Lactic acid bacteria from fresh fruit and vegetables as biocontrol agents of phytopathogenic bacteria and fungi

This study evaluated the efficacy of lactic acid bacteria (LAB) isolated from fresh fruits and vegetables as biocontrol agents against the phytopathogenic and spoilage bacteria and fungi, Xanthomonas campestris, Erwinia carotovora, Penicillium expansum, Monilinia laxa, and Botrytis cinerea. The antagonistic activity of 496 LAB strains was tested in vitro and all tested microorganisms except P. expansum were inhibited by at least one isolate. The 496 isolates were also analyzed for the inhibition of P. expansum infection in wounds of Golden Delicious apples. Four strains (TC97, AC318, TM319, and FF441) reduced the fungal rot diameter of the apples by 20%; only Weissella cibaria strain TM128 decreased infection levels by 50%. Cell-free supernatants of selected antagonistic bacteria were studied to determine the nature of the antimicrobial compounds produced. Organic acids were the preferred mediators of inhibition but hydrogen peroxide was also detected when strains BC48, TM128, PM141 and FF441 were tested against E. carotovora. While previous reports of antifungal activity by LAB are scarce, our results support the potential of LAB as biocontrol agents against postharvest rot. [Int Microbiol 2008; 11(4):231-236]

Mechanisms of antagonism of Pseudomonas fluorescens EPS62e against Erwinia amylovora, the causal agent of fire blight

Pseudomonas fluorescens EPS62e was selected during a screening procedure for its high efficacy in controlling infections by Erwinia amylovora, the causal agent of fire blight disease, on different plant materials. In field trials carried out in pear trees during bloom, EPS62e colonized flowers until the carrying capacity, providing a moderate efficacy of fire-blight control. The putative mechanisms of EPS62e antagonism against E. amylovora were studied. EPS62e did not produce antimicrobial compounds described in P. fluorescens species and only developed antagonism in King’s B medium, where it produced siderophores. Interaction experiments in culture plate wells including a membrane filter, which physically separated the cultures, confirmed that inhibition of E. amylovora requires cell-to-cell contact. The spectrum of nutrient assimilation indicated that EPS62e used significantly more or different carbon sources than the pathogen. The maximum growth rate and affinity for nutrients in immature fruit extract were higher in EPS62e than in E. amylovora, but the cell yield was similar. The fitness of EPS62e and E. amylovora was studied upon inoculation in immature pear fruit wounds and hypanthia of intact flowers under controlled-environment conditions. When inoculated separately, EPS62e grew faster in flowers, whereas E. amylovora grew faster in fruit wounds because of its rapid spread to adjacent tissues. However, in preventive inoculations of EPS62e, subsequent growth of EPS101 was significantly inhibited. It is concluded that cell-to-cell interference as well as differences in growth potential and the spectrum and efficiency of nutrient use are mechanisms of antagonism of EPS62e against E. amylovora

Evaluation of four whole-plant inoculation methods to analyze the pathogenicity of Erwinia amylovora under quarantine conditions

Four methods were tested to assess the fire-blight disease response on grafted pear plants. The leaves of the plants were inoculated with Erwinia amylovora suspensions by pricking with clamps, cutting with scissors, local infiltration, and painting a bacterial suspension onto the leaves with a paintbrush. The effects of the inoculation methods were studied in dose-time-response experiments carried out in climate chambers under quarantine conditions. A modified Gompertz model was used to analyze the disease-time relatiobbnships and provided information on the rate of infection progression (rg) and time delay to the start of symptoms (t0). The disease-pathogen-dose relationships were analyzed according to a hyperbolic saturation model in which the median effective dose (ED50) of the pathogen and maximum disease level (ymax) were determined. Localized infiltration into the leaf mesophile resulted in the early (short t0) but slow (low rg) development of infection whereas in leaves pricked with clamps disease symptoms developed late (long t0) but rapidly (high rg). Paintbrush inoculation of the plants resulted in an incubation period of medium length, a moderate rate of infection progression, and low ymax values. In leaves inoculated with scissors, fire-blight symptoms developed early (short t0) and rapidly (high rg), and with the lowest ED50 and the highest ymax

