Hongo formador de micorrizas arbusculares y su uso para estimular el crecimiento de plantas.

La presente invención se encuentra dentro del campo de la recuperación de áreas degradadas, revegetación, producción de inoculantes micorrícicos y biofertilizantes, agricultura ecológica y producción viverística. Se refiere a un nuevo hongo micorrícico arbuscular (HMA) que establece simbiosis micorrícica con la mayoría de plantas de interés económico y ecológico (horto-frutícolas, ornamentales, utilizadas para revegetación, etc.) y que aumenta su supervivencia, vitalidad y producción, especialmente en condiciones de altas concentraciones de metales pesados y otros xenobióticos, y reduce la necesidad de aplicación de fertilizantes químicos, pesticidas y fitosanitarios

Hongo formador de micorrizas arbusculares y su uso para estimular el crecimiento de plantas.

La presente invención se encuentra dentro del campo de la recuperación de áreas degradadas, revegetación, producción de inoculantes micorrícicos y biofertilizantes, agricultura ecológica y producción viverística. Se refiere a un nuevo hongo micorrícico arbuscular (HMA) que establece simbiosis micorrícica con la mayoría de plantas de interés económico y ecológico (horto-frutícolas, ornamentales, utilizadas para revegetación, etc.) y que aumenta su supervivencia, vitalidad y producción, especialmente en condiciones de altas concentraciones de metales pesados y otros xenobióticos, y reduce la necesidad de aplicación de fertilizantes químicos, pesticidas y fitosanitarios.

Estado de la técnica

Las micorrizas arbusculares, una de las simbiosis mas ampliamente extendidas en el mundo, aparecen en un amplio rango de hábitats, desde ecosistemas templados hasta los que soportan las condiciones mas extremas, como las selvas tropicales o suelos antárticos. Los hongos implicados en esta interacción micorrícica pertenecen al recientemente descrito taxon Glomeromycota (Schussler et al., 2001. Mycol. Res. 105:1413-1421), que incluye menos de 200 especies descritas, distribuidas por todo el mundo. Los beneficios que los hongos formadores de micorrizas arbusculares (HMA) reportan al sistema suelo-planta han sido de sobra contrastados y descritos, de manera que su uso potencial como biofertilizantes ecológicos y herramientas útiles en programas de biorremediación y recuperación de áreas contaminadas y/o degradadas está ampliamente aceptado. Aumentan la superficie absorbente del sistema radicular y mejoran las propiedades físicas de los suelos mediante la formación de agregados estables. A su vez, la glomalina, una glicoproteína específica de estos hongos, acelera los procesos de formación de micro agregados estables en el suelo, mejorando así su estructura física, incrementando los niveles de oxígeno, y facilitando una mejor colonización del organismo. De hecho se han obtenido buenos resultados utilizando los HMA para recuperar suelos desertificados, áreas naturales afectadas por estreses hídricos o salinos y, en particular, áreas contaminadas naturalmente o bien por la mano del hombre con metales pesados (Vivas et al., 2003. Env. Pollution 126:179-189).

Es conocido que, de forma general, la presión evolutiva que se produce sobre los organismos que habitan en condiciones extremas origina la adquisición de caracteres particulares por parte de estos, muchos de ellos adecuados para la supervivencia en dichos medios. Un área natural que puede ser considerada como paradigmática como ecosistema degradado por efecto natural y antropogénico es la cuenca minera del Rio Tinto (Huelva, España). Este río discurre por mas de 90 km a través de un cinturón pirítico que confiere a sus aguas un pH de 2, elevadísimas concentraciones de Fe (2 g/l), Mg (1.3 g/l), Cu (390 mg/l), Zn (280 mg/l) y Mn (100 mg/l) entre otros metales pesados, de los que proviene su color rojo. A pesar de estas condiciones extremas, las aguas del Rio Tinto contienen una sorprendentemente elevada diversidad microbiana que consisten no sólo en bacterias, sino también organismos eucarióticos como algas, amebas y hongos (entre otros).

Son muy pocas las plantas capaces de crecer en determinadas condiciones adversas, como suelos degradados, contaminados por el hombre o regados/afectados por aguas altamente contaminadas por metales pesados, suelos con elevado contenido en carbonatos, etc., dificultando la implantación de sistemas de biorremediación en estos suelos. La adición de hongos formadores de micorrizas arbusculares capaces de establecer simbiosis con plantas en suelos con estas características, como se ha dicho, aumentaría la superficie absorbente del sistema radicular de las plantas y mejoraría las propiedades físicas de los suelos mediante la formación de agregados estables, facilitando su biorremediación así como la presencia de una cubierta vegetal estable y autóctona que mejorase globalmente estos ecosistemas dañados.

Descripción detallada de la invención

Los autores de la presente invención han aislado y puesto en cultivo in Vitro continuo un nuevo hongo formador de micorrizas arbusculares (HMA) de los bancales del Río Tinto (Huelva, España). Los autores han realizado ensayos que demuestran que el establecimiento de la simbiosis micorrícica entre este nuevo hongo y diversas plantas confiere protección especial a éstas cuando crecen en condiciones adversas, tales como suelos regados por aguas altamente contaminadas por metales pesados, suelos con elevado contenido en carbonatos, o en condiciones de producción viverística. Esta protección se muestra especialmente en un incremento importante de la supervivencia de estas plantas en esas condiciones, además de notables efectos positivos sobre su crecimiento y desarrollo.

