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En Argentina el tomate (Lycopersicon esculentum Mill.) es el segundo cultivo hortícola en importancia, ampliamente difundido en el Cinturón Hortícola Platense. Asimismo, esta especie vegetal representa un sistema modelo en el estudio de interacciones planta-microorganismo. La Resistencia Sistémica Adquirida (RSA) es un mecanismo de defensa activo en las plantas que confiere protección inespecífica en tejidos distantes del sitio de la interacción (sitio localizado) contra un amplio espectro de microorganismos. Diferentes agentes químicos, algunos sintéticos análogos al ácido salicílico (AS), como el ácido benzo-(1,2,3)-tiadiazol-7-carbotioico S-metil ester (BTH), actúan como inductores de RSA. Actualmente entre los problemas sanitarios que afectan a los cultivos de tomate, se destacan los hongos asociados a manchas foliares, entre ellos representantes del género Stemphylium Wallr., siendo los agentes causales de la “mancha gris de la hoja de tomate”. Los síntomas típicos son manchas angulares-circulares de color pardo, ligeramente hundidas y con el centro grisáceo que puede desprenderse (autotomía), lo que constituye una característica diagnóstica. En este sentido es necesario identificar taxonómicamente los hongos del género Stemphylium, y establecer las diferencias morfológicas con hongos afines. La relación entre estos hongos es ambigua y por ello aún se encuentra bajo análisis y discusión. Estas enfermedades se controlan con fungicidas, pero se desconoce el efecto de la RSA sobre las mismas, información que es clave para realizar un manejo sustentable de la enfermedad. La “mancha gris de la hoja del tomate” tiene una incidencia que está aumentando considerablemente, siendo cada vez más severa en latitudes más australes del país, puesto que el manejo de los fitopatógenos es frecuentemente dificultoso y además no hay disponibilidad de variedades resistentes de gran parte de los cultivares de tomate la inducción de RSA podría ser una alternativa conducente a lograr una agricultura sustentable. De esta manera, el objetivo general de este trabajo fue profundizar el conocimiento de los hongos causantes de la “mancha gris de la hoja en tomate” y evaluar su control utilizando la aplicación de compuestos activadores de la RSA. Se obtuvieron 49 aislamientos monospóricos pertenecientes al género Stemphylium a partir muestras de hojas con síntomas de “mancha gris de la hoja de tomate”, colectadas de diversas variedades comerciales y procedentes de las provincias de Buenos Aires y Corrientes durante las campañas correspondientes al periodo 2010-2013, los que se conservaron en cultivos stock para los estudios posteriores; los cuales están depositados en el cepario del CIDEFI, FCAyF-UNLP. Tres aislamientos se confirmaron pertenecientes al género Stemphylium utilizando el marcador molecular ITS (Internal Transcribed Spacer) y las características morfométricas de los conidios que coincidieron a las reportadas para S. lycopersici. Se obtuvo el perfil de metabolitos secundarios de los aislamientos CIDEFI estudiados, existiendo variabilidad en su capacidad para sintetizar un espectro diferencial de metabolitos específicos. Se registraron 23 compuestos, varios de los cuales aún no estaban registrados para Stemphylium, con la infectopirona como el metabolito más representado. El aislamiento CIDEFI 216 cuyo fenotipo varió según las condiciones de cultivo, incluyendo su respuesta al estrés hídrico, fue capaz de afectar diferencialmente distintos cultivares de tomate. Este aislamiento reveló ser polífago, mostrando también sintomatología típica de manchas foliares de la enfermedad estudiada sobre otras especies vegetales como Capsicum anum L., Cucumis sativus L., Cucurbita máxima var. zapallito (Carrière) Millán, Cucurbita pepo L., Eruca sativa Mill., Lactuca sativa L., Phaseolus vulgaris L., Solanum melongena L. y Zea mays L. Se evaluó el efecto del BTH frente a la inoculación con el aislamiento CIDEFI 216 en tres sistemas de estudio: i, bajo condiciones in-vitro sobre hojas desprendidas de tomate; ii, en plantas de tomate cultivadas en macetas en invernáculo; y iii, en cultivo en invernáculos de producción comercial. Bajo ciertas condiciones de aplicación el BTH redujo la severidad del aislamiento CIDEFI 216, aunque su respuesta en planta no fue estable y causó cierto grado de fitotoxicidad. Aunque en invernáculos de producción comercial el BTH redujo la severidad de la enfermedad, provocada por infección natural de Passalora fulva, no se observaron alteraciones en los rendimientos del cultivo. Todos estos resultados sugieren que el BHT es un compuesto que tiene potencial en la inducción de protección del tomate frente a la “mancha gris de la hoja de tomate”. Sin embrago, parámetros como TBARS, fenoles totales y la actividad POX no resultaron ser indicadores fidedignos en la detección de RSA.

