Hongos detectados en la entomofauna asociada a Espeletia pycnophylla / Fungi detected in insects associated to Espeletia pycnophylla

RESUMEN Algunas especies del género Espeletia sp. (Asteraceae) son afectados por hongos fitopatógenos e insectos en páramos de los Andes del Norte, amenazando su permanencia y la prestación de servicios que se les atribuye, como la regulación del ciclo hídrico. La escaza información sobre la afectación en el páramo de Paja Blanca (Nariño, Colombia), dificulta la comprensión de la dinámica del fenómeno y la formulación de estrategias de manejo. El objetivo de esta investigación fue identificar cambios en la composición de las comunidades de insectos asociados a E. pycnophylla durante el declive de las poblaciones de frailejones y evaluar si reflejan modificaciones en los hongos, asociados a dichos insectos. Para ello, se colectaron insectos en plantas de E. pycnophylla sanas y afectadas, a los que se aplicó índices ecológicos, para identificar posibles modificaciones en la diversidad y la composición; además, se aislaron e identificaron morfológica y molecularmente hongos, a partir de estructuras corporales de los insectos. Como resultado, se identificó una diversidad de insectos considerable y que no hay modificación en su composición de insectos entre los dos estados de frailejón analizados. Se logró aislar hongos, como Fusarium oxysporum, Botrytis sp., Epicoccum nigrum, Cladosporium sp., a partir de estructuras de los géneros de insectos Neomyopites sp., Diabrotica sp., Bradysia sp. y Dyscolus sp. Este estudio aporta información sobre la entomofauna presente en E. pycnopylla del páramo de Paja Blanca y hongos asociados a estructuras corporales, como el canal alimentario y aparato bucal de los insectos.

ABSTRACT Some species of the genus Espeletia sp. (Asteraceae) are affected by phytopathogenic fungi and insects in the paramos of the Northern Andes, threatening their permanence and the provision of services attributed to them such as the regulation of the water cycle. The scarce information about the impact on the Paja Blanca páramo (Nariño, Colombia) makes it difficult to understand the dynamics of the phenomenon and the formulation of management strategies. The goal of this research was to identify changes in the composition of the insect communities associated to E. pycnophylla during the decline of the frailejon populations and to evaluate if these reflect modifications in the fungi associated with those insects. For this, insects were collected in healthy and affected E. pycnophylla plants to which ecological indices were applied to identify possible changes in diversity and composition, Also fungi were isolated and identified morphologically and molecularly from body structures of insects. As result, a considerable diversity of insects was identified and no modification in their composition of insects between the two states of frailejón were found. It was possible to isolate fungi such as Fusarium oxysporum, Botrytis sp., Epicoccum nigrum, Cladosporium sp. from structures of the insect genera Neomyopites sp., Diabrotica sp., Bradysia sp. and Dyscolus sp. This study provides information about the entomofauna present in E. pycnopylla from the Paja Blanca páramo and fungi associated with body structures such as the alimentary canal and the oral system of insects.

Evaluación de la actividad antifúngica del extracto de Usnea laevis en hongos fitopatógenos / Evaluation of the antifungal activity of the lichenic extract of Usnea laevis in phytopathogenic fungi

Los líquenes son producto de una asociación simbiótica entre un hongo y alga y/o cianobacteria; esta simbiosis produce una serie de metabolitos secundarios o sustancias liquénicas únicas, las mismas que son aisladas a partir de sus extractos y que han presentado una marcada actividad antibiótica y antifúngica. Considerando que en el Ecuador no se tienen antecedentes acerca de este tipo de estudios, el objetivo planteado fue el evaluar la actividad antifúngica del extracto liquénico de Usnea laevis frente a hongos fitopatógenos. En el presente estudio las sustancias liquénicas almacenadas en el talo de Usnea laevis fueron extraídas con metanol y etanol. La actividad antifúngica in vitro de estos extractos fue probado frente a géneros de hongos fitopatógenos previamente aislados (Aspergillus, Penicillium y Rhizopus stolonifer); añadiéndolo al medio de cultivo Agar Papa Dextrosa (PDA) a una concentración de 0,5%; determinándose el porcentaje de inhibición. Los datos fueron analizados estadísticamente y se realizó la clasificación del extracto en base a su porcentaje de inhibición según la OILB. El extracto metanólico y etanólico de Usnea laevis mostró una mayor efectividad frente a Rhizopus stolonifer, inhibiendo más del 50% de su crecimiento, a diferencia de Penicillium y Aspergillus cuyo porcentaje de inhibición fue mucho menor y mostraron diferencias estadísticamente significativas. El extracto liquénico fue moderadamente tóxico para Rhizopus stolonifer, ligeramente tóxico para Aspergillus sp 1 y Penicillium sp e inocuo para Aspergillus sp 2.

