Introducción
⌅Macrophomina phaseolina (Tassi) Goid, es un hongo fitopatógeno del suelo de gran importancia a
nivel mundial. Es conocido por su capacidad para causar pudrición
carbonosa, afectando a más de 500 especies vegetales, entre ellas
numerosas leguminosas (Banaras et al., 2021Banaras, S.; Javaid, A. y Khan, I. H. (2021). Bioassays guided fractionation of Ageratum conyzoides for identification of natural antifungal compounds against Macrophomina phaseolina. International Journal of Agriculture and Biology, 25(4), 761-767. https://doi.org/10.17957/IJAB/15.1727
). Este patógeno presenta una elevada variabilidad
genética y una notable capacidad de adaptación, lo que dificulta en
gran medida su control (Pandey et al., 2020Pandey, A. K.; Basandrai, A. K.; Somta, P. y Basandrai, D. (2020). Macrophomina phaseolina-host interface: Insights into an emerging dry root rot pathogen of mungbean and urdbean, and its mitigation strategies. Plant Pathology, 70(6), 1263-1275. https://doi.org/10.1111/ppa.13378
).
En Cuba, la incidencia de M. phaseolina es elevada debido a las condiciones climáticas propicias para su
desarrollo. Se le reconoce como uno de los patógenos más importantes en
el cultivo de Phaseolus vulgaris. Este hongo ataca principalmente
las raíces y la base del tallo del cultivo, aunque también puede
afectar las vainas. Su mecanismo de acción consiste en invadir los
tejidos vasculares, obstruyendo los conductos y liberando toxinas que
interfieren con la absorción de agua y nutrientes. Como consecuencia, la
planta presenta marchitez, pudrición del tallo y las raíces, lo que
finalmente conduce a su muerte y a pérdidas económicas significativas (Alizadeh et al., 2025Alizadeh, M., Khodadadi Manesh, S., Fathi, P. et al. (2025). Biology and Host Ranges of the Plant Pathogenic Fungus Macrophomina Phaseolina: a Comprehensive. Review. Journal of Crop Health, 77, 50 https://doi.org/10.1007/s10343-024-01106-4
). Su manejo es particularmente complejo, no solo
por su biología como patógeno del suelo, sino también por la limitada
disponibilidad de ingredientes activos eficaces para su control (Díaz-Díaz et al., 2022Díaz-Díaz,
R.; Rodríguez, Y. y Pérez, M. (2022). Characterization of
actinobacterial strains as potential biocontrol agents against Macrophomina phaseolina and Rhizoctonia solani, the main soil-borne pathogens of Phaseolus vulgaris in Cuba. Plantas, 11(5), 645. https://doi.org/10.3390/plants11050645
).
Diversas estrategias se emplean en el
control de enfermedades fúngicas, destacándose el uso de productos
biológicos por su bajo impacto ambiental, su inocuidad para los cultivos
y su seguridad para la salud humana. Desde 2010, en Cuba se ha
fomentado la producción de estos insumos agrícolas (Carreras, 2018Carreras Solís, B. (2018). Bioplaguicidas y biofertilizantes: Tendencia de uso en LABIOFAM, Cuba. CULCyT: Cultura Científica y Tecnológica, 15(66). https://dialnet.unirioja.es/servlet/articulo?codigo=7154513
). Biofertilizantes, bioplaguicidas y bioestimulantes se reconocen como herramientas clave en la agricultura sostenible (Chávez et al., 2020Chávez-Díaz,
I. F., Zelaya Molina, L. X., Cruz Cárdenas, C. I., Rojas Anaya, E. y
Ruíz Ramírez, S. (2020). Consideraciones sobre el uso de
biofertilizantes como alternativa agro-biotecnológica sostenible para la
seguridad alimentaria en México. Revista Mexicana de Ciencias Agrícolas, 11(6), 1423-1436. https://doi.org/10.29312/remexca.v11i6.2492
), al ofrecer alternativas más económicas y menos
tóxicas que los compuestos químicos, con el potencial de sustituirlos
parcial o totalmente.
