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Rev. Protección Veg. Vol. 25 No. 3 (2010): 137-149

Artículo Reseña Pasteuria penetrans COMO AGENTE DE CONTROL BIOLÓGICO DE Meloidogyne spp.

Lucila Gómez*, Hortensia Gandarilla**, Mayra G. Rodríguez* *Centro Nacional de Sanidad Agropecuaria (CENSA). Apartado 10. San José de las Lajas, La Habana, Cuba. Correo electrónico: [email protected]; **Laboratorio Central de Cuarentena Vegetal (LCCV). Ayuntamiento No 231 e/ Lombillo y San Pedro, Plaza de la Revolución, Cuidad de La Habana, Cuba

RESUMEN: El objetivo de esta reseña es hacer una recopilación de la información más reciente de la biología, ecología y potencialidades de Pasteuria penetrans y otras especies del género como agente de control biológico. P. p enet r a ns es una formadora de endosporas y micelio, parásito obligado de nematodos del género Meloidogyne. En los últimos años muchos han sido los progresos para entender su biología e importancia como agente de control biológico de nematodos formadores de agallas en el suelo. Las especies del género Pasteuria, están ampliamente distribuida a nivel mundial y han sido informadas, en al menos, 80 países infectando 323 especies de nematodos pertenecientes a 116 géneros que incluyen nematodos de vida libre, fitoparásitos y nematodos entomopatógenos. La temperatura y las condiciones físico-químicas, así como los factores bióticos del suelo desempeñan una importante función en su biología y patogenicidad. El cultivo in vitro de la bacteria no ha sido exitoso hasta el presente, por lo que las producciones de endosporas a gran escala se realizan en sistemas in vivo. Las potencialidades de P. p ene t r a n s en el manejo de poblaciones de Meliodogyne spp., así como su función en los suelos supresores son examinados en esta reseña. (Palabras clave: Pasteuria penetrans; Meloidogyne spp.; control biológico; ecología; mecanismos de adhesión)

Pasteuria penetrans AS A BIOLOGICAL CONTROL AGENT OF Meloidogyne spp.

ABSTRACT: The objective of this paper is to summarize the current knowledge of the biology, ecology and potentialities of P. p ene t r a n s and others Pasteuria members as biological control agents Pasteuria penetrans is a mycelial, endospore-forming, bacterial parasite that has shown great potential as a biological control agent of root-knot . Considerable progress has been made during the last years in understanding its biology and importance as an agent capable of effectively suppressing root-knot nematodes in field soil. Pasteuria spp. are distributed worldwide and have been reported from 80 countries, parasitizing 323 species belonging to 116 genera of free-living, predatory, plant-parasitic, and entomopathogenic nematodes. Temperature and physico- chemical conditions, as well as biological factors in the soil play an important role in their biology and pathogenesis. Artificial cultivation of P. p ene t r a ns has met with limited success; large-scale production of endospores depends on in vivo cultivation. The potentialities of P. p enet ra ns in management of Meloidogyne spp. populations are also examined in this review. (Key words: Pasteuria penetrans; Meloidogyne spp.; biological control; ecology; adhesion mechanisms) 138

INTRODUCCIÓN da Pasteuria penetrans (ex Thorne) Sayre y Starr, de- bido a su parecido con el actinomycete Pasteuria Las especies del género Pasteuria Metchnikoff, se ramosa Metchnikoff, parásito de magna han estudiado por ser parásitos obligados de Straus (14). fitonematodos y poseer potencialidades como agen- tes del control biológico, no solo por su agresividad En la actualidad la taxonomía dentro del género sino también por su rusticidad. Observaciones de cam- Pasteuria está basada fundamentalmente en caracte- po (1,2,3) y experimentos en invernaderos y rísticas morfológicas y patológicas, incluyendo el ta- microparcelas (4,5) demuestran que estos organismos maño y forma de los esporangios y las endosporas, pueden proporcionar un control efectivo de nematodos sus estructuras moleculares, ciclo de vida y rango de parásitos de plantas, solos y combinados con otras hospedante. A través del análisis comparativo de la tácticas de manejo. Pasteuria spp., ha sido informada porción de genes 16S rDNA para clarificar su taxono- en una variedad de especies de nematodos mía y filogenia se ha podido mostrar que los genes de hospedantes (>300) y en diversos ambientes con dife- Pasteuria son un miembro engranado en una rama de rentes condiciones climáticas a nivel mundial (6,7). Su las Eubacterias Gram-positivas de Clostridium-Bacillus- alta especificidad de hospedante y su naturaleza de Streptococcus y que Pasteuria está más relacionada parásitos obligados (8), han imposibilitado que sean con los miembros de la familia que cultivadas in vitro (9). No obstante, las ventajas que con los Actinomycetales (15). ofrece y sus atributos como agentes biocontroles, han Charles et al. (15) secuenciaron el genoma de P. constituido las bases para el desarrollo de investiga- penetrans, realizando un análisis a nivel de ciones que conlleven a su inclusión en los programas aminoácidos, usando la concatenación de 40 genes de manejo integrado de fitonematodos. El objetivo de conservados e identificaron P. penetrans como un esta reseña es hacer una recopilación de la informa- ancestro de Bacillus spp. Davies (16) observó una ción más reciente de la biología, ecología y potenciali- colinealidad genómica significativa entre P. penetrans dades de Pasteuria penetrans como agente de con- y Bacillus subtilis (Ehrenberg) Cohn en una larga se- trol biológico. cuencia contigua de genes. El resultado sugirió que la bacteria pudiera haber evolucionado a partir de una PARTE ESPECIAL bacteria simbiótica ancestral asociada a los nematodos, posiblemente cuando los nematodos formadores de Reseña histórica del género Pasteuria agallas evolucionaron a la alta especialización como parásitos de plantas (15). Los miembros del grupo Pasteuria son formadoras de micelio y endosporas, parásitas obliga- Existen seis especies nominales dentro del géne- das de nematodos y pulgas acuáticas Las especies ro. Entre ellas, (Metchnikoff) Starr et del género están ampliamente distribuidas a nivel mun- al. (especie tipo) que parasita las pulgas acuáticas dial. Se han informado infectando un amplio número (: Daphnidae). Las otras cinco son parásitos de especies de nematodos incluyendo fitoparásitos y de nematodos. Estas son: Pasteuria penetrans, rela- de vida libre. La mayoría de los fitoparásitos de impor- cionada con nematodos formadores de agallas tancia económica se han observado parasitados por (Meloidogyne spp.), Pasteuria thornei Starr y Sayre, estas bacterias (10). que parasita especies de nematodos lesionadores ( spp.) (17), (Sayre La ubicación taxonómica del grupo ha sufrido algu- et al.) Noel et al., encontrada parasitando nematodos nos cambios desde su primer informe realizado por de quistes de los géneros Schmidt y Cobb (11), quien la observó parasitando el nematodo Globodera Skarbilovich (18), Pasteuria usgae sp. nov., Dorylaimus bulbiferus Cobb y la describió como un que parasita el nematodo de daga Belonolaimus protozoo. Micoletzky (12), sugirió su emplazamiento longicaudatus Rau (19) y recientemente Bishop et al. en Duboscqia Perez, en 1925. No fue hasta mediados (20), describió una nueva especie que parasita de los 70 cuando un parásito de Pratylechus pratensis Meloidogyne ardenensis Santos nombrada Pasteuria (de Man) Filipjev, nombrado Duboscqia penetrans, con hartismeri Bishop et al. características similares al descrito por Micoletzky, fue examinado al microscopio electrónico y reconocido De todas las especies de Pasteuria la más estu- como una bacteria, no como un protozoo, y fue nom- diada hasta el momento por sus potencialidades como brado Bacillus penetrans (Thorne) Mankau (13). Sin agente de control biológico ha sido P. penetrans. Sin embargo, B. penetrans no fue reconocido en la lista embargo, su incapacidad para ser reproducida masi- aprobada de bacterias. Posteriormente, fue renombra- vamente in vitro ha frenado su desarrollo como produc-

