Efecto de los compuestos volátiles, producidos por bacterias de maíz almacenado en silo bolsa, sobre Sitophilus zeamais y Fusarium verticillioides.

Abstract

El cultivo de maíz (Zea mays L.) es uno de los más importantes en el mundo siendo Argentina el sexto exportador a nivel mundial y el tercero en América del Sur (Lezcano, 2012). En Argentina se producen aproximadamente entre 25 y 30 millones de toneladas de maíz por año (INDEC, 2015) y su área central es la más importante en la producción de maíz alcanzando un área de siembra de 2,2 millones de hectáreas y una producción de 15,8 millones de toneladas de maíz en la campaña 2016/2017 (Bolsa de Cereales de Córdoba). En la mayoría de los sistemas de producción, los granos deben ser almacenados para evitar su deterioro y mantener su contenido nutritivo. El almacenamiento se realiza utilizando silos durante períodos que pueden comprender varios meses antes de su comercialización y/o utilización (Pieper y col., 2011). Si bien, las nuevas tecnologías han generado un incremento importante en la producción de granos, el ataque de numerosas plagas ejerce una fuerte presión en la disminución de los rendimientos generando innumerables pérdidas tanto alimentarias como económicas. Las principales plagas que afectan los granos de maíz son insectos de la familia Curculionidae y hongos filamentosos, siendo Sitophilus zeamais Motschulsky (Coleoptera: Curculionidae) y Fusarium verticillioides las más importantes (Chulze, 2010; Tefera et al., 2011). (...) Los COV probablemente también tengan funciones como agentes de información química en la comunicación inter- y/o intra -organismos, en señales de comunicación célula/célula o como agentes de promoción o inhibición del crecimiento poblacional (Kai y col., 2009). Además, muchos estudios han demostrado que los COV producidos por bacterias inhiben la germinación de esporas y el crecimiento fúngico. Además, la exposición a los COV afecta la morfología de las hifas, la producción de micotoxinas, actividad enzimática y expresión de genes (Kai y col., 2007; Zheng y col., 2013; Gong y col., 2015). La interacción bacteria/insecto se desarrolla a través de la quimio-recepción del artrópodo que recepta los COV producidos por los microorganismos como una fuente de información (Tomberlin y col., 2012). Los insectos tienen sistemas quimiosensores muy complejos que son extremadamente sensibles a diferentes señales químicas. Muchos insectos son especialmente sensibles a los olores que les indican fuentes de nutrientes, la presencia de competidores, predadores, oportunidades de apareamiento y sustentabilidad del hábitat (Leroy y col., 2011). De esta forma los COV presentan un gran potencial para ser utilizados en el control de plagas (Davis y col., 2013). Durante los últimos años, se ha registrado un mayor conocimiento acerca de la emisión de sustancias volátiles bacterianas. Investigaciones recientes han demostrado que las bacterias emplean COV durante las interacciones con otros organismos para influir en las poblaciones y las comunidades (Kai y col., 2009; Romoli y col., 2014). Se ha identificado una amplia gama de compuestos químicos en la emisión bacteriana. Es conocido que las bacterias afectan positiva o negativamente la aptitud física de otros organismos, y que los COV bacterianos desempeñan un papel importante en las interacciones bacteria-planta, bacteria-bacteria y bacteria-hongo (Kanchiswamy y col., 2015). Con lo que respecta a su relación con los insectos, las bacterias han mostrado tener una función muy importante en la producción de COV que actúan como semioquímicos (Mann y col., 2010; Guerrero y col., 2014). Además, muchos de estos semioquímicos tienen el potencial de transformarse en insecticidas (Mann y col., 2010; Davis y col., 2013). Del mismo modo los antecedentes sobre el potencial antifúngico que presentan los COV bacterianos los hace potenciales candidatos para su utilización como bioplaguicidas. Hasta nuestro conocimiento, no existe información sobre la interacción bacteriana con los insectos y hongos, en sistemas artificiales como el silo para granos. La importancia de estudiar esta relación se basa en que los COV producidos naturalmente por las bacterias epífitas de los granos pueden ser una opción muy interesante en la generación de una nueva herramienta para el control del insecto plaga S. zeamais y del hongo patógeno F. verticillioides, resultado de una interacción potencial que puede suceder en un ambiente nuevo: el silo de almacenaje de granos.