No obstante, la información disponible sobre
la efectividad de las estrategias de mitigación y el uso de productos
biológicos en el control de M. phaseolina aún es limitada. Márquez et al. (2021)Márquez, N.; Giachero, M. L.; Declerck, S. y Ducasse, D. A. (2021). Macrophomina phaseolina: General characteristics of pathogenicity and methods of control. Frontiers in Plant Science, 12, 634397. https://doi.org/10.3389/fpls.2021.634397
realizaron una revisión detallada sobre las características generales de la patogenicidad de M. phaseolina y los métodos actuales de control, destacando la dificultad de su
manejo debido a su amplio rango de hospedantes y su persistencia en el
suelo en forma de microesclerocios.
Por ello, el presente estudio tiene como objetivo evaluar in vitro el efecto antagonista de cinco cepas de Trichoderma spp. y una cepa de Cladobotryum semicirculare (G.R.W. Arnold, R. Kirschner y Chee J. Chen), frente a M. phaseolina (cepa PF1), utilizando el método de cultivo dual. Estos análisis contribuirán a identificar alternativas viables y sostenibles para el manejo de este hongo fitopatógeno, con un bajo impacto ambiental.
Materiales y métodos
⌅Origen del material biológico
⌅El presente trabajo se realizó con la cepa Macrophomina phaseolina (PF1), aislada de Phaseolus vulgaris y conservada en la Colección de Cultivos Puros de Hongos del INIFAT (853 WFCC). Se emplearon como cepas controles cinco cepas de Trichoderma spp. pertenecientes a la Colección de Cultivos Microbianos del INISAV (Tabla 1) y una cepa de Cladobotryum semicirculare (1698), del INIFAT.
| Cepa | Identificación morfológica |
|---|---|
| LBAT86 | Trichoderma afroharzianum (complejo T. harzianum) |
| LBAT87 | Trichoderma afroharzianum (complejo T. harzianum) |
| LBAT88 | Trichoderma virilente (complejo T. viridiscens) |
| LBAT90 | Trichoderma viridiscens (complejo T. viridiscens) |
| LBAT53 (control positivo) | Trichoderma harzianum (complejo T. harzianum) |
Las cepas de Trichoderma spp, Cladobotryum semicirculare y Macrophomina phaseolina (PF1), se cultivaron en medio Papa Dextrosa Agar (PDA, BioCen) en condiciones de oscuridad a 30 ± 1 °C para preparar el inóculo. Se establecieron diferentes tratamientos (cinco enfrentamientos con Trichoderma y uno con el patógeno Macrophomina como testigo) y otros tres con la cepa de Cladobotryum (control, el patógeno Macrophomina y el enfrentamiento de ambos). Cada tratamiento con cinco réplicas.
Actividad fungicida in vitro con cepas de Trichoderma spp.
⌅La actividad antagonista se evaluó mediante el método de cultivo dual (Vera Loor et al., 2020Vera Loor, M. E.; Rodríguez, M. A. y Cedeño, M. L. (2020). Evaluación in vitro de cepas de Trichoderma spp. como agentes de biocontrol mediante el método de cultivo dual. Revista Científica Agroecosistemas, 8(2), 45-53.
),
sembrando discos de 5 mm de cada hongo en extremos opuestos de placas
de Petri (90 mm) con medio PDA. Las placas se incubaron en oscuridad a
30 ± 1 °C, por 10 días. Se realizaron mediciones del crecimiento radial
del patógeno cada 24 horas y se evaluaron tres modos de acción:
competencia por espacio y nutrientes, porcentaje de inhibición del
crecimiento radial (PICR) y antibiosis.
Se aplicó la escala de antagonismo de Bell et al. (1982)Bell, D. K.; Wells, H. D. y Markham, C. R. (1982). In vitro antagonism of Trichoderma spp. against six fungal plant pathogens. Phytopathology, 72(4), 379-382. https://doi.org/10.1094/Phyto-72-379
para clasificar el grado de antagonismo. Se consideró antagónica una cepa si obtuvo una puntuación ≤ 2.
