BeauveriaBassiana y Metarhizium anisopliae son dos de los hongos entomopatógenos (FPE) más importantes y ampliamente utilizados para el control de plagas. Estudios recientes han demostrado que también pueden promover el crecimiento de las plantas tras la inoculación artificial. Para evaluar con mayor precisión los efectos de colonización y promoción del crecimiento deBeauveria bassianay Metarhizium anisopliae en cultivos agrícolas, en este estudio, las plántulas de maíz se trataron con 13 cepas de Beauveria bassiana y 73 cepas de Metarhizium anisopliae, respectivamente, como hongos de la rizosfera en un sistema hidropónico. Los parámetros de crecimiento de la planta, incluyendo la altura de la planta, la longitud de la raíz y el peso fresco, se monitorearon y registraron durante 35 días consecutivos para confirmar el efecto promotor del crecimiento de la inoculación de hongos entomopatógenos. Los resultados de la evaluación de la tasa de recuperación fúngica (FRR) mostraron que tanto Beauveria bassiana como Metarhizium anisopliae son capaces de colonizar endofíticamente los tejidos del maíz. El día 7, la tasa de detección de Beauveria bassiana fue del 100% tanto en tallos como en hojas, pero para el día 28, la tasa de detección en tallos disminuyó al 11,1% y en hojas al 22,2%. Sin embargo, *Beauveria bassiana* no se detectó en las raíces hasta el día 28, con una tasa de detección del 33,3%. A lo largo del período de observación, se aislaron cepas de *Metarhizium anisopliae* de las raíces, tallos y hojas de la planta con una alta tasa de detección. La amplificación por PCR de bandas de ADN específicas de hongos confirmó además la colonización sistemática de *Beauveria bassiana* y *Metarhizium anisopliae* en varios tejidos; este método demostró una mayor sensibilidad de detección y una reacción positiva del 100%. En comparación con los valores iniciales en la solución hidropónica, para el día 21, la densidad fúngica disminuyó a menos del 1%. Por lo tanto, las dos cepas seleccionadas de hongos entomopatógenos establecieron con éxito la colonización endofítica, en lugar de la colonización, de la rizosfera del maíz y promovieron significativamente su crecimiento en un sistema hidropónico. Los hongos entomopatógenos tienen un enorme potencial para su uso en la agricultura orgánica, incluyendo como biopesticidas y biofertilizantes.
Los hongos entomopatógenos (FPE) han demostrado su importancia como agentes de control biológico (ACB) para el manejo de diversas plagas debido a su amplia gama de hospedantes, facilidad de producción, estabilidad y alta patogenicidad.1,2,3En China, *Beauveria bassiana* y *Metarhizium anisopliae* se utilizan comercialmente para el control sustentable de las principales plagas del maíz (como el barrenador del maíz y el gusano del algodón) para evitar el uso excesivo de pesticidas químicos.4En el manejo de plagas con hongos, la relación triangular entre plantas, plagas y hongos es mucho más compleja que la relación entre plagas y hongos patógenos.
Muchas plantas viven en simbiosis con hongos endófitos.5, que habitan en los tejidos vegetales sin causarles daño significativo6Los hongos endófitos son organismos que se forman después de establecer una relación simbiótica mutualista con su huésped.7Pueden promover directa o indirectamente el crecimiento de las plantas y mejorar su adaptabilidad a condiciones adversas, incluidos el estrés biótico y abiótico.8, 9, 10Los hongos endófitos poseen importantes características filogenéticas y de estilo de vida, como la colonización, la dispersión, la especificidad de la planta hospedante y la colonización de diversos tejidos vegetales.11El uso de hongos endófitos como organismos endófitos ha atraído una amplia atención de la investigación y ha demostrado muchas ventajas únicas sobre los organismos endófitos tradicionales.
Beauveria bassiana y Metarhizium anisopliae pueden infectar una variedad de plantas, incluidas, entre otras, trigo, soja, arroz, legumbres, cebolla, tomate, palma, uva, papa y algodón.12La infección local o sistémica ocurre principalmente en las raíces, tallos, hojas y tejidos internos de las plantas.11La infección artificial a través del tratamiento de semillas, la aplicación foliar y el riego del suelo puede promover el crecimiento de las plantas a través de la infección endofítica por hongos.13,14,15,16El tratamiento de semillas de cultivos con Beauveria bassiana y Metarhizium anisopliae indujo con éxito una infección endofítica en los tejidos vegetales y promovió el crecimiento de las plantas al aumentar la altura del tallo, la longitud de la raíz, el peso fresco de la raíz y el peso fresco del tallo.17, 18, 19Inoculación del suelo yfoliarLa pulverización de Beauveria bassiana también es el método de aplicación más utilizado, que puede promover significativamente el crecimiento de las plántulas de maíz.20
El objetivo de este estudio fue evaluar los efectos promotores del crecimiento y las características de colonización de plántulas de maíz por Beauveria bassiana y Metarhizium anisopliae y su impacto en el crecimiento de las plantas en sistemas hidropónicos.
