Tesis Doctorado
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Browsing Tesis Doctorado by Author "Gerding González, Macarena"
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Item Beauveria bassiana endófita: Agente de promoción de crecimiento vegetal y de biocontrol en tomate.(Universidad de Concepción, 2020) Barra Bucarei, Lorena María; Gerding González, MacarenaSolanum lycopersicum L. tiene gran importancia a nivel mundial por sus características alimentarias y sus contendidos de antioxidantes. Su cultivo se realiza en distintas zonas geográficas, al aire libre o bajo invernadero y su producción puede ser destinada a consumo fresco o procesado. Durante su crecimiento es afectado por factores bióticos y abióticos que repercuten negativamente en la producción y calidad de los frutos, por lo que es necesario tomar medidas de control adecuadas para evitar pérdidas económicas relevantes. Para enfrentar estos problemas, tradicionalmente se han utilizado agroquímicos; sin embargo, su uso indiscriminado ha traído consecuencias negativas en el medio ambiente y en la salud de las personas. El uso de microorganismos endófitos se presenta como una alternativa eficiente y sustentable para su cultivo, además de ofrecer una serie de beneficios adicionales más allá de su función objetivo. El objetivo de esta investigación fue determinar la capacidad de colonización endofítica de cepas nativas de Beauveria bassiana en tomate, su actividad como agente promotor de crecimiento y de biocontrol. En la primera etapa, se utilizaron 50 cepas nativas de B. bassiana pertenecientes a la Colección Chilena de Recursos Genéticos Microbianos de INIA y se seleccionaron diez que colonizaron tomate en ensayos exploratorios. Estas cepas fueron evaluadas posteriormente en su capacidad de colonización endofítica de tomate y ají. Se realizaron inoculaciones del hongo mediante drench a las raíces, y luego se hizo su reaislamiento desde las distintas estructuras de la plantas (raíces, tallos y hojas). Además, se evaluó la actividad antagónica de ocho cepas frente al patógeno Botrytis cinerea in vitro, mediante enfrentamiento en placas; e in vivo, en macetas con aplicaciones del endófito a las raíces y del patógeno a las hojas. Las diez cepas evaluadas colonizaron de forma sistémica los distintos tejidos en tomate y ocho en ají, siendo la cepa RGM-557 la que alcanzó los mayores porcentajes de colonización en tomate y la RGM-547 en ají, con un 50 y un 35% respectivamente. A nivel in vitro todas las cepas mostraron algún porcentaje de inhibición del crecimiento radial del patógeno, la cepa RGM-644 alcanzó el mayor porcentaje de inhibición (39%), sin diferencias estadísticas con RGM-547, RGM-570, y RGM-632. En los ensayos en maceta, todas las plantas tratadas con las cepas endófitas alcanzaron porcentajes de superficie foliar afectada por el patógeno significativamente inferior en comparación con el testigo tratado solo con B. cinerea (P≤0,05). En la segunda etapa se evaluó el efecto de cinco cepas endófitas de B. bassiana en la reproducción de Trialeurodes vaporariorum y su efecto en la promoción de crecimiento de tomate. En la evaluación con mosquita blanca, el endófito se inoculó al sustrato y posteriormente las plantas se expusieron a poblaciones de adultos del insecto. Para la actividad promotora de crecimiento, se determinó el efecto de las cepas endófitas en la solubilización de fosfatos, producción de sideróforos de hierro, compuestos indólicos, altura de la planta y biomasa vegetal. Beauveria bassiana redujo el número de huevos por cm2 de foliolo en comparación al control (agua destilada), comportándose de forma similar al compuesto químico (Insegar). Las plantas tratadas con las cepas RGM-557, RGM644 y RGM-731 presentaron un número inferior de ninfas que el control y el tratamiento químico (P≤0,05). Por otro lado, la mayoría de las cepas alcanzaron algun grado de solubilización de fosfato, a excepción de la RGM-547; y de producción de sideróforos de hierro, a excepción de la RGM-570, mientras que ninguna cepa demostró capacidad de producir compuestos indólicos. Finalmente las plantas inoculadas con las cepas endófitas RGM-557 y RGM-731 alcanzaron las mayores alturas de planta y la RGM-731 obtuvo la mayor biomasa vegetal. En este estudio se entrega evidencia del potencial que presentan los microorganismos endófitos, en particular los hongos entomopatógenos, para mitigar el estrés causado por factores bióticos. Sin embargo, es necesario aumentar el número de estudios orientados a entender los mecanismos de protección involucrados en la relación planta-endófito.Item Rizobacterias promotoras del crecimiento vegetal (PGPR) y su aporte en la nutrición mineral de tomate (Lycopersicon sculentum L.).