Las especies pertenecientes a la micobiota dominante del arroz de Valencia Drechslera oryzae y Phoma glomerata fueron inoculadas en un mismo sustrato y sometidas a distintas condiciones medioambientales de temperatura (15 y 25ºC) y actividad de agua (0.85, 0.90, 0.95, 0.98, 0.995). Después de ocho semanas de experimentación, se determinó el tipo de interacción y se le asignó según éste, un valor numérico a cada especie para obtener finalmente el Índice de Dominancia a las distintas temperaturas. A 25ºC D. oryzae fue más competitiva que P. glomerata, mientras que a 15ºC en todas las actividades de agua experimentadas se produjo un crecimiento en común. Los factores abióticos actividad de agua y la temperatura y el factor biótico especie y sus factores dobles tuvieron un efecto significativo sobre el crecimiento medio de las dos cepas.

 

INTRODUCCIÓN

Drechslera oryzae y Pyricularia oryzae son dos de las especies fúngicas responsables de las principales enfermedades fúngicas del arroz de Valencia. Sin embargo, existen otras especies que son menos referenciadas debido a que no producen unas enfermedades tan severas, pero que aparecen en una alta frecuencia en las distintas variedades de arroz cultivadas en esta zona y que contribuyen a la pérdida de calidad del grano, produciendo coloraciones indeseables, pérdida de su germinabilidad, disminución del valor nutricional, reducción de su peso e incluso pueden contaminar éste por micotoxinas. Entre estas especies se encuentra Phoma glomerata.

Phoma glomerata se transmite fundamentalmente a través del grano y produce unas manchas de color marrón sobre él, aunque también ésta se puede aislar de la parte foliar de la planta.

La contaminación de una hoja por D. oryzae inicialmente se puede confundir con la de la Pyricularia, aunque posteriormente las lesiones se desarrollan alcanzando aproximadamente 2 mm de ancho y 0.5 a 6 mm de largo, apareciendo separadas a través de ella. Los colores de las lesiones son centralmente de color blanco grisáceo, con borde color café rodeado por un halo amarillento. En el grano, principal transmisor de la enfermedad, produce manchas de color marrón muy similar al color café de las manchas de la hoja. Ojeda y Subero (2004) obtuvieronque existe una correlación altamente positiva (r = 0.7580) entre el grado de manchado de la semilla de arroz y la transmisión del hongoa las plántulas, es decir, a mayor grado de manchado de la semilla, mayor porcentaje de transmisión del hongo a la planta.

El objetivo del presente trabajo fue estudiar las interacciones fúngicas de las dos especies en un mismo sustrato elaborado a partir de arroz en distintas condiciones de temperatura y actividad de agua. Al mismo tiempo se hizo un estudio ecofisiológico de las dos especies.

 

 

Materiales y métodos

 

Cepas fúngicas y preparación del medio de cultivo

Las cepas fúngicas Drechslera oryzaey Phoma glomeratautilizadas en esta investigación, fueron aisladas en el laboratorio de Ecosistemas Agroforestales de la Escuela Técnica Superior del Medio Rural y Enología de muestras de granos de arroz de distintas parcelas y cooperativas de las principales zonas productoras de la provincia de Valencia.

El medio utilizado fue Agar Extracto de Arroz (AEA) elaborado a partir de granos de arroz cáscara de Valencia y las actividades de agua correspondientes (0.85, 0.90, 0.95, 0.98 y 0.995) se consiguieron añadiendo distintas cantidades de glicerol al 99% (SEMPERE y SANTAMARINA, 2006).

 

Determinación de las ratios de crecimiento

A partir de las dos cepas inoculadas individualmente en Patata Dextrosa Agar (PDA) y crecidas a 25ºC durante cinco días, se extrajeron discos de 5 mm de diámetro de D. oryzaey P. glomerata.

Posteriormente se transfirieron en condiciones asépticas dos discos ?uno de cada especie- en cada una de las placas Petri a las distintas actividades de agua, separados por una distancia de 45 mm.

Para mantener la actividad de agua durante el tiempo del experimento, placas con el mismo valor fueron puestas en cajas de polietileno conteniendo soluciones con la actividad de agua respectiva. Esta se comprobó en todo momento, utilizado un Aqualab (Decagon, Inc., Pullman, WA, USA).

Durante cinco días se midió cada 24 horas el incremento radial de cada una de las especies con el objetivo de obtener las ratios de crecimiento (mm día-1) por medio de una regresión lineal de los radios (mm) frente al tiempo (días).

El programa utilizado fue Microsoft Excel 2003. Posteriormente se dejaron las placas durante ocho semanas para obtener el tipo de interacción.

El experimento se repitió cuatro veces.

 

Tipo de interacción e Índice de Dominancia (ID)

La determinación del tipo de interacción se hizo a nivel macroscópico. Una vez obtenido, se les asignó a cada especie un valor numérico según el tipo de interacción siguiendo el método descrito por Magan y Lacey (1984). Crecimiento en común (1 para cada especie); inhibición mutua por contacto o con espacio entre colonias < 2 mm (2 para cada especie); inhibición mutua a distancia (3 para cada especie); inhibición de un microorganismo por contacto (4 para la especie dominante, 0 para la especie inhibida); inhibición de un microorganismo a distancia (5 para la especie dominante, 0 para la especie inhibida). Finalmente, se sumaron los valores a las distintas actividades de agua para obtener el Índice de Dominancia a 25ºC y a 15ºC.

 

Tratamiento estadístico de los resultados

Para determinar el efecto de los factores abióticos actividad de agua (aw) y tem peratura (Tª) y el factor biótico especie (E) y sus factores dobles sobre el crecimiento medio de las dos especies inoculadas conjuntamente, se realizó el test de análisis de la varianza (ANOVA) con valores de significación de P? 0.01. El programa utilizado fue STATGRAPHICS Plus 5.0 (Stat Point, Inc., Rendón, Virginia (EEUU)).

