Potencial de control biológico de Sphingomonas sp. contra hongos fitopatógenos y nematodos del nudo de la raíz
El principal problema derivado de la producción agrícola moderna es el abuso de pesticidas y fertilizantes, que ha provocado graves consecuencias como la degradación de la tierra, el agravamiento de las enfermedades y plagas de los cultivos, el deterioro de las condiciones ecológicas y la disminución de la calidad de los productos agrícolas. Los pesticidas químicos permanecen inevitablemente en los alimentos que consumen los seres humanos, lo que supone una amenaza para la salud humana. Por lo tanto, el mundo está reduciendo continuamente el uso de pesticidas químicos en los productos agrícolas, y el público y la comunidad científica esperan firmemente buscar alternativas más seguras y ecológicas para prevenir y controlar las enfermedades de las plantas en la agricultura. En los últimos años, las estrategias de control biológico han recibido una amplia atención en el control de las enfermedades de las plantas. El control biológico es un método alternativo eficaz para controlar las enfermedades de las plantas, que no sólo resuelve el problema de las "3R" causado por los pesticidas, sino que también satisface las necesidades de seguridad alimentaria de la población.

El control microbiano es un tipo de control biológico que se refiere al uso de microorganismos o sus metabolitos para afectar o inhibir organismos dañinos. Principalmente inhibe el crecimiento de patógenos a través del antagonismo, la competencia, la lisis, el parasitismo y otras interacciones entre organismos, previniendo y controlando así las enfermedades de las plantas. Se considera el nuevo método más seguro, prometedor y ecológico. En la actualidad, existen muchos tipos de microorganismos que pueden utilizarse para prevenir y controlar las enfermedades de las plantas, entre los que Chaetomium spp., Trichoderma spp., Gliocladium spp., Aspergillus spp., Bacillus spp. y Pseudomonas spp. son los principales microorganismos antagonistas contra los patógenos de las plantas. Existen más de 300 especies de hongos de concha peluda registradas en todo el mundo, que pertenecen al tipo de hongos saprofitos estrictos. Están reconocidos como una familia importante para la producción de enzimas activas de carbohidratos y antibióticos. Pueden degradar eficazmente la celulosa y la materia orgánica, y tienen efectos antagonistas sobre otros microorganismos del suelo. Sphingomonas es una de las primeras bacterias de biocontrol estudiadas en el campo de los hongos micorrícicos, y su uso como agente de biocontrol para el control de enfermedades de las plantas se remonta a 1954. En aquella época, Tveit y Moore descubrieron que las semillas de ciertos cultivos de Brasil, como la avena y la cebada, cuando estaban infectadas por Fusarium graminearum, tenían un efecto antagonista sobre Helminthosporium victoriae y podían proteger las plántulas de cebada y avena de la infección por Fusarium spp. Posteriormente, con la continua profundización de la investigación, descubrimos que Sphingomonas puede mejorar eficazmente la resistencia al estrés de las plantas y tener muy buenos efectos de control sobre diversas enfermedades vegetales. Sus metabolitos secundarios son diversos y estructuralmente novedosos, con actividades biológicas como antifúngico, eliminación de nematodos y antiviral. Tiene considerables perspectivas para el control biológico de los hongos patógenos de las plantas y los nematodos del nudo de la raíz.

 

Las enfermedades de las plantas causadas por hongos fitopatógenos y nematodos del nudo de la raíz ponen en grave peligro la producción de cultivos. La aplicación de bacterias de biocontrol y sus metabolitos secundarios es una estrategia importante para prevenir y controlar las enfermedades de las plantas en la agricultura. Sphingomonas es la bacteria de biocontrol más estudiada del género Sphingomonas, que puede inhibir eficazmente varios hongos fitopatógenos comunes como Fusarium, Fusarium, Sclerotinia, Alternaria y Colletotrichum. Los esfingolípidos, las azonas y la flavopina son las principales sustancias activas de los esfingolípidos contra los hongos patógenos de las plantas. Entre ellos, la chaetoglobosina A y la favipina tienen fuertes efectos mortales sobre los nematodos dominantes de los nudos de la raíz en China, los nematodos de los nudos de la raíz del sur y los nematodos de los nudos de la raíz de Java. Sphingomonas puede controlar las enfermedades de las plantas a través de siete mecanismos: producción de metabolitos secundarios con actividad antifúngica, producción de enzimas degradantes de la pared celular, inducción de resistencia sistémica en las plantas, promoción del crecimiento y desarrollo de las plantas, parasitismo pesado, competencia y antagonismo sinérgico.

Sphingomonas tiene un gran potencial para el control biológico, pero aún existen algunos problemas en su aplicación para el biocontrol. En primer lugar, Sphingomonas y sus metabolitos dependen en gran medida de las condiciones ambientales. La investigación sobre Sphingomonas y sus metabolitos se realiza principalmente en condiciones controladas de laboratorio. Sin embargo, cuando se aplican en el campo, el efecto antagonista puede reducirse en gran medida debido a factores como la temperatura variable, la humedad, el pH, y los pesticidas residuales en el campo también pueden tener un impacto negativo sobre Sphingomonas. En segundo lugar, existen diferencias significativas en los efectos de biocontrol de las distintas cepas de Sphingomonas. Algunas cepas de Sphingomonas tienen una selectividad extremadamente fuerte y a menudo sólo tienen buenos efectos de control sobre una o unas pocas bacterias patógenas. Hay múltiples patógenos de plantas en el campo, y si el espectro antibacteriano de las bacterias de biocontrol es demasiado estrecho, es difícil conseguir el efecto deseado. Por último, el sistema de fermentación a gran escala y purificación de productos de Sphingomonas aún no es sólido. Por lo tanto, es necesario aislar y cribar más Sphingomonas, evaluar los efectos reales de biocontrol de Sphingomonas y sus metabolitos secundarios en el campo, y construir un sistema rápido y eficaz de fermentación y purificación de productos para un mejor y más completo desarrollo y utilización de Sphingomonas. Creo que con la profundización de la investigación y la mejora gradual de la conciencia ecológica y medioambiental de la gente, el desarrollo de biopesticidas más eficientes, seguros y respetuosos con el medio ambiente siempre ha sido una tendencia en el control de las enfermedades de las plantas en el futuro. La perspectiva de utilizar Sphingomonas como agente de biocontrol también es prometedora.