(Universidad de Concepción, 2019) Reyes Castillo, Altagracia; Gerding González, MacarenaEl nitrógeno (N), el fósforo (P) y el potasio (K) son macronutrientes esenciales para el crecimiento y productividad de las plantas. Sin embargo, no siempre están disponibles para las plantas en el suelo. Las rizobacterias promotoras del crecimiento vegetal (PGPR) son bacterias del suelo que pueden colonizar la rizósfera y mejorar la disponibilidad de estos nutrientes a través de los mecanismos de fijación biológica de nitrógeno y solubilización de P y K. El objetivo de esta investigación fue seleccionar rizobacterias promotoras del crecimiento vegetal nativas, que fijen N2 y solubilicen P y K de minerales del suelo, para su uso como biofertilizantes en el cultivo de tomate. La investigación se desarrolló en tres etapas. En la primera etapa, se estudiaron 72 rizobacterias de la Colección de Microorganismos de la Facultad de Agronomía. Se evaluó y cuantificó la capacidad de las rizobacterias para fijar N2 y solubilizar P y K in vitro, en los medios de cultivo Burk's libre de N, Pikovskaya y Aleksandrov, respectivamente. Se clasificaron 15 rizobacterias por su capacidad de crecimiento en el medio libre de N y por formar halos de solubilización de P y de K. De estas 15 rizobacterias se seleccionaron 4 por su capacidad de fijar N2 (0.6 a 1.7 mg L-1 NH4 +), 3 por solubilizar P (144.4 a 308.6 mg L-1 P-PO4) y 5 por solubilizar K (25.0 a 37.0 mg L-1 K) (correlación cofenética > 0.8). Estas rizobacterias fueron aisladas de los cultivos de tomate, lenteja, ají, haba y lechuga, cultivados en suelos Andisoles y Alfisoles. En base en la secuenciación del gen 16SrRNA, estas rizobacterias se identificaron como Pseudomonas gessardi, P. koreensis, P. brassicacearum, P. marginalis, Acinetobacter calcoaceticus y Rahnella aquatica. En la segunda etapa, se evaluó la capacidad endofítica y el efecto de la inoculación de las rizobacterias seleccionadas in vitro en la disponibilidad de NPK y la promoción del crecimiento en plántulas de tomate ‘Cal Ace’ cultivadas en suelo con baja fertilidad: 7.0 mg kg-1 N disponible, 19.20 mg kg-1 P disponible, 40.90 mg kg-1 K disponible. Se realizaron tres experimentos, uno para cada tipo de bacteria seleccionada. Las bacterias solubilizadoras de fósforo no mostraron un efecto positivo en el crecimiento de las plantas o un aumento en el suelo disponible P. La bacteria fijadora de N2, Tmt-16 aumentó el crecimiento de las raíces en 23.57 %, generó el mayor contenido de N en el tejido vegetal, 2.60 % y en el suelo produjo la mayor cantidad de amonio,1.95 mg kg-1 y N disponible, 2.95 mg kg-1. Las bacterias xiii solubilizadoras de K; Ls-C21, Ltj-62 y LsC-58 generaron de 17.0 a 19.0 mg kg-1 de K disponible y de 0.04 a 0.05 mg kg-1 de K intercambiable (p ≤ 0.05). Con base en la huella genética, ninguna de las rizobacterias tuvo la capacidad de establecerse como endófita. En la tercera etapa, se estudió el efecto de la interacción entre las rizobacterias seleccionadas in vitro y distintos niveles de fertilización en la biodisponibilidad de NPK y la promoción de crecimiento de plantas de tomate. Se realizaron tres experimentos: (1) Disponibilidad de N2, se evaluaron; 3 rizobacterias + 1 Control, en 3 niveles de fertilización-N; 0, 50 y 100 % (%N); (2) Solubilización de P, se estudiaron 3 rizobacterias + 1 Control, en 2 niveles de fertilización-P, 50 y 100% (%P), y (3) Solubilización de K, se estudiaron 5 rizobacterias + 1 Control, en 3 niveles de fertilización-K; 0, 50 y 100 % (%K). En el experimento de disponibilidad de N, la aplicación de Tmt-16+100%N incrementó 51.6 y 43.8 % la concentración de NO3 - y N disponible en el suelo, las aplicaciones de Hb-142+50%N y Tmt-16+0%N incrementaron el contenido de N en el tejido vegetal en un 19.8 y 71.2 %, y en la promoción de crecimiento, Hb-142+50%N y Tmt1-107+50%N, generaron un 29.2 y 24.6 % más de materia seca. En el experimento de solubilización de P, los tratamientos no mostraron un efecto positivo en la biodisponibilidad de P ni en la promoción de crecimiento. En el experimento de solubilización de K, los tratamientos; Ltj-62+100%K, LsC-54+50%K y LsC-21+0%K incrementaron de 14 a 60 % los valores de K intercambiable y disponible en el suelo. En la planta, los tratamientos no indujeron mayor contenido de K en el tejido vegetal y no promovieron el crecimiento. Los diversos efectos de la interacción entre las bacterias fijadoras de N2, solubilizadoras de P y solubilizadoras de K con los distintos niveles de fertilización, brindan una amplia posibilidad del uso de estas rizobacterias en suelos con distintos niveles de fertilidad. Permitiendo generar una alternativa sostenible para la producción del cultivo de tomate. Además, estas rizobacterias fueron compatibles entre sí por lo que en un futuro pueden evaluarse en consorcio y contribuir a aumentar la eficiencia en el uso de nutrientes y la productividad en diversos cultivos para una producción agrícola sostenible.Item Tolerancia a estrés hídrico y promoción del crecimiento en alfalfa (Medicago sativa) inoculada con bacterias de la rizósfera.(Universidad de Concepción, 2018) Cedeño García, George Alexander; Gerding González, Macarena; Fischer Ganzoni, SusanaEl objetivo del presente trabajo fue seleccionar e identificar bacterias promotoras del crecimiento vegetal asociadas a la alfalfa capaces de producir ACC deaminasa, ácido indol acético (AIA) y de solubilizar fósforo, que en co-inoculación con Ensifer meliloti, rizobio especifico de la alfalfa, promuevan la nodulación temprana y crecimiento de la alfalfa, así como tolerancia al estrés hídrico. Se aislaron cepas bacterianas desde la rizosfera de la alfalfa cultivada en suelos de secano en áreas mediterráneas de Chile. En conclusión, cepas colectadas de la rizosfera de la alfalfa del área mediterránea de Chile, muestran actividad ACC deaminasa, producción de AIA y solubilización de fpsoforo. La coinoculación de alfalfa con bacterias productoras de ACC-deaminasa y Ensifer meliloti, induce la nodulación temprana y mejora las características morfológicas y fisiológicas del cultivo en condiciones de sequía.