Competencia por espacio y nutrientes: El porcentaje de inhibición del crecimiento radial (PICR) se calculó según Jeyaseelan et al. (2012)Jeyaseelan, E. C.; Tharmila, S. y Niranjan, K. (2012). Antagonistic activity of Trichoderma spp. and Bacillus spp. against Pythium aphanidermatum isolated from tomato damping-off. Archives of Applied Science Research, 4(4), 1623-1627. PDF disponible en Research Gate.
: PICR (%) = ((R1 - R2) / R1) × 100, donde R1 es el crecimiento radial del testigo y R2 el del tratamiento.
Antibiosis: Se valoró mediante el PICR a las 24 y 48 horas, cuando aún no existía contacto físico entre los hongos.
Análisis estadístico: Se utilizó un diseño completamente al azar. Los datos se analizaron mediante ANOVA de clasificación simple y test de Tukey (p < 0,05) (Lerch 1977Lerch, G. (1977). La experimentación en las ciencias biológicas y agrícolas. La Habana, Cuba: Editorial Científico-Técnica.
), usando el software InfoStat versión 2008 para Windows (Di Rienzo et al., 2008Di Rienzo, J. A., Casanoves, F., Balzarini, M. G., González, L., Tablada, M., & Robledo, C. W. (2008). InfoStat, versión 2008 [Software]. Grupo InfoStat, Facultad de Ciencias Agropecuarias, Universidad Nacional de Córdoba, Argentina.
).
Actividad fungicida in vitro con Cladobotryum semicirculare
⌅Se evaluó el antagonismo de la cepa 1698 mediante el método de cultivo dual, empleando placas de Petri con medio sólido de avena. Se sembraron discos de 5 mm del antagonista y del patógeno a 4 cm de distancia. Las placas se incubaron a temperatura ambiente (26-28 °C), durante 7 días.
Como controles se utilizaron placas con cada hongo por separado. Se evaluaron los tres mecanismos de acción anteriormente descritos.
Resultados y Discusión
⌅Actividad fungicida in vitro con cepas de Trichoderma spp.
⌅Competencia por espacios y nutrientes
⌅Los resultados del cultivo dual mostraron que todas las cepas de Trichoderma evaluadas presentan una velocidad de crecimiento superior a la de Macrophomina phaseolina. A los 7 días, todas se ubicaron en la clase 1 de la escala de Bell et al. (1982)Bell, D. K.; Wells, H. D. y Markham, C. R. (1982). In vitro antagonism of Trichoderma spp. against six fungal plant pathogens. Phytopathology, 72(4), 379-382. https://doi.org/10.1094/Phyto-72-379
(Tabla 2), lo que indica un alto efecto antagónico, con detención total del crecimiento del patógeno al contacto con el antagonista (Figura 1).
| Cepas de Trichoderma | Porcentaje de inhibición del crecimiento radial (%) de M. phaseolina (PF1) | Clase de antagonismo | ||||
|---|---|---|---|---|---|---|
| 24h | 48h | 72h | 96h | 7d | ||
| LBAT86 | 0.00 a | 0.00 a | 41.10 b | 62.30 d | 100.00b | 1 |
| LBAT87 | 5.96 ab | 5.96 ab | 69.07 d | 98.75 c | 100.00b | 1 |
| LBAT88 | 17.22 c | 17.22 b | 73.10 d | 100.00 c | 100.00b | 1 |
| LBAT90 | 15.89 bc | 15.89 b | 70.55 d | 96.26 c | 100.00b | 1 |
| LBAT53 | 1.32 a | 0.00 a | 45.97 c | 67.60 b | 100.00b | 1 |
Medias con letras distintas, en una misma columna indican diferencias significativas (Anova y prueba de Tukey, p≤ 0,05)
Como se observa en la Figura 1, todas las cepas evaluadas, incluida la cepa control LBAT53, crecieron sobre la colonia del patógeno y esporularon sobre ella. Las cepas LBAT87, LBAT88 y LBAT90 mostraron este comportamiento desde las 96 horas, cubriendo casi por completo la colonia del patógeno en ese momento.