Eficàcia de bacteris de l’àcid làctic en el control biològic del foc bacterià

El foc bacterià és una malaltia de quarantena a la Unió Europea causada pel bacteri Erwinia amylovora. Aquesta malaltia afecta fonamentalment a plantes de la família de les Rosàcies, en la que s’inclouen arbres fruiters de gran interès econòmic i diverses espècies ornamentals i silvestres.Els mètodes disponibles pel control del foc bacterià es limiten a tractaments amb productes químics combinats amb pràctiques culturals. A la Unió Europea, hi ha pocs productes basats en compostos químics autoritzats i els disponibles tenen una eficàcia reduïda i es restringeixen pràcticament als derivats del coure. Degut a aquesta limitació existeix la necessitat de continuar investigant i estudiar estratègies alternatives o complementàries a l’ús de productes químics pel control d’aquesta malaltia.Aquest treball de fi de carrera s’inclou dins el grup de patologia vegetal de l’INTEA-CIDSAV (Institut de Tecnologia Alimentària - Centre d’Innovació i Desenvolupament en Sanitat Vegetal) de la Universitat de Girona i s’emmarca dins el projecte d’investigació de control biotecnològic del foc bacterià. Aquest projecte té com a objectiu obtenir soques de bacteris de l’àcid làctic, amb activitat antibacteriana per a ser utilitzades com a agents de control biològic. El treball es centra principalment en la determinació ex vivo (sobre teixit biològic però fora de l’organisme en condicions naturals) i in vivo (sobre l’organisme viu) de l’eficàcia de diferents soques de bacteris de l’àcid làctic pel control de la infecció causada per E. amylovora; i en l’avaluació de la capacitat de supervivència i colonització dels bacteris de l’àcid làctic en material vegetal. De les soques de bacteris de l’àcid làctic estudiades, es seleccionen les més eficaces pel control de la infecció per E. amylovora en fulla

Análisis retrospectivo del decaimiento en Pinus sylvestris L. (Sierra de Gúdar, Teruel) mediante el análisis de la composición isotópica (13C/12C, 18O/16O) en anillos de crecimiento.

Al 2002 es van detectar els primers símptomes de decaïment en Pinus sylvestris, a la Serra de Gúdar (Teruel). Individus afectats i sans es trobaven barrejats. El contrast tèrmic de finals de 2001 es presumeix com a factor incitador del decaïment, degut a la manca d’enduriment i pèrdua de la conductivitat hidràulica. També es va detectar un factor de predisposició dels arbres en relació a una possible inanició del carboni sota un estrés hídric perllongat. Possiblement això va afectar prèviament als arbres decaiguts, donada la seva major sensibilitat davant de l’estrès hídric demostrada en el present estudi mitjançant els isòtops estables (δ13C, δ18O).

Adult sampling and larva rearing of the cork oak pest Coraebus undatus (Coleoptera: Buprestidae)

Coraebus undatus is the main insect pest of cork oak worldwide. The larvae tunnel in the cortical cambium filling the bark with galleries and causing the cork to break at harvest. The first objective of this study was to test the effect of purple traps in the attraction of C. undatus because this colour is attractive to other buprestid beetles. The second objective was to develop a diet in which field-collected larvae could be reared to adulthood. Pairs of purple and clear (control) sticky traps were placed in a cork oak forest in Girona, Spain in the summer of 2008

Densidad poblacional de pulgones en cultivares de alfalfa en los regadios de Lleida

De 1995 a 1997 se evaluó, en pequeñas parcelas de campo, la densidad de pulgones en siete cultivares de alfalfa, de orígenes español, francés y estadounidense. Las especies de pulgones infestantes fueron Aphis craccivora, Acyrthosiphon pisum y Therioaphis trifolii, variando cada año su incidencia y abundancia relativa. La dinámica poblacional de las tres especies mostró un único pico, principalmente a finales de julio o inicios de agosto. Las densidades de pulgones se mantuvieron inferiores a 1 individuo/tallo hasta el pico poblacional. Entonces, los niveles poblacionales fueron bajos, especialmente en 1995 y 1996 cuando el conjunto de pulgones no superó los 10 individuos/tallo; en 1997, la densidad máxima fue de 18 pulgones/tallo. El carácter puntual del período de máxima incidencia de pulgones y las bajas densidades registradas durante el estudio cuestionan la estrategia de control habitual de la zona consistente en tratamientos preventivos después de la mayoría de cortes. Los resultadors referentes a la infestación diferencial de pulgones en los siete cultivares no fueron consistentes. Los cultivares Miral y Supreme, considerados en Estados Unidos resistentes a A. pisum y T. trifolii, no mostraron un menor grado de infestación que los cultivares españoles, aunque parecen tener una peor predisposición a ser infestados por T. trifolii.

Courtship and mating behaviour of the Mediterranean corn borer, Sesamia nonagrioides (Lepidoptera: Noctuidae)

Se describe la secuencia de cortejo y apareamiento de machos y hembras de Sesamia nonagrioides (Lefèbvre) en el laboratorio. Esta secuencia no varió en presencia o ausencia de plantas de maíz. Se estudió la capacidad de atracción de un sexo sobre el otro atando el individuo de un sexo y dejando libre al complementario. La secuencia de cortejo y apareo de las hembras atadas fue la misma que la de las no atadas, pero los machos atados permanecieron absolutamente inactivos. La edad de los adultos (1 día versus 2 días) no afectó al porcentaje de apareamiento. Se encontraron diferencias en la hora del inicio de la llamada de las hembras y en la edad de las hembras en la primera llamada entre la población estudiada y lo descrito para una población griega, diferencias que podrían estar relacionadas con el origen geográfico. Se discute el papel de los penachos abdominales de los machos en el vuelo de cortejo, rechazándose que estimulen el comportamiento de llamada de las hembras o que las atraigan. Cuando no se aplicaron feromonas, el porcentaje de apareamiento en el laboratorio o en el campo no varió cuando aumentó la densidad de la población. Sin embargo, en los campos en que se aplicó confusión sexual, el porcentaje de apareamiento aumentó al aumentar la densidad de adultos. En la discusión se aportan algunas consecuencias para la investigación de la composición de las feromonas y su uso para el seguimiento de plagas y el control mediante confusión sexual.

