Washington, DC
April 3, 2008Por
Jan
Suszkiw
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Typical premature whitening of a wheat head infected
with the fungus that causes Fusarium head blight. Photo
by Crop Bioprotection Research. |
Beneficial flower-dwelling
bacteria could soon join the fight against Fusarium
graminearum, the fungus that causes Fusarium head blight
disease ("scab") in wheat, barley and other cereal crops.
According to Agricultural
Research Service (ARS)
plant pathologist
David Schisler, the naturally occurring bacteria may compete
with F. graminearum for nutrients exuded by the wheat
plant's anthers.
One such nutrient, choline, is
rich in carbon that both the bacteria and fungus need to grow.
F. graminearum also appears to rely on choline as a chemical
cue to send a germ tube into the anthers' tissues. Farmers feel
the pinch—economically speaking—when such fungal breaches lead
to shriveled, chalky-white kernels, notes Schisler, in the
ARS Crop Bioprotection Research Unit at Peoria, Ill. The
beneficial bacteria cause no such harm to wheat and aren't
considered a danger to consumers.
In greenhouse studies and field
tests, Schisler and Ohio State
University plant pathologist Mike Boehm augmented wheat's
natural community of the beneficial bacteria, using laboratory
cultures, after the crop began flowering. This gave the bacteria
an edge in consuming the choline, so less of the nutrient was
available to cue the fungus.
In tests, spraying formulations
of the beneficial bacteria on plots of two commercial wheat
cultivars reduced the severity of scab disease by as much as 63
percent.
A Pseudomonas species
dubbed AS 64.4 was the best all-around performer out of 123
choline-metabolizing (CM) bacterial strains the researchers
originally isolated from wheat anthers and examined in the
laboratory for scab suppression activity.
Ultimately, the CM strains
could join other scab-fighting microbes Schisler's group has
studied, including yeasts and antibiotic-secreting bacteria.
Schisler envisions combining them in a biopesticide formulation
that farmers could spray onto wheat as added insurance against
scab.
Read more about the research in the April 2008 issue of
Agricultural Research magazine.
ARS is the
U.S. Department of Agriculture's
chief scientific research agency.
Algunas bacterias beneficiosas
que viven en flores pronto podrían ser usadas para combatir
Fusarium graminearum, un hongo que causa la fusariosis de la
espiga del trigo así como enfermedades en la cebada y otros
cultivos de cereales.
Según
David Schisler, quien es patólogo con el Servicio de
Investigación Agrícola (ARS),
las bacterias naturales podrían competir contra F. graminearum
para los nutrientes exudados por las anteras de la planta de
trigo.
Un tal nutriente, llamado
colina, es rico en el carbono que tanto las bacterias como el
hongo necesitan para crecer. También parece que F. graminearum
depende de la colina como una señal química para mandar un tubo
bacteriano dentro de los tejidos de las anteras. Esta actividad
afecta los granjeros--en términos económicos--cuando estas
brechas fúngicas llevan a la producción de granos marchitados y
pálidos, según Schisler, quien trabaja en la
Unidad de Investigación de Bioprotección de Cultivos
mantenida por el ARS en Peoria, Illinois. Las bacterias
beneficiosas no causan tal daño al trigo y no representan un
riesgo a los consumidores.
En estudios de invernadero y
pruebas de campo, Schisler y su colega Mike Boehm, quien es
patólogo de plantas con la
Universidad Estatal de Ohio, aumentaron la comunidad natural
de las bacterias beneficiosas en trigo, usando cultivos de
laboratorio, después del florecimiento de las plantas de trigo.
Esta acción le dio una ventaja a la bacteria en consumir la
colina y redujo la cantidad del nutriente disponible para
señalar al hongo.
En pruebas, rociar
formulaciones de las bacterias beneficiosas en parcelas de dos
variedades comerciales de trigo redujo la severidad de la
fusariosis de la espiga por hasta el 63 por ciento.
Los investigadores aislaron de
las anteras de trigo 123 cepas bacterianas, las cuales
metabolizan la colina, y las examinaron para evaluar su
capacidad de impedir las actividades del hongo dañoso. Una
especie de Pseudomonas llamada AS 64.4 fue la más eficaz en
suprimir el hongo.
El grupo de Schisler también ha
estudiado otros microbios que tienen la capacidad de combatir la
fusariosis, incluyendo algunas levaduras y bacterias que
secretan antibióticos. Según Schisler, es posible que estos
microbios puedan ser combinados en un biopesticida que los
granjeros podrían rociar en el trigo como una protección
adicional contra la fusariosis.
Lea más sobre la investigación en la revista 'Agricultural
Research' de abril 2008.
ARS es la agencia principal
de investigaciones científicas del
Departamento de Agricultura de
EE.UU. |