Rev. Protección Veg. Vol. 25 No. 3 (2010) 139 to comercial (21). No obstante, para su introducción al de un tubo germinativo que atraviesa la pared del cuer- ambiente del suelo en los estudios de campo y po del nematodo. En el pseudoceloma, comienza la microparcelas, se emplea el polvo de raíces secas in- formación de colonias primarias que tienen forma de festadas con la bacteria, basado en el método pro- coliflor o ramilletes de uvas alongadas. Las colonias puesto por Stirling y Wachtel (22). hijas son formadas a partir de la elongación de las colonias madres y producen a su vez agrupaciones de Su uso también ha estado limitado por la especifi- esporangios. Las hifas terminales del micelio se alar- cidad de los aislamientos a especies y poblaciones gan para formar los esporangios y estos dan origen a del género Meloidogyne Göldi. Algunos aislamientos las endosporas que llenan todo el cuerpo de las hem- de P. penetrans se adhieren a una determinada espe- bras de Meloidogyne spp. Finalmente, el sistema cie de nematodos formadores de agallas, mientras que reproductivo de las hembras se degenera y las otras son compatibles con otras especies o poblacio- endosporas maduras son liberadas al suelo (28). nes de una misma especie dentro de este mismo gé- nero de nematodos (23). Es por eso que numerosos El ciclo de vida se completa en un tiempo relativa- estudios han estado encaminados a dilucidar la natu- mente corto (18-20 días) y depende de la temperatura raleza de la especificidad de hospedante de los aisla- (29). Más de dos millones de endosporas son produci- mientos de P. p ene tr an s, con vistas a mejorar las habi- das dentro de una hembra de Meloidogyne parasitada lidades de la bacteria para su uso como agente (4). Algunas veces los machos también han sido en- biocontrol. contrados completamente llenos de endosporas, los cuales después de su muerte, al igual que las hem- BIOLOGÍA bras, se descomponen y propician la liberación de la bacteria al suelo. Hartz y Dickson (30) observaron Ciclo de vida de Pasteuria penetrans machos de M. arenaria (Neal) Chitwood raza 1 llenos de endosporas maduras de P. penetrans, en raíces de Según Davies et al. (24), el primer paso del proce- tomate infestadas, previamente incubadas a tempera- so de infección ocurre cuando las endosporas se ad- turas mayores de 35oC. Estos investigadores sugirie- hieren a la cutícula del nematodo. Las endosporas son ron que esto puede haber sido el resultado de una in- estructuras unicelulares, no móviles, que se deposi- versión del sexo porque el 80% de los machos tan en el suelo y son capaces de adherirse a la cutí- parasitados tenían dos gónadas y el 20 % restante cula de un nematodo hospedante que entre en sus tenían una sola y no estaban parasitados por la bacte- dominios. Una o cientos de endosporas pueden adhe- ria. rirse a la cutícula de la larva del segundo estado, sin embargo una sola es suficiente para infectar a su Especificidad de hospedante y mecanismos de ad- hospedante (10). hesión Stirling (25), informó que se requiere más de cinco Los nematodos hospedantes de Pasteuria incluyen esporas por nematodos para asegurar un 90 % de in- aproximadamente 323 especies, pertenecientes a 116 fección. Rao et al. (26) observaron que de una y dos géneros, distribuidos en 80 países de los cinco conti- esporas por larva de Meloidogyne incognita (Kofoid y nentes, incluidas varias islas de los océanos Atlánti- White) Chitwood se alcanzaba el 20 y el 28 % de hem- co, Pacífico e Índico (8). Estas especies de nematodos bras infectadas respectivamente; un 40 % con juveni- poseen hábitos de alimentación distintos y ciclo de les que presentaban tres a cinco esporas y el 64% a vida que varían en su duración. La presión de selec- partir de 8–12 esporas por juveniles infestivos. Kariuki ción favorece a la bacteria cuya fisiología se asemeja et al. (27), demostraron que a medida que aumenta el a la de su nematodo hospedante. Según Stirling (23), grado de adhesión el porcentaje de juveniles que pene- poblaciones individuales de esta bacteria exhiben una tran la raíz disminuye, debido fundamentalmente a que gama restringida de hospedantes. Esta íntima relación los juveniles con muchas esporas adheridas a su cuer- sugiere que el género Pausteria puede contener innu- po se debilitan y retardan el encuentro con sus plantas merables especies. La posibilidad de la existencia de hospedantes. biotipos y razas ha sido informada por diferentes in- vestigadores (18). El desarrollo de la bacteria ocurre, la mayoría de las veces, en sincronía con el desarrollo de los Estudios recientes han propuesto que cuando ocu- nematodos agalleros dentro del sistema radical. Las rren infecciones naturales, la selección mutua produ- esporas germinan una vez que el nematodo penetra a ce un balance dinámico entre la bacteria y los la raíz de una planta hospedante y comienza a alimen- nematodos formadores de agallas, donde los niveles tarse. El proceso de infección involucra la formación de infección son raramente supresivos (31). Sin em-

