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Title:
STRAIN OF METARHIZIUM ANISOPLIAE, MIXTURE AND METHOD, FOR CONTROLLING PHYTOPATHOGENIC INSECTS
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2023/214868
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to an isolated strain of Metarhizium anisopliae (RVP MA-20), deposited with accession number CM-CNRG TB195, which exhibits insecticidal activity; a mixture comprising the isolated strain of Metarhizium anisopliae (RVP MA-20), deposited with accession number CM-CNRG TB195; and a method for controlling phytopathogenic insects, which comprises putting an effective amount of the mixture according to the present invention in contact with plant tissue.

Inventors:
BECERRA CARRANZA LUIS RODRIGO (MX)
Application Number:
PCT/MX2023/050013
Publication Date:
November 09, 2023
Filing Date:
March 01, 2023
Export Citation:
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Assignee:
BECERRA CARRANZA LUIS RODRIGO (MX)
International Classes:
A01N63/30; C12N1/14; C12R1/645
Other References:
REY DAVID RUELAS-AYALA, CIPRIANO GARCÍA-GUTIÉRREZ, ARELY ARCHULETA-TORRESL.: "Selection of Beauveria bassiana and Metarhizium anisopliae Isolates Tolerant to High Temperatures for the Control of Sitophilus zeamais (Coleoptera: Curculionidae).", SOUTHWESTERN ENTOMOLOGIST, vol. 38, no. 2, 1 June 2013 (2013-06-01), US , pages 313 - 324, XP009550512, ISSN: 0147-1724, DOI: 10.3958/059.038.0214
TESHOME ADDIS, TEFERA TADELE: "Susceptibility of Sitophilus zeamais (Mostch.) (Coleoptera: Curculionidae) to Beauveria bassiana and Metarhizium anisopliae", SINET: ETHIOPIAN JOURNAL OF SCIENCE, vol. 32, no. 1, 1 January 2009 (2009-01-01), pages 21 - 28, XP093109356, ISSN: 0379-2897, DOI: 10.4314/sinet.v32i1.68734
TESHOME ADDIS, TEFERA TADELE: "Effect of Dry Conidia Formulations of Metarhizium anisopliae on Sitophilus zeamais (Coleoptera: Curculionidae) Mortality, Progeny Emmergence and Maize Grain Damage", SINET: ETHIOPIAN JOURNAL OF SCIENCE, vol. 34, no. 2, 1 January 2011 (2011-01-01), pages 139 - 144, XP093109358, ISSN: 0379-2897
AHMED BUBA I: "Potentials of entomopathogenic fungi in controlling the menace of maize weevil Sitophilus zeamais Motsch (Coleoptera: Curculinidae) on stored maize grain", ARCHIVES OF PHYTOPATHOLOGY AND PLANT PROTECTION, vol. 43, no. 2, 1 January 2010 (2010-01-01), GB , pages 107 - 115, XP093109363, ISSN: 0323-5408, DOI: 10.1080/03235400701390463
KASSA A., ZIMMERMANN G., STEPHAN D., VIDAL S.: "Susceptibility of Sitophilus zeamais (Motsch.) (Coleoptera: Curculionidae) and Prostephanus truncatus (Horn) (Coleoptera: Bostrichidae) to Entomopathogenic Fungi from Ethiopia", BIOCONTROL SCIENCE AND TECHNOLOGY, vol. 12, no. 6, 1 January 2002 (2002-01-01), GB , pages 727 - 736, XP093109367, ISSN: 0958-3157, DOI: 10.1080/0958315021000039905
Attorney, Agent or Firm:
PASTENES UGALDE, Gerardo (MX)
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Claims:
REIVINDICACIONES

1. Una cepa aislada de Metarhizium anisopliae (RVP MA-20) , depositada con el número de acceso CM-CNRG TB195.

2. La cepa de la reivindicación anterior, caracterizada porque exhibe actividad insecticida.

3. La cepa según la reivindicación anterior, donde la actividad insecticida es contra un insecto f itopatógeno .

4. La cepa de acuerdo con la reivindicación precedente, donde el insecto fitopatógeno es un insecto que ataca a semillas vegetales de la familia Poaceae .