En un experimento de 35 días, el tratamiento con los hongos Beauveria bassiana y Metarhizium anisopliae promovió significativamente el crecimiento del maíz. Como se muestra en la Figura 1, el efecto estimulante de los hongos sobre los diversos órganos del maíz dependió de su etapa de crecimiento.
Crecimiento de plántulas de maíz bajo diferentes tratamientos a lo largo del tiempo. De izquierda a derecha, las líneas de diferentes colores representan las plántulas de maíz del grupo control, del grupo tratado con Beauveria bassiana y del grupo tratado con Metarhizium anisopliae, respectivamente.
Se investigó más a fondo la colonización de tejidos de maíz por *Beauveria bassiana* y *Metarhizium anisopliae* mediante amplificación por PCR. La Tabla 5 muestra que *Beauveria bassiana* colonizó el 100 % de todos los tejidos orgánicos de maíz en cada punto de muestreo (7-35 días). Se observaron resultados similares para *Metarhizium anisopliae* en tejidos foliares, pero la colonización por este hongo no siempre se mantuvo al 100 % en tallos y hojas de maíz.
Los métodos de inoculación son cruciales para los patrones de colonización de hongos.28Parsa y otros.29Se descubrió que *Beauveria bassiana* puede colonizar plantas endofíticamente al rociarse o regarse, mientras que la colonización radicular solo es posible con riego. En sorgo, Tefera y Vidal informaron que la inoculación foliar aumentó la tasa de colonización de *Beauveria bassiana* en el tallo, mientras que la inoculación de semillas aumentó la tasa de colonización tanto en raíces como en tallos. En este estudio, inoculamos raíces con dos hongos añadiendo una suspensión de conidios directamente al sistema hidropónico. Este método puede mejorar la eficiencia de la dispersión fúngica, ya que el agua corriente puede facilitar el movimiento de los conidios fúngicos a las raíces del maíz. Además de los métodos de inoculación, otros factores como los microorganismos del suelo, la temperatura, la humedad relativa, el medio nutritivo, la edad y especie de la planta, la densidad de inoculación y la especie de hongo pueden influir en la colonización exitosa de diversos tejidos vegetales por hongos.28
Además, la amplificación por PCR de bandas de ADN específicas de hongos representa un método nuevo y sensible para la detección de endófitos fúngicos. Por ejemplo, tras cultivar tejidos vegetales en medios selectivos para hongos, se detectó una baja cantidad de receptores detectores libres (FRR) para *Beauveria bassiana*, pero el análisis por PCR arrojó una detección del 100 %. La baja densidad poblacional de hongos endófitos en tejidos vegetales o la inhibición biótica de estos pueden ser la causa del crecimiento deficiente de hongos en medios selectivos. La amplificación por PCR se puede aplicar con fiabilidad al estudio de hongos endófitos.
Estudios previos han demostrado que algunos patógenos endófitos de insectos pueden actuar como biofertilizantes al promover el crecimiento de las plantas. Jaber et al. [16]Se informó que las semillas de trigo inoculadas con Beauveria bassiana durante 14 días presentaron mayor altura del tallo, longitud de la raíz, peso fresco de la raíz y peso del tallo que las plantas no inoculadas. Russo et al.[30]informaron que la pulverización foliar del maíz con Beauveria bassiana aumentó la altura de la planta, el número de hojas y el número de primeros nudos de la mazorca.
En nuestro estudio, dos hongos entomopatógenos seleccionados, Beauveria bassiana y Metarhizium anisopliae, también promovieron significativamente el crecimiento del maíz en un sistema de cultivo de plantas hidropónicas y establecieron una colonización sistemática de varios tejidos de plántulas de maíz, lo que se espera que promueva el crecimiento a largo plazo.
Por el contrario, Moloignane et al. encontraron que incluso 4 semanas después del riego del suelo, no hubo diferencias significativas en la altura de la planta, el recuento de raíces, el recuento de hojas, el peso fresco y el peso seco entre las vides tratadas y no tratadas con *Beauveria bassiana*. Esto no es sorprendente, ya que la capacidad endofítica de cepas de hongos específicas puede estar estrechamente relacionada con la especie de planta huésped, el cultivar de la planta, las condiciones nutricionales y las influencias ambientales. Tull y Meying investigaron el efecto del tratamiento de semillas de *Beauveria bassiana* (GHA) en el crecimiento del maíz. Encontraron que *Beauveria bassiana* actuó como promotor del crecimiento en el maíz solo en condiciones suficientes de nutrientes, y no se observó ningún efecto estimulador en condiciones deficientes de nutrientes. Por lo tanto, el mecanismo de respuesta de la planta a los efectos endofíticos de los hongos está lejos de ser claro y requiere más investigación.