Rev. Protección Veg. Vol. 25 No. 3 (2010) 140 bargo, la introducción de un aislamiento exótico de P. reproduce por partenogénesis meiótica facultativa y P. penetrans con diferentes perfiles de adhesión, puede penetrans. Los resultados sugieren que la progenie de- perturbar este balance, resultando en un incremento rivada de un juvenil individual puede diferir en la adhe- considerable de la proporción de juveniles infestivos y sión de las esporas en especies de nematodos sexua- hembras infectadas, un incremento del rendimiento de les y asexuales, lo cual indica que los mecanismos las esporas y una alta supresión de las poblaciones especiales que producen estas diferencias funcionales de nematodos formadores de agallas (31). Carneiro et en la superficie de la cutícula pueden haber evoluciona- al. (32) encontraron una alta variabilidad entre aisla- do en los nematodos sexuales y asexuales como una mientos de P. penetrans procedentes de diferentes re- estrategia para evadir las infecciones por el hiperparásito. giones geográficas frente a diferentes especies y po- La naturaleza de la adhesión de las esporas de P. blaciones de Meloidogyne. Los aislamientos mostra- penetrans a las superficies de los juveniles de ron patogenicidad frente a Meloidogyne incognita, M. Meloidogyne (J ) no ha sido completamente dilucida- arenaria y M. paranaensis n. sp.; sin embargo, fueron 2 da, aun cuando numerosos investigaciones han esta- incompatibles con M. graminicola Golden y Birchfield do encaminadas a explicar los procesos asociados a y M. mayaguensis Rammah. El aislamiento P8 de P. la unión inicial de las endosporas a sus respectivos penetrans, cultivado dos veces en M. javanica (Treub) hospedantes (33). Chitwood fue más agresivo contra esta especie que contra su hospedante original M. exigua Goeldi. Estos En este sentido, las pruebas de adhesión y de resultados evidenciaron que las poblaciones de infectividad han demostrado la especificidad de adhe- Meloidogyne pueden, algunas veces influir en la espe- sión de las endosporas a la cutícula de los nematodos cificidad de hospedantes de los aislamientos de P. (35). Los pre-tratamientos de los juveniles de penetrans. Meloidogyne spp., y de las endosporas de P. pen etra ns con una lectina aglutinina de germen de trigo y diferen- Se ha demostrado que la adhesión de las esporas a tes enzimas como proteasas, muramidasas y los juveniles varía en y entre las poblaciones de la bac- peptinasas, redujeron la adhesión de las endosporas a teria. Esta variabilidad se ha atribuido a diferencias en la los J , demostrándose la implicación de carbohidratos composición superficial de las diferentes especies, ra- 2 y proteínas en el proceso de adhesión. Los estudios zas y poblaciones de nematodos, así como a la hetero- han conducido a un modelo donde un carbohidrato pre- geneidad de la superficie de las endosporas (17). sente en la superficie de la endospora se une a una Una explicación para el aparente cambio del grado lectina receptora que se encuentra en la cutícula del de especificidad es que las poblaciones de campo de nematodo hospedante. Se piensa que las fibras que P. penetrans son genéticamente heterogéneas, ocu- rodean el centro de la endospora son las responsables rriendo una selección cuando algunas endosporas que de la adhesión. Estas fibras son glicoproteínas solu- se adhieren mejor a una determinada población de bles, reconocidas como beta mercaptoetanol (BME), nematodo produce grandes cantidades de endosporas que contienen altos niveles de N-acetilglucosamina (36). que predominan en la próxima generación de ese ais- Este compuesto está presente en la superficie de la lamiento de la bacteria (24). espora y se ha encontrado involucrada en la adhesión, interactuando con un receptor de la cutícula de los Una explicación alternativa para este fenómeno es nematodos (37). No obstante, la naturaleza de los re- que el nematodo hospedante induce una adaptación ceptores de la cutícula de los nematodos para la adhe- de la bacteria que se desarrolla en su interior, de forma sión de P. penetrans es ambigua (36), por lo que se tal que la progenie presenta una mejor habilidad para requieren de otros análisis moleculares de los compo- infectar un hospedante en particular (33). nentes de la cutícula de los nematodos involucrados La mayoría de los estudios se han enfocado en las en el proceso de adhesión para dilucidar estos meca- interacciones de P. pe net ran s con los nematodos nismos de manera más detallada. Por su parte, Preston formadores de agallas que se reproducen et al. (38), informaron la distribución de un epitopo aso- partenogenéticamente M. incognita, M. javanica y M. ciado a la adhesión sobre polipéptidos de diferentes arenaria Chitwood. Recientemente las investigaciones aislamientos de Pasteuria que proporcionó avances han revelado que las endosporas también se adhieren para diferenciar especies y biotipos con preferencias a M. hapla (17), una especie que puede reproducirse de hospedantes específicos. por anfimixis. Kariuki et al. (2) demostraron que el número de Davies et al. (34), encontraron una diferencia endosporas adheridas a los juveniles infestivos resul- interactiva específica entre M. incognita, que se repro- tan importante para la penetración de estos a la raíz, duce por partenogénesis obligada, M hapla, que se así como también en la fecundidad de los nematodos.

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Duponnois et al. (39), caracterizaron aislamientos de P. esporas adheridas en la cutícula de los J2 de M. arenaria penetrans de diferentes regiones climáticas por la hete- sobre el grado de penetración de estos a la raíz de una rogeneidad de la superficie de las endosporas utilizan- planta hospedante y encontraron que en la medida en do anticuerpos monoclonales y por la habilidad de las que aumenta el nivel de adhesión de las esporas a los endosporas de adherirse a diferentes poblaciones de J2 la penetración de estas larvas a la raíz decrece. Meloidogyne spp. Estos autores no encontraron una clara Solamente fue necesario la adhesión de 3,5 esporas relación entre la heterogeneidad de la superficie de las por J2 para reducir la habilidad de M. arenaria para pe- endosporas de los aislamientos de P. penetrans y su netrar la raíz. Estos resultados dan valor a la hipótesis habilidad para adherirse a la cutícula de diferentes po- de que P. penetrans induce la supresividad del suelo blaciones de Meloidogyne y el nivel de control obtenido. mediante la interferencia con la penetración de los J2 a sus hospedantes (24). Según Carneiro et al. (32) la adhesión de las espo- ras a los juveniles no implica necesariamente la infec- ción y por tanto no puede ser este el único criterio para ECOLOGÍA evaluar la eficacia de los aislamientos, aun cuando este es obviamente, un paso importante en este proceso. La Existe variabilidad en la efectividad de las poblacio- evaluación del porcentaje de hembras infectadas con P. nes de P. penetrans procedentes de diversas regiones penetrans es la mejor aproximación para medir la dis- y condiciones agroclimáticas sobre diferentes pobla- minución de las poblaciones de Meloidogyne spp., por ciones de nematodos. Varios factores abióticos y este agente de biocontrol y constituye un criterio para bióticos están implicados en la actividad de P. la selección de aislados altamente patogénicos (40). penetrans para controlar a sus hospedantes. Función de la bacteria en los suelos supresores Temperatura de nematodos La temperatura es el factor de mayor importancia Algunos suelos son inhóspitos para los patógenos en las interacciones que ocurren entre P. penetrans y de plantas, limitando su supervivencia o crecimiento. sus hospedantes. Esta afecta la adhesión y Tales suelos son conocidos como suelo supresores germinación de las esporas, la patogenicidad y el de patógenos o enfermedades y se han encontrado en completamiento del ciclo de vida de la bacteria en el numerosas partes del mundo. La supresión ha sido pseudoceloma de los nematodos. definida como general o específica. En la supresión La bacteria y el nematodo responden de forma dife- general, a menudo se reduce el ataque de hongos y rente a la temperatura y muestran una divergencia en nematodos. En la específica, el establecimiento de un cuanto a sus umbrales de temperatura basal y a su solo cultivo (monocultivo) puede conducir a un incre- tasa de crecimiento. Así, la bacteria no produce espo- mento inicial de la enfermedad seguido de una decli- ras por debajo de 20º C, pero por encima de este um- nación espontánea de la misma. bral, la producción de esporas es mucho más rápida La supresión del suelo inducida por P. penetrans que la producción de huevos por parte del nematodo depende de la concentraciones de esporas y se mani- (30). Esta divergencia en la respuesta a la temperatura entre la bacteria y el nematodo tiene importantes fiesta en el nivel de penetración de los J2 y de la pérdi- da de fecundidad del nematodo (2). Se ha observado implicaciones epidemiológicas, ya que la eficacia de que en los suelos altamente infestados por nematodos P. penetrans como agente de control biológico a tem- que contienen P. penetrans comienzan a disminuir las peraturas próximas a 20ºC será limitada puesto que densidades poblacionales en la medida en que se su tasa de crecimiento es mucho más lenta que la del incrementa la población de la bacteria. Como conse- nematodo. Este hecho explicaría la mayor abundancia cuencia, el suelo se convierte finalmente en un suelo de la bacteria en zonas tropicales y subtropicales, con supresor. Cetintas y Dickson (41) informaron un incre- temperaturas medias más altas que en zonas de cli- mento poblacional de P. penetrans sobre M. arenaria ma templado. La temperatura óptima para la adhesión en un periodo de cuatro años y demostraron el alto de las endosporas y el desarrollo de P. penetrans so- bre M. incognita y M. arenaria es de 25-30oC (28, 30), nivel de supresividad de un suelo naturalmente infesta- o do por este nematodo con la presencia de P. pene trans. mientras que entre 15 y 20 C ocurren los más bajos niveles de adhesión y desarrollo (30). Por su parte Es importante destacar que las concentraciones Freitas (42), observó que los juveniles infestivos de M. de endosporas de P. penetrans en el ambiente del suelo arenaria no presentaron endosporas adheridas a sus es una clave importante para entender la función que cutículas después de ser incubados en un suelo infes- desempeña este organismo en los suelos supresores. tado por P. penetrans a 10oC ó a 50oC por cuatro días, Kariuki et al. (2) estudiaron el efecto de la cantidad de pues las temperaturas extremas, desfavorables para

