Con el fin de identificar los organismos benéficos y patógenos asociados a la fruta fina, se aislaron levaduras y hongos patógenos a partir de cerezas, frambuesas y zarzamoras de tres zonas productoras de fruta fina en Patagonia Sur. Se obtuvieron 308 aislamientos de levaduras y 50 de hongos patógenos. La identificación molecular evidenció la presencia de levaduras ya reportadas como organismos benéficos y de hongos patógenos de poscosecha de diferentes frutas, similares a los de frutas finas de otros países.Fil: López, Sofía Natividad. Centro de Investigación y Extensión Forestal Andino Patagónico; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; ArgentinaFil: Sangorrin, Marcela Paula. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Patagonia Norte. Instituto de Investigación y Desarrollo En Ingeniería de Procesos, Biotecnología y Energías Alternativas; Argentina. Universidad Nacional del Comahue; ArgentinaFil: Pildain, Maria Belen. Centro de Investigación y Extensión Forestal Andino Patagónico; Argentina. Universidad Nacional de la Patagonia; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentin

López, Sofía Natividad

Pildain, Maria Belen

Sangorrin, Marcela Paula

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PA T F O R  Junio 2014 / López et al. Patógenos y biocontoladores en fruta fina.[ C I E N C I A  Y  T E C N O L O G Í A ]el inicio de estudios sobre levaduras antagonistas como agentes de control biológico (ACB) de hongos: en alma-cenamiento de granos (Olstorpe et al. 2010), en partes aéreas de plantas (Mildemberg & Flores 2008), en posco-secha de frutas (Visintin et al. 2006, Robiglio et al. 2011, Lutz et al. 2012). Las levaduras son organismos muy pro-metedores como ACB y en fruta fina, se han evaluado di-ferentes especies con capacidades biocontroladoras, como Rhodotorula colostri en moras de Colombia (Medina et al. 2009), Aureobasidium pullulans en cerezas de Italia (Sche-na et al. 2003), Kloeckera apiculata en cerezas de Turquia y Metschnikowia fructicola, en cerezas de Turquia y en frambuesas de Italia (Karabulut et al. 2005; Prodorutti et al. 2006). En Argentina también se han evaluado levadu-ras como ACB, por ejemplo Kluyveromyces thermotole-rans (Ponsone et al. 2011) aislada de uvas en Mendoza, A. pullulans, R.mucilaginosa, Cryptoccocus albidus, Pichia membranifaciens y Cryptoccocus victoriae aisladas de pe-ras de Neuquén y Río Negro (Robiglio et al. 2011, Lutz et al. 2013) pero aún no existen antecedentes sobre diversi-dad de levaduras, patógenos, ni ACB para fruta fina.El objetivo de este trabajo fue estudiar la diversidad de hongos patógenos y levaduras indígenas asociados a la pos-cosecha de cerezas, frambuesas y zarzamoras de Patagonia IntroducciónEn Argentina la producción de frutas finas se concentra principalmente en Entre Ríos, Tucumán, Mendoza, Neu-quén, Río Negro, Chubut y Santa Cruz. En Patagonia Sur (sur de Río Negro, Chubut y Santa Cruz), existen aproximada-mente 325 ha implantadas con cerezos, 170 ha con frambue-sas y 21 ha con zarzamoras (Caminiti 2005, Raffo et al. 2006).Las frutas finas presentan un limitado tiempo de alma-cenamiento en poscosecha, de 45 a 60 días en el caso de las cerezas y 7 para las frambuesas y zarzamoras, debido al aumento de su metabolismo luego de la cosecha lo que conlleva un cambio organoléptico y de apariencia acompa-ñado con un aumento en la susceptibilidad a ser atacadas por hongos causantes de pudriciones (Candan 2006). En Argentina se han identificado diversos mohos asociados a estos frutos, como Alternaria, Botrytis, Penicillium y Rhizo-pus (Nome et al. 2012), y no existe ningún fungicida regis-trado para su control en poscosecha. Una de las estrategias de control se basa en el uso del hydrocooling con agua clo-rada previo a conservarlas en cámaras a 0 °C.Actualmente, la re-evaluación del uso de fungicidas químicos en la agricultura ha derivado en que sean pocos los permitidos en el país debido a sus efectos nocivos so-bre la salud humana y el medio ambiente, y ha promovido Diversidad de levaduras y hongos patógenos en fruta fina de PatagoniaSofía López1 2 *, Marcela Sangorrín1 3 y María Belén Pildain1 2 41) Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas (CONICET). 