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Estudio de la diversidad f�ngica asociada a suelos agr�colas en cinco localidades de santa cruz provincia de gal�pagos

 

Study of fungal diversity associated with agricultural soils in five localities of Santa Cruz province of Galapagos

 

Estudo da diversidade f�ngica associada a solos agr�colas em cinco localidades da prov�ncia de Santa Cruz, Gal�pagos

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Correspondencia: pabloi.alvarez@espoch.edu.ec

 

Ciencias T�cnicas y Aplicadas

Art�culo de Investigaci�n

 

 

* Recibido: 12 de agosto de 2024 *Aceptado: 24 de septiembre de 2024 * Publicado: �23 de octubre de 2024

 

         I.            PhD en Ciencias en Fitopatolog�a, M�ster en Ciencias Agropecuarias y Recursos Naturales, menci�n en Mejoramiento y Sanidad Vegetal, Ingeniero Agr�nomo, Profesor-Investigador en la Escuela Superior Polit�cnica de Chimborazo (ESPOCH)-Facultad de Recursos Naturales, Riobamba, Ecuador.

       II.            Ingeniera Agr�noma, Investigadora Independiente, Ecuador.

     III.            Mag�ster en Agricultura Sostenible, Ingeniero Agr�nomo, Profesor-Investigador en la Escuela Superior Polit�cnica de Chimborazo (ESPOCH), Facultad de Recursos Naturales, Riobamba, Ecuador.

    IV.            Ingeniero Forestal, T�cnico de Proyectos en la Escuela Superior Polit�cnica de Chimborazo (ESPOCH), Facultad de Recursos Naturales, Riobamba, Ecuador.

 

Resumen

La presente investigaci�n busc� determinar la diversidad f�ngica asociada a la rizosfera de suelos agr�colas de cinco localidades de Santa Cruz, Provincia de Gal�pagos. Muestras de suelo de las localidades Camino Viejo, El Cascajo, Media Luna, Media Luna Bosque no intervenido y La Fortuna, correspondientes a��� los cultivos de kale, caf�, mel�n, tomate, ma�z amarillo, pimiento y bosque fueron colectadas. Se realiz� aislamiento de colonias f�ngicas mediante diluciones seriadas, las caracter�sticas culturales (forma, elevaci�n, borde y superficie) fueron registradas, agrupando los aislados por morfotipos. La caracterizaci�n morfol�gica se realiz� mediante microcultivos y la caracterizaci�n molecular, mediante la secuenciaci�n de la regi�n Internal Transcribed Spacer (ITS). Se aislaron un total de 2273 microorganismos f�ngicos. Los g�neros predominantes del total de aislados fueron: Aspergillus sp. (43,86%), Fusarium sp. (18,35%), Gibellulopsis sp. (11,88%), Trichoderma sp. (7,17%), mientras en menor proporci�n se encontraron los g�neros Galactomyces sp. (0,09%), Robillarda sp. (0,04%), Paramyrothecium sp. (0,04%), Staphylotrichum sp. (0,04%). Adem�s, se present� un g�nero sin clasificar, el cual pertenece al orden Chaetothyriales (1,14%), y los g�neros no identificados representaron el 3,43%. La riqueza de especies y los �ndices de diversidad de Shannon y Simpson mostraron que el suelo m�s diverso correspondi� a la localidad de Media Luna, que pertenec�a al bosque no intervenido. Adicionalmente, Camino Viejo obtuvo mayor diversidad Shannon y El Cascajo registr� la mayor diversidad de Simpson. Finalmente, la menor diversidad de especies se registr� en La Fortuna. Este estudio permite mostrar la biodiversidad existente en la rizosfera de cultivos de las Islas Gal�pagos.

Palabras clave: hongos; rizosfera; suelos agr�colas; biodiversidad.

 