Los hongos entomopatógenos son agentes de control biológico en todo el mundo y han sido objeto de intensa investigación desde hace más de 100 años. La mayoría de las investigaciones con respecto al uso de estos hongos se han centrado en el desarrollo de métodos inundativos, mediante la aplicación masiva con el propósito de que produzcan un efecto inmediato en las poblaciones plaga. El descubrimiento de su naturaleza endofítica se considera como un nuevo enfoque para su uso en la agricultura. El término “endófito” fue acuñado por De Bary (1884) y se utiliza para definir a hongos o bacterias que se encuentran en el interior de tejidos de plantas de manera asintomática. Los hongos endófitos son ubicuos y pertenecen en su mayoría al Phylum Ascomycota. Se ha registrado que el hongo entomopatógeno Beauveria bassiana (Bals-Criv.) Vuill. (Hypocreales: Cordicypitaceae) ha sido aislado como endófito natural de Coffea arabica L. (Gentianales: Rubiaceae), Dactylis glomerata L. (Poales: Poaceae), Datura stramonium L. (Solanales: Solanaceae), Eucalyptus globulus Labill (Myrtales: Mirtaceae), Pinus radiata Don. (Pinales: Pinaceae), Papaver somniferum L. (Ranunculales: Papaveraceae), Quercus ilex L. (Fagales: Fagaceae); en tanto, Metarhizium anisopliae (Metschn.) Sorokin (Hypocreales: Clavicipitaceae) se aisló de Cynodon dactylon (L.) Pers. (Poales: Poaceae); Lecanicillium lecanii (Zimm.) Zare & Gams (Hypocreales: Cordicypitaceae) de Gossypium hirsutum L. (Malvales: Malvaceae), Carpinus caroliniana Walter (Fagales: Betulaceae), D. glomerata y Tolypocladium cylindrosporum Gams (Hypocreales: Ophiocordycipitaceae) de Festuca rubra L. (Poales: Poaceae) y Holcus lanatus L. (Poales: Poaceae). Además, estos hongos han sido introducidos en estas y otras especies de plantas mediante diversas técnicas (aspersión en hoja, inmersión de raíz, inmersión de semilla, inyección de tallo e inoculación de suelo). Uno de los posibles usos de los hongos entomopatógenos en la agroindustria, radica en la capacidad de producir metabolitos que pueden promover el crecimiento de las plantas, aumentar su rendimiento y establecerse como endófitos en cultivos de importancia económica tales como Brassica napus L. (Brassicales:Brassicaceae), Zea mays L. (Poales: Poaceae), Musa paradisiaca L. (Zingiberales: Musaceae), C. arabica, P. somniferum, Vicia faba L. (Fabales: Fabaceae), Sorghum bicolor L. (Poales: Poaceae), Solanum lycopersicum L. (Solanales: Solanaceae) y G. hirsitum y conferir a las mismas resistencia frente a las plagas. Los objetivos de este trabajo de tesis fueron determinar la diversidad de especies de hongos endófitos presentes en raíces, tallos y hojas de siete variedades de maíz (Z. mays) y siete variedades de soja (Glycine max (L.) Merril. (Fabales: Fabaceae) provenientes de diferentes zonas ubicadas dentro de la Región Pampeana Argentina. Determinar si los hongos entomopatógenos B. bassiana, M. anisopliae, Metarhizium robertsii Bisch., Rehner & Humber (Hypocreales: Clavicipitacea) L. lecanii y T. Cylindrosporum pueden establecerse como endófitos en plantas de maíz y soja mediante aspersión en hoja, inmersión de raíz e inmersión de semilla, determinando así la técnica más eficiente y el aislamiento fúngico con mayor potencialidad para colonizar la planta y comportarse como endófito. Detectar si el aislamiento seleccionado produce algún efecto en el crecimiento y en el rendimiento de las plantas y finalmente, evaluar aspectos biológicos, reproductivos, parámetros poblacionales y la preferencia alimentaria de los insectos plaga Spodoptera