Capacidad biocida de hongos entomopatógenos para el control de plagas del tabaco (Nicotiana tabacum L.) en la provincia de Jujuy, República Argentina

Las plagas son las principales responsables de las mermas en los rendimientos de las cosechas. En Argentina, el control de plagas se realiza casi exclusivamente a través del control químico, mediante el empleo tanto de insecticidas, como fungicidas y herbicidas, prevaleciendo el uso de los de amplio espectro (organoclorados, organofosforados, carbamatos y piretroides). Los productos químicos que se aplican en los sistemas agrícolas industriales no sólo han contaminado las fuentes de agua y deteriorado la fertilidad de los suelos, sino también han afectado la fauna y la salud humana. La provincia de Jujuy es una de las principales productoras de tabaco en el país y su cultivo reviste importancia desde el punto de vista socioeconómico y productivo, ya que es el cultivo con mayor rentabilidad. Particularmente en este cultivo, se emplean grandes cantidades de insecticidas para el control de plagas. El tabaco es atacado por un variado número de organismos durante todo su ciclo, ocasionando como consecuencia la reducción de los rendimientos y desmejorando la calidad del producto cosechado. Entre los insectos plaga del tabaco pueden mencionarse los “Gusanos blancos” Dyscinetus spp (Coleoptera: Scarabaeidae), la “Vaquita de San Antonio” Diabrotica speciosa (Coleoptera: Chrysomelidae), la “Pulguilla del tabaco” Epitrix argentinensis (Coleoptera: Chrysomelidae); “trips” Frankliniella spp (Thysanoptera: Thripidae), “pulgones” Myzus spp (Hemiptera: Aphididae), “moscas blancas”Bemisia tabaci (Hemiptera: Aleyrodidae), el “minador del tallo del tabaco” Faustinus cubae (Coleoptera: Curculionidae), el “complejo cogollero” integrado por lepidóteros del género Helicoverpa (Lepidoptera: Noctuidae) y la especie Manduca sexta. Con el objetivo de mitigar los efectos adversos que devienen de la agricultura tradicional han surgido nuevos enfoques que permiten resolver los problemas de la producción agraria de una manera sostenible. Uno de ellos es el Manejo Integrado de Plagas (MIP) que es un sistema de protección vegetal que pretende ser persistente en el tiempo y justificable ambiental y económicamente y que una de las estrategias que emplea es el Control Biológico (CB). El CB utiliza organismos, presentes naturalmente en el ambiente o no, para reducir la densidad poblacional de organismos considerados plaga. Los hongos entomopatógenos son agentes de control biológico eficaces por su alta especificidad, dispersión natural, posibilidad de cultivo in vitro manteniendo la patogenicidad, inocuidad para vertebrados y la posibilidad de provocar un control permanente una vez establecidos en el ambiente. El término “endófito” se utiliza para designar a aquellos organismos que habitan dentro de las plantas durante algún período de su ciclo de vida colonizando los tejidos internos de estas y sin causarles daño aparente. Los hongos endófitos han sido aislados naturalmente de todas las plantas estudiadas hasta el momento y se han encontrado colonizando semillas, tallos, hojas entre otros órganos y tejidos vegetales. La utilización de los hongos entomopatógenos como endófitos es una reciente herramienta que puede ofrecer oportunidades para mejorar la eficacia del control biológico ejercida por estos microorganismos como alternativa a las aplicaciones convencionales de micoinsecticidas. Los hongos Beauveria bassiana (Bals.-Criv.)Vuill., Metarhzium anisopliae (Metschn.) Sorokīn, Lecanicillium lecanii (Zimm.) Zare & W. Gams, Paecilomyces farinosus (Holmsk.) A.H.S. Br. & G. Sm. han sido aislados como endófitos de distintas especies de plantas, mientras que otros han sido inoculados artificialmente en plantas mediante diversas técnicas, con el objetivo final de controlar a distintas especies de insectos plagas que pudieran atacarlas. Teniendo en cuenta los antecedentes previamente expuestos el presente trabajo de Tesis Doctoral tuvo como objetivos: 1) caracterizar las comunidades de hongos endófitos presentes naturalmente en el cultivo de tabaco de la provincia de Jujuy, 2) realizar la prospección, detección y aislamiento de hongos entomopatógenos nativos en los insectos plaga y suelos del cultivo, 3) caracterizar las cepas aisladas morfológica y molecularmente, así como también por su capacidad biocida frente a plagas del cultivo de tabaco, 4) evaluar la capacidad endofítica de los hongos entomopatógenos aislados en condiciones de laboratorio mediante la técnica de aspersión foliar, y finalmente 5) evaluar la preferencia alimenticia, efectos sub-letales y patogenicidad sobre los insectos plaga del cultivo de tabaco, que se alimenten de plantas inoculadas con la cepa del hongo entomopatógeno con mejor capacidad endofítica. Se aislaron un total de 1588 cepas de hongos endófitos presentes naturalmente en plantas de tabaco Virginia (variedad K394) pertenecientes a los Phyla Ascomycota y Zygomycota, asignados a 31 morfoespecies; 516 cepas fueron aisladas de las raíces, 504 de los tallos y 568 de las hojas. El análisis de componentes principales realizados permitió establecer que la mayoría de los aislamientos estuvieron presentes en un solo órgano. A partir de muestras de suelo del cultivo de tabaco y aplicando la metodología de dilución seriada en medio selectivo, se aislaron 20 cepas de hongos entomopatógenos, de las cuales 11 correspondieron a la especie B. bassiana, 8 a P. lilacinum y 1 a M. anisopliae. El análisis de diversidad utilizando marcadores ISSR demostró que aquellas cepas de B. bassiana y P. lilacinum con mayor virulencia frente a las plagas Helicoverpa gelotopoeon (Lepidoptera: Noctuidae) y Diabrotica speciosa (Coleoptera: Chrysomelidae) generaban patrones de bandas similares. Para evaluar la capacidad endofítica de las distintas cepas de hongos entomopatógenos, mediante aspersión foliar se aplicaron soluciones de conidios a plantas de tabaco y se calculó el porcentaje de colonización de las mismas sobre las raíces, tallos y hojas de las plantas a los 7, 14, 21 y 28 días postinoculación. La cepa de B. bassiana LPSc 1215, fue la que mayor capacidad endofítica mostró en los distintos órganos. Los efectos de B. bassiana LPSc 1215 (GeneBank MH050802) como endófito sobre el consumo de adultos de D. speciosa y larvas de H. gelotopoeon se analizó mediante “choice test”. Esta cepa no logró reducir significativamente la cantidad de tejido vegetal consumido por los insectos. Por otra parte, se evaluaron efectos letales y subletales del mismo entomopatógeno cómo endófito sobre H. gelotopoeon. La supervivencia, fertilidad y longevidad larval del insecto se vieron negativamente afectadas por la presencia del endófito, mientras que en los adultos afectó negativamente el tiempo generacional, el período de oviposición, la fecundidad y la fertilidad de los huevos. Los resultados obtenidos en esta Tesis Doctoral permiten concluir que el aislamiento nativo LPSc 1215 de B. bassiana obtenido a partir de muestras de suelo del cultivo de tabaco de la provincia de Jujuy, podría ser incorporado como agente de control endófito del lepidóptero plaga H. gelotopoeon en programas de protección vegetalFacultad de Ciencias Naturales y Muse