodos pertenecen al género Meloidogyne.

4. Uso de quitosano para aumentar la colonización de raíces de plantas por Pochonia 10 chlamydosporia sin afectar al desarrollo de las plantas.

5. Uso según la reivindicación 4, donde el quitosano se encuentra en una concentración comprendida entre 0.01-0.1 mg/ml.

6. Uso según cualquiera de las reivindicaciones 4-5, donde el quitosano se aplica en pautas de riego.

7. Uso según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, donde el quitosano es de origen biológico o sintético.

8. Uso según la reivindicación 7, donde el quitosano es de origen animal o fúngico.