Rev. Protección Veg. Vol. 25 No. 3 (2010) 142 el movimiento de los nematodos, pueden prevenir el A pesar de que la mayoría de las veces, P. contacto entre los dos organismos. La propia receptividad penetrans ha sido encontrada en los suelos con textu- de la cutícula de los nematodos a las endosporas es ra arenosa, también ha sido encontrada en otros tipos afectada por la temperatura. Freitas et al. (43), incuba- de suelos, muchos de ellos considerados supresores ron J2 de M. arenaria a diferentes temperaturas y cons- por la presencia de esta bacteria (42, 47). Sin embar- tataron que la mayor cantidad de endosporas se adhi- go, no cabe dudas que la distribución y eficacia de P. rieron a los J2 cuando estos fueron expuestos previa- penetrans varía no solamente de un tipo de suelo a mente a 30-35oC y que la adhesión decrece a 45°C, otro, sino también en un mismo tipo de suelo. Las hasta llegar a un mínimo después de la incubación a propiedades abióticas (capacidad de retención del 50oC. Tal decrecimiento es probablemente el resultado agua, aireación) de los suelos areno-arcillosos propor- de una solubilización o desnaturalización de los liga- cionan una mayor infección de los juveniles y desarro- mentos presentes en la cutícula de los nematodos (36). llo de P. penetrans que los suelos arenosos (48). Darban et al. (44), estudiaron el efecto de diferen- La estructura del suelo desempeñan una función tes esquemas de temperatura sobre el desarrollo de P. clave no solamente en la dispersión de las esporas de penetrans y el número de endosporas producidas. P. penetrans sino también en la movilidad de los juve- Estos autores encontraron que a temperatura cons- niles (48,49). Es posible que el movimiento de los tante de 26oC, el hiperparásito se reproduce más rápi- nematodos en el perfil del suelo sea uno de los facto- damente y las esporas alcanzan el estado de madu- res más importantes que favorezcan la adhesión de rez más tempranamente que cuando las temperaturas las endosporas a sus cutículas, donde los J2 más ac- fluctúan entre este rango. tivos tienen una mayor probabilidad de ponerse en con- tacto con las endosporas. Se conoce que las Recientemente se ha podido comprobar que el endosporas descienden con la percolación del agua, mayor grado de adhesión de las esporas y desarrollo de ahí que se incrementa la oportunidad de contacto de P. penetrans se alcanza a las temperaturas ópti- con los J (1). mas para el desarrollo de los nematodos y su planta 2 hospedante (45). Estos estudios cobran una mayor De igual manera, las alteraciones de las caracte- trascendencia en los sistemas de producción in vivo rísticas intrínsecas del suelo, pueden favorecer el con- de P. penetrans, ya que si el objetivo es la producción trol biológico de nematodos por la bacteria. Las tácti- masiva de endosporas, mantener el sistema de produc- cas culturales como la irrigación, preparación del sue- ción a las temperaturas óptimas para el crecimiento y lo, pueden mejorar la distribución de las esporas en el desarrollo de la planta hospedante puede proporcionar campo, aumentando las oportunidades de contacto un mejor crecimiento y desarrollo de la bacteria. entre ambos organismos. Suelo Humedad y pH La textura y estructura, así como la matriz del sue- Es muy escasa la información acerca de la influen- lo son factores importantes que actúan sobre el flujo y cia de la humedad y el pH sobre la adhesión de las absorción de las esporas. Dabiré et al. (29), sugieren endosporas y el desarrollo de P. p ene tr an s, pero se co- que las relaciones parasíticas entre P. penetrans y sus noce que las endosporas son resistentes a la deseca- hospedantes no solo están regidos por procesos denso ción. La actividad de los nematodos en el suelo se afec- dependientes como avizoraron Ciancio y Bourijate (46), ta en gran medida por las condiciones hídricas (50), es sino que también el suelo y el régimen hídrico desem- posible que estas también tengan una influencia sobre peñan una función importante en estas relaciones. el grado de adhesión de las esporas de P. penetrans a la cutícula de los nematodos. Sin embargo, los estu- En estudios de prospecciones la ocurrencia natu- dios sobre la humedad del suelo y la adhesión de las ral de P. penetrans estuvo algunas veces correlacionada esporas han producido resultados variables. con el tipo de suelo: por ejemplo, fue menos frecuente en suelos arenosos en Senegal (31) y más frecuente Se ha planteado que la adhesión de las esporas de en suelos loam arenosos en Sudáfrica (47). Dabiré y P. penetrans a los juveniles infestivos de M. incognita Mateille (48), recomendaron que el suelo ideal para el se incrementa con el aumento de la humedad del sue- mejor balance de absorción y retención de las esporas lo. El por ciento de esporas adheridas fue menor cuan- de P. penetrans eran los suelos arenosos con un 10- do el suelo presentó una humedad por debajo del 10% 30 % de arcilla. Las interacciones que ocurren en este que cuando estuvo por encima del 25% (48). Dabiré y suelo podrían ejercer un control directo sobre la dis- Mateille (48), informaron que en suelos arenosos, ca- persión y la capacidad de adhesión de las esporas a racterizados por la baja capacidad de retención del las cutículas de los nematodos. agua, una irrigación de 25 mL.día-1 no proporcionó su-

