DEPARTAMENTO DE CIENCIAS DE LA VIDA Y LA AGRICULTURA CARRERA DE INGENIERÍA EN BIOTECNOLOGÍA TESIS PREVIO A LA OBTENCIÓN DEL TÍTULO DE INGENIERA EN BIOTECNOLOGÍA AUTOR: ANDREA CAROLINA MEDINA RODRÍGUEZ TEMA: SELECCIÓN DE ACTINOMICETOS AISLADOS DE SUELOS PAPEROS DE LA PROVINCIA DE LOJA, ANTAGÓNICOS A Phytophthora infestans (Mont.) de Bary Y Rhizoctonia solani Kühn, MEDIANTE ENSAYOS in vitro Y PRUEBAS DE INVERNADERO EN Solanum tuberosum L. DIRECTOR: ALMA KOCH KAISER MC. CODIRECTOR: ING.-MAT. PEDRO ROMERO. SANGOLQUÍ, MARZO 2014. i     CERTIFICACIÓN Alma Koch, MC. Ing.-Mat. Pedro Romero Certifican: Que el trabajo titulado SELECCIÓN DE ACTINOMICETOS AISLADOS DE SUELOS PAPEROS DE LA PROVINCIA DE LOJA, ANTAGÓNICOS A Phytophthora infestans (Mont) de Bary Y Rhizoctonia solani Kühn, MEDIANTE ENSAYOS in vitro Y PRUEBAS DE INVERNADERO EN Solanum tuberosum L., ha sido guiado y revisado periódicamente y cumple normas estatutarias establecidas por la ESPE, en el Reglamento de Estudiantes de la Universidad De Las Fuerzas Armadas - ESPE. El mencionado trabajo consta de (un) documento empastado y (un) disco compacto el cual contiene los archivos en formato portátil de Acrobat (pdf). Autorizan a ANDREA CAROLINA MEDINA RODRÍGUEZ que lo entregue a ING. MARÍA AUGUSTA CHÁVEZ, en su calidad de Coordinadora de la Carrera. Sangolquí, marzo 2014. Alma Koch, MC. Ing.-Mat. Pedro Romero DIRECTORA CODIRECTOR ii     DECLARACIÓN DE RESPONSABILIDAD ANDREA CAROLINA MEDINA RODRÍGUEZ Declaro que: El proyecto de grado denominado SELECCIÓN DE ACTINOMICETOS AISLADOS DE SUELOS PAPEROS DE LA PROVINCIA DE LOJA, ANTAGÓNICOS A Phytophthora infestans (Mont) de Bary Y Rhizoctonia solani Kühn, MEDIANTE ENSAYOS in vitro Y PRUEBAS DE INVERNADERO EN Solanum tuberosum L., ha sido desarrollado en base a una investigación exhaustiva, respetando los derechos intelectuales de terceros, conforme a las citas que constan en el texto cuyas fuentes se incorporan en la bibliografía. Consecuentemente este trabajo es de mi autoría. En virtud de esta declaración, me responsabilizo del contenido, veracidad y alcance científico del proyecto de grado en mención. Sangolquí, marzo 2014. iii     AUTORIZACIÓN ANDREA CAROLINA MEDINA RODRÍGUEZ Autorizo que: El proyecto de grado denominado SELECCIÓN DE ACTINOMICETOS AISLADOS DE SUELOS PAPEROS DE LA PROVINCIA DE LOJA, ANTAGÓNICOS A Phytophthora infestans (Mont) de Bary Y Rhizoctonia solani Kühn, MEDIANTE ENSAYOS in vitro Y PRUEBAS DE INVERNADERO EN Solanum tuberosum L.; sea publicado en la biblioteca virtual de la Universidad de las Fuerzas Armadas – ESPE. Sangolquí, marzo 2014. iv     DEDICATORIA A mi papi Ramiro por esforzarse en su trabajo para que siempre tengamos lo que necesitamos y enseñarme que la vida se vive con alegría. A mi mami Consuelo por su apoyo, amor infinito y sus consejos maravillosos. A mis queridos hermanos Juan Sebastián y Priscila por soportar mi mal genio en tiempo de tesis, los amo. Andrea Carolina Medina Rodríguez v       AGRADECIMIENTOS A Dios por darme salud para poder culminar mi proyecto de tesis. A mis padres por enseñarme a ser perseverante, paciente y feliz, gracias por todo el esfuerzo que hicieron para que pueda culminar mis estudios. A mis hermanitos JuanSe y Pris, y mi tía Sonia los quiero con todo el corazón. A Almita Koch, MC. por ser un pilar fundamental durante mis años de estudios, enseñarme valores, a ser profesional y sobre todo un buen ser humano, gracias por confiar en mí. Al Ing. Pedrito Romero por su cariño, respaldo y conocimiento aportado al proyecto. A la Lda. Jessica Maisincho y a los PhD. Soledad Benítez, PhD. Carla Garzón y PhD. Ricardo Oliva por apoyarme a lo largo del proceso de tesis y compartir sus conocimientos. Al Centro Internacional de la Papa por sus aportes de conocimiento al proyecto y por hacernos sentir parte de su equipo. A Gaby por ser una amiga verdadera e incondicional, gracias por todos los momentos compartidos desde el primer día de clases de la universidad y el apoyo en el proceso de tesis. A Edison Z., Jonathan G., José R., Esteban M., Isra N., Eve M., Silvi M., Abi M., gracias amigos por compartir momentos que siempre voy a llevar en el corazón y a Leandro por convertirse en una persona especial que me ha brindado su apoyo incondicional. Andrea Carolina Medina Rodríguez vi     ÍNDICE DE CONTENIDOS CERTIFICACIÓN ............................................................................................... i DECLARACIÓN DE RESPONSABILIDAD ........................................................ ii AUTORIZACIÓN .............................................................................................. iii DEDICATORIA ................................................................................................. iv AGRADECIMIENTOS ....................................................................................... v ÍNDICE DE CONTENIDOS .............................................................................. vi LISTADO DE TABLAS ..................................................................................... ix LISTADO DE FIGURAS .................................................................................... x LISTADO DE ANEXOS ................................................................................... xii RESUMEN ...................................................................................................... xiii ABSTRACT .................................................................................................... xiv CAPÍTULO 1: INTRODUCCIÓN ....................................................................... 1 1.1. Justificación del problema .................................................................... 3 1.2. Objetivos de la investigación ............................................................... 5 1.2.1. Objetivo general ................................................................................... 5 1.2.2. Objetivos específicos ........................................................................... 5 1.3. Marco teórico ....................................................................................... 6 1.3.1. Cultivo de papa (Solanum tuberosum L.) ............................................ 6 1.3.1.1. Importancia del cultivo ................................................................... 6 1.3.1.2. Clasificación botánica .................................................................... 8 1.3.1.3. Descripción botánica ..................................................................... 8 1.3.2. Tizón tardío o lancha de la papa ........................................................ 11 1.3.3. Rhizoctoniasis .................................................................................... 20 1.3.4. Actinomicetos ..................................................................................... 26 1.3.5. Control biológico ................................................................................ 28 1.3.5.1 Mecanismos de acción del control biológico ............................... 29 1.3.6. Control biológico en el Ecuador ......................................................... 32 1.3.7. Control biológico en plantas de papa. ................................................ 32 1.4. Hipótesis de investigación ................................................................. 33 vii     CAPÍTULO 2: MATERIALES Y MÉTODOS .................................................... 34 2.1. Participantes ...................................................................................... 34 2.2. Zona de estudio ................................................................................. 34 2.3. Período de tiempo de investigación ................................................... 35 2.4. Procedimiento .................................................................................... 35 2.4.1. Mantenimiento de las cepas de Phytophthora infestans. .................. 35 2.4.2. Aislamiento de cepa de Rhizoctonia solani. ...................................... 36 2.4.3. Activación de las cepas de actinomicetos liofilizadas ........................ 36 2.4.3.1. Hidratación .................................................................................. 37 2.4.3.2. Siembra ....................................................................................... 