frugiperda Smith (Lepidoptera: Noctuidae) y Helicoverpa gelotopoeon Dyar (Lepidoptera: Noctuidae) alimentados con plantas de maíz y soja colonizadas endofiticamente por B. bassiana. A partir de las diferentes variedades de maíz y soja se obtuvieron 1601 y 3992 aislamientos fúngicos respectivamente, los cuales fueron agrupados dentro de los Phyla Ascomycota y Zygomycota. En maíz, se obtuvieron 1172 aislamientos a partir de tallos, 208 a partir de las raíces y 221 a partir de las hojas. El número de especies fúngicas aisladas a partir del total de las variedades involucradas en este estudio varió entre 10 y 16 en tallos, 6 y 12 en hojas y 9 y 13 en raíces. Las más relevantes por su abundancia fueron Arthrinium sp., Fusarium graminearum Schwabe (Hypocreales: Nectriaceae), Fusarium proliferatum (Matsush.) Nirenberg (Hypocreales: Nectriaceae) y Penicillium rubrum Stoll (Eurotiales: Trichocomaceae) mientras que Fusarium sp. 11 y Trichoderma harzianum Rifai (Hypocreales: Hypocreaceae) sólo fueron aisladas de la variedad NK900 y Fusarium sp. 7 de la variedad DK699. En soja, se obtuvieron 2787 aislamientos a partir de tallos, 651 a partir de las raíces y 550 a partir de las hojas. El número de especies fúngicas aisladas a partir del total de las variedades involucradas en este estudio varió entre 12 y 18 en tallos, 11 y 15 en hojas y 10 y 15 en raíces. Las más relevantes por su abundancia fueron Aspergillus terreus Thom (Eurotiales: Trichocomaceae), Fusarium sp. 15, Fusarium sp. 17, Macrophomina phaseolina (Tassi) Goid (Botryosphaeriales: Botryosphaeriaceae) y P. rubrum, mientras que Alternaria sp. sólo pudo ser aislada de la variedad DM4913, Bipolaris tetramera (McKinney) Shoemaker (Pleosporales: Pleosporaceae) de la variedad DM4670, Nigrospora sp. de la variedad DM4210 y Scopulariopsis brevicaulis (Sacc.) Bainier (Microascales: Microascaceae) de la variedad DM3810. Tanto en maíz como en soja la composición de las especies fúngicas y el número de aislamientos varió principalmente en función del órgano de la planta estudiado, detectándose diferencias en cuanto a la afinidad de algunas especies hacia la colonización de determinadas variedades vegetales. Analizando las técnicas de inoculación de hongos entomopatógenos, mediante aspersión en hoja, inmersión de semilla e inmersión de raíz, se logró establecer a las especies B. bassiana, M. anisopliae y M. robertsii en plantas de maíz y soja. La técnica de aspersión resultó la más eficiente en introducir a las especies de hongos entomopatógenos como endófitos, produciendo así una relación endofítica entre los hongos y las plantas, que se verificó a través del reaislamiento fúngico hasta 28 días posinoculación. Las cepas probadas de L. lecanii y T. cylindrosporum no se establecieron cómo endófitos en ninguna de las plantas dado que no lograron reaislarse en ninguno de los períodos de tiempo estudiados. En relación a los efectos de los hongos entomopatógenos en los cultivos estudiados y a sus principales insectos plaga, la cepa LPSc 1098 de B. bassiana favoreció el crecimiento y el rendimiento de las plantas; mostró efectos negativos en la supervivencia, fecundidad, fertilidad y en todo el desarrollo de los insectos plaga S. frugiperda y H. gelotopoeon y disminuyó considerablemente la preferencia alimentaria de estos insectos frente a las plantas de maíz y soja inoculadas con B. bassiana. Estos resultados sugieren que la utilización de los hongos entomopatógenos como endófitos puede constituir una herramienta a tener en cuenta dentro del Manejo Integrado de Plagas.

