Escrito por el Dr. Sigisfredo Garnica Académico de la UACh y Director Proyecto FIC “Biocontrolador de Hongos Endofitos Nativos (HEN)”
Los hongos endófitos son un grupo de microorganismos que viven asociados simbióticamente a las raíces de las plantas o incluso en el suelo (rizósfera). Entre los mayores beneficios de esta interacción destaca la ayuda a la absorción de nutrientes especialmente bajo condiciones de déficit, tolerancia con estrés o pueden evitar la herbivoría, entre otras el ataque de insectos. Es por eso que actualmente existe una creciente tendencia en el uso de la biodiversidad de este tipo de microorganismos para ayudar a las plantas a tolerar mejor las condiciones de estrés medioambiental y así incrementar su productividad (FiG. 1).
FIG.1
En la Región de Los Ríos una parte mayoritaria de los sistemas ganaderos se sustenta en praderas mejoradas. La productividad de tales praderas es influenciada por diversos factores bióticos y abióticos. Entre los agentes bióticos resaltan las plagas y enfermedades, y entre aquellos abióticos destaca la restricción de agua del suelo durante el verano. La disminución de la productividad en praderas de pastoreo debido al ataque le gusano blanco (factor biótico) afecta directamente las actividades de pecuarias en nuestra región. La especie Hylamorpha elegans está entre los «gusanos blancos» que mayor daño ocasionan en las praderas distribuidas entre las regiones del Maule y de Los Lagos en Chile. Las pérdidas estimadas pueden alcanzar hasta un 80% de una pradera.
Por tratarse de una especie que habita en el suelo, el control químico a través de un insecticida es poco exitoso, caro y contaminante. Específicamente, el insecto se alimenta de las raíces produciendo el debilitamiento y la desaparición de las ballicas y otras especies herbáceas que crecen en la pradera. Las pérdidas de rendimiento de las praderas varían entre un 5 y un 60%, con una disminución de un 15% en la carga animal anual por hectárea. La Región de Los Ríos corresponde a una de e las regiones en Chile donde que presenta la mayor superficie en hectáreas de praderas mejoradas para pastoreo. A nivel nacional estas representan el 13% del país, siendo las ballicas las que cubren el 40% (26.981.1 hectáreas) del total de praderas de la región. El uso principal de estas praderas es para sostener la producción lechera y de carne con una masa bovina de 492.630 cabezas (18% del total nacional).
El objetivo general del proyecto “Biocontrolador de Hongos Endofitos Nativos (HEN)”, iniciativa financiada por el Fondo de Innovación para la Competitividad (FIC) del Gobierno Regional de Los Ríos y su Consejo Regional, es el generar un biocontrolador en base a consorcios de hongos endófitos nativos (HEN) para el control del gusano blanco y así contribuir al desarrollo competitivo y sostenible de praderas para pastoreo en la Región de Los Ríos.
Para esto se realizó un muestreo comprendiendo tres transectos latitudinales desde la Cordillera de los Andes a la Cordillera de la Costa: un transecto en la zona norte, otro transecto en el centro y el otro transecto en la parte sur de la Región de los Ríos. Con esta estrategia se pretende muestrear praderas a través de diferentes series de suelos. En total fueron colectadas 90 plantas de ballica (3 transectos x 3 praderas x 10 individuos).
Desde cada planta, el aislamiento de los hongos endófitos nativos (HEN) se realizó desde pequeños trozos de raíces finas, semillas sembradas asépticamente sobre un medio mínimo y con antibiótico. Además, se efectuaron aislamientos de hongos desde gusano blanco colectados en el suelo bajo planta de ballica (FIG. 2). Los cultivos fueron incubados a 23°C y fue observado el crecimiento micelial periódicamente bajo la lupa estereoscópica y microscopio óptico. De aquellos trozos y semillas que presentan crecimiento de hongos originado desde dentro de estos tejidos se procederá a su replique en un nuevo medio de cultivo. Identificación a nivel de género fue realizado basado sobre características morfológicas. Subsecuentemente, para aquellas cepas de géneros endófitos con capacidad entomopatógena se procedió a su identificación mediante el análisis de secuencias de ADN.
FIG.2
Los aislamientos de hongos se realizaron desde un total de 1978 muestras desde plantas y larvas de gusano aislándose en cultivo puro un poco más de 700 cepas (FIG. 3). Un total de 71 cepas fueron identificados ser endófitos conocidos de la literatura por tener la capacidad de matar insectos (entomopatógenos) pertenecientes a los géneros, Acremonium, Beauveria, Clonostachys, Metarhizium, Paecilomyces, entre otros. Entre las cepas más frecuentemente aisladas resultaron los géneros Metarhizium y Paecilomyces. En general, la mayoría de los hongos entomopatógenos fueron aislados desde ya sean gusanos encontrados muertos en terreno o de los gusanos procesados. Varias de las especies fueron aisladas desde la misma muestra o muestras diferentes de una o más praderas.
En etapas posteriores, el trabajo se focalizará en la selección e identificación morfológica de aquellos hongos patógenos de insectos (por ejemplo, los géneros Acremonium, Beauveria, Metarhizium, ver FIG. 3) con los cuales se realizarán bioensayos fisiológicos a diferentes temperaturas y su interacción con ballica perenne bajo condiciones controladas (cámara del cultivo) y además de invernadero, en presencia y sin el gusano blanco. Además, se están haciendo análisis de la presencia de alcaloides en medio líquido de las cepas.
Aportes del proyecto y recomendaciones
La innovación biotecnológica del proyecto radica en el desarrollo de un nuevo producto biocontrolador en base a un inoculante haciendo uso de la biodiversidad de hongos endófitos nativo (HEN) adaptados ecológicamente a las condiciones medioambientales de la Región de Los Ríos. Además, como este biocontrolador es formulado en base a un consorcio HEN (dos o más hongos diferentes) permitirá incrementar la eficiencia de la infección de las plantas las cuales representan sus huéspedes naturales.
La aplicación de este nuevo inoculante en base a HEN debería incrementar la productividad de las praderas de pastoreo, aumentando la rentabilidad del negocio pecuario de la Región de Los Ríos y así como también praderas de pastoreo de ballica en otras regiones del país. Finalmente, la gran diversidad de hongos aislados con potencial controlar del gusano blanco debería constituirse en una alternativa amigable para los agricultores y su aplicación permitiría evitar el uso de productos químicos que resultan poco eficientes y altamente contaminantes de los ecosistemas.