La iniciativa se está llevando a cabo con el apoyo y desarrollo de la Universidad de Concepción, Trinuts, Ecombio, Bio Insumos Nativa y con el financiamiento de la Agencia Nacional de Investigación y Desarrollo de Chile (ANID).

El proyecto Fondef IDeA Código ID22I10197 denominado, «Biopesticida en base a bacterias productoras de compuestos antimicrobiales e inductoras de resistencia para el control de Peste negra y BAN en nogal», es una propuesta liderada por el Doctor en Fitopatología, Ernesto Moya Elizondo, académico de la Universidad de Concepción (UdeC), cuyo objetivo radica en buscar bacterias con propiedades para producir compuestos antimicrobiales  e inducir genes de resistencia o defensa en plantas de nogal que controlen los patógenos que causan la peste negra y la necrosis apical café o BAN, causada por un complejo entre Xanthomonas arboricola pv. juglandis (Xaj) y especies de hongos del género Fusarium y de Alternaria. Permitiendo así, desarrollar biopesticidas que reduzcan el daño que causan estas enfermedades en producciones del nogal.

“Esta iniciativa surge de un proyecto previo que trabajamos con inductores de resistencia para el control de la PSA del kiwi, causante del cancro bacteriano y ahí nosotros desarrollamos bio inductores que tenían la habilidad de activar los mecanismos de defensa en plantas del kiwi para contrarrestar las infecciones por esta bacteriósis”, indica Ernesto Moya.

Además agrega, “el 2017 aparece un artículo donde se demuestra que la Xanthomonas arboricola pv. juglandis, que es la causante de la peste negra del nogal, es capaz de activar genes de resistencia  en plantas de nogal. Por ende, con ese dato sumado a la experiencia que ya teníamos, apostamos en proponer este proyecto; y en el camino en los trabajos con BAN empezaron a aparecer cepas de bacterias, que empezamos a probar en el laboratorio en placas de Petri y observábamos que inhibía la Xanthomonas y los hongos que causan la necrosis apical café o BAN”, explica el experto.

El equipo de trabajo del Laboratorio de Fitopatología de la Universidad de Concepción, cuenta con bacterias que presentan actividad inhibitoria sobre el crecimiento de Xaj y patógenos de BAN. Estas bacterias benéficas con actividad antimicrobial al ser aplicadas sobre el follaje de la planta de nogal pueden activar mecanismos de defensa que responde a la infección por Xaj, reduciendo su incidencia, ya que de acuerdo a estudios previos realizados, se ha mostrado que Xaj activa respuesta de defensa en nogal asociado a genes de defensa de la polifenol oxidasa (ppo) y genes relacionados con la patogenicidad (PR-Proteins) en cultivares Chandler y Serr.  

En este aspecto, el principal componente de investigación de este proyecto es evaluar y validar en pruebas con plantas, flores y frutos de nogal la capacidad de las bacterias benéficas disponibles de producir compuestos antimicrobiales y de inducir genes de resistencia o defensa en plantas de nogal, y que la presencia de estas habilidades en las bacterias seleccionadas reduzcan la infección y daño que causan Xaj y los patógenos de BAN en este cultivo bajo condiciones experimentales de terreno. Del mismo modo, se evaluará la capacidad de producir distintos compuestos antimicrobiales mediante marcadores moleculares y uso de cromatografía bajo condiciones de laboratorio, de manera de prospectar y validar la producción de distintos compuestos antimicrobiales.

Una alternativa clara y pionera nivel mundial

Mediante esta investigación se evaluará un nuevo modo de acción para un biopesticida como es la inducción de resistencia en plantas de nogal. Esto por si mismo, es novedoso y diferente a las alternativas químicas y biológicas que existen en el mercado para el control de Xaj y de los géneros de hongos asociados a la necrosis apical café o BAN, generando así alternativas ecológicas y económicas para evitar los problemas de resistencia a cobre, que es la principal herramienta utilizada para su control, pero que tiene riesgos medioambientales si se usa en exceso como ocurre en la zona sur de Chile.

