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Purpureocillium lilacinum

Purpureocillium lilacinum es una especie de hongo filamentoso de la familia Ophiocordycipitaceae . [3] Se ha aislado de una amplia gama de hábitats, incluidos suelos cultivados y no cultivados , bosques , pastizales , desiertos , sedimentos estuarinos y lodos de depuradora, e insectos. También se ha encontrado en huevos de nematodos y, ocasionalmente, en hembras de nematodos agalladores y quistes. Además, se ha detectado con frecuencia en la rizosfera de muchos cultivos. La especie puede crecer en una amplia gama de temperaturas: de 8 a 38 °C (46 a 100 °F) para algunos aislamientos, con un crecimiento óptimo en el rango de 26 a 30 °C (79 a 86 °F). También tiene una amplia tolerancia al pH y puede crecer en una variedad de sustratos. [4] [5] P. lilacinum ha mostrado resultados prometedores para su uso como agente de biocontrol para controlar el crecimiento de nematodos destructivos formadores de nudos en las raíces .

Taxonomía y filogenia

La especie fue descrita originalmente por el micólogo estadounidense Charles Thom en 1910, bajo el nombre de Penicillium lilacinum . [6] Los sinónimos taxonómicos incluyen Penicillium amethystinum Wehmer y Spicaria rubidopurpurea Aoki. [2] En 1974, Robert A. Samson transfirió la especie a Paecilomyces . [4] Las publicaciones en la década de 2000 indicaron que el género Paecilomyces no era monofilético , [7] y que los parientes cercanos eran Paecilomyces nostocoides , Isaria takamizusanensis y Nomuraea atypicola . [8] El nuevo género Purpureocillium fue creado para contener el taxón. El nombre genérico se refiere a los conidios púrpuras producidos por el hongo. [9]

Descripción

Purpureocillium lilacinum forma un micelio denso que da lugar a conidióforos . Estos tienen fiálides de cuyos extremos se forman esporas en largas cadenas. Las esporas germinan cuando hay humedad y nutrientes adecuados disponibles. Las colonias en agar malta crecen bastante rápido, alcanzando un diámetro de 5-7 cm en 14 días a 25 °C (77 °F), que consiste en un fieltro basal con un sobrecrecimiento flocoso de micelio aéreo ; al principio blanco, pero cuando esporula cambia a varios tonos de vinoso . El reverso a veces no tiene color, pero generalmente en tonos vinosos. Las hifas vegetativas tienen paredes lisas, hialinas y de 2,5 a 4,0  μm de ancho. Conidióforos que surgen de hifas sumergidas, de 400 a 600 μm de longitud, o que surgen de hifas aéreas y la mitad de largo. Fialides que consisten en una parte basal hinchada que se estrecha hasta formar un cuello delgado y definido. Los conidios se encuentran en cadenas divergentes, de forma elipsoide a fusiforme y de paredes lisas a ligeramente rugosas. No hay clamidosporas . [4]

Ciclos de vida

Purpureocillium lilacinum es altamente adaptable en su estrategia de vida: dependiendo de la disponibilidad de nutrientes en los microambientes circundantes, puede ser entomopatógeno , [10] [11] [12] micoparasitario , [13] saprofito , [14] así como nematófago .

Patogenicidad humana

Purpureocillium lilacinum es una causa poco frecuente de enfermedad humana. [15] [16] La mayoría de los casos notificados involucran a pacientes con sistemas inmunológicos comprometidos , dispositivos extraños permanentes o implantes de lentes intraoculares . [17] [18] La investigación de la última década sugiere que puede ser un patógeno emergente tanto de adultos inmunodeprimidos [19] como de adultos inmunocompetentes. [20] Es una de las especies más comunes que causan hialohifomicosis junto con Paecilomyces variotii . [9]

Agente de biocontrol

P. lilacinum se utiliza como agente de biocontrol para varias especies de nematodos, como Meloidogyne incognita , que se muestra aquí.

Los nematodos fitoparásitos causan pérdidas económicas significativas a una amplia variedad de cultivos. El control químico es una opción ampliamente utilizada para el manejo de los nematodos fitoparásitos. Sin embargo, los nematicidas químicos están siendo reevaluados en la actualidad debido a los riesgos ambientales , los altos costos, la disponibilidad limitada en muchos países en desarrollo o su efectividad reducida después de aplicaciones repetidas.

Control de nematodos fitoparásitos

Purpureocillium lilacinum se observó por primera vez en asociación con huevos de nematodos en 1966 [21] y posteriormente se encontró que el hongo parasitaba los huevos de Meloidogyne incognita en Perú . [22] Ahora se ha aislado de muchos nematodos de quistes y agalladores y del suelo en muchos lugares. [23] [24] Se llevaron a cabo varios ensayos de campo exitosos utilizando P. lilacinum contra nematodos plaga en Perú. [22] Luego, el aislado peruano se envió a nematólogos en 46 países para su prueba, como parte del proyecto internacional Meloidogyne, lo que resultó en muchos más ensayos de campo en una variedad de cultivos en muchos tipos de suelo y climas. [25] Los ensayos de campo, los ensayos de invernadero y las pruebas in vitro de P. lilacinum continúan y se han recolectado más aislados del suelo, nematodos y ocasionalmente de insectos. Los aislados varían en su patogenicidad para los nematodos parásitos de las plantas. Algunos aislamientos son parásitos agresivos, mientras que otros, aunque morfológicamente indistinguibles, son menos patógenos o no lo son. A veces, los aislamientos que parecían prometedores in vitro o en ensayos en invernadero no han logrado proporcionar control en el campo. [26]

Enzimas

Se han estudiado muchas enzimas producidas por P. lilacinum . Se ha identificado una serina proteasa básica con actividad biológica contra los huevos de Meloidogyne hapla . [27] Se ha demostrado que una cepa de P. lilacinum produce proteasas y una quitinasa , enzimas que podrían debilitar la cáscara de un huevo de nematodo para permitir que una clavija de infección estrecha la atraviese. [28]

Infección de huevos

Antes de infectar un huevo de nematodo, P. lilacinum se aplana contra la superficie del huevo y se adhiere estrechamente a él. P. lilacinum produce apresorios simples en cualquier parte de la cáscara del huevo del nematodo, ya sea después de que crezcan unas pocas hifas a lo largo de la superficie del huevo o después de que se forme una red de hifas en el huevo. La presencia de apresorios parece indicar que el huevo está, o está a punto de estar, infectado. En cualquier caso, el apresorio parece el mismo, como una simple hinchazón en el extremo de una hifa , adherida estrechamente a la cáscara del huevo. La adhesión entre el apresorio y la superficie del huevo del nematodo debe ser lo suficientemente fuerte como para soportar la fuerza opuesta producida por la punta extendida de una hifa de penetración. [29] Cuando la hifa ha penetrado en el huevo, destruye rápidamente al juvenil en su interior, antes de crecer fuera de la cáscara del huevo ahora vacía para producir conidióforos y crecer hacia los huevos adyacentes.

Micotoxinas

La paecilotoxina es una micotoxina aislada del hongo. [30] Se desconoce su importancia. Khan et al. (2003) analizaron una cepa de P. lilacinum para determinar la producción de paecilotoxina y no pudieron demostrar la producción de toxina en esa cepa, lo que sugiere que la síntesis de toxina puede variar entre los aislamientos. [31] [32]

Referencias

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