Rev. Protección Veg. Vol. 25 No. 3 (2010) 143 ficiente humedad para el incremento de las poblacio- Se han estudiado diferentes métodos para la repro- nes de M. javanica, aunque todos los J2 se contabiliza- ducción de la bacteria; sin embargo, en todos estos ron con esporas adheridas. Por otra parte, cuando este estudios los principales factores que afectan el núme- suelo fue irrigado adecuadamente las poblaciones de ro de endosporas producidas son: la densidad del este nematodo se incrementaron y a su vez se inóculo del nematodo, la especie de planta y el mo- incrementó el número de esporas adheridas a sus mento de recobrado de las endosporas. cutículas. Cuando el suelo fue intensamente irrigado Verdejo y Jaffee (55), cultivaron la bacteria sobre M. las esporas se perdieron debido a su dilución y javanica en cultiv os de tejidos de raíces transformadas percolación a la profundidad. con Agrobacterium rhizogenes, pero solo se reprodujo Los efectos del pH sobre P. penetrans son diver- una generación de endosporas. Las cutículas de las sos y de difícil interpretación. Sin embargo, al parecer hembras infectadas no llegaron a romperse y por lo el pH favorable para la adhesión de las endosporas a tanto las endosporas no se liberaron para iniciar un los nematodos hospedantes oscila de neutro a alcalino. nuevo ciclo. Según O’Brien (51), la adhesión de las endosporas de La reproducción de P. penetrans actualmente se P. penetrans a las cutículas de los juveniles infestivos realiza in vivo sobre las raíces de un cultivo suscepti- de M. incognita y M. arenaria no fue afectada por el pH ble infestadas por Meloidogyne sp. Para ello es nece- entre 4,5 y 8,5. Ratnasoma y Gowen (52), obtuvieron sario mantener las poblaciones de nematodos sobre una mayor adhesión de las endosporas extraídas de un cultivo hospedante en macetas donde se inocula la hembras infectadas y suspendidas en agua con pH 8, bacteria para su multiplicación. Las raíces infectadas que cuando usaron suspensiones de endosporas pro- se extraen de la maceta, se secan al sol y se muelen venientes de polvo de raíces en agua con pH 3,8. (22). Este polvo es el que se utiliza para la aplicación Afolabi et al. (53), estudiaron el potencial al campo. Un gramo de polvo de raíz puede contener electrostático de P. penetrans y encontraron que las aproximadamente 70-80 millones de endosporas. Con endosporas tienen cargas negativas, donde la mayor niveles de aplicación de 106 endosporas.kg de suelo-1 carga negativa ocurre en pH 7 y se reduce en la medi- se obtiene alrededor del 95% de efectividad en el con- da en que el pH se aleja de la neutralidad. Como los trol de las poblaciones de Meloidogyne spp., con un nematodos también tienen cargas negativas, se espe- incremento del 30 % en los rendimientos de los culti- raba que existiera una repulsión entre las endospora y vos (56). Carneiro et al. (40), obtuvieron altos niveles de los nematodos, sin embargo ocurre una adhesión na- control de M. incognita en cafeto e incrementaron los tural entre estos organismos. niveles de P. p ene tr an s en el tiempo, utilizando peque- ñas cantidades del polvo de raíces (0,5-5 g.planta-1), De estos resultados se puede concluir que otras con una concentración de 106 y 107 endosporas por fuerzas, como fuerzas hidrofóbicas de atracción y semillero. electrostáticas de repulsión, se encuentran involucradas en el proceso de reconocimiento y adhesión de las Sharma y Stirling (57) recomendaron un periodo de endosporas a las cutículas de los nematodos y que la colecta de las endosporas maduras entre 7-8 sema- función del pH todavía necesita ser elucidada. nas a temperaturas de 20-30 oC, basados en los estu- dios realizados por Stirling (28). El rendimiento de las PRODUCCIÓN MASIVA DE P. penetrans esporas es generalmente expresado en términos del número de esporas por peso seco de raíz y dependerá Existen problemas prácticos y técnicos asociados del número de nematodos infectados por P. penetrans a la reproducción masiva de P. penetrans para su uso en el sistema radical. en campo. El mayor impedimento para su uso comer- Darban et al. (4), informaron que a través de la re- cial como producto para el control de nematodos ha producción en sistemas in vivo en casas de cristal se sido la imposibilidad de su crecimiento en ausencia del puede obtener una producción máxima de endosporas nematodo hospedante, impidiendo su uso a gran esca- superior a 2x106 esporas.hembra-1 y que la producción la con métodos de bajos costos de producción (9). de esporas depende de la duración del crecimiento de Recientemente se ha informado la reproducción las hembras de nematodo hospedante, la cual conti- masiva in vitro de varias cepas de Pasteuria en fer- núa incrementado su tamaño a partir de las 12 sema- mentación líquida utilizando un medio de cultivo que nas si la planta hospedante se mantiene saludable. contiene tejidos viables del nematodo Belonolaimus Estos autores concluyen que para lograr altas produc- longicaudatus Rau y que puede ser utilizada también ciones de endosporas es mejor mantener las condi- para el control de especies de Meloidogyne (54). ciones óptimas de temperatura para el sistema de pro-

Rev. Protección Veg. Vol. 25 No. 3 (2010) 144 ducción del cultivo hospedante que para el crecimien- Pasteuria penetrans se puede aplicar en combina- to y desarrollo del hiperparásito. ción con productos químicos sintéticos para el control de nematodos (25). Sin embargo, no en todos los POTENCIALIDADES DE P. penetrans EN casos, la viabilidad de las esporas adheridas a la cutí- EL MANEJO DE Meloidogyne spp. cula de los nematodos ha sido estudiada. La adhesión de las esporas después de haber sido expuestas a El manejo de los nematodos formadores de aga- nematicidas químicos, no implica que estas germinen, llas es extremadamente difícil. Según Whitehead (58), penetren o colonicen a los nematodos, dando lugar a se requiere de un 99, 9 % de control para prevenir un la formación de nuevas endosporas (42). incremento poblacional a niveles de daño, debido a Los nematicidas organofofato y carbamato tien- que las especies de Meloidogyne poseen un alto po- den a tener acción nematostática más que nematicida tencial reproductivo y un amplio rango de y a bajos niveles de aplicación generalmente ayudan hospedantes. Las pérdidas en cultivos como el toma- al control biológico prolongando la exposición de los te pueden ocurrir cuando las densidades poblacionales nematodos a sus antagonistas. Brown y Nordmeyer se encuentran en un rango de 0,1-1,0 nematodo por (63), demostraron que ocurre una reducción sinérgica cm3 de suelo (59). Gowen et al. (60) observaron que de las agallas inducidas por M. javanica con el uso las aplicaciones de P. p ene tr an s pueden no ejercer conjunto de P. p ene tr an s y los productos químicos un buen control cuando las condiciones son favora- carbofuran y aldicarb. En este estudio el carbamato bles para la reproducción del nematodo pero esta se utilizó a bajas concentraciones por lo que los au- puede ser muy útil cuando se usa en combinación tores sugirieron que esto pudo haber afectado el com- con otras tácticas de manejo. portamiento de los nematodos incrementándose su Según Stirling (61), existen dos estrategias de apli- movilidad en el suelo y por tanto las probabilidades cación de P. penetrans en el campo para el control de de contacto con las esporas de la bacteria. nematodos de agallas: la forma inundativa, que con- Kariuki y Dickson (2) demostraron que el fumigante siste en aplicaciones frecuentes y en grandes núme- 3-dicloropropeno (1,3-D) no produjo efectos adversos a ros de endosporas para reducir una población de la bacteria sin embargo, si lo tuvo la aplicación al sue- nematodo de forma directa e inmediata. Esta estrate- lo de cloropicrina. Las diferencias obtenidas entre los gia requiere de medios más rápidos y baratos para la tratamientos con 1,3-D y P. penetrans con los no trata- reproducción masiva de la bacteria. La otra forma de dos puden estar atribuidos cuando el 1,3-D es aplica- aplicación es la inoculativa, en la que se aplica al cam- do al suelo, ya que muere un alto porcentaje de juveni- po un número relativamente bajo de endosporas y ocu- les infestivos presentes en los primeros 0-20 cm de rre un crecimiento rápido de sus densidades profundidad, limitando de esta forma el desarrollo del poblacionales en el suelo. hiperparásito. Sin embargo, la cloropicriana interfiere Para las aplicaciones inundativas es necesario se- con el desarrollo de P. penetrans dentro de las hem- leccionar poblaciones de P. penetrans con amplio es- bras de M. arenaria. Freitas et al. (55), no encontraron pectro de hospedantes o aplicar mezclas de aisla- ninguna hembra de Meloidogyne spp. con endosporas mientos variados para contraponer la diversidad de de P. penetrans cuando se aplicó cloropicrina en un poblaciones de nematodos de agallas, frecuentemente 100 % o en un 33 % bajo mantas de polietileno en el en el suelo (62). Esta especificidad debe tenerse en cultivo del tomate. El modo de acción exacto de la cuenta en la forma de aplicación inoculativa, ya que cloropicrina sobre P. penetrans no se ha dilucidado se requiere de más tiempo para que ocurra la selec- hasta el momento. ción natural, de esta forma las endosporas específi- El uso de P. penetrans con microorganismos ha cas para una determinada población de Meloidogyne dado muestras prometedoras para el desarrollo del presente en un área dada, se multiplicaran en su pro- control biológico de nematodos. La aplicación de P genie y será más eficiente en el control de las diver- penetrans con hongos nematófagos ha tenido éxito en sas poblaciones de Melodogyne spp. la disminución de la multiplicación de los nematodos, En ambas estrategias, el polvo de raíces puede ser así como también en el mejoramiento de las condicio- aplicado directamente al suelo e incorporado con al- nes que favorecen el crecimiento de los cultivos. gún implemento agrícola, en suspensiones acuosas Los efectos aditivos y sinérgicos de P. penetrans y aplicado sobre la superficie del suelo con pulverizador hongos nematófagos para el control de nematodos manual o motorizado, o a través del agua de regadío. formadores de agallas fue constatado en casas de ve-