La presente invención describe una nueva especie de HMA (hongos micorrízicos arbusculares) al que le ha sido asignado el código MUCL XXXX, en el Belgian Co-ordinated Collection of Microorganims (BCCMTM). Esta nueva especie ha sido caracterizada taxonómicamente por una combinación de técnicas morfológicas y moleculares.

Muchas plantas presentan micorrizas para aumentar la absorción de agua y sales minerales del suelo. Las micorrizas son la asociación entre raíces de una planta y el micelio de un hongo, de forma que toda la extensión del micelio participa en la absorción de nutrientes para la planta. En la Naturaleza esta simbiosis se produce espontáneamente. Se estima que entre el 90 y el 95% de las plantas superiores presentan micorrizas de forma habitual.

Es posible que un mismo hongo forme la micorriza con más de una planta a la vez, estableciéndose de este modo una conexión entre plantas distintas; esto facilita la existencia de plantas parásitas, que extraen todo lo que necesitan del hongo micobionte y las otras plantas con las que éste también establece simbiosis. Así mismo, varios hongos (en ocasiones de especies diferentes) pueden micorrizar una misma planta al mismo tiempo.

El hongo de la presente invención es del género Glomus que pertenece al Superreino Eukaryota, (grupo Metazoa/Fungi), Reino Fungi, Phylum Glomeromycota, Clase Glomeromycetes, Orden Glomerales, Familia Glomeraceae.

Por tanto, un primer aspecto de la invención se refiere a un hongo del género Glomus, depositado bajo el Tratado de Budapest en el Belgian Co-ordinated Collection of Microorganims (BCCMTM), con el código MUCL XXXX. A partir de ahora, hongo objeto de la invención.

Otro aspecto de la invención se refiere a una espora o una hifa del hongo de la invención a partir de las cuales se generaría dicho hongo. A partir de ahora, esporas o hifas de la invención.

Entendiéndose por espora una célula reproductiva del hongo que emitir un tubo germinativo y micorrizar plantas hasta reproducirse y las hifas, los filamentos que, reunidos, forman el micelio del hongo. Una hifa típica micorrícica consiste en un filamento cilíndrico, ya sea intrarradical o extrarradical, constituido por un plasmalema cenocítico (tipicamente aseptado en la mayor parte de su ciclo vital) multinucleado envuelto en una pared celular de quitina que puede dar origen a diversas estructuras intrarradicales (arbúsculos, ovillos arbusculados, ovillos, vesículas) o extrarradicales (estructuras ramificadas de absorción ligadas o no a esporas, etc.).

El hongo objeto de la invención produce una fuerte colonización arbuscular que comienza con la entrada de una hifa guía en la raíz, formando un grueso apresorio.

El apresorio corresponde a una estructura plana, como un bulbo, que se forma cuando la hifa establece el contacto con la superficie e incrementa su diámetro, aumentando la zona de unión entre los dos organismos, lo cual permite que el patógeno se una con mayor firmeza a la planta.

Otro aspecto de la invención se refiere a una célula de la raíz de una planta que comprende el hongo de la invención, así como o raíz micorrizada de dicha planta.

Otro aspecto de la invención se refiere a una composición que comprende el hongo, la espora o la hifa de la invención. Dicha composición opcionalmente comprende, al menos, otro microorganismo, preferiblemente otro hongo micorrícico arbuscular (HMA) y más preferiblemente del género Glomus. Además, esta... [Seguir leyendo]

1. Un hongo perteneciente a la cepa con número de depósito MUCL -----.

2. Célula de raíz que comprende el hongo según la reivindicación 1.

3. Raíz micorrizada que comprende la célula según la reivindicación 2.

4. Una espora o una hifa del hongo según la reivindicación 1.

5. Composición que comprende el hongo según la reivindicación 1.

6. Composición según la reivindicación 5 que además comprende otro hongo micorriza arbuscular (HMA).

7. Composición según cualquiera de las reivindicaciones 5 o 6 que además comprende otro microorganismo.

8. Composición según cualquiera de las reivindicaciones 5 a 7 que además comprende un aditivo seleccionado de entre fertilizantes orgánicos o inorgánicos, agentes químicos o biológicos promotores del crecimiento de las plantas, agentes químicos o biológicos protectores de las plantas, insecticidas, nematocidas o bactericidas.

9. Sustrato que comprende la composición según cualquiera de las reivindicaciones 5 a 8.

10. Uso de la a composición según cualquiera de las reivindicaciones 5 a 8 para su aplicación a un sustrato de cultivo, al agua de riego, a raíces y/o a semillas.

11. Uso del hongo según reivindicación 1, de la composición según cualquiera de las reivindicaciones 5 a 8 o del sustrato según la reivindicación 9 para estimular el crecimiento de una planta o parte de una planta.

12. Uso del hongo según reivindicación 1, de la composición según cualquiera de las reivindicaciones 5 a 8 o del sustrato según la reivindicación 9 para proteger una planta del ataque de patógenos.

13. Uso según cualquiera de las reivindicaciones 11 o 12 donde la planta se selecciona de entre la familia Leguminoseae, Compositeae, Boraginaceae, Cistaceae o Graminaceae.

14. Uso según reivindicación 12 donde la planta se selecciona de entre los géneros Trifolium, Chamaemelum, Carduus, Chrisanthemum, Echium, Cistus, Allium o Avena.

15. Uso del hongo según reivindicación 1, de la composición según cualquiera de las reivindicaciones 5 a 8 o del sustrato según la reivindicación 9 para la recuperación de suelos o áreas degradadas.