Investigamos los efectos de los hongos entomopatógenos *Beauveria bassiana* y *Metarhizium anisopliae* como promotores del crecimiento en maíz. Sin embargo, aún no está claro si el mecanismo primario es rizosfera o endofítico. Monitoreamos la dinámica poblacional de *Beauveria bassiana* y *Metarhizium anisopliae* en soluciones hidropónicas y tejidos vegetales para dilucidar sus mecanismos de acción. Usando unidades formadoras de colonias (UFC) como indicador, encontramos que la abundancia de *Beauveria bassiana* y *Metarhizium anisopliae* en la solución hidropónica disminuyó rápidamente. Después de una semana, la concentración residual de *Metarhizium anisopliae* fue menor al 10%, y *Beauveria bassiana* fue menor al 1%. En la solución hidropónica de maíz, ambos hongos prácticamente desaparecieron el día 28. Los experimentos de control mostraron que los conidios de ambos hongos mantuvieron una alta viabilidad en el sistema hidropónico después de una semana. Por lo tanto, los hongos endófitos, influenciados por la adhesión conidial, el reconocimiento del hospedador y las vías endógenas, son la principal causa de la marcada disminución de la abundancia de hongos en el sistema hidropónico. Además, la función promotora del crecimiento de los hongos se debe principalmente a su función endófita, no a su función rizosfera.
Las funciones biológicas generalmente se asocian con la densidad poblacional. Solo cuantificando el número de hongos endófitos en los tejidos vegetales podemos establecer una relación entre la estimulación del crecimiento vegetal y la densidad poblacional de hongos endófitos. Los mecanismos por los cuales se estimula el crecimiento vegetal en las interacciones entre hongos entomopatógenos y plantas requieren mayor investigación. Los hongos entomopatógenos no solo poseen un potencial significativo para el control biológico de plagas, sino que también desempeñan un papel importante en la estimulación del crecimiento vegetal, abriendo nuevas perspectivas sobre las interacciones ecológicas entre plantas, plagas y hongos entomopatógenos.
Se seleccionaron al azar noventa plántulas de maíz sanas y con crecimiento uniforme de cada grupo experimental. El sustrato alrededor de las raíces de cada plántula se enjuagó cuidadosamente con agua destilada para evitar dañar el sistema radicular. Las plántulas de maíz tratadas, que mostraron un crecimiento uniforme tanto en la parte aérea como en la subterránea, se trasplantaron a un sistema hidropónico de cultivo de maíz.
Todos los datos experimentales se analizaron mediante análisis de varianza unidireccional (ANOVA) en IBM SPSS Statistics (versión 20.0), y la significancia de las diferencias entre los tratamientos se determinó mediante la prueba HSD de Tukey (P ≤ 0,05).
Dado que el material vegetal se adquirió a un distribuidor local certificado, no se requirió licencia. El uso de plantas o material vegetal en este estudio cumple con las directrices internacionales, nacionales e institucionales pertinentes.
En conclusión, dos hongos entomopatógenos, *Beauveria bassiana* y *Metarhizium anisopliae*, desempeñaron un papel positivo en la promoción del crecimiento de plántulas de maíz tras la inoculación en la rizosfera mediante un sistema hidropónico. Estos dos hongos lograron establecer una colonización sistemática de todos los órganos y tejidos del maíz a través del sistema radicular en una semana. La dinámica poblacional fúngica en la solución hidropónica y la colonización fúngica de los tejidos del maíz revelaron que, además de la función rizosfera, la función endofítica de los hongos contribuyó significativamente a la promoción del crecimiento vegetal observado. El comportamiento endofítico de los hongos mostró algunas características específicas de la especie. La amplificación de bandas de ADN específicas de hongos mediante PCR demostró ser más sensible que los métodos de detección de colonias con medios selectivos para hongos. Este método permite rastrear con mayor precisión la colonización fúngica y su distribución espacial en los tejidos vegetales. Se requiere más investigación para dilucidar los mecanismos por los cuales las plantas y las plagas responden a los efectos endofíticos de los hongos (información adicional).
Los conjuntos de datos generados durante este estudio están disponibles a pedido razonable del autor correspondiente.
Hora de publicación: 20 de enero de 2026