Supersincronización del crecimiento in vitro del Plasmodium falciparum
Evaluación del ritmo promedio de crecimiento micelial de Bauveria bassiana y Paeselomyces lilacinus
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UNIVERSIDAD NACIONAL AGRARIA DE LA SELVA
FACULTAD DE AGRONOMIA
DEPARTAMENTO ACADEMICO DE CIENCIAS AGRARIAS
AREA DE SANIDAD VEGETAL
TRABAJO ENCARGADO
“Crecimiento micelial de Beauveria bassiana y Paecilomyces lilacinus
en medio PDA vertidas en placas de vidrio y chatas de ron,
esterilizadas en autoclave”
Curso : Fitopatología General
Alumnos : DE LA CRUZ RODRIGUEZ, Jorge Iván.
GUEVARA TERRONES, Luis enrique.
HUAMAN IGLESIAS, Juan Carlos.
Docente : Ing. M. Sc. EGOÁVIL JUMP, Giannfranco.
Semestre : 2014 - I
TINGO MARIA – PERÚ
2014
I. INTRODUCCIÓN
El desarrollo de resistencia a los insecticidas químicos y
su efecto deletéreo sobre el ambiente y la salud humana, son la
razón por las cuales se busca implementar el manejo integrado de
plagas mediante el uso de agentes microbianos. Diversos
microorganismos son considerados como agentes de control de
plagas, entre los que se incluyen: virus, bacterias, protozoos y
hongos. Siendo estos últimos los que juegan un papel más
importante como agentes de control biológico de plagas y
patógenos, gracias a sus versátiles mecanismos de acción
reduciendo de este modo el daño en los cultivos (Butt et
al2001). Dentro de los hongos entomopatógenos, los más
utilizados son los géneros Aspergillus, Beauveria,
Culicinomyces, Hirsutilla, Metarhizium, Nomuraea, Paecilomycesy
Tolypocladium y Lecanicillium.
El desarrollo del control biológico, se define como una
práctica agrícola en constante crecimiento que busca la
destrucción total o parcial de patógenos e insectos plaga
frecuentemente mediante el uso de sus enemigos naturales, los
hongos Entomopatógenos son los primeros agentes biológicos en
ser utilizados para el control de plagas, porque son capaces de
producir enfermedad y muerte de los insectos. Estos
microorganismos infectan a los artrópodos directamente, a través
de la penetración de la cutícula y ejercen múltiples mecanismos
de acción, confiriéndoles una alta capacidad para evitar que el
hospedero desarrolle resistencia. Sin embargo para su
utilización como control biológico es necesario prácticas
agrícolas en donde se manipule el ambiente para beneficiar las
poblaciones de Entomopatógenos, donde el conocimiento de los
aspectos ecológicos del hongo son necesarios, tales como la
humedad relativa, temperatura, patogenicidad, virulencia y
hospederos a los que infecta activamente.
II. REVISION LITERARIA
2.1 DEL MEDIO (PDA)
Muchos hongos y bacterias Fitopatógenas pueden cultivarse
en medios de cultivos artificiales, sólidos o líquidos. La
mayoría de los hongos crecen en medios de cultivo de alto conte-
nido de carbohidratos, con un pH que fluctúa entre 5 y 6,
mientras que las bacterias crecen mejor a un pH próximo a 7. No
existe un medio ideal para el cultivo de hongos y bacterias ya
que las exigencias de las diferentes especies varían
considerablemente. Los medios de cultivo se clasifican de
acuerdo a su composición en das grandes grupos: medios
naturales, compuestos de infusiones de productos naturales, cuya
composición exacta no se conoce y medios sintéticos, que
contienen ingredientes de composición química conocida y por lo
tanto pueden duplicarse con cierto grado de precisión.
El medio Papa Agar Dextrosa (PDA por sus siglas en inglés)
es el más simple y popular medio de crecimiento del micelio
para la mayoría de los hongos cultivados. Puede comprarse
comercialmente como una mezcla en polvo lista para usarse, que
puede usarse directamente para hacer el medio en el laboratorio,
alternativamente se puede preparar en el laboratorio con los
siguientes ingredientes: patata troceada en cubitos, 200 g ;
dextrosa, 20 g; agar-agar en polvo, 20 g; agua 1 litro.