A lichen is an organism product of a symbiotic association between a fungus and algae and / or cyanobacteria; this symbiosis produces many secondary metabolites or unique lichen substances, which are isolated from their extracts and show a marked antibiotic and antifungal activity. Considering there is no background on this type of studies in Ecuador, the aim of this study was to evaluate the antifungal in vitro activity of Usnea laevis extract on phytopathogenic fungi. The lichenic substances stored in the thallus of Usnea laevis were extracted with methanol and ethanol. The in vitro antifungal activity of these extracts was tested against phytopathogenic fungal genera previously isolated (Aspergillus, Penicillium and Rhizopus stolonifer) . They were adding to Potato Dextrose Agar (PDA) culture medium at a concentration of 0.5%, and the inhibition percentage was determined. Data were statistically analyzed and the extract was classified based on its inhibition percentage according to the OILB. Methanolic and ethanolic extracts of Usnea laevis showed greater effectiveness against Rhizopus stolonifer, inhibiting more than 50% of its growth, unlike Penicillium and Aspergillus, whose inhibition percentage was lower and showed significant differences. The liquid extract was also moderately toxic to Rhizopus stolonifer, slightly toxic to Aspergillus sp 1 and Penicillium sp and harmless to Aspergillus sp 2.

Bases bioquímicas de la tolerancia al estrés osmótico en hongos fitopatógenos: el caso de Macrophomina phaseolina (Tassi) Goid / Biochemical basis of tolerance to osmotic stress in phytopathogenic fungus: The case of Macrophomina phaseolina (Tassi) Goid

El hongo Macrophomina phaseolina (Tassi) Goid., agente causal de la enfermedad denominada «pudrición carbonosa¼, provoca pérdidas significativas en la producción de cultivos como maíz, sorgo, soya y frijol en México. Este hongo, parásito facultativo, muestra amplia capacidad de adaptación a ambientes estresantes, donde existen altas temperaturas y deficiencia hídrica, condiciones frecuentes en gran parte de la agricultura de dicho país. En este trabajo se describen algunos aspectos básicos de la etiología y la epidemiología de M. phaseolina. Asimismo, se revisa la importancia que guardan las respuestas de este hongo a ambientes estresantes, particularmente la deficiencia hídrica, de acuerdo con caracteres morfológicos y del crecimiento, así como fisiológicos, bioquímicos y de patogenicidad. Finalmente, se presentan algunas perspectivas de estudio del género, que enfatizan la necesidad de mejorar su conocimiento, con base en la aplicación de herramientas tradicionales y de biotecnología, y de dilucidar mecanismos de tolerancia al estrés ambiental, extrapolables a otros microorganismos útiles al hombre.

Fungus Macrophomina phaseolina (Tassi) Goid. is the causative agent of charcoal rot disease which causes significant yield losses in major crops such as maize, sorghum, soybean and common beans in Mexico. This fungus is a facultative parasite which shows broad ability to adapt itself to stressed environments where water deficits and/or high temperature stresses commonly occur. These environmental conditions are common for most cultivable lands throughout Mexico. Here we describe some basic facts related to the etiology and epidemiology of the fungus as well as to the importance of responses to stressed environments, particularly to water deficits, based on morphology and growth traits, as well as on physiology, biochemistry and pathogenicity of fungus M. phaseolina. To conclude, we show some perspectives related to future research into the genus, which emphasize the increasing need to improve the knowledge based on the application of both traditional and biotechnological tools in order to elucidate the mechanisms of resistance to environmental stress which can be extrapolated to other useful organisms to man.

