Un cultivo puro de la cepa AH2 de la especie Bacillus Velezensis y producto para el control biológico de hongos fitopatógenos.

Un cultivo puro de Ia cepa AH2 de Ia especie Bacillus velezensisy producto para el control biológico de hongos fitopatógenos.

Lainvención se refiere a un nuevo producto fungicida para el control biológico de hongos fitopatógenos que contiene un nuevo aisladode Bacillus velezensis cepa AH2, depositada en Ia Colección Española de Cultivos Tipo (CECT) con Ia denominación CECT-7221, Ia cual posee una elevada capacidad antagonista frente a este tipo depatógenos, así como Ia propiedad de estimular el crecimiento vegetal por diferentes mecanismos. Se describe también un formulado líquido que posee una buena estabilidad a temperatura ambiente y que resulta efectivo en el tratamiento de enfermedades producidaspor hongos fitopatógenos y para Ia estimulación del crecimiento de plantas.

Un cultivo puro de la cepa AH2de \a especie bacillus velezensis y producto para el control biológico de hongos fitopatógenos.

Objeto de la invención

El objeto de la presente invención es un producto para el control biológico de hongos fitopatógenos, constituido por células viables de un nuevo aislado de Bacillus velezensis (Ruiz-García y col., 25) cepa AH2, que presenta una elevada actividad antifúngica, particularmente frente a diferentes hongos fitopatógenos, asi como una buena capacidad para estimular el crecimiento vegetal mediante diferentes mecanismos. El producto ha sido formulado a partir de un caldo fermentado, obtenido mediante un cultivo sumergido agitado, el cual es utilizado directamente en la formulación. Este formulado mantiene una elevada actividad por al menos seis meses a temperatura ambiente. Constituye además motivo de la presente invención la cepa de Bacillus velezensis AH2 empleada en la obtención del formulado.

Estado de la técnica

Desde hace años, ha sido reconocida la necesidad e importancia de desarrollar y ampliar los procedimientos de Producción Integrada y de Agricultura Ecológica, como alternativa al uso indiscriminado de productos químicos en la agricultura, para reducir los efectos nocivos de estos últimos. El uso de biopreparados a partir de microorganismos para el control biológico de plagas y enfermedades, así como para la fertilización de cultivos de interés comercial, se presenta como una de las alternativas más prometedoras dentro de este contexto. Además, estos biopreparados desempeñan un importante papel en los modelos de agricultura sostenible debido a la posibilidad de producirse a partir de recursos renovables (Altieri, 1997).

La ventaja fundamental que tiene esta vía es que por basarse en mecanismos naturales, se trata de una alternativa ecológica, respetuosa con el medio ambiente, no contaminante, y que reduce notablemente los riesgos de adquisición de resistencia por parte de los patógenos. También, al ser selectivos en su modo de acción, en general es poco probable que dañen a otros organismos beneficiosos y en muchos casos benefician al ecosistema y estimulan el crecimiento vegetal, haciendo más sostenible la producción agrícola, a la vez que los efectos sobre la salud humana son mínimos o nulos. Prácticamente todas las plagas y enfermedades son afectadas en alguna medida por organismos antagonistas. En muchos casos estos entes biológicos representan el factor más importante en la regulación de las poblaciones de organismos patógenos en la naturaleza.

Uno de los grupos más importantes entre los organismos causantes de enfermedades de las plantas son los hongos fitopatógenos, que incluye especies de los géneros Botrytis, Pythium, Rhizoctonia, Alternarla, Fusarium, Phytophthora, Thielaviopsis y Botryosphaería entre muchos otros, los cuales pueden sobrevivir durante muchos años en el suelo.

En la búsqueda de agentes para el control biológico que puedan llegar a tener un interés comercial, hay que tener en cuenta una serie de factores que estudiados en su conjunto pueden conducir a un resultado exitoso. Entre estos se podría mencionar, los entes biológicos a utilizar ya sea independientemente o en inóculos mixtos, la actividad biológica específica, los mecanismos de acción frente al patógeno, el sistema de producción empleado, así como el tipo de formulación y su estabilidad (Warrior, 2).