Abstract

The present investigation sought to determine the fungal diversity associated with the rhizosphere of agricultural soils from five locations in Santa Cruz, Galapagos Province. Soil samples from the localities Camino Viejo, El Cascajo, Media Luna, Media Luna Bosque unintervened and La Fortuna, corresponding to the crops of kale, coffee, melon, tomato, yellow corn, pepper and forest were collected. Isolation of fungal colonies was carried out through serial dilutions, the cultural characteristics (shape, elevation, edge and surface) were recorded, grouping the isolates by morphotypes. Morphological characterization was carried out through microcultures and molecular characterization through sequencing of the Internal Transcribed Spacer (ITS) region. A total of 2273 fungal microorganisms were isolated. The predominant genera of the total isolates were: Aspergillus sp. (43.86%), Fusarium sp. (18.35%), Gibellulopsis sp. (11.88%), Trichoderma sp. (7.17%), while the genera Galactomyces sp. (0.09%), Robillarda sp. (0.04%), Paramyrothecium sp. (0.04%), Staphylotrichum sp. (0.04%). In addition, an unclassified genus was presented, which belongs to the order Chaetothyriales (1.14%), and unidentified genera represented 3.43%. The species richness and the Shannon and Simpson diversity indices showed that the most diverse soil corresponded to the Media Luna locality, which belonged to the undisturbed forest. Additionally, Camino Viejo obtained the highest Shannon diversity and El Cascajo recorded the highest Simpson diversity. Finally, the lowest species diversity was recorded in La Fortuna. This study allows us to show the biodiversity existing in the crop rhizosphere of the Galapagos Islands.

Keywords: fungi; rhizosphere; agricultural soils; biodiversity.

 

Resumo

A presente investiga��o procurou determinar a diversidade f�ngica associada � rizosfera de solos agr�colas de cinco locais em Santa Cruz, prov�ncia de Gal�pagos. Foram coletadas amostras de solo das localidades Camino Viejo, El Cascajo, Media Luna, Media Luna Bosque n�o interveniente e La Fortuna, correspondentes �s culturas de couve, caf�, mel�o, tomate, milho amarelo, pimenta e floresta. O isolamento das col�nias f�ngicas foi realizado atrav�s de dilui��es seriadas, foram registradas as caracter�sticas culturais (forma, eleva��o, borda e superf�cie), agrupando os isolados por morfotipos. A caracteriza��o morfol�gica foi realizada atrav�s de microculturas e a caracteriza��o molecular atrav�s de sequenciamento da regi�o do Espa�ador Interno Transcri��o (ITS). Um total de 2.273 microrganismos f�ngicos foram isolados. Os g�neros predominantes do total de isolados foram: Aspergillus sp. (43,86%), Fusarium sp. (18,35%), Gibellulopsis sp. (11,88%), Trichoderma sp. (7,17%), enquanto os g�neros Galactomyces sp. (0,09%), Robillarda sp. (0,04%), Paramyrothecium sp. (0,04%), Staphylotrichum sp. (0,04%). Al�m disso, foi apresentado um g�nero n�o classificado, pertencente � ordem Chaetothyriales (1,14%), e os g�neros n�o identificados representaram 3,43%. A riqueza de esp�cies e os �ndices de diversidade de Shannon e Simpson mostraram que o solo mais diversificado correspondia � localidade Media Luna, que pertencia � floresta intacta. Al�m disso, Camino Viejo obteve a maior diversidade de Shannon e El Cascajo registrou a maior diversidade de Simpson. Finalmente, a menor diversidade de esp�cies foi registada em La Fortuna. Este estudo permite-nos mostrar a biodiversidade existente na rizosfera agr�cola das Ilhas Gal�pagos.

Palavras-chave: fungos; rizosfera; solos agr�colas; biodiversidade.

 

Introducci�n

Los microorganismos son los componentes m�s importantes del suelo, conforman uno de los grupos de organismos m�s diversos y abundantes que existen sobre la tierra, cumplen funciones determinantes en la transformaci�n de los componentes org�nicos e inorg�nicos (Wu et al., 2024), pero en los suelos agr�colas pertenecientes a la Isla Santa Cruz se desconoce todas las funciones que estos desempe�an. Adem�s, en el suelo desempe�an un rol central, tanto en el mantenimiento de su estructura como en procesos ecol�gicos clave como el ciclado de nutrientes y la descomposici�n de materia org�nica (Beltr�n Pineda et al., 2017). La composici�n de la comunidad f�ngica del suelo puede variar de un lugar a otro en respuesta a diversos factores. En los suelos agr�colas, los agroqu�micos y sus residuos pueden producir cambios en las comunidades f�ngicas (Marcos Valle et al., 2019).