Hongos asociados al manchado del grano en la variedad de arroz INCA LP-5 (Oryza sativa L.) en Cuba / Fungi associated to grain spotting in the INCA LP-5 (Oryza sativa L.) variety of rice in Cuba

Se aislaron e identificaron los hongos presentes en granos de arroz manchados, de la variedad INCA LP-5, cosechados durante las épocas lluviosas de los años 2003 y 2005, en áreas de la Estación Experimental del Arroz “Los Palacios”, Pinar del Río, perteneciente al Instituto Nacional de Ciencias Agrícolas (INCA). Se determinó la incidencia y se realizaron las pruebas de patogenicidad mediante los postulados de Koch. Se identificaron 35 especies, correspondientes a 19 géneros de hongos asociados a granos manchados de la variedad INCA LP-5, y entre ellas se señalaron, como nuevos registros asociados al manchado del grano de arroz para Cuba a: Bipolaris maydis, Fusarium merismoides, F. solani, F. subglutinans, Penicillium itallicum, Phoma medicaginis var. pinodella y Syncephalastrum racemosum. Los hongos de mayor incidencia fueron Bipolaris oryzae, Sarocladium oryzae y especies de los géneros Alternaria, Fusarium, Curvularia y Phoma. Se confirmó que los hongos F. subglutinans, B. oryzae, A. padwickii, Alternaria sp., F. verticillioides, C. lunata, C. lunata var. aeria, C. pallescens, C. senegalensis, Curvularia sp., Phoma sp. y S. oryzae, son agentes causales del manchado del grano de arroz.

Isolation and identification of the fungi present in spotted rice grains of the INC LP-5 variety, harvested during the rainy seasons of the years 2003 and 2005, was done at sites of the Experimental Rice Station “Los Palacios”, Pinar del Río, belonging to the Instituto Nacional de Ciencias Agrícolas (INCA). Incidence was determined, and pathogenicity tests were carried out according to Koch’s postulates. Thirty-five species corresponding to 19 fungi genus associated to spotted grains of the INCA-LP-5 variety were identified, and among them, the following strains were indicated as new registrations associated to spotting of rice grains in Cuba: Bipolaris maydis, Fusarium merismoides, F. solani, F. subglutinans, Penicillium itallicum, Phoma medicaginis var. pinodella and Syncephalastrum racemosum. The fungi with the highest incidence were Bipolaris oryzae, Sarocladium oryzae and species of the genus Alternaria, Fusarium, Curvularia and Phoma. It was confirmed that the fungi F. subglutinans, B. oryzae, A. padwickii, Alternaria sp., F verticilloides, C. lunata, C.lunata var. aeria, C. pallescens, C. senegalensis, Curvularia sp., and S. oryzae, are causative agents of the spotting of rice grains.

Efecto del quitosano en el desarrollo in vitro de rhizopus stolonifer ehrenb: fr) vuill en dos medios de cultivo / Effect of chitosan on the in vitro developtment of rhizopus stolonifer (ehrenb: fr) vuill on two culture medium

En este trabajo se evaluó el efecto antifúngico del quitosano (0; 0,5; 1,0; 1,5; 2,0 mg mL-1) en el desarrollo in vitro (crecimiento micelial, formación de cuerpos fructíferos, esporulación, germinación y liberación de proteínas) de Rhizopus stolonifer en dos medios de cultivo (papa dextrosa agar y medio mínimo). Los resultados obtenidos demostraron que el quitosano inhibió el crecimiento micelial de R. stolonifer en ambos medios de cultivo. El mayor índice antifúngico se observó en el medio papa dextrosa agar. El quitosano no afectó la formación de los cuerpos fructíferos de R. stolonifer en los medios estudiados. La esporulación y la germinación de las esporas se afectaron en ambos medios de cultivo por efecto de quitosano, siendo más notable en el medio medio mínimo. Se demostró la liberación de proteínas por efecto del quitosano en medio mínimo y caldo papa dextrosa. En general, en este estudio se evidenció el efecto antifúngico del quitosano en el desarrollo in vitro de Rhizopus stolonifer con independencia del medio de cultivo empleado. Sin embargo, en medio medio mínimo podrían observarse mejor los efectos antifúngicos del quitosano.

