Los hongos endofíticos promueven la germinación de semillas

Las sustancias bioactivas naturales derivadas de microorganismos son clave para el desarrollo de nuevos agentes biológicos y han sido ampliamente utilizadas en agricultura, medicina, nutrición y salud. El uso inadecuado de productos químicos y fertilizantes ha causado grandes efectos secundarios en el agroecosistema, lo que también afecta directa o indirectamente la dieta y la salud de las personas. Además, el uso continuo a largo plazo de agentes químicos proporciona una presión de selección direccional para enfermedades e insectos, y en los últimos años, se han reportado super bacterias y microorganismos patógenos multirresistentes uno tras otro. Por lo tanto, el descubrimiento y la creación de nuevas biológicas de origen natural para satisfacer la producción agrícola es particularmente urgente, y esta demanda en expansión es más importante que nunca. Los hongos endofíticos se encuentran en la mayoría de las plantas y colonizan el interior de los tejidos vegetales. Algunos endófitos beneficiosos ayudan a las plantas a absorber nutrientes. También producen sustancias químicas que promueven el crecimiento de las plantas y sustancias antimicrobianas que son esenciales para la supervivencia de las plantas. En vista de esto, los investigadores aislaron e identificaron hongos endofíticos de diferentes especies de plantas y evaluaron sistemáticamente su potencial para promover la germinación de semillas.

En este estudio, se aislaron 75 hongos endofíticos con diferencias morfológicas distintas de los tejidos de hojas y tallos de 26 plantas diferentes mediante separación de tejidos. Las suspensiones de esporas de todas las cepas se prepararon mediante cultivo líquido, y sus efectos en la germinación de semillas de maíz se verificaron uno por uno. Se seleccionaron tres hongos endofíticos con una tasa de germinación significativamente más alta. Después de observar la morfología en cultivo y microscópica, combinada con análisis filogenético de secuencias ITS, se identificaron las tres cepas como Alternaria alternate AUMC15170, Aspergillus flavus AUMC 15171 (Aspergillus flavus) y Aspergillus terreus AUMC 15172 (Aspergillus terreus). Además, los investigadores exploraron la capacidad de los 3 hongos endofíticos para producir soporte férrico y secretar ácido indolacético. Los resultados de la prueba mostraron que, en comparación con Aspergillus aflatus AUMC 15171 y Aspergillus terreus AUMC 15172, el IAA producido por la espora entrecruzada AUMC15170 fue el más alto, con 23.6 µg/ml. AUMC 15171 fue de 21.3 µg/ml para Aspergillus flavus y 20.88 µg/ml para Aspergillus terreus. En el medio de detección de CAS, las tres cepas no pudieron producir un halo hidrolítico evidente, lo que demostró que no podían producir portadores de hierro. Los resultados de la prueba de solubilización de fósforo mostraron que los tres hongos endofíticos podían disolver fosfato, y la cepa AUMC 15170 tenía la mayor capacidad de solubilización de fosfato, alcanzando 4.517 µg/ml. Además, se extrajeron metabolitos activos de diferentes cepas mediante solución de fermentación de cloroformo, y se determinaron las actividades antioxidantes y antifúngicas de los extractos contra diferentes patógenos vegetales. Los resultados mostraron que A. alternata AUMC15170, A. flavus AUMC1517 y A. terreus AUMC1517 tenían una buena actividad de eliminación de radicales libres, y las tasas de eliminación de DPPH fueron del 67.81%, 58.55% y 73.49%, respectivamente. También tienen una buena actividad antibacteriana contra varios hongos patógenos vegetales como botrytis cinerea y Fusarium. Se detectaron una variedad de compuestos con actividades funcionales conocidas y sustancias activas que aún no se han informado mediante cromatografía de gases-espectrometría de masas en tándem. Se demostró que las actividades antibacterianas y promotoras del crecimiento de estos tres hongos endofíticos pueden estar estrechamente relacionadas con estos metabolitos.

En general, el uso de bacterias endofíticas para promover la germinación tiene amplias perspectivas de aplicación en la tecnología de semillas y la producción agrícola. El desarrollo y la utilización de cultivos fúngicos endofíticos y sus extractos pueden proporcionar una buena referencia para la agricultura sostenible.

FIG. 1 Aislamiento de hongos endofíticos de maíz y la capacidad del extracto de cloroformo para promover la germinación de semillas.

FIG. 2 Análisis morfológico y filogenético de Alternaria alternata endógena.