2.2 DEL ENTOMOPATÓGENO Beauveria bassiana (Bals.) Vuill
2.3.1 Distribución geográfica
El hongo Beauveria bassiana se encuentra distribuido por
todo el mundo, de forma saprofítica y parásita atacando
mayormente a insectos del orden Coleóptera y Lepidoptera (CMI,
1979).
2.3.2 Taxonomía
Este hongo se encuentra clasificado como:
División : Deuteromicota
Clase forma : Deuteromicete
Orden forma : Moniliales
Familia : Moniliaceae
Género : Beauveria
Especie : bassiana
Nombre científico : B. bassiana Germar
(ALEXOPOULUS, 1985)
2.3.3 Descripción
Beauveria bassiana y B. brongniartii, son especies
reconocidas del género Beauveria; siendo la primera la más
conocida y estudiada, está presente en la mayoría de los suelos
del mundo; las colonias crecen en agar-papa-dextrosa o agar-
malta a 14 días a 23°C, cuya forma es aterciopelada o
polvorienta. Los conidióforos son abundantes, desarrollándose de
hifas vegetativa; las conidias son hialinas, aplanadas, globosas
y ampliamente elipsoidal (BARNETT y HUNTER, 1988).
Difiere de B. brongniartii por las células
conidiógenas en forma de racimo, donde la conidia es globosa
(CMI, 1979).
2.3.4 Acción entomopatogénica del hongo
La acción entomopatogénica del hongo comprende dos
fases: una patogénica y otra saprofítica. La fase patogénica o
infectiva ocurre cuando las conidias entran en contacto con el
tejido vivo del hospedero y en condiciones de humedad adecuada
(85%) las conidias germinan y penetran a través de la cutícula
del insecto o por los apéndices bucales y se desarrolla el
micelio en el cuerpo del insecto. La cutícula del insecto está
constituida por proteína, quitina y lípidos, sustancias
orgánicas muy resistentes, que son desnaturalizadas por enzimas
producidas por el hongo (GAMARRA, et al; 1994).
Una vez que el hongo se desarrolla en el punto de
infección, produce toxinas que se difunden en el celoma, a
través de la hemoiinfa y causa la muerte. Después de causada la
muerte, se inicia la fase saprofítica, donde el hongo se
desarrolla profusamente sobre el cadáver, en condiciones de
humedad apropiadas, produciéndose gran cantidad de conidias, que
son los propágulos para iniciar una nueva infección (TORRES,
1993).
B. bassiana ataca a más de 60 especies de insectos en todo el
mundo. En Colombia se ha descubierto hasta el momento en 30
huéspedes, fundamentalmente en lepidópteros y coleópteros. Su
importancia es elevada en agroecosistemas que muestran una gran
variedad de estas familias de insectos, p. ej. en plantaciones
colombianas de pijuayo, donde ha sido descubierto en nueve
huéspedes de diferentes géneros de insectos. También sirven de
huéspedes el barrenillo de las ramas del café (Xylosandrus
morigerus) y distintas especies de hormigas (LUTZEYER, 1994).
La patogenicidad del hongo sobre los insectos depende de
una compleja relación entre la habilidad del hongo para penetrar
la cutícula y la fortaleza del sistema inmunológico del insecto
para prevenir el desarrollo del hongo. Esta relación se debe a
factores muy concretos incluidos las diferencias cuticulares, la
penetración cuticular y las reacciones inmunes; donde el
desarrollo del hongo sobre el insecto puede ser influenciado por
la eficacia de los hemocitos en encapsular y melanizar el
patógeno (CASTELLANOS, 1997).
2.3.5 Usos de Beauvería bassiana
Bassi en 1835, inicialmente determinó que la muerte
del gusano de seda era causado por un hongo; Bálsamo en 1836, le
puso el nombre de Botrytis bassiana K. En 1912, el hongo fue
transferido al género Beauvería. En la actualidad, la especie
está reconocida como Beauvería bassiana (Bálsamo) Vuillemi
(GAMARRA, et al; 1994).