Diversos mecanismos han sido descritos para explicar el fenómeno de control biológico de estos patógenos, tales como parasitismo, protección cruzada, antibiosis, competición e inducción de resistencia, entre otros (Shoda, 2, Walsh y col.. 21).

Uno de los nichos ecológicos más estudiados ha sido la rizosfera, por las relaciones que aquí se establecen entre plantas y otros organismos (Warrior, 2). Desde la década de los 8 se ha venido estudiando los microorganismos de la rizosfera, como posibles sustitutos de los plaguicidas químicos para controlar una amplia gama de enfermedades. Debido a su abundante distribución en suelo, su capacidad de colonizar las raíces de las plantas, y de producir una gran variedad de compuestos beneficiosos, así como antagonistas de un elevado número de patógenos, estos organismos resultan muy adecuados para el control biológico de plagas y enfermedades. (Anjaiah y col., 1998; Hill y col., 1994; Maurhofer y col., 1991; Rodríguez, y Pfender. 1997; Ross y col., 2 y Thomashow y col., 1997).

Entre los grupos microbianos de la rizosfera, que han sido ampliamente estudiados como agentes de control biológico de plagas y enfermedades producidas por los microorganismos, se encuentra el constituido por los hongos. El mismo ha sido empleado con éxito en el control de hongos patógenos pertenecientes a los géneros Botrytis, Fusarium, Pythium, Phytophthora, Rhizoctonia, Sclerotinia, Penicillium, y Macrophomina y otros (Whipps y Lumsden, 21, McQuilken y col., 21, Jones y Whipps, 22, entre otros). Dado su metabolismo tan diverso, este grupo microbiano es capaz de producir una gran variedad de sustancias útiles para el control biológico. Por estas razones,

el número de cepas y productos a base de hongos para este fin es cada vez más amplio y variado (Cook y col., 1996, Whipps, 1997, Fravel y col., 1998, EPA USA 26. US Pat 6,36,386 y US Pat 6,89,53 entre otros). Los mecanismos mediante los cuales se ejerce el control biológico de las enfermedades son complejos y se sabe que puede ser el resultado de la adición o sinergia entre varios de ellos. Entre estos se encuentra la competición por los nutrientes y el espacio, la capacidad de producir sustancias que impiden la germinación de la espora (fungistasis) o de producir muerte celular (antibiosis) y la modificación de la rizosfera acidificando el suelo, lo que impide la proliferación del patógeno. El biocontrol también puede resultar de una interacción directa entre el patógeno y el agente de biocontrol (parasitismo), mediante enzimas hidroliticos tales como quitinasas y glucanasas, o la acción conjunta de éstas y los metabolitos tóxicos (Benitez, y col., 24).

El empleo de las rizobacterias promotoras del crecimiento vegetal (PGPR) para el control biológico de plagas y enfermedades ha sido también ampliamente estudiado. La particularidad fundamental de este tipo de agentes es que además de su efecto protector, poseen una amplia capacidad de colonizar las raíces de las plantas y un gran poder estimulador del crecimiento vegetal, lo que une al efecto protector una mejora general de la sanidad de los cultivos y de esta forma, la planta es también más resistente al ataque de los patógenos. Este grupo de agentes ha sido empleado en enfermedades producidas por hongos fitopatógenos pertenecientes a los géneros Rhizoctonia, Fusarium, Pythium, Thielaviopsis, Penicillium, Alternaría y Botrytis entre otros (Emmert y handelsman, 1999, Ligón, y col., 2, Cavaglieri, y col., 24 y Roberts, y col., 25, US Pat 7,118,739, entre otros).

El género Pseudomonas ha sido objeto de numerosos estudios a lo largo de años por ser uno de los agentes más activos y dominantes en la rizosfera (Geels y Schippers, 1983, de Freitas y Germida 1991, de la Cruz y col., 1992, Ligón, y col., 2, US Pat 7,87,424 ). Miembros del género producen diferentes antibióticos que están íntimamente relacionados con la reducción y supresión de enfermedades de plantas. Otro factor que juega un papel fundamental en este fenómeno es la producción de sideróforos, lo cual contribuye además, al crecimiento de las plantas por la vía del suministro de hierro. Esta habilidad está muy extendida en miembros del género Pseudomonas. Sin embargo, la incapacidad del género para producir estructuras de resistencia durante su crecimiento, limita en alguna medida la estabilidad y efectividad de los biopreparados obtenidos con cepas de este género.

