Por Evangelina Esmeralda Quiñones Aguilar (Ciatej)
Las actinobacterias, también conocidas como actinomicetos debido a su morfología característica, son bacterias Gram positivas [1], las que se encuentran distribuidas en una variedad de hábitats, principalmente, en el suelo, en el mar y en los sedimentos de lagos y ríos. Dentro de sus principales funciones en la naturaleza, estos microrganismos participan en el reciclaje de la materia orgánica, desintegrando aquellos compuestos resistentes que las bacterias comunes y los hongos filamentosos no pueden descomponer; de esta forma, se encuentran participando activamente en la mineralización del material orgánico o formación de humus.
Otra de sus actividades fundamentales consiste en regular la composición de las comunidades microbianas del suelo a través de mecanismos basados en el antagonismo microbiano, máxime por antibiosis. Las actinobacterias son grandes productoras de compuestos bioactivos, como los antibióticos y otros compuestos, que se emplean con distintas aplicaciones en las industrias farmacéutica, alimentaria y ambiental.
En la agricultura tienen distintas aplicaciones biotecnológicas; destaca su empleo como biofertilizantes, al ser también bacterias promotoras de crecimiento vegetal; así mismo, sobresale su aplicación como agentes de control biológico de enfermedades de plantas ocasionadas por diversos microorganismos patógenos como hongos, oomicetos [2] (género Phytophthora) y bacterias fitopatógenas. Por otro lado, algunas actinobacterias presentan efecto herbicida; ejemplos de esto son Streptomyces viridochromogenes y Streptomyces hygroscopicus.
En este contexto, un “bioherbicida” proveniente de una actinobacteria es un compuesto natural bioactivo con actividad fitotóxica que ocasiona clorosis, necrosis, deformaciones y retrasos en el crecimiento de las plantas afectadas, por lo que podría ser empleado como parte de un manejo integrado en el control de plantas conocidas como maleza o arvenses silvestres que afectan tanto el desarrollo, como la producción y productividad de los cultivos agrícolas.
Actualmente, en el Laboratorio de Fitopatología de la subsede Zapopan del Ciatej se explora la “capacidad herbicida” o fitotóxica de diversas cepas de actinobacterias, especialmente del género Streptomyces (previamente seleccionadas por su efecto fitotóxico en etapa pre-emergencia de diversas especies vegetales), las cuales pudieran servir como una alternativa en el control de especies vegetales de tipo maleza, en el contexto de una agricultura mexicana libre de agroinsumos tóxicos como el glifosato, uno de los herbicidas de mayor toxicidad y peligrosidad, y ampliamente empleado.
Con base en lo anteriormente expuesto, el objetivo de este proyecto consiste en evaluar a diferentes niveles, tanto en etapa pre-emergencia como post-emergencia, el efecto fitotóxico o de herbicida natural de extractos de actinobacterias en especies vegetales tipo maleza de hoja angosta y de hoja ancha para detectar y seleccionar aquellas cepas con potencial efecto en el control y manejo de arvenses.
Es relevante destacar que esta investigación se realiza como parte del proyecto “Extractos de actinobacterias del suelo como potenciales bioherbicidas”, aprobado en el marco de la Convocatoria Conacyt 2021-1, Desarrollo de innovaciones tecnológicas para una agricultura mexicana libre de agroinsumos tóxicos.
Glosario
[1] Bacterias Gram positivas: En microbiología, se denominan bacterias grampositivas (o bacterias Gram-positivas), aquellas bacterias que se tiñen de azul oscuro o violeta por la tinción de Gram.
[2] Oomicetos: Los oomicetos (Oomycetes u Oomycota) son un grupo de protistas filamentosos pertenecientes al grupo de los pseudohongos. El nombre significa "hongos huevo", y se refiere al oogonio, estructura grande y esférica que contiene los gametos femeninos. El grupo engloba especies tanto saprofitas como parásitas, muy vinculadas al medio acuoso. Son de gran importancia económica, puesto que engloban a parásitos de plantas vasculares, muchas de ellas de interés agrícola. Un ejemplo representativo de un oomiceto fitopatógeno es Phytophthora infestans, agente causal de la enfermedad conocida como el tizón tardío de la papa y que también afecta a otras especies del género solanáceas.
Bibliografía consultada
Bo, A. B., Kim, J. D., Kim, Y. S., Sin, H. T., Kim, H. J., Khaitov, B., Ko, Y. K., Park, K. W., & Choi, J. S. (2019). Isolation, identification and characterization of Streptomyces metabolites as a potential bioherbicide. PloS one, 14(9), e0222933. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0222933.
Evangelista-Martínez Z. 2014. Isolation and characterization of soil Streptomyces species as a potential biological control agent against fungal plant pathogens. WORLD JOURNAL OF MICROBIOLOGY AND BIOTECHNOLOGY. 30:1639-1647
Quiñones-Aguilar E. E. et al. Los actinomicetos y su aplicación biotecnológica. Elementos 101 (2016) 59-64
Reyes-Tena A, Rincón-Enríquez G, López-Pérez L, Evangelista-Martínez Z, Quiñones-Aguilar EE. 2015. Lucha entre microbios: una herramienta para el control de enfermedades de plantas, RDU Revista Digital Universitaria. 16:1-15
Sumbali, Geeta; Johri, B. M (Enero de 2005). The fungi. ISBN 978-1-84265-153-7.
Fry, William E. and Niklaus J. Grünwald. 2010. Introducción a los Oomicetes. Trans. Alberto J. Valencia-Botín. 2012. The Plant Health Instructor. DOI:10.1094/PHI-I-2012-0220-01
Autora
La doctora Evangelina Esmeralda Quiñones Aguilar posee el Doctorado en Ciencias (2008) con Especialidad en Microbiología Molecular y Biotecnología por la Université Aix-Marseille II y el Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS); actualmente, es investigadora de la Unidad de Biotecnología Vegetal del Centro de Investigación y Asistencia en Tecnología y Diseño del Estado de Jalisco (Ciatej).
Contacto: Jesús Fuentes González en el correo electrónico: jfuentes@ciatej.mx
Crédito de las fotografías: Jesús Fuentes González (Ciatej).
Palabras clave: actinobacterias, actinomicetos, bioherbicida, glifosato, Streptomyces, Ciatej
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