2) Centro de Investigación y Extensión Forestal Andino Patagónico (CIEFAP).3) Instituto de Investigación y Desarrollo en Ingeniería de Procesos, Biotecnología y Energías Alternativas (PROBIEN, CONICET-UNCo).4) Universidad Nacional de la Patagonia San Juan Bosco* slopez@ciefap.org.arResumen: Con el fin de identificar los organismos benéficos y patógenos asociados a la fruta fina, se aislaron levaduras y hongos patógenos a partir de cerezas, frambuesas y zarzamoras de tres zonas productoras de fruta fina en Patagonia Sur. Se obtuvieron 308 aislamientos de levaduras y 50 de hongos patógenos. La identificación molecular evidenció la presencia de levaduras ya reportadas como organismos benéficos y de hongos patógenos de poscosecha de diferentes frutas, simila-res a los de frutas finas de otros países.Palabras clave: cerezas, frambuesas, zarzamoras, organismos benéficos, patógenos poscosecha(x)2López et al. Patógenos y biocontoladores en fruta fina. / PA T F O R  Junio 2014Sur, como punto inicial para detectar agentes de biocontrol de las principales podredumbres de poscosecha en fruta fina.Materiales y métodosSitios de muestreo Las cerezas se obtuvieron de establecimientos comer-ciales de la Comarca del Paralelo 42°, Trevelin y Gaiman, mientras que las frambuesas y las zarzamoras de estableci-mientos de la Comarca del Paralelo 42°. Las frutas fueron cosechadas a madurez comercial y conservadas a 0° en cá-maras adecuadas hasta su utilización.Aislamiento de levadurasPara cerezas, frambuesas y zarzamoras se realizaron aislamientos de levaduras epifíticas a diferentes tiempos de conservación, según Venturini et al. (2002) (Figura 1A). Para cerezas se adaptó la metodología de Venturini et al. (2002) con el fin de obtener levaduras endofíticas del tejido interno de las frutas (Figura 1B), y la de Lutz et al. (2012) para obtener aislamientos a partir de frutas sanas, sin sín-tomas de enfermedad, heridas artificialmente (Figura 1C). Las muestras de frutas se agitaron en agua destilada estéril y se sembraron 100 µl de las aguas de lavado en medio especí-fico para levaduras. Luego de 14 días a 4 °C se seleccionaron las colonias por frecuencia de aparición y morfología.Aislamiento de hongosSe realizaron aislamientos a partir de frutas que presentaron síntomas de enfermedad en condiciones de poscosecha. Se colocaron porciones de tejido  me-dio agar papa dextrosa (PDA) y se incubaron en cá-mara de crecimiento durante 10 días (Figura 1D, E y F).  Figura 1. Esquema de las estrategias empleadas para el aislamiento de: A) levaduras epifíticas, B) levaduras endofíticas, C) levadu-ras obtenidas a partir de fruta sana herida (aislamiento selectivo), D) frutas enfermas, E) aislamiento e F) incubación de hongos.[ Ciencia y tecnología ]PA T F O R  Junio 2014 / López et al. Patógenos y biocontoladores en fruta fina.Evaluación del crecimiento de levaduras en condiciones de almacenamiento productivo Se realizó una evaluación preliminar de la capacidad de crecimiento a 0 °C (temperatura de conservación de las cerezas) de los 308 aislamientos en cajas de Petri y se selec-cionaron los de crecimiento más rápido para identificarlos molecularmente (Figura 2). Identificación Las levaduras se identificaron por secuenciación del dominio D1/D2 del gen ribosomal 26S, utilizando los pri-mers NL1 y NL4 siguiendo la metodología de Valente et al. (1999). Los hongos se identificaron morfológicamen-te según sus características macro y microscópicas (Pit & Hocking 2009) y molecularmente por secuenciación de regiones ITS y beta-tubulina del ADN nuclear, con los pri-mers ITS 1 y 4 y Bt2A y Bt2B siguiendo las metodologías de White et al. (1990) y Kim et al. (2007), respectivamente. Las secuencias de levaduras y hongos patógenos se iden-tificaron consultando la base de datos GenBank utilizando la opción de búsqueda BLASTn (Altschul et al. 1997). Las similitudes superiores al 98 % fueron tratadas a nivel de es-pecie, mientras que para consensos entre 90 y 98 % la iden-tificación fue a nivel de género. Resultados Aislamiento e identificación de las levadurasSe obtuvieron 308 aislamientos de levaduras provenien-tes de frambuesas, zarzamoras y cerezas. La frecuencia de aislamientos obtenidos por sitio de muestreo y las especies identificadas hasta el momento se detallan en la Tabla 1.  