Estos resultados coinciden con lo reportado por Solórzano Arroyo y Vargas-Chacón (2021)Solórzano Arroyo, J. D. y Vargas-Chacón, R. (2021). Parasitismo in vitro de 23 aislamientos de Trichoderma asperellum contra Rhizoctonia solani y Fusarium oxysporum. Revista Alcances Tecnológicos, 14(1), 75-83. https://www.mag.go.cr/bibliotecavirtual/Ha-2021%28Ano14-N1%29p75.pdf
, quienes evaluaron 23 aislamientos de Trichoderma asperellum frente a Rhizoctonia solani y Fusarium oxysporum,
clasificando varios de ellos en la clase 1 de la escala de Bell (es el
nivel más alto de antagonismo observado en ensayos de cultivo dual), lo
que evidencia su alto potencial antagónico y velocidad de crecimiento.
Todas las cepas de Trichoderma mostraron un crecimiento superior al 40 % a partir de las 72 horas, con
diferencias significativas respecto al testigo. Esta competencia in vitro está influenciada por la velocidad de crecimiento y factores externos como el tipo de sustrato, pH y temperatura. Zubieta-Coronado et al. (2021)Zubieta-Coronado, D. A.; Echeverry-Prieto, L. C. y Zafra-Mejía, C. A. (2021). Antagonismo in vitro por consorcios de Trichoderma sp. y Aspergillus sp. contra el fitopatógeno Sclerotinia sp. Biotecnología en el Sector Agropecuario y Agroindustrial, 19(1), 16-31. https://doi.org/10.18684/bsaa.19.1.16
demostraron que cepas de Trichoderma sp. y Aspergillus sp. presentaron una fuerte capacidad de inhibición frente a Sclerotinia sp.,
destacando que la eficiencia del antagonismo estuvo estrechamente
relacionada con la rapidez de colonización del medio y la ausencia de
estructuras de resistencia del patógeno. A pesar del rápido desarrollo
de M. phaseolina, las cepas de Trichoderma lograron dominar el espacio, reforzando su capacidad competitiva.
El
crecimiento rápido de las cepas y su capacidad para cubrir por completo
al patógeno a los 8 días, evidencia una fuerte competencia por espacio y
nutrientes, una de las principales estrategias ecológicas de exclusión
en el control biológico. Estos resultados coinciden con lo reportado por Andrade-Hoyos et al. (2023)Andrade-Hoyos,
P.; Rivera-Jiménez, M. N., Landero-Valenzuela, N., Silva-Rojas, H. V.,
Martínez-Salgado, S. J. y Romero-Arenas, O. (2023). Beneficios
ecológicos y biológicos del hongo cosmopolita Trichoderma spp. en la agricultura: una perspectiva en el campo mexicano. Revista Argentina de Microbiología, 55(4), 366-377. https://doi.org/10.1016/j.ram.2023.06.005
, quienes destacan que la eficiencia competitiva de Trichoderma spp. se debe a su alta tasa de crecimiento, su capacidad para colonizar
rápidamente el sustrato y su habilidad para aprovechar los recursos del
medio, lo que le permite desplazar a diversos fitopatógenos en
condiciones agrícolas.
Antibiosis
⌅Previo al contacto físico (24 y 48 h), se observó un efecto inhibitorio significativo sobre el crecimiento de M. phaseolina,
con valores de PICR superiores al 15 % en las cepas LBAT88 y LBAT90. La
cepa LBAT88 presentó el mayor valor con un 17,22 %. Este efecto se
atribuye a la producción de metabolitos con propiedades fungistáticas
secretados al medio, lo que ha sido descrito como antibiosis. En un
estudio reciente, Vera et al. (2025)Vera, C.; Ramírez, D. y Ortega, M. (2025). Evaluación del efecto antibiótico in vitro de cepas de Trichoderma spp. frente a Fusarium oxysporum en cultivos duales. Revista Iberoamericana de Biocontrol Fúngico, 17(2), 23-31.
demostraron que cepas de Trichoderma harzianum, T. virens y T. asperellum inhibieron significativamente el crecimiento de Fusarium oxysporum mediante la secreción de compuestos antifúngicos, destacándose T. asperellum con un PICR del 56,69 % en ensayos de antibiosis in vitro.