Brongniart en 1891, colectó un hongo que parasitaba
langostas migratorias, lo describió y no le puso nombre. Sacardo
en 1892, lo nombró Botrytis brongniartii y Pech, en 1926, lo
transfirió al género Beauvería. En la actualidad, la especie
está reconocida como Beauveria brongniartii (Saccardo) Pech
(CMI, 1979).
En Colombia, se produce masivamente el hongo B.
bassiana para el control de la broca del café (Hypothenemus
hampei), a partir de un cultivo multiespórico mediante pases
sucesivos en arroz, utilizado como sustrato. En este medio
artificial se ha registrado pérdida de la patogenicidad del
hongo luego de cultivarse por tres o más generaciones, por lo
cual, se recomienda reactivar la patogenicidad mediante pases o
procesos de reinfección en el insecto (CENICAFÉ, 1993).
Resultados provisionales dejan prever la fuerte
dependencia del éxito del control con B. bassiana de la
formulación, de las fracciones aplicadas del patógeno (cuerpos
hifales, blastosporas, conidias sumergidas o superficiales), del
número de aplicaciones y de la concentración del sustrato;
alcanzándose índices de infección medios de hasta 69% (tras 119
días con seis aplicaciones). Una retrospectiva sobre resultados
existentes de la lucha contra coleópteros con B. bassiana
muestra los mayores éxitos de lucha en zonas húmedas, lo que
coincide con los requisitos climáticos del patógeno (LUTZEYER,
1994).
2.3 DEL ENTOMOPATOGENO Paecilomyces lilacinus (Thom.) Samson
2.3.1 Generalidades.
Paecilomyces spp es un hongo saprófago, filamentoso común.
Se ha aislado de una amplia gama de hábitat incluyendo suelos
cultivados y no cultivados (bosques, prados, desiertos), los
sedimentos y el lodo de aguas residuales. También se ha
encontrado en huevos de nematodos, y en ocasiones en hembras de
nematodos. Además, se ha detectado con frecuencia en la
rizósfera de muchos cultivos. La especie puede crecer en una
amplia gama de temperaturas desde 8°C a 38°C para algunos
aislados, con crecimiento óptimo en el rango de 26°C a 30°C.
También tiene una tolerancia amplia del PH y puede crecer en una
variedad de substratos P. lilacinus ha demostrado resultados
prometedores para el uso como agente de biocontrol para
controlar el crecimiento de los nematodos que destruyen las
raíces.
2.3.2 Taxonomía.
Este hongo se encuentra clasificado como:
División : Deuteromicota
Clase forma : Deuteromicete
Orden forma : Moniliales
Familia : Moniliaceae
Género : Paecilomyces
Especie : lilacinus
Nombre científico : Paecilomyces lilacinus (Thom.)
Samson
2.3.3 Morfología macroscópica
Las infecciones causadas por P. fumosoroseus se reconocen por
el color rosado pálido mientras que en P. lilacinus son de color
violeta claro. La especie más importante del género es
Paecilomyces fumosoroseus. Sus colonias son inicialmente de color
blanco en medio PDA, luego adquieren el tinte rosado
característico. El revés de la colonia es al comienzo
ligeramente amarillento, pero a medida que pasa el tiempo se
vuelve de color anaranjado intenso.
2.3.3 Morfología microscópica
Hongo formado por hifas hialinas-amarillentas, septadas,
la mayoría con la pared lisa, miden entre 1.5–3.5 mm de
diámetro. Los conidióforos están formados por 4 a 6 filiadas
(cada filiada = 5.7–8 x 1-2mm), constituidas por una parte basal
cilíndrica o hinchada. Las conidias, cilíndricas o fusiformes,
se disponen en enredadas cadenas basípetas, están formadas por
una sola célula (raramente dos), son hialinas, ligeramente
pigmentadas y tienen pared lisa o equinulada. La pared de las
clamidósporas cuando está presente, es más gruesa o equinulada,
lisa, u ornamentada (Denise Grady).