Figura 2. Crecimiento de diferentes aislamientos de levaduras a 0 °C. Escala: +/+ rápido, +/- lento, -/+ muy lento, - nulo.  Aislamiento e identificación de hongosSe obtuvieron 50 aislamientos de hongos de las frutas con síntomas de enfermedad, 13 a partir de frutas de Gaiman, 22 del Paralelo 42 y 15 de Trevelin. Alternaria, Mucor y Penicillium fue-ron los géneros que presentaron mayor diversidad de especies. Las especies identificadas por sitio de muestreo y las frecuencias de aparición se detallan en la Tabla 1. Discusión  A partir de los tres tipos de frutas analizadas en este traba-jo, se obtuvieron 308 aislamientos de levaduras, distribuidos en 7 géneros y 13 especies y 50 aislamientos de mohos poten-cialmente patogénicos distribuidos en 12 géneros y 19 especiesLa determinación taxonómica de levaduras mostró que Cystofilobasidium macerans y A. pullulans fueron las únicas especies identificadas comunes a los tres sitios de muestreo. Además, A. pullulans fue la única especie identificada común a los tres tipos de fruta, todas ellas provenientes del Paralelo 42°. Este sitio fue el que mostró la mayor diversidad de espe-cies, esto puede deberse a que las cerezas y frambuesas obte-nidas en los establecimientos de la zona son producidas de forma orgánica y las zarzamoras se producen naturalmente de forma asilvestrada. Asimismo, A. pullulans fue la única especie aislada tanto con técnicas de aislamiento para leva-duras como con la asociada a frutas enfermas, para obtener los hongos patógenos. Esto concuerda con su distribución cosmopolita y con los diferentes roles que puede adoptar, entre ellos, como saprobio en alimentos en descomposición (Pitt & Hocking 2009). Algunas de las especies identificadas en el presente tra-bajo ya fueron identificadas en aislamientos de la superficie de frutas en otros países, destacándose A. pullulans y Rhodo-torula colostri por haber sido aisladas y probadas como ACB sobre patógenos poscosecha que afectan a frutas finas en Italia y Colombia, respectivamente (Schena et al. 2003, Me-dina et al. 2009). Por otro lado A. pullulans, Cystofilobasi-dium infirmominiatun, Cryptococcus wieringae y C. victoriae fueron caracterizadas como ACB en peras en condiciones de poscosecha en Patagonia (Robiglio et al. 2011, Lutz et al. 2012). Además, algunas especies identificadas en este traba-jo, fueron asociadas a frutos de raulí (Nothofagus nervosa) donde podrían actuar como agentes promotores del creci-miento y/o ACB contra patógenos que afectan a esta especie forestal (Fernández et al. 2012). Se identificaron también es-pecies de levaduras psicrófilas, como Guehomyces pullulans, Cryptococcus albidosimilis, C. friedmannii, Cystofilobasidium capitatum, C. infirmominiatum, C. macerans, y Mrakiella cr-[ Ciencia y tecnología ]López et al. Patógenos y biocontoladores en fruta fina. / PA T F O R  Junio 2014yoconiti previamente aisladas de ambientes extremos, como lagos patagónicos y aguas antárticas y glaciares (Bhadra et al. 2008, Libkind et al. 2009, Song et al. 2009, Thomas-Hall et al. 2010). Esto concuerda con su capacidad para crecer a bajas temperaturas y destaca la importancia de aislar y se-leccionar los antagonistas en condiciones de bajas tempe-raturas para obtener individuos adaptados a esos ambientes (Sangorrín et al. 2014). Los géneros de hongos identificados han sido repor-tados en Argentina como patógenos de cítricos, frutos de pepita, trigo, lúpulo y fruta fina (Nome et al. 2012). Los pa-tógenos que afectan la fruta dependerían de las condicio-nes ambientales propias de cada sitio. Las especies de los géneros Mucor y Penicillium fueron aisladas mayormente en la comarca del Paralelo 42° donde existe un “microclima” cálido y húmedo que favorece el desarrollo de estos mohos. En Gaiman, donde el clima es seco, los géneros Alternaria y Ulocladium fueron más frecuentes; esto concuerda con la estructura morfología que tienen estos taxones que les confiere mayor tolerancia a climas más calurosos y secos. Si bien se supone que los mohos aislados a partir de tejido enfermo son los responsables de generar la pudrición, esto se confirma solamente con estudios de virulencia. Dichos estudios, para los patógenos aislados en este trabajo, fue-ron realizados por nuestro grupo donde se demostró que las especies Mucor piriformis, Penicillium crustosum y P. sim-plicissimum son altamente patogénicas para las frutas finas almacenadas hasta su comercialización (López et al. 2013). Además de la obtención de hongos patógenos, se aislaron cepas de Aureobasidium, Epicoccum, Trichorderma y Ulocla-dium, géneros con especies reconocidas por su capacidad biocontradora; este resultado presenta otros organismos a ser evaluados como ACB para fruta fina en la región. Este primer estudio realizado para identificar la mico-biota asociada a la fruta fina de Patagonia Sur, proporciona la base sobre la cual se realizarán pruebas de confrontación entre las levaduras y los hongos patógenos de poscosecha en busca de agentes de biocontrol en estos tipos de frutos. La obtención de levaduras con capacidad antagónica contra hongos patógenos de fruta fina permitirá obtener Tabla 1.  Especies de levaduras y hongos aislados de diferentes sitios  de muestreo y hospedantes. * indica especies de levaduras y mohos que también se identificaron para cerezas del Paralelo 42°. # indica que la especie también fue identificada para cerezas y zarzamoras del Paralelo 42°. [ Ciencia y tecnología ]PA T F O R  Junio 2014 / López et al. Patógenos y biocontoladores en fruta fina.un método económico y saludable con el medio ambiente, como también posibilitará el desarrollo de una formulación comercial natural basada en microorganismos biocontrola-dores de enfermedades de poscosecha.AgradecimientosA los establecimientos Humus (El Bolsón, Río Negro), Valle del Medio (Lago Puelo, Chubut), Salinas (Gaiman, Chubut) y Hishashi (Trevelin, Chubut) por proveernos las frutas para realizar el trabajo.BibliografíaAltschul, S., Madden, T.L., Schäffer, A.A., Zhang, J., Zhang, Z., Miller, W., Lipman, D.J., 1997. Gapped BLAST and PSI-BLAST: a new gene-ration of protein database search programs. Nucleic Acids Research. 25, 3389–3402. Bhadra, B., Rao, R.S., Singh, P.K., Sarkar, P.K., Shivaji, S., 2008. Yeasts and yeast-like fungi associated with tree bark: diversity and identification of yeasts producing extracellular endoxylanases. Current Microbiolo-gy. 56,489–494Caminiti, A., 2005. Berries una alternativa para la región. Fruticultura & Diversificación. 46,22-29.Candán, A. P., 2006. Cosecha y poscosecha de cerezas. Fruticultura & Di-versificación. 50: 404 32-38.Fernandez, N.V., Mestre, M.C., Marchelli, P., Fontenla, S.B., 2012. Yeast and yeast-like fungi associated with dry indehiscent fruits of Nothofagus ner-vosa in Patagonia, Argentina. FEMS Microbiology Ecology. 80,179–192.Karabulut, O.A., Arslan, U., Ilhan, K., Kuruoglu, G., 2005. Integrated control of postharvest diseases of sweet cherry with yeast antagonists and sodium bicarbonate applications within a hydrocooler. Postharvest Biology and Technology. 37,135–141.Kim, W.K., Sang, H.K., Woo, S.K., Park, M.S., Paul, N.C., Yu, S.H., 2007. Six species of Penicillium associated with blue mold of grape. Myco-biology. 35,180-185.Libkind, D., Gadanho, M., van Broock, M., Sampaio, J.P., 2009. Cystofi-lobasidium lacus-mascardii sp. nov., a new basidiomycetous yeast spe-cies isolated from aquatic environments of the Patagonian Andes and Cystofilobasidium macerans sp. nov., the sexual stage of Cryptococcus macerans.International journal of systematic and evolutionary micro-biology. 