5. La cepa de conformidad con la reivindicación anterior, donde el insecto fitopatógeno es Sitophilus zeamais .

6. Una mezcla, caracterizada porque comprende, una cepa aislada de Metarhizium anisopliae (RVP MA-20) , depositada con el número de acceso CM-CNRG TB195.

7. La mezcla de la reivindicación anterior, donde la cepa aislada de Metarhizium anisopliae exhibe actividad insecticida .

8. La mezcla según la reivindicación anterior, donde la actividad insecticida es contra un insecto fitopatógeno.

9. La mezcla de acuerdo con la reivindicación precedente, donde el insecto fitopatógeno es un insecto que ataca a semillas vegetales de la familia Poaceae . La mezcla de conformidad con la reivindicación anterior, donde el insecto fitopatógeno es Sítophílus zeamais . Un método para el control insectos f itopatógenos , caracterizado porque comprende, poner en contacto una cantidad efectiva de la mezcla de conformidad con las reivindicaciones 6 a la 10, con tejidos vegetales. El método de la reivindicación precedente, donde el insecto fitopatógeno es un insecto que ataca a semillas vegetales de la familia Poaceae . El método según la reivindicación anterior, donde el insecto fitopatógeno es Sítophílus zeamais . El método de la reivindicación 11, donde los tejidos vegetales son: semillas y/o granos. El método según la reivindicación anterior, donde las semillas y/o granos vegetales son de la familia Poaceae . El método de acuerdo con la reivindicación 11 y 14, donde la cantidad efectiva de la mezcla es de 0.02 g por cada 1 Kg de granos y/o semillas.

RESUMEN DE LA INVENCIÓN

Cepa aislada de Metarhizium anisopliae (RVP MA-20) , depositada con el número de acceso CM-CNRG TB195, la cual exhibe actividad insecticida.

Mezcla que comprende a la cepa aislada de Metarhizium anisopliae (RVP MA-20) , depositada con el número de acceso CM-CNRG TB195.

Un método para el control insectos f itopatógenos , que comprende, poner en contacto una cantidad efectiva de la mezcla de conformidad con la presente invención, con tejidos vegetales .

Description:
CEPA AISLADA Metarhizium anisopliae, MEZCLA Y MÉTODO, PARA EL CONTROL BIOLÓGICO DE INSECTOS FITOPATÓGENOS

CAMPO TÉCNICO DE LA INVENCIÓN

La presente invención se relaciona con los campos técnicos de la Biotecnología, Agricultura y Agroalimentario, debido a que proporciona una cepa aislada del hongo Metarhizium anisopliae (RVP MA-20) que tiene actividad insecticida; una mezcla y un método para el control biológico de insectos f itopatógenos , tales como el gorgojo del maiz ( Sitophilus zeamais) , el cual es importante plaga durante el cultivo y almacenamiento del maiz y otros cereales.

ANTECEDENTE DE LA INVENCIÓN

Entre otros factores causante de las pérdidas durante el cultivo y postcosecha en granos y semillas vegetales, están los agentes bióticos como son los insectos, hongos, roedores e incluso aves, entre otros; lo cual ha desenfrenado la generación de muchas tecnologías para el control de tales agentes bióticos.

En el caso especifico, para el control de los insectos, se ha desarrollado y utilizado un sin número de productos, principalmente químicos, que han causado la resistencia a los insecticidas, contaminación ambiental, y toxicidad; por lo que, ha motivado a la búsqueda de otros métodos efectivos y no per udiciales para combatir esta problemática, poniendo énfasis en la obtención de agentes bióticos naturales para el control biológico de los agentes bióticos. La importancia de los productos para el control biológico radica en que son una opción amigable para el medio ambiente, ya que, y no generar resistencia a ellos. En los siguientes documentos se describen algunas de dichos productos o técnicas .