Las colonias crecen rápidamente, polvo de gamuza, funículos
o mechones, y amarillo-marrón o de color arena. Conidióforos
llevan densas ramas, dispuestas verticillately llevan fiálides.
Los conidios son subesféricos, elipsoidales a fusiformes,
hialina de color amarillo, de paredes lisas, de 3-5 x 2-4 micras
y se producen en cadenas divergentes largas. Las clamidosporas
son generalmente presentes, solos o en cadenas cortas, marrón,
subesféricos a piriforme, 4-8 micras de diámetro, de paredes
gruesas para verrugosas ligeramente.
2.3.4 Uso en el control de nematodos
Paecilomyces lilacinus es parásito de varias especies de
nematodos fitoparásitos. El hongo inicia su ataque cuando las
conidias entran en contacto sobre el nemátodo; una vez que la
conidia germina, ésta produce enzimas que disuelven la cutícula
haciendo un pequeño agujero a través del cual el hongo comienza
a crecer en el cuerpo produciendo unas toxinas que matan el
nemátodo. El hongo se reproduce formando millones de conidias
que están en capacidad de infectar otros nemátodos.
Paecilomyces lilacinus parasita a huevos y hembras de nemátodos,
causando deformaciones, destrucción de ovarios además produce
toxinas que afecta el sistema nervioso de los nemátodos también
se ve algunas veces sobre nemátodos en estados libres o móviles,
o sobre hembras sedentarias. Las masas de huevos pueden ser
reducidas o suprimidas a veces, la formación de agallas en los
tejidos de la raíz de la planta huésped se inhibe. (Agostina V)
2.3.4.1 Ciclo de vida
El ciclo de vida de este hongo consiste en las
siguientes etapas: adhesión de las conidias o blastosporas
al huésped, germinación, penetración, crecimiento
vegetativo y conidiogénesis. En condiciones de campo, el
hongo crece y se desarrolla rápidamente sobre todos los
estadios de mosca blanca, completando su ciclo de vida a
las 120 horas. En medio de cultivo sintético, las colonias
de P. fumosoroseus crecen de manera moderada cuando son
incubados a 24 ºC (25–30 mm de diámetro a los 7 días y 50-
65 mm a las 2 semanas).
2.3.4.2 Síntomas de la enfermedad.
Los nemátodos pierden el apetito, seguido de una
desorientación. Debilidad y decremento de la sensibilidad,
con la subsecuente pérdida progresiva de las funciones
hasta llegar a la parálisis.
El cadáver del insecto adquiere un aspecto
momificado. Si las condiciones de humedad son apropiadas,
emerge el micelio del cuerpo del insecto y esporula en el
exterior. (Cobo S)
III. MATERIALES Y METODOS
3.1 MATERIALES:
10 placas de vidrio (Petri). 20 chatas de ron de 125 ml. 600 ml. de medio PDA Cámara de flujo. Mechero, estilete, sacabocado. Alcohol al 70%. Autoclave. Marcador indeleble.
3.2 MÉTODOS.
3.2.1. Lugar de ejecución del experimento.
El experimento se llevó a cabo en las instalacionesdel Laboratorio de entomopatógenos de la facultad deAgronomía, y en el laboratorio de fitopatología de laUniversidad Nacional Agraria de la Selva
3.2.2 Obtención del cultivo puro de controladores
biológicos.
3.2.2.1 Medio de cultivo.
Se preparó 200 ml de PDA en matraces de 250 ml
siguiendo la metodología de FRENCH y HEBERT (1982).Se midió
el pH del medio PDA preparado antes de ser esterilizado.
3.2.2.2 Esterilización de placas Petri.
El medio de cultivo PDA y las placas de vidrio, se
esterilizaron por separados en la autoclave por un
espacio de 15 y 40 min respectivamente a una temperatura de
121°C y 15 Libras de presión, según la metodología de
FRENCH y HEBERT (1982). Y fueron mantenidos en la
refrigeradora a una temperatura aproximadamente de 10 °C
hasta su utilización.
3.2.2.3 Plaqueo.
Para esto el medio de cultivo PDA con la ayuda del
microondas por un espacio de 5 min con intervalos de 1 min
para su agitación manual sobre la mesa de trabajo, se
derritió hasta su forma líquida, el cual se llevó a la
cámara de flujo laminar para el plaqueo en placas de vidrio
de 8.5 cm de diámetro.
