Resumen de Mecanismos de acción y determinantes bacterianos implicados en la actividad de biocontrol de bacillus
El control biológico de plagas y enfermedades vegetales es, en principio, una estrategia de control respetuosa con el medio ambiente, por lo que se ha convertido en un interesante método de control: En este sentido, la popularidad creciente de los programas de manejo integrado de plagas y enfermedades, ha contribuido al incremento del uso de estos agentes de biocontrol. El control integrado tiene como principal objetivo, la racionalización del empleo de pesticidas, haciendo énfasis en la contribución que otros métodos de control tales como el biocontrol puedan aportar al manejo de las enfermedades. Por tanto, el conocimiento amplio de los mecanismos de acción de un agente de biocontrol es un requerimiento clave para su posterior desarrollo como producto de control biológico. Diversas especies del género Bacillus se encuentran entre los biopesticidas de mayor éxito en el control de diferentes enfermedades de plantas debido, entre otras propiedades, a su capacidad de producir diferentes compuestos antimicrobianos. Los antibióticos lipopéptidos han recibido especial atención por su amplio espectro de acción, frente a hongos y bacterias patógenas responsables de enfermedades en raíces, partes aéreas de la planta y en condiciones de postcosecha; y que además pueden contribuir al control de las enfermedades mediante diferentes mecanismos de acción. En nuestro laboratorio se seleccionaron dos cepas de B. subtilis por su capacidad antagonista frente a un amplio rango de patógenos fúngicos, demostrándose que estas dos cepas de B. subtilis producían las tres principales familias de lipopéctidos, se planteó como objetivo 1 de esta tesis evaluar el espectro de acción de estas cepas de B. subtilis frente a otros patógenos aéreos de origen bacteriano y analizar el papel de los lipopéptidos en la posible actividad supresora. En el capítulo 2 se llevaron a cabo ensayos de biocontrol que revelaron que dos enfermedades bacterianas, la mancha bacteriana y la podredumbre blanda causadas por Xanthomonas campestris pv. cucurbitae y por Pectobacterium carotovorum subsp carotovorum respectivamente, eran eficazmente controladas por estas cepas de B. subtilis. En los ensayos de biocontrol utilizando una colección de mutantes simples incapaces de producir iturina, bacilomicina o fengicina, y en los estudios microscópicos confirmamos el papel esencial de los lipopéptidos de la familia de las iturinas en la actividad de biocontrol de estas cepas de B. subtilis. En el capítulo 3, profundizamos sobre el papel de las surfactinas en la colonización del filoplano de melón. Los estudios de colonización que se llevaron a cabo con las cepas de B. subtilis y un mutante defectivo en la producción de surfactina, demostraron que las surfactinas estaban implicadas en la formación de biopelícula sobre las hojas de melón, ya que en los mutantes defectivos en surfactina se observó la desaparición de la formación de matriz extracelular y una dismunición en la capacidad de colonización en la capacidad de control biológico con respecto a las cepas silvestres de B. subtilis. Estos resultados resaltan que las surfactinas son esenciales para la formación de biopelículas sobre hojas de melón y la colonización eficaz del filoplano, ambas características indispensables en un agente de biocontrol eficaz. En el capítulo 4 demostramos que el fenomeno quorum quenching no está implicado en la capacidad de biocontrol de B. subtilis frente a bacterias fitopatógenas.