37 2.4.3.3. Incubación ................................................................................... 37 2.4.3.4. Traspaso ..................................................................................... 38 2.4.4. Pruebas de antagonismo in vitro para P. infestans ........................... 38 2.4.5. Pruebas de antagonismo in vitro para Rhizoctonia solani. ................ 39 2.4.6. Pruebas de antagonismo in vitro en folíolos de papa de la variedad “uvilla”para P. infestans. ..................................................... 40 2.4.6.1. Preparación del inóculo de actinomicetos ................................... 40 2.4.6.2. Inoculación de actinomicetos en folíolos de papa ....................... 40 2.4.6.3. Preparación del inóculo de P. infestans ...................................... 41 2.4.6.4. Inoculación de P. infestans CIP84 en folíolos de papa ............... 41 2.4.6.5. Prueba de supervivencia de actinomicetos inoculados en folíolos de papa ........................................................................... 42 2.4.7. Pruebas de antagonismo en invernadero para R. solani ................... 42 2.4.7.1. Preparación del inóculo de actinomicetos ................................... 42 2.4.7.2. Preparación del inóculo de R. solani ........................................... 43 2.4.7.3. Inoculación de sustrato con R. solani y actinomiceto .................. 43 2.4.7.4. Pruebas de supervivencia de actinomicetos ............................... 44 2.4.7.5. Pruebas de supervivencia de R. solani ....................................... 45 CAPÍTULO 3: RESULTADOS ......................................................................... 46 3.1. Aislamiento de cepa de Rhizoctonia solani ....................................... 46 3.2. Activación de las cepas de actinomicetos liofilizadas ........................ 47 3.3. Pruebas de antagonismo in vitro para P. infestans ........................... 48 viii     3.4. Pruebas de antagonismo in vitro para R. solani ................................ 53 3.5. Pruebas de antagonismo in vitro en folíolos de papa de la variedad “uvilla” contra P. infestans ................................................... 56 3.6. Prueba de supervivencia de actinomicetos inoculados en folíolos de papa .............................................................................................. 58 3.7. Pruebas de antagonismo en invernadero para R. solani ................... 60 3.8. Pruebas de supervivencia de actinomicetos en ensayos de invernadero ........................................................................................ 64 CAPÍTULO 4: DISCUSIÓN ............................................................................. 65 4.1. Aislamiento de cepa de Rhizoctonia solani ....................................... 67 4.2. Activación de las cepas de actinomicetos liofilizadas ........................ 67 4.3. Pruebas de antagonismo in vitro para P. infestans y R. solani .......... 68 4.4. Pruebas de antagonismo in vitro en folíolos de papa de la variedad “uvilla” contra P. infestans ................................................... 71 4.5. Pruebas de antagonismo en invernadero para R. solani ................... 73 CAPÍTULO 5: CONCLUSIONES ..................................................................... 77 CAPÍTULO 6: RECOMENDACIONES ............................................................ 78 CAPÍTULO 7: BIBLIOGRAFÍA ........................................................................ 79 CAPÍTULO 8: ANEXOS .................................................................................. 85 ix     LISTADO DE TABLAS Tabla 1.1: Clasificación taxonómica de la especie Solanum tuberosum ...... 8 Tabla 1.2: Clasificación taxonómica de Phytophthora infestans. ................ 14 Tabla 3.1: Prueba no paramétrica Kruskal Wallis de los PICR de 15 cepas de actinomiceto de la provincia de Loja enfrentados a Phytophthora infestans .............................................................. 49 Tabla 3.2: Prueba no paramétrica Kruskal Wallis de los PICR de 15 cepas de actinomiceto de la provincia de Loja enfrentados a Rhizoctonia solani. ..................................................................... 53