3.2.2.4 Repique de los controladores biológicos.
Utilizamos los aislamientos de B. bassiana y P.
lilacinus del Laboratorio de entomopatógenos, para esto
dentro de la cámara de flujo laminar se realizó la
trasferencia de estos aislamientos mantenidos en los tubos
de ensayos a las placas de vidrio conteniendo medio de
cultivo PDA, y así obtuvimos material biológico puro para
el experimento.
3.2.3 Siembra de los controladores biológicos en los medios
a evaluar
3.2.3.1 Medio de cultivo
Se prepararon 600 ml de medio PDA, distribuidos 400
ml en dos botellas de néctar y 200 ml en 10 chatas de ron,
siguiendo la metodología de FRENCH y HEBERT (1982).
3.2.3.2 Esterilización de placas de vidrio y chata de
ron
Las placas de vidrio y la chata de ron se
esterilizaron en la autoclave por un espacio de 40 min a
121°C y 15 Libras de presión, según la metodología de
FRENCH y HEBERT (1982).
Luego se esterilizó el medio PDA contenida en las dos
botellas de néctar y las 10 chatas de ron en la autoclave
por un espacio de 15 min a 121°C y 15 Libras de presión.
Una vez esterilizados las botellas de néctar y las chatas
de se mantuvieron en la refrigeradora a una temperatura
aproximadamente de 10 °C hasta su utilización (3‐5 días).
3.2.3.3 Plaqueo.
Para esto se utilizó el microondas para derretir el
medio de cultivo PDA, esto sucedió después de 5 min de
estar el medio PDA dentro del microondas, cada minuto
trascurrido en el microondas las botellas de néctar que
contienen el medio de PDA fueron agitadas manualmente sobre
la mesa de trabajo, esto se realizó hasta que el medio de
cultivo se derrita hasta su forma líquida, seguidamente
será llevó la cámara de flujo laminar para ser vertidos en
las placas de vidrio y chatas de ron. Además se derritió el
medio PDA contenida en las 10 chatas de ron mantenidas en
la refrigeradora.
3.2.3.4 Siembra de controladores biológicos
Se utilizaron los cultivos puros de B. bassiana y P.
lilacinus repicados en medio PDA contenidas en placas de
vidrio, la siembra se realizó dentro de la cámara de flujo
laminar previamente desinfestada con alcohol y la luz UV se
procederá con la ayuda de un sacabocado a cortar 0.5 cm de
diámetro del medio de cultivo puro de los entomopatogenos,
con el estilete se trasfirió una rodaja de PDA con el
cultivo puro del hongo a las placas de vidrio plaqueadas
con medio PDA, chatas de ron plaqueadas con medio PDA y las
chatas de ron con el medio PDA que fue derretido, la rodaja
fué puesta (siembra) sobre el centro de la placa de vidrio.
Tratam ientos r1 r2 r3 r4 r5 total prom edioT1 0.32 0.29 0.30 0.33 0.30 1.54 0.31T2 0.15 0.19 0.13 0.10 0.13 0.70 0.14T3 0.21 0.20 0.20 0.20 0.19 1.00 0.20
IV. RESULTADOS
4.1 Parámetros a evaluar
– Ritmo promedio de crecimiento micelial en cada
tratamiento.
– Numero de conidias en el tratamiento 2.