Ledezma (2009) evaluó 4 dosis de Metarhizium anisopliae para el control de Sitophilus zeamais para medir el grado de mortalidad del insecto. Este trabajo se desarrolló en el laboratorio de la Universidad del Pacifico, ubicado en el municipio de Buenaventura Departamento del Valle del Cauca. En 15 frascos de 250 mL se adicionaron 50 g de maiz a cada uno, de los cuales 12 fueron inoculados con el bio- insecticida en diferentes concentraciones (IxlO 8 , IxlO 7 , IxlO 6 y IxlO 5 ) . Cada dosis fue inoculada a 3 recipientes; por consiguiente, los 15 frascos se infestaron con 20 insectos uno a uno los cuales fueron obtenidos en muéstreos a las Bodegas de la Sociedad Portuaria, luego los frascos se taparon con papel aluminio durante 15 dias; para un total de 4 tratamientos (dosis del bio insecticida) cada uno con 3 replicas y el testigo con la misma cantidad de repeticiones. El bio-insecticida fue preparado tomando 1 g del hongo M. anisopliae y sumado a 9 mL de agua quedando una concentración de IxlCr 1 g/mL, luego tomamos 1 mL de IxlCU 1 g/mL y se complementó con 9 mL de agua dando como resultado una dilución de IxlCu 2 , se extrajo 1 mL de la preparación anterior y se mezcló con 9 mL de agua de la que se obtuvo la disolución lxl0 3 g/mL; por último se mezclaron 9 mL de agua con uno de lxl0 3 g/mL, quedando una concentración resultante de IxlCU 4 g/mL; las unidades de las dosificaciones fueron cambiadas de conidios/g a conidios/mL; teniendo en cuenta que la cepa utilizada fue adquirida en los laboratorios de (FUNGICOL ubicado en la Buitrera Palmira) está contiene una concentración de IxlO 9 conidios/g lo cual fue comprobado mediante conteos en la cámara de Neubauer. Para la conversión donde lxlO°=l g =lxl0 9 conidios, 1x10° = IxlO 9 conidios, lxl0~ 1 g/mL = IxlO 8 conidios/mL (A) , lxl0~ 2 g/mL = IxlO 7 conidios/mL (B) , lxl0~ 3 g/mL = IxlO 6 conidios/mL (C) y lxl0~ 4 g/mL = IxlO 5 conidios/mL (D) . Que dando asi las concentraciones para trabajar en conidios/mL; concentraciones similares fueron utilizadas por (Lozano et al, 1988) y (Gerding et al, 2000) . Los muéstreos de insectos muertos fueron realizados a los 15 dias posteriores a la inoculación del hongo (M. anisopliae) . La efectividad de las aplicaciones en el laboratorio para los tratamientos (IxlO 8 , IxlO 7 , IxlO 6 y IxlO 5 ) fue del 89.5, 75.5, 82.4 y 92.9% respectivamente. El control de S zeamais con M. Anisopliae es una alternativa potencial para el control de la plaga en laboratorio, ya que causó mortalidad hasta en un 92.9% y no se requirió del uso de insecticidas, ocasionando un impacto menor sobre el medio ambiente.