Rev. Protección Veg. Vol. 25 No. 3 (2010) 145 getación y en campo. De Leij et al. (64) observaron incrementó su población asegurando la disminución que P. penetrans y Pochonia chlamydosporia (Goddard) de la población del nematodo formador de agalla. Zare y Gams tienen modos de acción complementa- La solarización del suelo con plástico transparente rios, ya que el hongo afecta las hembras y huevos y la inactiva los nematodos presentes en las capas super- bacteria actúa sobre los juveniles infestivos que consi- ficiales del suelo, pero en las capas más profundas los guen escapar a la acción del hongo. juveniles infestivos de Meloidogyne spp., tienden a au- De igual forma Talavera et al. (65) demostraron el mentar su actividad y movimiento (67). Este efecto re- efecto beneficioso de las aplicaciones conjuntas de P. sulta ser mejor para el contacto y adhesión de las penetrans y hongos micorrízicos arbusculares. Cuan- endosporas de P. p en et ra ns a los juveniles infestiv os y do ambos organismos fueron aplicados al suelo infes- se ha comprobado que los suelos solarizados permi- tado por M. incognita se observó una disminución sig- ten el aumento de las densidades poblacionales de la nificativa de las poblaciones del nematodo y el aumen- bacteria sin un aumento de las densidades to del crecimiento del cultivo del tomate y su toleran- poblacionales del nematodo hospedante (68). Durante cia a las infestaciones por estos nematodos. El efecto un experimento de campo en la Florida, Freitas (42) de la tolerancia de los cultivos hospedantes de M. observó que la temperatura media diaria del suelo de incognita con las aplicaciones de Glumus sp. ha sido 41oC a 20 cm de profundidad no tuvo un efecto perjudi- informado por numerosos investigadores. Gómez et al. cial sobre P. penetrans posibilitando el uso de este (66), sugieren que la micorrización a través de la método conjuntamente con la bacteria. peletización de la semilla, pudiera proporcionar una Por otro lado, se debe tener especial cuidado cuan- mayor tolerancia de los cultivos susceptibles a M. do se combina la solarización con la adición de mate- inocgnita, debido a que, aun cuando estos nematodos riales orgánicos (biosolarizacion), pues no siempre el aumentaron sus poblaciones en las raíces del cultivo resultado es favorable para que ocurra la adhesión de hospedante, la micorrización favoreció la capacidad las endosporas de la bacteria a la cutícula de los de exploración de las raíces en el suelo, la adsorción nematodos. La biosolarización acelera la descompo- de nutrientes y el crecimiento vegetativo del cultivo. Es sición de los residuos orgánicos y libera productos tóxi- posible que estas interacciones también favorezcan el cos como alcoholes, aldehídos e isotieosanatos (en el contacto de P. penetrans con sus hospedantes en el caso de las brasicaseas) que actúan como nematicidas suelo al haber mayor disponibilidad de larvas a las cua- pero también son perjudiciales para el desarrollo de P. les adherirse. penetrans (42). Es posible que además de los efectos Algunas bacterias de la rizofora también pueden de los diferentes compuestos que se liberan durante el promover el desarrollo P. penetrans y su efecto anta- proceso de descomposición de la materia orgánica en gonista contra los nematodos formadores de agallas. el suelo, existan otros mecanismos que están impli- Estos organismos pueden modificar la estructura del cados en el proceso de reconocimiento y parasitismo exosporium relacionada con sus características de la bacteria a sus hospedantes. hidrofóbicas, incrementando la adhesión de las espo- ras de P. penetrans a la cutícula de los nematodos. En CONSIDERACIONES GENERALES este sentido Dabiré et al. (49) informaron que la pro- porción de juveniles infectados con P. penetrans se En la actualidad un gran número de proyectos de incrementó en un suelo inoculado con Pseudomonas investigación están encaminados en lograr el desarro- mendocina Palleroni. llo de tácticas que permitan el manejo de las poblacio- El efecto potencial del uso de enmiendas orgáni- nes de nematodos formadores de agallas en diversos cas y P. penetrans ha sido evaluado con diversos re- agroecosistemas a nivel mundial. La aplicación del sultados. Las aplicaciones de material orgánica al suelo control biológico como única medida de manejo no pro- no siempre brindaron un efecto positivo con respecto a piciará la disminución de las poblaciones de nematodos la bacteria, sin embargo, Javed et al. (5) demostraron por debajo del umbral de daño económico; es necesa- que el efecto combinado de la aplicación de dos ria la integración armónica e inteligente de diferentes formulaciones de nim (Azadirachta indica A. Juss) (ho- tácticas de manejo. Sin embargo, lograr este objetivo jas y pasta) con P. penetrans resultaron favorables es extremadamente difícil debido a las irregularidades para obtener un control efectivo de poblaciones de M. y variaciones producidas por la influencia de muchos javanica en tomate hasta un tercer ciclo de este culti- factores que interactúan con los nematodos, sus vo. En este sentido las aplicaciones de nim favorecie- hospedantes y sus enemigos naturales en los diver- ron el crecimiento de los cultivos debido al efecto adi- sos tipos de suelo. La carencia de conocimiento deta- tivo de la materia orgánica, toda vez que la bacteria llado de estas interacciones es el principal factor que

