Actividad inhibitoria in vitro de metabolitos secundarios de Bacillus spp. y Burkholderia vietnamiensis sobre Rhizoctonia sp.

Abstract

El “añublo de la vaina” causado por el hongo Rhizoctonia sp. constituye uno de los principales problemas fitosanitarios del cultivo de arroz ya que disminuye su rendimiento y la calidad de los granos. El control de esta enfermedad implica el uso excesivo de fungicidas siendo necesario la búsqueda de alternativas para aminorar el uso de estos productos. En este sentido, existen microrganismos que producen metabolitos secundarios con características antifúngicas, los cuales podrían utilizarse como un sustituto al control químico. El objetivo del trabajo fue determinar la actividad inhibitoria de los metabolitos secundarios producidos por cepas de Bacillus spp. y Burkholderia vietnamiensis sobre el desarrollo de Rhizoctonia sp. Se evaluó la actividad inhibitoria in vitro de 19 cepas bacterianas (16 Bacillus spp. y 3 Burkholderia vietnamiensis) en función del crecimiento del fitopatógeno, tanto en medio TSB como en medio mineral (MM). Se seleccionaron 5 cepas bacterianas: B. subtilis SM59, B. aryabhattai SM3 y 3 cepas de B. vietnamiensis T34-1, T34-2, T33-1. La evaluación del desarrollo de las cepas mostró que los tratamientos tuvieron un crecimiento diferenciado en cada uno de los medios utilizados, siendo T1 (cepa SM 59) la que originó mayor inhibición del desarrollo de Rhizoctonia sp. (5,53 cm2) en el medio MM, seguido de T2 (cepa SM 3) (11,76 cm2) en el medio TSB. Los metabolitos de las cinco cepas de bacterias, presentaron una respuesta de inhibición de Rhizoctonia sp. altamente significativa en medio MM. Este comportamiento de inhibición se presentó también durante el proceso de selección de las cepas cuando las bacterias estuvieron en contacto con Rhizoctonia sp. Los hallazgos brindan nuevas posibilidades de interés biotecnológico para desarrollar productos eficaces basados en metabolitos bacterianos secundarios no volátiles de fácil extracción, como alternativa a los fungicidas químicos aplicados al cultivo de arroz.

Sheath blast caused by the fungus Rhizoctonia sp. is one of the main phytosanitary problems in rice cultivation, as it reduces yields and grain quality. The control of this disease involves excessive use of fungicides and it is necessary to look for alternatives to reduce the use of these products. In this sense, there are microorganisms that produce secondary metabolites with antifungal characteristics that could be used as a substitute for chemical control. The objective of this work was to determine the inhibitory activity of secondary metabolites produced by Bacillus spp. and Burkholderia vietnamiensis strains on the development of Rhizoctonia sp. The in vitro inhibitory activity of 19 bacterial strains (16 Bacillus spp. and 3 Burkholderia vietnamiensis) was evaluated according to the growth of the phytopathogen, both in TSB medium and in mineral medium (MM). Five bacterial strains were selected: B. subtilis SM59, B. aryabhattai SM3 and three strains of B. vietnamiensis T34-1, T34-2, T33-1. The evaluation of the development of the strains revealed that the treatments had a differentiated growth in each of the media used, with T1 (strain SM 59) being the one that caused the greatest inhibition of the development of Rhizoctonia sp. (5.53 cm2) on MM medium, followed by T2 (strain SM 3) (11.76 cm2) on TSB medium. The metabolites of the five bacterial strains showed a highly significant inhibition response of Rhizoctonia sp. on MM medium. This inhibition behavior was also present during the strain selection process when the bacteria were in contact with Rhizoctonia sp. The findings provide new possibilities of biotechnological interest to develop effective products based on easily extractable non-volatile secondary bacterial metabolites, as an alternative to chemical fungicides applied to rice cultivation.