A las 96 horas, todas las cepas exhibieron un porcentaje de inhibición del crecimiento radial (PICR) superior al 60 %, destacándose LBAT87, LBAT88 y LBAT90 con valores superiores al 96 %. Estas diferencias fueron estadísticamente significativas respecto al resto. A los 8 días, todas las cepas alcanzaron un 100 % de inhibición, cubriendo completamente la colonia del patógeno.
Los resultados obtenidos en este estudio confirman el alto potencial antagonista de las cepas de Trichoderma spp. frente a Macrophomina phaseolina,
evidenciado por la inhibición significativa del crecimiento micelial,
tanto por competencia como por antibiosis. La ubicación de todas las
cepas en la clase 1 de la escala de Bell et al. (1982)Bell, D. K.; Wells, H. D. y Markham, C. R. (1982). In vitro antagonism of Trichoderma spp. against six fungal plant pathogens. Phytopathology, 72(4), 379-382. https://doi.org/10.1094/Phyto-72-379
refuerza su eficacia como agentes de biocontrol, al igual que lo reportado por Solórzano Arroyo y Vargas-Chacón (2021)Solórzano Arroyo, J. D. y Vargas-Chacón, R. (2021). Parasitismo in vitro de 23 aislamientos de Trichoderma asperellum contra Rhizoctonia solani y Fusarium oxysporum. Revista Alcances Tecnológicos, 14(1), 75-83. https://www.mag.go.cr/bibliotecavirtual/Ha-2021%28Ano14-N1%29p75.pdf
, quienes clasificaron múltiples aislamientos de T. asperellum en dicha categoría por su capacidad de sobrecrecimiento y esporulación sobre patógenos.
Además,
la inhibición temprana del crecimiento del patógeno, observada antes
del contacto físico (a las 48 horas), sugiere la producción de
metabolitos con propiedades fungistáticas, lo que respalda el mecanismo
de antibiosis descrito por Vera et al. (2025)Vera, C.; Ramírez, D. y Ortega, M. (2025). Evaluación del efecto antibiótico in vitro de cepas de Trichoderma spp. frente a Fusarium oxysporum en cultivos duales. Revista Iberoamericana de Biocontrol Fúngico, 17(2), 23-31.
en cepas de Trichoderma con actividad antifúngica frente a Fusarium oxysporum.
Actividad fungicida in vitro de Cladobotryum semicirculare
⌅Competencia por el substrato
⌅En la Figura 2 se observa que la cepa 1698 (control) presentó un crecimiento promedio de 90 mm de diámetro, similar al testigo de Macrophomina phaseolina.
Sin embargo, en el enfrentamiento dual, el crecimiento del patógeno fue
visiblemente reducido, lo que evidencia una fuerte competencia por el
sustrato. Este mecanismo de control biológico ha sido ampliamente
documentado en cepas de Trichoderma spp. por su capacidad de colonización rápida y eficiente del medio (Cortés-Hernández et al., 2023Cortés-Hernández, F. C.; Alvarado-Castillo, G. y Sánchez-Viveros, G. (2023). Trichoderma spp., una alternativa para la agricultura sostenible: una revisión. Revista Colombiana de Biotecnología, 25(2), 73-87. https://doi.org/10.15446/rev.colomb.biote.v25n2.111384
).
Antibiosis
⌅El análisis del PICR reveló que la cepa Cladobotryum semicirculare (1698) inhibió progresivamente el crecimiento de M. phaseolina, alcanzando un 31,9 % al quinto día del enfrentamiento (Figura 3),
lo cual representa un nivel aceptable de antagonismo. Esta inhibición
temprana, antes del contacto físico, sugiere la producción de
metabolitos con propiedades fungistáticas. Estudios recientes han
confirmado que algunas cepas fúngicas secretan compuestos tales como
harzianina, peptaiboles y enzimas hidrolíticas que afectan directamente
la integridad de los patógenos (Vera et al., 2025Vera, C.; Ramírez, D. y Ortega, M. (2025). Evaluación del efecto antibiótico in vitro de cepas de Trichoderma spp. frente a Fusarium oxysporum en cultivos duales. Revista Iberoamericana de Biocontrol Fúngico, 17(2), 23-31.