Rev. Protección Veg. Vol. 25 No. 3 (2010) 146 limita el uso efectivo de los agentes de control biológi- 4. Darban DA, Pembroke Barbara, Gowen SR. The co para el manejo de los nematodos. relationships of time and temperature to body Pasteuria penetrans ha demostrado su efectividad weight and numbers of endospores in Pasteuria en la regulación de poblaciones de Meloidogyne spp. penetrans-infected en diversos agroecosistemas. El método de repro- females Nematology. 2004;6(1):33-36. ducción in vivo, ha proporcionado las cantidades de esporas necesarias para realizar los estudios que 5. Javed N, El-Hassan S, Gowen S, Pemproke hasta el presente han demostrado las potencialida- Barbara, Inam-ul-Haq M. The potential of des de P. penetrans como agente biocontrol, tanto en combining Pasteuria penetrans and neem condiciones de laboratorio como microparcelas, y para (Azadirachta indica) formulations as a entender parte de los mecanismos que intervienen en management system for root-knot nematodes on las interacciones con sus hospedantes en el suelo. tomato. Eur J Plant Pathol. 2008;120:53-60. Sin embargo, a pesar de las dificultades para ser re- producida in vitro, que han retardado su desarrollo a 6. Hewlett TE, Cox R, Dickson DW, Dunn RA. mayor escala, las investigaciones realizadas hasta Occurrence of Pasteuria spp. in Florida. el presente avizoran su desarrollo eminente como un Supplement to Journal of Nematology. bioproducto comercial de gran efectividad sobre los 1994;26(4S):616-619. nematodos fitoparásitos de mayor importancia eco- 7. Stirling GR. Biological control of plant parasitic nómica a nivel mundial. nematodes. En: Poinar GO, Jansson HB, editors. En Cuba los estudios de prospección de esta bac- Diseases of nematodes, vol. II. Boca Raton, FL: teria no se han desarrollado pero se conoce de su exis- CRC Press; 1988. p. 93-139. tencia en algunos suelos de la provincia Ciudad de La Habana donde fue encontrada parasitando M. incognita 8. Chen ZX, Dickson DW. Review of Pasteuria en hortalizas y ornamentales (Gandarilla Hortensia, co- penetrans: Biology, ecology, and biological control municación personal)1, sin el desarrollo de investiga- potential. J Nematol. 1998;30:313-340. ciones posteriores. Basados en estos hallazgos y en la insuficiencia de agentes de control biológico en Cuba, 9. Bishop AH, Ellar DJ. Attempts to culture Pasteuria unido a la necesidad de buscar nuevas alternativas de penetrans in vitro. Biocontrol Sci Tech. manejo amigables con el ambiente, es necesario in- 1991;1:101-114. crementar los estudios de prospección y selección de 10.Bird DM, Opperman CH, Davies KG. Interactions poblaciones autóctonas de la bacteria con vistas a su futura incorporación a las estrategias de manejo de between bacteria and plant-parasitic nematodes: nematodos desarrolladas en el país, donde Meloidogyne now and then. Int J Parasitol. 2003;33:1269-1276. spp., representa una de las plagas de mayor importan- 11.Cobb NA. Fungus maladies of the sugar cane, with cia económica. Este artículo es una contribución al notes on associated insects and nematodes. 2nd ed. conocimiento de P. p enetra ns para el desarrollo de este Honolulu: Hawaiian Sugar Planters Association agente de biocontrol en Cuba. 1906. REFERENCIAS 12.Micoletzky H. Die freilebenden Susswasser und Moornematoden Danemarks. Copenhagen: Host 1. Cetintas R, Dickson DW. Distribution and and Son. 1925. Downward Movement of Pasteuria penetrans in Field Soil. J Nematol. 2005;37(2):155-160. 13.Mankau R. Bacillus penetrans n. comb. causing a virulent disease of plant-parasitic nematodes. J 2. Kariuki GM, Dickson DW. Transfer and Invertebr Pathol. 1975;26:333-339. Development of Pasteuria penetrans. J Nematol. 14.Metchnikoff, E. Pasteuria ramosa, un représentant 2007;39(1):55-61. des bactéries à division longitudinale. Ann l’Instit 3. Tian B, Yang J, Zhang K-Q. Transfer and Pasteur. 1888;2:165-170. Development of Pasteuria penetrans. J Nematol. 2007;39(1):55-61.

1 Dra. Hortensia Gandarilla. Laboratorio de Nematología. Laboratorio Central de Cuarentena. Ciudad de La Habana. Cuba.

Rev. Protección Veg. Vol. 25 No. 3 (2010) 147

15.Charles L, Carbone I, Davies KG, Bird D, Burke 25.Stirling GR. Biological control of Meloidogyne M, Kerry BR, et al. Phylogenetic Analysis of javanica with Bacillus penetrans. Phytopathology. Pasteuria penetrans by Use of Multiple Genetic 1984;74:55-60. Loci. J Bacteriol. 2005;187(16):5700-5708. 26.Rao SM, Kerry BR, Gowen SR, Buorne MJ, Reddy 16.Davies KG. Interactions between nematodes and P. Management of Meloidogyine incognita in microorganisms: bridging ecological and molecular tomato nurseries by intgration of Glomus approaches. Adv Appl Microbiol. 2005;57:53-78. deserticola with Verticillium chlamydosporium . J Plant Dis Protection. 1997;105(1):58-63. 17.Sayre RM, Starr MP, Golden AM, Wergin WP, Endo BY. Comparison of Pasteuria penetrans from 27.Kariuki GM, Brito JA, Dickson DW. Effercts of Meloidogyne incognita with a related mycelial Pasteuria penetrans endospore rate of attachment and endospore-forming bacterial parasite from on root penetration and fecundity of Meloidogyne Pratylenchus brachyurus. Proc Helminthol Soc arenaria Raza 1. Nematropica. 2006;36(2):261-267. Wash. 1988;55:28-49. 28.Stirling GR. Effect of temperature on infection of 18.Sayre RM, Wergin WP, Schmidt JM, Starr MP. Meloidogyne javanica by Bacillus penetrans. Pasteuria nishizawae sp. nov., a mycelial and Nematologica. 1981;27:458-462. endospore-forming bacterium parasitic on cyst 29.Dabiré KR, Ndiaye S, Mounport D, Mateille T. nematodes of genera Heterodera and Globodera. Relationships between abiotic soil factors and Res Microbiol. 1991;142:551-564. epidemiology of the biocontrol bacterium Pasteuria 19.Giblin-Davis R M. Williams DS, Bekal S, Dickson penetrans in a root-knot nematode Meloidogyne DW, Brito JA, Becker JO, Preston JF. Candidatus javanica-infested Weld. Biological Control. Pasteuria usgae sp. nov., an obligate endoparasite 2007;40:22-29 of the phytoparasitic nematode Belonolaimus 30.Hatz B, Dickson DW. Effect of temperature on longicaudatus. Internat J Syst Evol Microbiol. attachment, development, and interaction of 2003;53:197-200. Pasteuria penetrans on Meloidogyne arenaria. 20.Bishop AH, Gowen SR, Pembroke Barbara, Trotter J Nematol. 1992;24:512-521. JR. Morphological and molecular characteristics 31.Trudgill DL, Bala G, Blok VC, Daudi A, Davies of a new species of Pasteuria parasitic on KG, Gowen SH, et al. The importance of tropical Meloidogyne ardenensis. J Invertebr Pathol. root-knot nematode (Meloidogyne spp.) and 2007;96:28-33. factors affecting the utility of Pasteuria penetrans 21.Dong LQ, Zhang KQ. Microbial control of plant- as a biocontrol agent. Nematology. 2000;2:823-845. parasitic nematodes: a five-party interaction. Plant 32.Carneiro, Regina MDG, Tigano MS, Lopes Jorge Soil. 2006;288:31-45. C, Oliveira Teixeira AC, Cordeiro MC. Selection 22.Stirling GR, Wachtel MF. Mass production of and polymorphism of Pasteuria penetrans isolates Bacillus penetrans for the biological control of root- in relation to Meloidogyne spp. from coffee. knot nematodes. Nematologica. 1980;26:308-312. Nematology. 2004;6:37-47. 23.Channer AG, Gowen R. Selection for increased host 33.Oostendorp M, Dickson DW, Mitchell DJ. Host resistance and increased pathogen specificity in the range and ecology of isolates of Pasteuria spp. Meloidogyne-Pasteuria penetrans interaction. from the southeastern United States. J Nematol. Fund Appl Nematol. 1992;15:331-339. 1990; 22:525-531. 24.Davies KG, Fargette M, Balla G, et al. Cuticle 34.Davies KG, Rowe JA, Williamson VM. Inter- and heterogeneity as exhibited by Pasteuria spore intra-specific cuticle variation between amphimictic attachment is not linked to the phylogeny of and parthenogenetic species of root-knot nematode parthenogenetic root-knot nematode (Meloidogyne spp.) as revealed by a bacterial (Meloidogyne spp.). Parasitology. 2000;122:111- parasite (Pasteuria penetrans). Internat J 120. Parasitol. 2008;38:851-859.