In this work the antifungal effect of chitosan (0, 0.5, 1.0, 1.5, 2.0 mg mL-1) on the in vitro development (mycelial growth, fruit bodies formation, sporulation, germination and proteins release) of Rhizopus stolonifer on two culture medium (Potato Dextrose Agar and Minimal medium) was evaluated. The obtained results demonstrated that chitosan inhibited the mycelial growth of R. stolonifer in both culture medium. The highest antifungal effect was observed on potato dextrose agar medium. Chitosan was not affected the fruit bodies formation of R. stolonifer on the studied medium. Sporulation and spore germination were affected in both culture mediun by effect of chitosan, it was more noticeable in minimal medium. It was demonstrated proteins release by effect of chitosan in minimal medium and potato dextrose broth medium. In general, in this study it was showed the antifungal effect of chitosan on in vitro development of Rhizopus stolonifer regardless of the culture medium used. However, in minimal medium could be observed best the antifungal effects of chitosan.

Actividad antifúngica de Burkholderia cepacia aislada de maíz amarillo (Zea mays L.) bajo diferentes condiciones de cultivo / Antifungal activity of Burkholderia cepacia isolated from yellow corn (Zea mays L.) under different culture conditions

Se evaluó la actividad antifúngica in vitro de 4 cepas de Burkholderia cepacia aisladas de rizósfera de maíz amarillo (Zea mays L.) de diferentes plantaciones del municipio Montes, estado Sucre, Venezuela, contra hongos fitopatógenos. Se comparó la actividad antagónica con una cepa control de origen ambiental CVCM 626 (ATCC 25416) y un aislado clínico CVCM 1282, empleando el método directo de enfrentamientos duales y un método indirecto de difusión con discos de agar. Las pruebas se realizaron por triplicado, se midió el diámetro de los halos de inhibición formados y se aplicó un análisis de varianza de una vía, así como la prueba Tukey. Las cuatro cepas aisladas (SR2, ER3, LG12 y N10) mostraron una actividad antifúngica similar sobre Trichoderma viride y ocasionaron una inhibición total o parcial de la esporulación en hongos como Fusarium moniliforme, Fusarium solani, Aspergillus niger y Penicillium expansum. Los mayores halos de inhibición fueron producidos por la cepa control CVCM 626, observándose un promedio de 9,9 mm. No se evidenció ningún nivel de antagonismo utilizando el aislado clínico CVCM 1282. B. cepacia mostró un aumento de la actividad antagónica en presencia de algunas fuentes de carbono como xilosa, maltosa, manosa y fructosa y de aminoácidos como cistina, valina y leucina, en un rango de pH ácido (4 a 5,5), y a una temperatura de 35 ºC.

The antifungal activity against phytophatogenic fungi of four Burkholderia cepacia strains isolated from yellow corn (Zea mays L.) from different plantations at the Montes Municipality, Sucre State, Venezuela, was evaluated in vitro. The antagonist activity was compared by using a control strain of environmental origin CVCM 626 (ATCC 25416) and one clinical isolate CVM 1282, with the direct dual confrontation method, and an indirect method with agar-diffusion disks. The tests were done in triplicate, measuring the inhibition halos that occurred, and applying a one way variance analysis, as well the Tukey test. The four isolated strains (SR2, ER3, LG12 and N10) showed similar antifungal activity over Trichoderma viride and produced a total or partial inhibition of sporulation of fungi such as Fusarium moniliforme, Fusarium solani, Aspergillus niger and Penicillium expansum. The largest inhibition halos were produced by the control strain CVCM 626, with a 9,9 mm average. There was no evidence of any antagonism level using the clinical isolate CVCM 1282. Burkholderia cepacia showed an increase of antagonist activity in presence of some carbon sources such as xilose, maltose, mannose, and fructose and of amino-acids such as cystine, valine and leucine, in an acid pH range (4 to 5.5), and a 35ºC temperature.