Los hongos del suelo juegan un papel importante en los procesos de descomposici�n, mineralizaci�n y reciclaje de nutrientes de las plantas (Julca-Otiniano et al., 2006), tambi�n producen metabolitos secundarios que pueden ser utilizados en la industria para la producci�n de antibi�ticos, alcoholes y �cidos org�nicos, adem�s participan en la degradaci�n de xenobi�ticos y contaminantes org�nicos introducidos en el suelo (P�rez-Urria Carril & �valos Garc�a, 2009). Los principales factores que afectan a los hongos en el suelo son: el nivel, el tipo de materia org�nica, el pH, la aplicaci�n de alg�n tipo de fertilizantes org�nicos e inorg�nicos, el contenido de humedad, la aireaci�n, variaci�n de temperatura y la composici�n de la vegetaci�n nativa o cultivada (Sanchez-Ya�ez et al., 2007). (Barrios & Sandoval, 2018). (Naranjo-Ortiz & Gabald�n, 2019)manifiestan que los hongos constituyen el segundo grupo de microorganismos del suelo, adem�s todos son eucariotas, heter�trofos, necesitan nitr�geno y tiene capacidad fijadora. Las especies ed�ficas presentan gran diversidad en cuanto a exigencias en sustratos carbonados, variando desde los que pueden utilizar hidratos de carbono, alcoholes y �cidos org�nicos sencillos hasta los que son capaces de descomponer compuestos polimerizados, como la celulosa y la lignina (Iram et al., 2021).

Uno de los hongos m�s significativos para las plantas son los Hongos Micorr�zicos Arbusculares (AMF) los cuales contribuyen en la formaci�n de agregados en el suelo y aporte de nutrientes como el f�sforo, donde las hifas (filamentos ramificados que crecen hacia la superficie exterior) aprovechan el carb�n org�nico como reservorio de nutrientes favoreciendo un mayor crecimiento de las plantas (Begum et al., 2019). Las prote�nas producidas por los AMF contienen altas concentraciones de hierro el cual act�a como un estabilizador de los agregados ed�ficos, ya que une las part�culas minerales con la materia org�nica (He et al., 2020).

Se demostr� experimentalmente que la introducci�n de antagonistas espec�ficos como Trichoderma spp. o Coniothyrium minitans tienen la posibilidad de minimizar la incidencia de una diversidad de patolog�as en el suelo (BUDGE & WHIPPS, 2007). Los hongos son los causantes de la degradaci�n de xenobi�ticos y contaminantes org�nicos introducidos en el suelo, igualmente conforman una gran parte de la mesofauna del suelo (Barratt et al., 2003), Adem�s, el mantenimiento de la diversidad de hongos del suelo favorece de manera directa la agricultura sostenible, por medio del abastecimiento de nutrientes, una mejor composici�n f�sica del suelo y el control de antagonistas de los pat�genos de las plantas en el suelo (Gohel et al., 2022).

El presente trabajo por medio del aislamiento de microorganismos, su caracterizaci�n e identificaci�n y su comparaci�n poblacional busc� determinar la diversidad f�ngica asociada a suelos agr�colas de Santa Cruz, Provincia de Gal�pagos.

 

Materiales y m�todos

Ubicaci�n

La presente investigaci�n se llev� a cabo en el laboratorio de Fitopatolog�a de la Facultad de Recursos Naturales de la Escuela Superior Polit�cnica de Chimborazo sede central Riobamba.

 

Aislamiento

Se colectaron muestras de suelo provenientes de las localidades Camino viejo (cultivo de kale), El Cascajo (cultivo de mel�n, tomate y pimiento), Media Luna (cultivo de ma�z amarillo y caf� variedad Catimor), Media Luna bosque no intervenido y La Fortuna (cultivo de caf� variedad t�pica), todos estos sectores localizados en las Islas Gal�pagos.

El aislamiento se realiz� mediante la t�cnica de diluciones seriadas y siembra en placa mediante esparcimiento de la muestra de suelo. Se inicia con la preparaci�n de una soluci�n salina al 0,85% (2,13 g de cloruro de sodio + 250 mL de agua destilada), esterilizada en autoclave a 120 �C durante aproximadamente 60 minutos. Luego, se agrega 27,77 g de la muestra de suelo a la soluci�n y se agita orbitalmente a 25 �C, a 160 rpm, durante 24 horas.

Se crearon diluciones blancas agregando 9 mL de agua destilada est�ril en tubos de ensayo y luego a�adiendo 1 mL de la soluci�n madre para obtener una diluci�n de 10-1. De esta diluci�n, se sembraron muestras de suelo de diferentes localidades en medio de cultivo PDA + Cloramfenicol (5%) y Estreptomicina (1%), con 50 �L de la diluci�n cada una, expandi�ndolas con una esp�tula Drigalsky. Las cajas se sellaron con papel parafilm, se etiquetaron y se incubaron a 28 �C en oscuridad durante 10 d�as, monitoreando el crecimiento de hongos cada 24 horas.