Si bien es cierto que Ledezma Ortiz, L. Á. (2009) propone el uso del hongo Metarhizium anisopliae para el control de Sitophilus zeamais, pero no se indica con exactitud cuál fue la cepa utilizada, por lo que, si otra persona quisiera poner en práctica esta invención, no se obtendrían los mismos resultados, ya que se tendía que usar una cepa que difícilmente seria la misma que se utilizó en el experimento; y muy probable se tendría que aislar una nueva cepa. Por lo tanto, si en este documento divulga indicios del uso de M. anisopliae, pero para un experto en la materia le haría divagar y no tendría los elementos suficientes para poner en práctica la invención. Además, la cepa utilizada al parecer pudiera ser originada de las regiones de Colombia, por lo que dicha cepa difícilmente tendría el mismo comportamiento si se quisiera utilizar en México u otro pais. Por su parte, Teshome y Tetera (2011) evaluaron la eficacia de la formulación de conidios secos de Metharhizium anísoplíae (PPRC-2) producida en granos disponibles localmente contra Sitophilus zeamaís (Coleóptera: Curculionidae ) en el laboratorio. La suspensión de conidios se inoculó en frascos de vidrio que contenían 200 g de granos de maiz, arroz, trigo y sorgo esterilizados, y se incubaron a 27°C y 70 ± 5% de HR durante 21 dias. Cada sustrato de grano se secó al aire y se molió a polvo usando un molinillo de café estéril. Los conidios secos en polvo se aplicaron al grano de maiz infestado con S. zeamaís . Se registró una alta mortalidad del gorgojo del maiz 7 dias después de la aplicación del hongo cultivado en los sustratos de arroz (91%) y maiz (84%) . El número de descendientes El surgidos fue 0, 0.5 y 1, para primifos metilo en arroz y maiz, respectivamente. El porcentaje de protección del grano varió del 41 al 83% para los tratamientos fúngicos. El número de granos dañados y el porcentaje de pérdida de peso del grano se redujeron en el grano de maiz tratado con conidios secos que en el control. Por lo tanto, el uso de M. anísoplíae tiene perspectivas prometedoras en el manejo de S. zeamaís . Esta cepa de M. anísoplíae (PPRC-2) fue aislada de plantas de sorgo, en Nairobi Kenia, por lo que dicha cepa PPRC-2 difícilmente tendría la misma efectividad de crecimiento, de invasión, etc., si se utilizara en nuestro pais y/o similares. Es por ello que se tiene el interés en aislar, validar las posibles características antagonistas, de cepas bacterianas endófitas en nuestro pais u algún otro donde tenga interés, para garantizar una alta efectividad de dichas cepas aisladas.

El documento de patente EP1387613A1 se refiere a una composición para combatir sustancialmente una o más plagas per j udiciales para un material vegetal presente en un medio de crecimiento, cuya composición comprende: (i) al menos, una cepa del hongo Metarhízíum presente en una cantidad eficaz para combatir sustancialmente las plagas presentes en o sobre dicho medio de crecimiento, o en o sobre dicho material vegetal presente en dicho medio de crecimiento; y (ii) al menos, un agente capaz de proporcionar función nutricional a dicho material vegetal presente en dicho medio de crecimiento. Preferiblemente, la composición está sustancialmente libre de biota antagonista. La materia que divulga este documento de patente, se aleja del espíritu de la presente ivención, ya que se refiere a la combinación de cualquier cepa de Metarhízíum spp . , y solamente pretende el aislamiento de nuevas cepas.

Con la finalidad de contribuir a la solución de los inconvenientes antes mencionados, se aisló una cepa de Metarhízíum anísoplíae (RVP MA-20) que mostró actividad insecticida; con la se desarrolló una mezcla y un método para el control biológico de insectos f itopatógenos , tales como el gorgojo del maiz (Sítophílus zeamaís) , el cual es importante plaga duranten el cultivo y almacenamiento del maiz y otros cereales.

Los detalles característicos de la presente invención se muestran claramente en la siguiente descripción, ejemplos y figuras, que se acompañan con la única finalidad de ilustrar la concepción y algunas realizaciones preferentes de dicha invención . BREVE DESCRIPCIÓN DE LAS FIGURAS

La figura 1 es una fotografía donde se observa el efecto de patogenicidad de la cepa aislada de Metarhízíum anísoplíae (RVP MA-20) sobre gorgojos del maíz (Sítophílus zeamais) adultos.

La figura 2 una fotografía donde se puede observar el daño ocasionado por Sítophílus zeamais en la conservación de semilla de maíz, con y sin el tratamiento de control con la aislada RVP MA-20 (Metarhízíum anísoplíae) .

DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN

Un primer objeto de la presente invención es una cepa aislada de Metarhízíum anísoplíae (RVP MA-20) , depositada con el número de acceso CM-CNRG TB195; la cual se encontró que exhibe actividad insecticida; por ejemplo, en contra de un insecto f itopatógeno .

Donde el insecto fitopatógeno puede ser un insecto que ataca a semillas vegetales de la familia Poaceae; por ejemplo, el gorgojo del maíz (Sítophílus zeamais) que ataca principalmente a las semillas y/o granos vegetales.

Un segundo objeto de la presente invención es una mezcla, que comprende, una cepa aislada de Metarhízíum anísoplíae (RVP MA-20) , depositada con el número de acceso CM-CNRG TB195, la cual exhibe actividad insecticida.

Por lo que una aplicación de la mezcla de la presente invención, es para controlar biológicamente a un insecto fitopatógeno. Siendo una aplicación más preferentemente de -1- dicha mezcla es la de controlar biológicamente a un insecto fitopatógeno que ataca a semillas vegetales de la familia Poaceae; por ejemplo, el gorgojo del maiz (Sitophilus zeamais) .

Un tercer objeto de la presente invención es un método para el control biológico de insectos f itopatógenos , que comprende, poner en contacto una cantidad efectiva de la mezcla que contiene, una cepa aislada de Metarhízíum anísoplíae (RVP MA-20) , depositada con el número de acceso CM-CNRG TB195, con tejidos vegetales.

Una realización del método de la presente invención, es cuando el insecto fitopatógeno a controlar, es un insecto que ataca a semillas vegetales de la familia Poaceae; por ejemplo, el insecto fitopatógeno Sitophilus zeamais.

Una realización más del método de la presente invención, es cuando los tejidos vegetales a proteger contra el ataque de insectos f itopatógenos , son semillas y/o granos; preferentemente semillas y/o granos de plantas de la familia Poaceae .

Una realización más preferente del método de acuerdo con esta invención, es cuando la cantidad efectiva de la mezcla es de 0.02 g por cada 1 Kg de tejido vegetal.

EJEMPLOS DE LA INVENCIÓN

La razón se ser de los siguientes ejemplos es la de ilustrar la concepción de la presente invención y algunas de sus realizaciones preferentes. Por lo tanto, tales ejemplos no deben ser considerados como una limitante para el alcance de protección de dicha invención.

Ejemplo 1. Prueba de patogenicidad de la cepa aislada RVP

MA-20 (Metarhízíum anísoplíae) sobre la plaga Sítophílus zeamaís (gorgojo del maíz) .

Ob j etivo

Se evaluó in vitro el efecto de patogenicidad de la cepa aislada RVP MA-20 (Metarhízíum anísoplíae) sobre la plaga Sítophílus zeamaís (gorgojo del maiz) .

Metodología

La prueba de patogenicidad se realizó en dos cajas Petri (1) y (2) , ambas cajas contenían un medio nutritivo apto para gorgojos del maíz (Sítophílus zeamaís) . En cada caja Petri se colocaron 5 gorgojos del maíz (Sítophílus zeamaís) adultos, para que se alimentaran de los medios nutritivos de las cajas Petri; donde los 5 gorgojos de la caja Petri (1) se inocularon con una mezcla que contenía la cepa aislada RVP MA-20 (Metarhízíum anísoplíae) .

Se observó el tiempo que tardó el hongo RVP MA-20 (Metarhízíum anísoplíae) en matar el gorgojo adulto; así como el tiempo que tardó en colonizarlo completamente.

Resultados

Al cabo de 7 días se observó que los gorgojos de la caja Petri (1) habían muerto, ver figura 1. Lo que evidencia que la cepa aislada RVP MA-20 (Metarhízíum anísoplíae) sí tiene efectos de patogenicidad sobre el gorgojo del maíz (Sítophílus zeamaís) . Ejemplo 2. Efecto de control la cepa aislada RVP MA-20 (Metarhízíum anisopliae) sobre Sítophílus zeamaís (gorgojo del maíz) en semillas de maíz (Zea mays L. ) .