Los cultivos agrícolas se ven expuestos a adversidades de diferentes orígenes, ya sean bióticos o abióticos. En los sistemas extensivos e intensivos de la Región Pampeana Argentina (centro norte) los áfidos representan una importante limitante ya sea en cultivos de cereales u hortícolas. El manejo de las poblaciones de estos insectos se realiza principalmente mediante el uso de insecticidas de síntesis orientando las acciones hacia la eliminación del insecto blanco que se intenta controlar. Se considera al cultivo aislado del ecosistema y por lo tanto del resto de los elementos que lo conforman. El manejo integrado de plagas (MIP) se presenta como una alternativa viable que posibilita la obtención de altos rendimientos compatibles con la sustentabilidad del sistema. Dentro del MIP una estrategia difundida con mayor énfasis en los últimos años, es el Control Biológico mediante la utilización de hongos entomopatógenos. En este grupo de agentes de control biológico, los Hongos Entomophthorales son importantes antagonistas de áfidos en condiciones de campo y presentan un alto potencial para su utilización en estrategias de Control Biológico Conservativo (CBC). Sin embargo, un profundo conocimiento de la biología y ecología de estos organismos es necesario para respaldar la toma de decisiones que permitan potenciar su uso en estrategias de MIP. Los objetivos de este trabajo de tesis se basaron fundamentalmente en la identificación y caracterización de los hongos entomophthorales como factores de mortalidad de los áfidos, en la determinación de los niveles de infección en cada cultivo y en el estudio de los factores que favorecen o inhiben su actividad en condiciones de campo. Además, se consideró el estudio de la vegetación de crecimiento espontáneo presente en los bordes de los cultivos para su posible inclusión en estrategias de CBC de áfidos en agroecosistemas de la región pampeana argentina. Se registraron cuatro especies de hongos Entomophthorales entomopatógenos, infectando áfidos en cultivos de cereales, hortícolas y en la vegetación aledaña a los cultivos. Las identificaciones fueron realizadas por métodos de taxonomía clásica y molecular. La especie más prevalente fue Pandora neoaphidis (Remaudière & Hennebert) Humber, seguido por Zoophthora radicans (Brefeld) Batko, Entomophthora planchoniana Cornu y Neozygites fresenii (Nowakowski) Remaudière & Keller (Neozygitales: Neozygitaceae). Se registraron prevalencias de E. planchoniana y de P. neoaphidis de hasta el 98.1 (n=3212) y 90.2 % (n=278) en cultivos de pimiento y de trigo respectivamente; mientras que infecciones causadas por Z. radicans alcanzaron el 63.7% (n=270) en áfidos en cultivo de trigo. Asimismo se registraron hongos patógenos de áfidos en la vegetación no cultivada presente en los bordes de los cultivos. Pandora neoaphidis fue la especie prevalente alcanzando un nivel de infección de 73.9% (n=88) en Hypermyzus carduellinus (Theobald) sobre la planta sustrato Sonchus oleraceus (L). En relación a los factores bióticos o abióticos que influencian el desarrollo de las micosis en estos insectos, se logró determinar que en algunos casos la densidad de la población hospedadora fue un factor determinante para el desarrollo de epizootias, mientras que en otros no hubo asociación entre estas variables. Se observaron diferencias en las infecciones entre los estados de desarrollo de los áfidos, siendo mayor el riesgo de infección de ninfas en comparación con el riesgo de infección de adultos ápteros y de adultos alados. Asimismo se detectó la presencia de parasitoides y depredadores en simultáneo con la ocurrencia de infecciones fúngicas sin haber sido registradas infecciones en estos enemigos naturales. Por otro lado, infecciones fúngicas se desarrollaron aún con aplicaciones de agroquímicos, lo que permite suponer que los activos de síntesis no inhibieron por completo la transmisión de los hongos entomopatógenos. En cuanto a la estacionalidad, se observaron infecciones fúngicas en todas las estaciones del año, siendo más predominantes en otoño-invierno. Las temperaturas relativamente bajas y los porcentajes de humedad altos propiciaron la transmisión de los hongos patógenos a los insectos “blanco” sanos. Importantes epizootias de P. neoaphidis y de E. planchoniana fueron registradas en cultivos de pimiento, berenjena, trigo y en plantas de crecimiento espontáneo presente en los bordes de los cultivos. En algunos cultivos, en determinados momentos, las infecciones fúngicas lograron reducir las poblaciones de áfidos por debajo del umbral de daño económico. La ocurrencia y los niveles de infección fúngica de hongos entomophthorales permiten inferir que podrían ser utilizados en programas de MIP. La predicción de los momentos en que se presentan podría constituir una herramienta útil en la toma decisiones en programas de manejo sustentable de las poblaciones de áfidos lo cual contribuiría a establecer buenas prácticas agrícolas que tiendan a la sustentabilidad de los sistemas productivos, permitiendo la protección y la integridad de los recursos naturales, siendo rentables para el productor para contribuir al crecimiento económico y el bienestar de la sociedad.