Quitosanas en la inhibición in vitro de Phytophthora nicotianae Breda de Haan y en la inducción de resistencia en plantas de tabaco (Nicotiana tabacum L.) contra este patógeno

Abstract

El tabaco (Nicotiana tabacum L.) en el estadio de semillero es susceptible al ataque de Phytophthora nicotianae, un patógeno del suelo que causa gran mortalidad entre las plántulas. La quitosana es un polímero natural formado por residuos de glucosamina unidos por enlaces β 1-4, cuyos aminos pueden estar parcialmente acetilados. Inhibe el crecimiento de microorganismos e induce respuestas defensivas y resistencia en varios cultivos contra patógenos. Se evaluó el efecto inhibitorio de compuestos de quitosana con diferente grado de acetilación (GrA) y masa molar (MM) sobre el crecimiento del micelio y la viabilidad de zoosporas de P. nicotianae en condiciones in vitro. Todos los compuestos de quitosana utilizados causaron un efecto inhibitorio sobre el desarrollo in vitro del patógeno que dependió de la concentración empleada, de las características físico-químicas de cada uno, del tiempo de incubación del patógeno con el compuesto y de la concentración de zoosporas utilizada en los ensayos. El trabajo también evaluó el efecto de la concentración, las características físico-químicas de la quitosana y las formas de aplicación sobre indicadores defensivos en plántulas de tabaco. Se observó influencia de la concentración y del GrA de los compuestos sobre la inducción de los indicadores defensivos (β 1-3 glucanasa, PAL y POD), principalmente sobre el órgano directamente elicitado en las plántulas, dependiendo de la forma de aplicación. El mayor GrA en el polímero incrementó la actividad PAL mientras que el menor GrA incrementó la actividad POD. Todas las formas de aplicación de los compuestos redujeron el índice de infección de P. nicotianae en las plántulas mediante activación de resistencia inducida. La aspersión foliar causó los mayores niveles de reducción de este índice. Un análisis de regresión lineal permitió comprobar que la actividad enzimática PAL fue la que más estuvo relacionada con la disminución del índice de infección en cada forma de aplicación. Se recomienda la inclusión de los compuestos de quitosana dentro del manejo integrado de Phytophthora nicotianae en el cultivo del tabaco. Tobacco (Nicotiana tabacum L.) in the seedling stage is susceptible to attack by Phytophthora nicotianae, a soil pathogen that causes high mortality among seedlings. Chitosan is a natural polymer formed by glucosamine residues joined by β 1-4 bonds, whose amines may be partially acetylated. It inhibits the growth of microorganisms and induces defensive responses and resistance in several crops against pathogens. The inhibitory effect of chitosan compounds with different degree of acetylation (GrA) and molar mass (MM) on mycelial growth and viability of P. nicotianae zoospores under in vitro conditions was evaluated. All the chitosan compounds used had an inhibitory effect on the in vitro development of the pathogen, which depended on the concentration used, the physico-chemical characteristics of each, the incubation time of the pathogen with the compound and the concentration of zoospores used. in the trials. The work also evaluated the effect of the concentration, the physical-chemical characteristics of the chitosan and the forms of application on defensive indicators in tobacco seedlings. The influence of the concentration and GrA of the compounds on the induction of defensive indicators (β 1-3 glucanase, PAL and POD) was observed, mainly on the organ directly elicited in the seedlings, depending on the application form. The higher GrA in the polymer increased the PAL activity while the lower GrA increased the POD activity. All forms of application of the compounds reduced the infection rate of P. nicotianae in the seedlings by activation of induced resistance. Foliar spray caused the highest levels of reduction of this index. A linear regression analysis allowed to verify that the PAL enzyme activity was the one that was most related to the decrease of the infection index in each application form. The inclusion of chitosan compounds in the integrated management of Phytophthora nicotianae in tobacco cultivation is recommended.( traducción automática)