El género Bacillus también ha sido ampliamente estudiado, por presentar grandes potencialidades en este sentido. Éste tiene como características principales el hecho de estar prácticamente omnipresente en todo tipo de suelos, a lo cual une una elevada tolerancia térmica, un rápido crecimiento en medios líquidos y la formación de esporas de resistencia que le permite sobrevivir durante largos periodos de tiempo. Todo esto le confiere a las cepas del género un gran potencial como agentes de biocontrol. La Agencia Norteamericana de Protección del Medioambiente (EPA) tiene registradas más de diez cepas de diferentes especies de este género como bioplaguicidas y en particular biofungicidas (EPA 26). Los principales mecanismos asociados al biocontrol de hongos fitopatógenos mediante cepas de este género, también incluyen la producción de antibióticos, sideróforos, surfactantes y enzimas hidroliticos tales como quitinasas... [Seguir leyendo]

1. Un cultivo puro de la cepa denominada AH2 de la especie Bacillus velezensis, así como sus mutantes caracterizada por presentar una elevada actividad antifúngica y particularmente frente a hongos fitopatógenos dada su capacidad de producir sustancias antagonistas, asi como una buena capacidad para estimular el crecimiento vegetal, siendo la cepa capaz de solubilizar fosfatos, producir ácido indol-3-acético y sideróforos, así como capaz de crecer en ácido 1-aminociclopropano 1-carboxílico (ACC) como única fuente de nitrógeno, habiendo sido depositada dicha cepa en la Colección Española de Cultivos Tipo (CECT) con el número CECT-7221

2. Un producto para el control biológico de hongos fitopatógenos y estimulador del crecimiento vegetal caracterizado por contener células viables de Bacillus velezensis cepa AH2 (CECT-7221).

3. Un producto para el control biológico de hongos fitopatógenos y estimulador del crecimiento vegetal según la reivindicación 2, caracterizado porque las citadas células viables se encuentran en forma de esporas.

4. Un producto para el control biológico de hongos fitopatógenos y estimulador del crecimiento vegetal según las reivindicaciones 2 ó 3, caracterizado porque las células microbianas son obtenidas mediante un proceso de fermentación sumergida en la cual se alcanzan concentraciones de esporas mayores de 19 UFC/mL.

5. Un producto para el control biológico de hongos fitopatógenos y estimulador del crecimiento vegetal según las reivindicaciones 2 ó 3, caracterizado por contener una concentración de esporas total mayor de 19 UFC/mL.

6. Un producto para el control biológico de hongos fitopatógenos y estimulador del crecimiento vegetal según una de las reivindicaciones 2 a 5, caracterizado por contener, además de las células bacterianas, el sobrenadante del cultivo con materia orgánica y sustancias con actividad antifúngica entre otras.

7. Un producto para el control biológico de hongos fitopatógenos y estimulador del crecimiento vegetal según la reivindicación 2, caracterizado por tener una estabilidad a temperatura ambiente no menor de 6 meses.

8. Un producto para el control biológico de hongos fitopatógenos y estimulador del crecimiento vegetal según la reivindicación 7, caracterizado porque la estabilidad es garantizada mediante el empleo de sustancias inhibidoras del crecimiento microbiano.

9. Un producto para el control biológico de hongos fitopatógenos y estimulador del crecimiento vegetal según las reivindicaciones 6 a 8, caracterizado porque la sustancia inhibidora del crecimiento microbiano es seleccionada entre uno o varios ácidos orgánicos utilizados como conservantes.

1. Un producto para el control biológico de hongos fitopatógenos y estimulador del crecimiento vegetal según las reivindicaciones 2 a 9 caracterizado porque presenta una elevada actividad al ser aplicado mediante pulverización foliar.