A survey of potential vectors of apricot chlorotic leaf roll

A comparative survey was done in leafhopper populations captured in apricot orchards in two areas of Valencia, one with considerable natural spread of apricot chlorotic leaf roll (ACLR), and the other where such natural spread is virtually nonexistent. An identification of the leafhopper species found in the first and in the second area suggest that Neoaliturus haematoceps and/or Neoaliturus fertestratus are the potential vectors of ACLR, at least under the conditions of Valencia province. Psammotettix striatus and Austroagallia sinuata are potential secondary vextors of ACLR.

Background, current status and future prospects of transgenic crop plant development

Les plantes transgèniques són una part integral de l’agricultura contemporània. Durant l’any 2006 més de noranta milions d’hectàrees de plantes transgèniques van ser cultivades en vint-i-un països. Des de la comercialització de la primera planta transgènica el 1996 els nivells d’adopció d’aquests cultius han augmentat anualment amb percentatges de dos dígits. El desenvolupament i la comercialització de les plantes transgèniques van lligats estretament al comerç mundial, a la globalització, a la disponibilitat de suficient menjar, a la protecció del medi ambient i del consumidor i a la propietat intel·lectual. En aquest article exposem els avenços més recents i les tendències actuals en el desenvolupament dels cultius transgènics i de la seva utilització. També ens fem ressò d’alguns assumptes no científics que s’han de solucionar abans que aquests cultius arribin al màxim del seu potencial, proporcionant una agricultura més sostenible i ecològica. Finalment, ressaltarem la importància de com les plantes transgèniques poden contribuir en la disponibilitat de menjar i en la millora de la pobresa en els països en vies de desenvolupament.

Short communication. Mutual pheromone antagonism in two sympatric corn borers, Sesamia nonagrioides and Ostrinia nubilalis, under field conditions

In previous studies, we demonstrated cross-antagonism in pheromone perception between pheromone componentsof the two corn (Zea mays L.) borers Sesamia nonagrioides Lefèbvre (Lepidoptera: Noctuidae) and Ostrinia nubilalis (Hübner) (Lepidoptera: Crambidae) in the laboratory and in the field. The two pheromone components identified as responsible for this cross-antagonism were Z 11-16:Ald, a minor component of S. nonagrioides pheromone, and Z 11-14:Ac, the main component of the pheromone of the Z-strain of O. nubilalis, which inhibited the response of O. nubilalis and S. nonagrioides, respectively. Here, we study this antagonism phenomenon in the field by air permeation of maize plots with each of the two components separately and measurement of mating in caged couples of the two corn borers on treated and untreated plots during three years. A significant reduction in mating rates was observed on the permeated plots: 7% for S. nonagrioides and 12% for O. nubilalis. When dispenser charges (200 ng) were increased by 50% and 75% in the third year, no decrease in mating rates was recorded at either of the increased concentrations. On the other hand, the use of large cages resulted in an increase of 8% to 12% in the percentage of unmated females in each of the two corn borers suggesting that at more realistic field corn borer densities, 0,1 couples/plant instead of the 2 couples/plant used in this experiment, cross-antagonism in the two corn borers could be higher than that recorded in small cages.

Perspectivas del empleo del control biológico en post-cosecha de fruta

Actualmente se estudian diversos métodos alternativos a los procedimientos habituales de control de plagas y enfermedades de la fruta en post-cosecha, algunos de los cuales se utilizan ya a nivel comercial, como el empleo de microorganismos antagónicos, método en el que se centra el presente artículo. La fruta almacenada en cámaras frigoríficas supone una buena oportunidad para emplear sistemas de lucha biológica en el control de las enfermedades de post-cosecha, puesto que la fruta se encuentra bajo condiciones ambientales controladas, tanto de humedad relativa y temperatura como por la concentración de gases.

Tratamientos químicos en postcosecha de fruta

Durante el periodo de conservación de algunas frutas se producen pérdidas que, en parte, se deben a la aparición de alteraciones fúngicas que provocan podredumbres. El sistema de control más extendido es el empleo de productos químicos de síntesis, aunque también es importante el correcto manejo de la plantación, la recolección y limpieza de envases y un correcto manejo del frio, entre otros.

Estrategias de lucha integrada de plagas en cultivo de peral y manzano

Existen numerosos métodos de control registrados en España para el control integrado de plagas en frutales de pepita, entre los que destacan el control químico, con insecticidas de prácticamente cualquier grupo, control microbiano, a base de un virus específico, y control mediante feromonas (confusión sexual). En cuanto al control biológico, aunque tiene numerosos enemigos naturales, su acción es muy limitada. La confusión sexual es el método preferible en un programa de control integrado.