).
Se observa un incremento en el porcentaje de inhibición (PICR) desde el 3er día (media = 18.92% ± 1.52) al 5to día (media = 30.36% ± 2.07). Este aumento sugiere una mayor eficacia del tratamiento con el tiempo, aunque con mayor variabilidad en los resultados del 5to día.
Micoparasitismo
⌅Durante el enfrentamiento con la cepa 1698 se observaron engrosamientos hifales y lisis celular en las hifas de M. phaseolina (Figura 4),
lo que evidencia un proceso de micoparasitismo. Este fenómeno implica
una interacción directa en la que el hongo antagonista penetra, enrolla y
degrada las hifas del patógeno mediante la secreción de enzimas
líticas. Según Flores-Moctezuma et al. (2022)Flores-Moctezuma, E.; Gutiérrez-Morales, M. y Rodríguez-Castillo, F. (2022). Análisis de estudios de Trichoderma spp. como agente de control de fitopatógenos del suelo. Tropical and Subtropical Agroecosystems, 25(1), 1-12. https://www.revista.ccba.uady.mx/ojs/index.php/TSA/article/download/5914/2478
, este mecanismo incluye reconocimiento, adhesión,
formación de haustorios y absorción intracelular, lo que culmina en la
desorganización estructural del hospedero.
La cepa de Cladobotryum semicirculare (1698), aunque menos documentada en la literatura como agente de
biocontrol, también demostró ser eficaz al exhibir competencia por el
sustrato, efecto antibiótico intermedio y signos claros de
micoparasitismo observados bajo el microscopio. Esta combinación de
mecanismos sugiere que este hongo podría tener un potencial promisorio
como alternativa o complemento en estrategias de manejo biológico. La
lisis hifal observada durante el enfrentamiento respalda lo descrito por Atanasova et al. (2013)Atanasova,
L.; Cromer, L.; Gruber, S.; Coulpier, F.; Seidl-Seiboth, V.; y
Druzhinina, I. S. (2013). Comparative transcriptomics reveals different
strategies of Trichoderma mycoparasitism. BMC Genomics, 14(1), 121. https://doi.org/10.1186/1471-2164-14-121
y Vinale et al. (2008)Vinale, F.; Sivasithamparam, K.; Ghisalberti, E. L.; Marra, R.; Woo, S. L. y Lorito, M. (2008). Trichoderma-plant-pathogen interactions. Soil Biology and Biochemistry, 40(1), 1-10. https://doi.org/10.1016/j.soilbio.2007.07.002
, quienes destacan el micoparasitismo como uno de los mecanismos más efectivos de supresión fúngica.
Estos hallazgos subrayan la necesidad de ampliar la exploración de cepas no convencionales con capacidad antagónica, especialmente en contextos donde el uso de fungicidas sintéticos es limitado o poco efectivo. En el caso de Cuba, donde M. phaseolina representa una amenaza creciente para la producción de leguminosas, el uso de antagonistas fúngicos como C. semicirculare y Trichoderma pudieran representar una herramienta prometedora e integrarse en programas de manejo biológico sostenible, contribuyendo a la reducción del uso de agroquímicos y a la resiliencia de los sistemas agrícolas.
Conclusiones
⌅- Las cepas de Trichoderma spp. demostraron un alto potencial antagonista frente a Macrophomina phaseolina, evidenciado por mecanismos como la competencia por el sustrato y la antibiosis.
- La cepa Cladobotryum semicirculare (1698) también resultó eficaz, mostrando competencia por el sustrato, un efecto antibiótico de intensidad intermedia y signos claros de micoparasitismo frente al patógeno.