Rev. Protección Veg. Vol. 25 No. 3 (2010) 148

35.Brito JA, Preston JF, Dickson DW, Giblindavis RM, 44.Darban DA, Gowen SR, Pembroke B, Mahar AN. Williams DS, Aldrich HC, et al. Temporal formation Development of Pasteuria penetrans in and immunolocalization of an endospore surface Meloidogyne javanica females as affected by epitope during Pasteuria penetrans sporogenesis. constantly high vs fluctuating temperature in an in- J Nematol. 2003;35:278-288. vivo system. J Zhejiang Univ SCI. 2005;6B(3):155- 157. 36.Davies KG, Danks C. Carbohydrate/protein interaction between the cuticle of infective juveniles 45.Pembroke, B. Practical aspects relating to the use of Meloidogyne incognita and spores of the of Pasteuria penetrans for the management of obligate hyperparasite Pasteuria penetrans. root-knot nematodes. M. Phil. Thesis, Reading, UK, Nematologica. 1993;39(1):53-54. Department of Agriculture, The University of Reading; 2002. 92. pp. 37.Mohan S, Fould S. Davies KG The interaction between the gelatin-binding domain of fibronectin 46.Ciancio A, Bourijate M. Relationship between and the attachment of Pasteuria penetrans Pasteuria penetrans infection levels and density endospores to nematode cuticle. Parasitology. of Meloidogyne javanica. Nematol. 2001;123:271-276. Medit.1995;23:43-49. 38.Preston JF, Dickson DW, Maruniak JE, J Brito A, 47.Spaull VW. Observations on Bacillus penetrans Schmidt LM, Giblin-Davis RM.. Pasteuria spp. infecting Meloidogyne in sugarcane fields in South Systematics and phylogeny of these bacterial Africa. Rev Nèmatol. 1984;7(3):277-282. parasites of phytopathogenic nematodes. J 48.Dabiré KR, Mateille T. Soil texture and irrigation Nematol. 2003;35:198-207. influence the transport and the development of 39.Duponnois R, Fargette Mireille, Fould S, Thioulouse Pasteuria penetrans, a bacterial parasite of root- J, Davies KG. Diversity of the bacterial knot nematodes. Soil Biol Biochem. 2004;36:539- hyperparasite Pasteuria penetrans in relation to 543. root-knot nematodes (Meloidogyne spp.) control 49.Dabiré KR, Chotte JL, Fardoux J, Mateille T. New on Acacia holosericea. Nematology. 2000;2(4): development in the estimation of spores of 435-442. Pasteuria penetrans. Biol Fert Soils. 2001;33:340- 40.Carneiro Regina MDG, De Mesquita Luiz FG, 343. Cirotto Pedro AS, Mota Fabiane C, Almeida Maria 50.Van Gundy SD. Ecology of Meloidogyne spp.: Ritta A, Cordeiro Maria Célia. The effect of sandy emphasis on environment factors affecting survival soil, bacterium dose and time on the efficacy of and pathogenicity. En: Barker KR, Carter CC, Pasteuria penetrans to control Meloidogyne Sasser JN. (Eds.). An Advanced Treatise on incognita race 1 on coffee. Nematology. Meloidogyne. Vol. I. Biology and Control. IMP, 2007;9(6):845-851. North Carolina State University Graphics, USA; 41.Cetintas R, Dickson DW. Persistence and 1985 .p. 177-182. Suppressiveness of Pasteuria penetrans to 51.O’Brien PC. Studies on parasitism of Meloidogyne Meloidogyne arenaria Race 1. J Nematol. javanica by Bacillus penetrans. J Nematol. 2004;36(4):540-549. 1980;4:(12):234. 42.Freitas LG. The effects of soil solarization, organic 52.Ratnasoma HA, Gowen SR. Spore attachment of amendment, and fumigant nematicides on Pasteuria Pasteuria penetrans on juveniles of Meloidogyne penetrans and its infectivity to Meloidogyne incognita as affected by pH and organic matter. arenaria race 1 in tomato. Ph.D. Dissertation. Nematol Medit. 1996;24(2):283-285. Unversity of Florida; 1997. p. 156. 53.Afolabi PK, Davies G, O’Shea PS. The electrostatic 43.Freitas LG, Mitchell DJ, Dickson DW. Temperature nature of the spore of Pasteuria penetrans, the effects on attachment of P. p e n e t r a n s endospores bacterial parasite of root-knot nematodes. J Appl to Meloidogyne arenaria race 1. J Nematol. Bacteriol. 1995;79:244-249. 1997;29:547-555.

Rev. Protección Veg. Vol. 25 No. 3 (2010) 149

54.Hewlett T, Smith K, Waters J. The use of in vitro de hortalizas. Ph D Thesis, Univeridad Agraria de produced Pasteuria spp. for the control of La Habana, Cuba. CENSA; 2007. p. 94. phytopathogenic nematodes. Procedente CD 63.Brown SM, Nordmeyer D. Synergistic reduction Resumen del 2do Congreso Internacional de in root galling by Meloidogyne javanica with Nematología Tropical (ONTA); 2009 Oct. 4-9; Pasteuria penetrans and nematicides. Rev Maceió Alagoas State, Brazil. Nématol. 1985;8:285-286. 55.Verdejo S, Jaffee BA. Reproduction of Pasteuria 64.De Leij FAAM, Davies KG, Kerry BR. The use of penetrans in a tissue-culture system containing Verticillium chlamydosporium Goddard and Meloidogyne javanica and Agrobacterium Pasteuria penetrans (Thorne) Sayre & Starr alone rhizogenes-transformed roots. Phytopathology. and in combination to control Meloidogyne 1988;78:1284-1286. incognita on tomato plants. Fund Appl Nematol. 56.Freitas LG, Dickson DW, Mitchell DJ, McSorley 1992;15(3):235-242. R. Suppression of Meloidogyne arenaria by 65.Talavera M, Itou K, Mizukubo T. Combined Pasteuria penetrans in the field. Nematol Bras. application of Glomus sp. and Pasteuria penetrans 2000;24:147-156. for reducing Meloidogyne incognita (Tylenchida: 57.Sharma RD, Stirling GR. In vivo mass production Meloidogynidae) populations and improving tomato systems for Pasteuria penetrans. Nematologica. growth. Appl Entomol Zool. 2002;37(1):61-67. 1991;37:483-484. 66.Gómez Lucila, Rodríguez Mayra G, de la Noval 58.Whitehead AG. Sedentary endoparasites of Roots Blanca, Miranda Ileana, Hernández M.A. and Tubers (Meloidogyne and Nacobbus). En: Interaccion entre ECOMIC® y una población Plant Nematode Control. CAB International. cubana de Meloidogyne incognita en tomate. Rev Wallingford, UK; 1998. p. 209-260. Protección Veg. 2008;23(2):90-98. 59.Sikora RA, Fernández E. Nematode of vegetable. 67.Klein E, Katan J, Austerweil Miriam, Gamliel A. En: Luc M, Sikora RA, Bridge J, editors. Plant Controlled Laboratory System to Study Soil parasitic nematodes in subtropical and tropical Solarization and Organic Amendment Effects on agriculture. 2da Edición. CABI, UK; 2005. p. 319- Plant Pathogens. Phytopathology. 2007;97(11): 392. 1477-1483. 60.Gowen SR, Tzorrtzakakis EA, Channer AG. Control 68.Walker GE, Wachtel MF. The influence of soil of the root-knot nematode Meloidogyne javanica solarisation and non-fumigant nematicides on by Pasteuria penetrans as influenced by the initial infection of Meloidogyne javanica by Pasteuria nematode population densities. Nematologica. penetrans. Nematologica. 1989;34:477-483. 1998;44:369-379. 61.Stirling G.R. Biological control of plant parasitic nematodes: Progress, problems, and prospects. Wallingford, UK: CAB International; 1991. 62.Gómez, Lucila. Diagnóstico de nematodes agalleros y prácticas agronómicas para el manejo de Meloidogyne incognita en la producción protegida (Recibido 30-5-2009; Aceptado 25-1-2010)

Rev. Protección Veg. Vol. 25 No. 3 (2010)