Efficacy of epiphytic bacteria to prevent northern leaf blight caused by Exserohilum turcicum in maize / Eficacia de bacterias epifíticas en la prevención del tizón foliar del maíz causado por Exserohilum turcicum

Eight potential biological control agents (BCAs) were evaluated in planta in order to assess their effectiveness in reducing disease severity of northern leaf blight caused by Exserohilum turcicum. The assay was carried out in greenhouse. Twenty-six-day-old plants, V4 phenological stage, were inoculated with antagonists by foliar spray. Only one biocontrol agent was used per treatment. Ten days after this procedure, all treatments were inoculated with E. turcicum by foliar application. Treatments performed were: C-Et: control of E. turcicum; T1: isolate 1 (Enterococcus genus) + E. turcicum; T2: isolate 2 (Corynebacterium genus) + E. turcicum; T3: isolate 3 (Pantoea genus) + E. turcicum; T4: isolate 4 (Corynebacterium genus) + E. turcicum; T5: isolate 5 (Pantoea genus) + E. turcicum; T6: isolate 6 (Bacillus genus) + E. turcicum; T7: isolate 7 (Bacillus genus) + E. turcicum; T8: isolate 8 (Bacillus genus) + E. turcicum. Monitoring of antagonists on the phyllosphere was performed at different times. Furthermore, the percentage of infected leaves and, plant and leaf incidence were determined. Foliar application of different bacteria significantly reduced the leaf blight between 30-78% and 39-56% at 20 and 39 days respectively. It was observed that in the V10 stage of maize plants, isolate 8 (Bacillus spp.) caused the greatest effect on reducing the severity of northern leaf blight. Moreover, isolate 8 was the potential BCA that showed more stability in the phyllosphere. At 39 days, all potential biocontrol agents had a significant effect on controlling the disease caused by E. turcicum.

Se evaluó a 8 potenciales agentes de control biológico (ACB) en un ensayo in planta, con el objetivo de probar su efectividad en la reducción del daño provocado por Exserohilum turcicum, agente causal del tizón foliar del maíz. El ensayo se llevó a cabo en invernadero. Plantas de maíz de 26 días, en estadio fenológico V4, se inocularon con los potenciales antagonistas por aplicación foliar como espray. Solo un agente de biocontrol fue usado por tratamiento y todos los tratamientos se inocularon con E. turcicum 10 días después, también por aplicación foliar. Los tratamientos desarrollados fueron los siguientes: C-Et: control de E. turcicum; T1: aislamiento 1 (género Enterococcus) + E. turcicum; T2: aislamiento 2 (género Corynebacterium) + E. turcicum; T3: aislamiento 3 (género Pantoea) + E. turcicum; T4: aislamiento 4 (género Corynebacterium) + E. turcicum; T5: aislamiento 5 (género Pantoea) + E. turcicum; T6: aislamiento 6 (género Bacillus) + E. turcicum; T7: aislamiento 7 (género Bacillus) + E. turcicum; T8: aislamiento 8 (género Bacillus) + E. turcicum. La monitorización en la filosfera de los antagonistas se llevó a cabo a diferentes tiempos. Además, se determinó el porcentaje de hojas infectadas y la incidencia en plantas y hojas. La aplicación foliar de diferentes bacterias redujo significativamente la gravedad del tizón del maíz: entre el 30 y el 78% a los 20 días y entre el 39 y el 56% a los 39 días. En el estadio V10 de las plantas de maíz se observó que el aislamiento 8 (Bacillus spp.) causó el mayor efecto de reducción del tizón foliar. Además, dicho aislamiento fue el potencial agente de biocontrol que mostró mayor estabilidad en la filosfera. A los 39 días, todos los potenciales agentes de biocontrol demostraban un efecto significativo sobre el control de la enfermedad causada por E. turcicum.

Selection of potential biological control of Exserohilum turcicum with epiphytic microorganisms from maize / Selección de microorganismos epifíticos de maíz como potenciales agentes de biocontrol de Exserohilum turcicum

The aims of this study were to select microbial isolates from phyllosphere of maize and to examine their antagonistic activity against Exserohilum turcicum. Selection was performed through the ability of isolates to compete with the pathogen using an index of dominance and to affect growth parameters of E. turcicum. Most of the epiphytic populations obtained for the screening were bacteria. These isolates were found in the order of 6 log CFU/g of leaf fresh weight. According to similar morphological characteristics and staining, 44 out of 111 isolates obtained were selected for testing antagonistic effects. At water potential, ψ, −1.38 MPa and −4.19 MPa, three Bacillus isolates showed dominance at a distance (5/0) and a significant reduction of growth rate of the pathogen. Three Bacillus isolates only decreased the growth rate of E. turcicum at −1.38 MPa. At −4.19 MPa the growth rate decreased with three isolates of Pantoea and three Bacillus. In this study a negative and significant correlation was observed between the growth rate of E. turcicum and the dominance index in the interaction of the pathogen with some bacteria. These results show that with decreasing growth rate of the pathogen the dominance index of the interaction increases. Eleven potential biocontrol agents against E. turcicum were selected.

El objetivo de este estudio fue seleccionar aislamientos microbianos de la filósfera de maíz y examinar su actividad antagonista contra Exserohilum turcicum. La selección se realizó a través de la capacidad de los aislamientos de competir con el patógeno usando un índice de dominancia y también la capacidad de afectar los parámetros de crecimiento de E. turcicum. La mayoría de las poblaciones epifíticas aisladas para la selección fueron bacterias. Estos aislamientos se encontraron en el orden de 6 log de UFC por gramo de peso fresco de hoja de maíz. En base a características morfológicas y tintóreas similares, se seleccionaron 44 de 111 aislamientos obtenidos para evaluar su capacidad antagónica. A los potenciales agua, ψ, −1,38 MPa y −4,19 MPa, tres aislados del género Bacillus mostraron dominancia a distancia (5/0) y una reducción significativa de la velocidad de crecimiento del patógeno. Tres aislamientos de Bacillus disminuyeron la velocidad de crecimiento de E. turcicum a −1,38 MPa. A −4,19 MPa la velocidad de crecimiento disminuyó con tres aislamientos de Pantoea y tres de Bacillus. En este estudio se observó una correlación negativa y significante entre la velocidad de crecimiento de E. turcicum y el índice de dominancia cuando el patógeno interactuó con algunas bacterias. Esto estaría indicando que cuando disminuye la velocidad de crecimiento del patógeno se incrementa el índice de dominancia de la interacción. Se seleccionaron once posibles agentes de biocontrol contra E. turcicum.