 

 

Resultados y discusión

 

Ratios de crecimiento en las distintas condiciones medioambientales

El crecimiento de D. oryzaefue siempre superior al registrado por P. glomeratasalvo a 0.95 a w y 15ºC, en el que los valores numéricos registrados fueronmuy similares.

El incremento radial máximo de las colonias de ambas cepas se obtuvo a 0.995 aw y 25ºC disminuyendo a medida que se redujo la disponibilidad de agua en el medio (0.98, 0.95, 0.90). Este valor de actividad de agua no varió con la temperatura ya que a 15ºC también D. oryzaey P. glomerataregistraron las máximas ratios de crecimiento (Figura 1).

Aldred y col. (1999) observaron un máximo crecimiento para especies del género Phoma a 25ºC y 0.998-0.990 aw reduciéndose significativamente en la mayoría de los medios a partir de la actividad de agua de 0.96. Baxter y col. Obtuvieron un óptimo crecimiento para Phoma sp. a la misma temperatura pero a las actividades de agua de 0.998-0.980 aw.

El valor mínimo de actividad de agua en las dos temperaturas ensayadas en el que los dos hongos filamentosos se desarrollaron fue de 0.90. Aunque en los gráficos de la ecofisiología dual éste algunas veces no se registró posteriormente durante las ocho semanas de experimentación las colonias si que se desarrollaron.

A 0.85 aw ninguno de los inóculos iniciales aumentó su tamaño.

Todos los factores simples (a w, Tª, E) y dobles analizados (a w x Tª, a w x E y Tª xE) tuvieron un efecto significativo sobre el crecimiento medio de D. oryzae y P. glomerata(Tabla 1) (P<0.01). Tal como refleja esta tabla en el factor simple especie, la diferencia entre el crecimiento medio de ambas especies fue significativo, siendo el de D. oryzaemayor (resultados no mostrados). Estos factores también registraron su significancia en un estudio realizado previamente por Batxer y col. (1999) en Phomasp. Ojeda y Subero (2006) observaron que la temperatura tuvo un efecto significativo sobre Dreschslera oryzae, encontrando un óptimo crecimiento de la especie a 25ºC y registrando un crecimiento muy bajo en distintos medios a 15ºC.

Al comparar la ecofisiología individual de cada una de las especies con la dual, se vio que los valores numéricos obtenidos no variaron significativamente, siendo la diferencia mínima. Posteriormente cuando las dos cepas interaccionaron, las ratios de crecimiento si que se vieron alteradas con respecto a las observadas en el crecimiento individual.

 

Interrelaciones fúngicas

A la temperatura de 25ºC el tipo de interacción varió con la actividad de agua. A 0.995 aw se produjo según el método descrito por Magan y Lacey (1984) un crecimiento en común. Las dos especies se desarrollaron hasta tocarse, creciendo posteriormente una colonia sobre la otra pero a una menor velocidad. Sin embargo a 0.98 y a 0.95 aw D. oryzaeinhibió por contacto a P.glomerata; después de contactar, P. glomeratacesó su crecimiento y D. oryzaecreció sobre ella (Figura 2).

No se observó no obstante variación en el tipo de interacción a 15ºC ya que a todas las actividades de agua hubo un crecimiento en común de ambos hongos filamentosos. No obstante D. oryzaeocupó una mayor parte del sustrato debido a su mayor velocidad de crecimiento (Figura 2).

Sólo a 25ºC, D. oryzaefue una especie más competitiva que P. glomeratasiendo su Índice de Dominancia de 10 mientras que el de esta última especiefue de 2 (Tabla 2). A 0.90 se descartó su estudio por ser el crecimiento de lasdos cepas mínimo.

Competición por el espacio y los nutrientes fue el mecanismo observado macroscópicamente a 0.98 aw y 0.95 aw a 25ºC.

 

BIBLIOGRAFÍA

ALDRED, D.; MAGAN, N.; LANE, B. S. (1999) Influence of water activity and nutrients on growth and production of squalestatin S1 by a Phoma sp. Journal of Applied Microbiology, 87 (6), 842-848.

BAXTER, C.J.; MAGAN, N.; LANE, B.; WILDMAN, H.G. (1998) Influence of water activity and temperature on in vitro growth of surface cultures of a Phoma sp. and production of the pharmaceutical metabolites, squalestatins S1 and S2. Applied Microbiology and Biotechnology 49, 328-332.

KUMARI, V.; JARIWALA S.; RAI, B.; KUMAR, Y.V. (1997) Effects of Physico-chemical factors on the growth of Drechslera oryzae. Journal of Mycopathological Research 35(2), 131-156.

MAGAN, N.; LACEY, J. (1984) The effect of water activity, temperature and substrate on interactions between field and storage fungi. Transactions of the British Mycological Society 82, 83?93.

OJEDA, A.; SUBERO L.J. (2004) Ubicación, sobrevivencia y transmisión de Bipolaris oryzae (Breda de Haan) Schoem., en semillas de arroz ( Oryza sativa L.). Revista de la Facultad de Agronomía (Maracay) 30, 27-37.

OJEDA, A.; SUBERO L.J. (2006) Crecimiento y esporulación de Bipolaris oryzae (Breda de Haan) Schoem., en diferentes medios de cultivo, condiciones de luz y temperatura. Revista de la Facultad de Agronomía (Maracay) 32, 145-154.

SEMPERE, F.; SANTAMARINA, P. (2006) Ecofisiología de Drechslera oryzae Subram. & Jain en condiciones in vitro. PHYTOMA 178, 49-50.

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