59, 622–630.López, S.N, Sangorrín, M.P, Pildain, M.B., 2013. Patogenicidad y resisten-cia a fungicidas de patógenos de poscosecha en fruta fina de Patagonia. En: libro de resúmenes XIII del Congreso Argentino de Microbiología. Bs. As. pp 231-232.Lutz, M.C., Sosa, M.C., Lopes, C.A., Sangorrín, M.P., 2012 .A new improved strategy for the selection of cold-adapted antagonist yeasts to control pos-tharvest pear diseases. Biocontrol Science & Technology. 22, 1465-1483.Lutz, M.C., Rodriguez, M.E., Lopes, C.A., Sosa, M.C., Sangorrín, M.P., 2013. Efficacy and putative mode of action of native and commercial antagonistic yeasts against postharvest pathogens of pear. International Journal of Food Microbiology. 164, 166–172. Medina, C.M., Cristancho, D., Uribe, D., 2009. Respuesta fisiológica y capaci-dad antagonista de aislamientos filosféricos de levaduras obtenidos en cul-tivos de mora (Rubus glaucus). Acta Biológica Colombiana. 14,179-196. Mildemberg JC, Flores D. 2008. Control biológico de Botrytis sp. en plantas de arándano (Vaccinium sp.) mediante el empleo de Trichoderma y leva-duras. Resúmenes XXXI Congreso Argentino de Horticultura. Pp. 224.Nome, S.F., Docampo, D.M., Conci L.R. (Eds), 2012. Atlás fitopatológi-co argentino. Vol. 4, n° 4. ISSN 1851-8974. Córdoba, Argentina. URL: http://www.fitopatoatlas.org.arOlstorpe M, Borling J, Schnu¨rer J, Passoth V (2010) The biocontrol yeast Pichia anomala improves feed hygiene during storage of moist crimped cereal grain under Swedish farm conditions. Animal Feed Science and Technology 156:47–56Pitt, J.I., Hocking, A.D., 2009. Fungi and food spoilage, 3rd edition. Sprin-ger, New York.Ponsone, M.L., Chiotta, M.L., Combina, M., Dalcero, A., Chulze, S., 2011. Biocontrol as a strategy to reduce the impact of ochratoxin A and As-pergillus section Nigri in grapes. International Journal of Food Micro-biology. 151, 70–77.Prodorutti, D.; Ferrari, A.; Pertot, I., 2006. Efficacy of Shemer (Metsch-nikowia fructicola) against postharvest rot of small fruits en Brunelli, A.;Canova, A.;Collina, M. (Eds), Giornate Fitopatologiche 2006, Riccio-ne (RN), 27-29 marzo 2006. Atti, volume secondo 2006. pp. 423-428.Raffo, D., Villarreal, P., Ballivián, T., Barria, J., 2005. Cerezas en Norpata-gonia. Fruticultura & Diversificación. 50, 16-20.Robiglio, A., Sosa, M.C., Lutz, M.C., Lopes, C.A., Sangorrín, M.P., 2011.Yeast biocontrol of fungal spoilage of pears stored at low temperature, International Journal of Food Microbiology. 147, 211-216.Sangorrín, M.P, Lopes, A., Vero, S., Wisniewski, M., 2014. Cold-Adapted Yeasts as Biocontrol Agents: Biodiversity, Adaptation Strategies and Biocontrol Potential en Buzzini, P., Margesin, R. (Eds), Cold-adapted Yeasts: Biodiversity, Adaptation Strategies and Biotechnological Signi-ficance. Springer. Pp. 441-464.Song, C., Chi, Z., Li, J., Wang, X., 2010. Beta-galactosidase production by the psychrotolerant yeast Guehomyces pullulans 17-1 isolated from sea sediment in Antarctica and lactose hydrolysis. Bioprocess and Biosys-tems Engineering . 33, 1025–31.Thomas Hall, S.R., Turchetti, B., Buzzini, P., Branda, E., Boekhout, T., Theelen, B., Watson, K., 2010. Cold-adapted yeasts from Antarctica and Italian Alps-description of three novel species: Mrakia robertii sp. nov., Mrakia blollopis sp. nov. and Mrakiella niccombsii sp. nov. Extremophiles. 14, 47–59.Schena, L., Nigro, F., Pentimone, I., Ligorio, A., Ippolito, A., 2003. Control of postharvest rots of sweet cherries and table grapes with endophytic isolates of Aureobasidium pullulans. Postharvest Biology and Technology. 30, 209-220.Venturini, M.E., Oria, R., Blanco, D., 2002. Microflora of two varieties of sweet cherries: Burlat and Sweetheart. Food Microbiology. 19, 15–21.Valente, P., Ramos, J., Leoncini, O., 1999. Secuencing as a tool in yeast molecular taxonomy. Canadian Journal of Microbiology. 45, 949-958. White, T.J., Bruns, T.D., Lee, S.B., Taylor, J.W., 1990. Amplification and di-rect sequencing of fungal ribosomal DNA for phylogenetics. En Innis, M.A., Gelfand, D.H., Sninsky, J.J., White, T.J. (Eds), PCR protocols: A guide to the Methods and Applications, New York. pp. 315-322.[ Ciencia y tecnología ]

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