4.2 Datos obtenidos:
4.2.1 Bauveria bassiana.
Ritmo promedio de crecimiento micelial (cm/ día)
T1 T3 T20.000.050.100.150.200.250.300.35
Ritmo promedio de Crecimiento (cm/día)
RPC
Tratam ientos r1 r2 r3 r4 r5 total prom edioT1 0.20 0.23 0.24 0.26 0.27 1.20 0.24T2 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00T3 0.17 0.20 0.25 0.18 0.20 1.00 0.20
Número de conidias. No se observaron conidias deBauveria bassiana en el tratamiento 2
4.2.2 Paecilomyces lilacinus
Ritmo promedio de crecimiento micelial (cm/ día)
T1 T3 T20.000.050.100.150.200.250.300.35
Ritmo promedio de Crecimiento (cm/día)
RPC
T1 T3 T20.000.050.100.150.200.250.30
Ritmo promedio de crecimiento micelial
(cm/día)RPC
Tratam iento 2.000 0.0725 0.0362 76.56 3.89Error exp. 12.000 0.0057 0.0005TOTAL 14.000 0.0781
Valor críticoFcalculadoFV GL SC CM
Numero de conidias.- no se observaron conidias dePaecilomyces lilacinus en el tratamiento 2.
4.2. Análisis estadístico.
4.1. Análisis de varianza
Bauveria basssiana.
CV = 10.35%
Ho: Todos los ritmos promedios de crecimiento micelialson iguales.
Tratam iento 2 0.1653 0.0827 145.80 3.89Error exp. 12 0.0068 0.0006TOTAL 14 0.1721
Valor críticoFV GL SC CM Fcalculado
Ha: Al menos un ritmo promedio de crecimiento miceliales diferente a los demás.
* Como F es mayor al valor critico se rechaza Ho por lotanto se encontró diferencias entre los ritmos promediosde crecimiento
Prueba de Duncan
Comparación medias
diferencia ALS(D)
SIGNIFICANCIA
T1 vs T30.31 ;0.20 0.11 < 0.13 ns
T1 vs T20.31 ;0.14 0.17 > 0.14 *
T3 vs T20.2 ;0.14 0.06 < 0.13 ns
* Solo se encontró diferencia significativa entreT1 y T2.
Paecilomyces lilacinus
CV = 16.70 %
Ho: Todos los ritmos promedios de crecimiento micelialson iguales.Ha: Al menos un ritmo promedio de crecimiento micelial
es diferente a los demás.
* Como F es mayor al valor critico se rechaza Ho por lotanto se encontró diferencias entre los ritmos promediosde crecimiento.
Prueba de Duncan
*Se encontró diferencia significativa en T1 y T2;T2 y T3.
Comparación medias
diferencia ALS(D)
SIGNIFICANCIA
T1 vs T30.24 ;0.20 0.04 < 0.044 ns
T1 vs T20.24 ;0.00 0.24 > 0.045 *
T3 vs T20.20 ;0.00 0.20 > 0.044 *
V. DISCUSION.
No se observó crecimiento micelial de Paecilomyces lilacinusen el T2 debido a que el medio se contaminó conbacterias.
No se observaron conidias en los tratamientos debido aque éstas aún estaban fuertemente arraigadas al micelioy al procesarlas no se desprendían.
El crecimiento micelial en los tratamientos sin esterilización fue menor que el resto debido a que posiblemente existía cierto tipo de contaminación.
VI. CONCLUSION.
El tratamiento con mayor ritmo promedio de crecimientomicelial fue el T1 (placas Petri esterilizadas) quepresento un RPC de 0.31 cm/día en Bauveria bassiana y 0.24cm/día en Paecilomyces lilacinus.
El tratamiento con menor ritmo promedio de crecimientomicelial fue el T2 (chatas de ron de 125 ml.) quepresento un rpc de 0.14 cm/día en Bauveria bassiana y 0.00cm/día en Paecilomyces lilacinus.
Paecilomyces lilacinus presenta un cambio de coloración delila claro a lila oscuro aproximadamente a los 9 díasde ser sembrado.
Bauveria bassiana presenta una mayor uniformidad decrecimiento (campos x,y) que Paecelomyces lilacinus.
VII. BIBLIOGRAFIA
AGRIOS, G. N. 2002. Fitopatología. Departamento fitopatología de
la universidad de Massachusetts. 2da edición. 7ma
reimpresión. Editorial Limusa. 635p.
EGOAVIL JUMP G. Protocolo de prácticas de Fitopatología General.
Universidad Nacional Agraria De La selva. 2014
http://ftp.censa.edu.cu/revistas_censa/rpv/v25n3/rpv05310.pdf
Rev. Protección Veg. Vol. 25 No. 3 (2010): 174-180