Ob etivo

Se evaluó el efecto de control de la cepa RVP MA-20 (Metarhízíum anisopliae) sobre la plaga Sítophílus zeamaís (gorgojo del maíz) , en semillas de maíz (Zea mays L) .

Metodología

Se utilizaron dos frascos (1 y 2) de vidrio esterilizados previamente, en cada frasco se colocó 0.5 Kg de semillas de maíz (Zea mays L.) . Solamente las semillas del frasco 2 se inocularon con el hongo entomopatógeno cepa RVP MA-20 (Metarhízíum anisopliae) . Las semillas de ambos frascos fueron sometidas a las condiciones de temperatura y humedad que necesita el insecto para su expresión durante 1 mes. Se revisó a diario la expresión la plaga Sítophílus zeamaís .

Resultados

Al cabo de un mes, se puede ver en la figura 2 frasco (1) , el daño ocasionado por el gorgojo en la conservación de las semillas sin tratamiento de la cepa aislada de Metarhízíum anisopliae (RVP MA-20) ; mientras que las semillas tratadas con dicha cepa RVP MA-20, no mostraron daño por el Sítophílus zeamaís (gorgojo del maíz) .

Se puede concluir que la cepa aislada de Metarhízíum anisopliae (RVP MA-20) sí es efectiva para el control de la plaga de almacenamiento Sítophílus zeamaís (gorgojo del maíz) causando la muerte de la plaga en sus diferentes estadios (huevo, larva, pupa y adulto) evitando la expresión del adulto en las semillas y granos en almacenamiento o en caso que la semilla tenga un alto porcentaje de esta plaga y se realice su expresión y controlar la misma causando la muerte y colonización del estadio antes mencionado.

DEPÓSITO DE LA CEPA RVP MA-20 (Metarhízíum anisopliae)

Debido a los resultados prometedores de la cepa aislada RVP MA-20 (Metarhízíum anisopliae) y estudiada en los ejemplos antes descritos, fue depositada el 4 de febrero de 2022, en la Colección de Microorganismos del Centro Nacional de recursos Genéticos que pertenece al Instituto Nacional de Investigaciones Forestales, Agrícolas y Pecuarias, con número de registro ante la World Federation of Culture Collection 1006 (CM-CNRG) y Autoridad Depositarla Internacional con notificación 308 con fines de procedimiento de patente conforme al Tratado de Budapest; y que tiene su domicilio en Boulevard de la Biodiversidad 400, C. P. 47600. Tepatitlán de Morelos, Jalisco, México. Dónde dicha cepa RVP MA-20 (Metarhízíum anisopliae) le correspondió el número de acceso: CM-CNRG TB195.

LITERATURA CITADA

Ledezma Ortiz, L. Á. (2009) . Evaluación del hongo Metarhízíum anisopliae como posible controlador biológico del gorgojo del maiz Sitophilus zeamais (Colóptera: Curculionidae ) plaga en almacenamiento y en campo utilizando como sustrato maiz bajo condiciones de laboratorio . https://es.slideshare.net/87190796/ evaluacin-del-hongo- metarhizium-anisopliae-como-posible-contrlador- biolgico-del-gorgoj o-del-maz-sitophilus-zeamais- -Ileo Ipt er a- cur culionidae-plaga- en- almacenamiento- y- en- campo-utili z ando -como -sus trato-mal z-ba j o -condi clone s- de-laboratorio .

Teshome A. y Tetera T. (2011) . Effect of dry conidia formulations of Metarhízíum anísoplíae on Sítophílus zeamaís (Coleóptera: Curculionidae ) mortality, progeny emergence and maize grain damage. Ethiop. J. Sci., 34 (2) : 139-144, 2011.