Además permite evitar el uso de antibióticos que están prohibidos en muchos mercados, en los cuáles las poblaciones de Xaj seleccionan rápidamente poblaciones resistentes a estos compuestos, además de no ser efectivos para el control de los patógenos de BAN. 

“La idea es desarrollar dos prototipos, uno en base a dos bacterias que son de géneros distintos y de acuerdo a ello poder desarrollar dos tipos de formulaciones que den respuesta a las necesidades que hoy está requiriendo el control de la peste negra en nogales en la zona centro sur, porque se utiliza demasiado cobre y eso está teniendo un efecto negativo en la ecología de los huertos, en donde muchas veces afecta la productividad del cultivo. En ese aspecto, estamos generando una alternativa al cobre, que permita a lo mejor bajar la cantidad de producto que se aplica (kilos de cobre metálico por hectárea), utilizando los mecanismos de defensa de las plantas y la capacidad de producción de compuestos antimicrobiales que han mostrado algunas de estas bacterias”, describe el académico de la Universidad de Concepción, sobre el proyecto que han ido desarrollando hace algunos meses.

Del mismo modo, el uso de biocontroladores que induzcan resistencia en nogal, serán, según el conocimiento de los creadores del proyecto, los primeros trabajos realizados en el tema a nivel mundial. De igual modo, esta investigación será el primer proyecto relacionado al control biológico de hongos asociados a BAN en Chile y el mundo, ya que existe muy poca información sobre la epidemiología y estrategias de control de esta enfermedad que afecta el nogal y que recientemente ha sido descrita en Chile.

Este es un proyecto realizado en conjunto con la empresa Bioinsumos Nativa SpA. y ECOMBIO Ltda. quiénes apoyarán el proceso de formulación de los prototipos de biopesticidas desarrollados y potencial de escalamiento para su producción a nivel industrial. Esto último se realizará durante el primer semestre del segundo año del proyecto, con aquellas bacterias que presenten antibiosis y la mayor expresión de genes de defensa durante los estudios del primer año, y efecto de control en experimentos de campo, de manera que durante el segundo semestre del segundo año de proyecto se pueda validar la prueba de concepto con distintas dosis de los dos prototipos de formulación que permitan determinar la capacidad de reducción de la infección de Xaj y patógenos del BAN en plantas de nogal.

Los ensayos de campo serán apoyados con la experiencia de la empresa Trinuts en este cultivo, que ayudará a obtener huertos de nogales donde realizar las investigaciones del proyecto.

“Este proyecto para nosotros es muy importante, ya que como actores de la parte técnica es fundamental encontrar soluciones concretas al BAN, el cuál viene generando grandes pérdidas y problemas económicos en la zona centro sur del país, ya que hoy en día tenemos distintas limitantes para poder seguir trabajando de la manera en que lo hemos hecho a la fecha. Las restricciones de uso del cobre metálico están siendo cada vez más estrictas en los países europeos sobre todo y además nos hemos dado cuenta que el cobre como un metal pesado está inactivando y está de cierta manera limitando un adecuado desarrollo de la microbiología en la superficie vegetal”, sostiene José Pablo Correa, asesor de nogales de Trinuts y colaborador del proyecto.

Según declara el asesor es clave poder contar con estrategias más rentables y amigables con el medioambiente. “Es muy difícil seguir sosteniendo económicamente 12 a 13 aplicaciones de cobre metálico por hectárea durante la temporada, por lo tanto es parte de nuestra responsabilidad validar nuevas estrategias que tengan un manejo más orgánico y que nos permita mejorar el margen del negocio”.

La peste negra como el BAN por muchas temporadas han sido grandes enemigos del cultivo, llevándolo a situaciones de peligro. Es por ello, que este proyecto busca mantener el gran potencial que tiene el nogal en el sur, como se ha ido validando los últimos años, llegando a producciones de 7 a 8 mil kilos por hectáreas consecutivas en distintos huertos.