Posteriormente se utiliz� la metodolog�a de (Alfenas & Mafia, 2016) para la obtenci�n de cultivos monosp�ricos en donde se emple� el micelio de cultivos puros de 10 d�as se lo llev� a vortex por 10 s hasta obtener una suspensi�n de esporas y se sembr� la suspensi�n de esporas en medio de cultivo Agar + Chloramphenicol (5%) y Streptomicina (1%). Pasadas 24 h se tom� la fracci�n donde se encontraba una sola espora y se transfiri� a una caja de Petri.

 

Caracterizaci�n cultural y morfol�gica

En la caracterizaci�n cultural se evaluaron los criterios expuestos por (Ramos, 2014) la forma (irregular, rizoide, filamentosa, circular, puntiforme), el borde (rizado, filamentoso, crenado, ondulado, entero), la elevaci�n (efusa, plana, rizada, convexa, umbonada), la superficie (rugosa, conc�ntrica, radial, ondulada, lisa) y el color.

Para la caracterizaci�n morfol�gica se utiliz� microcultivos y montaje de placas con cinta (a�adiendo lactoglicerol), luego se observaron y midieron las estructuras.

 

Caracterizaci�n molecular

Para la caracterizaci�n molecular se realiz� la extracci�n de ADN macerando el micelio con nitr�geno l�quido y posteriormente con el micelio macerado se utiliz� el kit de extracci�n PROMEGA Wizard� Genomic DNA propuesto por el fabricante.

Para la identificaci�n molecular de los diferentes morfotipos obtenidos se realiz� la PCR con los iniciadores:

ITS1 de secuencia 5�-CTTGGTCATTTAGAGGAAGTAA- 3�

ITS4 de secuencia 3�-TCCTCCGTTATTGATATGC- 5�.

Y con los siguientes reactivos:

6,25 �L de Master Mix, 2X Go Taq� Green, 1 �L (1 pmol) primer Forward (ITS1), 1 �L (1 pmol) primer Reverse (ITS4), 2,25 �L de agua ultrapura est�ril y 2 �L (ng / �L) de ADN de cada uno de los aislados dando un total de 12,5 �L por cada reacci�n.

El programa de amplificaci�n en el termociclador fue:

Desnaturalizaci�n inicial 95 �C durante 5 min, y 40 ciclos de las condiciones, 95 �C durante 60 s (desnaturalizaci�n), 55 �C durante 60 s (anelamiento), 72 �C durante 60 s (extensi�n) y finalmente se realiz� una �ltima extensi�n a 72 �C durante 5 min, en el termociclador.

Para comprobar la amplificaci�n de los productos de PCR se realiz� una electroforesis en gel de agarosa a una concentraci�n de 1%. Las muestras de los productos de PCR fueron cargadas en los geles en un volumen de 2 �L, con 3 �L buffer de carga (10X BlueJuiceTM Gel Loading Buffer), en el primer posillo de los geles se carga 2 �L DNA Ladder Bench Top 100 pb (PROMEGA) con 3 �L buffer de carga (10X BlueJuiceTM Gel Loading Buffer) para determinar el tama�o de la cadena de ADN, por 70 min, con un voltaje de 80 voltios. Despu�s de la electroforesis los productos de PCR fueron visualizados en un transiluminador UV.

Los productos de PCR fueron secuenciados con la tecnolog�a SANGER de MACROGEN COREA. Los electoferogramas se visualizaron en el programa Chromas Technelysium Pty Ltd versi�n 2.6.6. La comparaci�n de las secuencias mediante el % de identidad, de cobertura, e-value, se logr� con los datos Blast del NCBI (National Center for Biotechnology Information)

 

An�lisis de la diversidad f�ngica�

Los aislados caracterizados cultural, morfol�gica y molecularmente e identificados fueron agrupados en OTUs (Unidades Taxon�micas Operacionales). Los gr�ficos con la composici�n taxon�mica de los g�neros fueron realizados utilizando el programa R 4.1 (R Development Core Team) y las librer�as ggplot2. Los an�lisis de diversidad de hongos fueron calculados utilizando los �ndices de Diversidad (ID).

 

Resultados

Una vez analizadas las secuencias crudas se determin� la clasificaci�n taxon�mica para Phylum,Clase, Orden, Familia, G�nero y Especie de cada uno de los morfotipos aislados

Tabla 1. Resultado del an�lisis BLAS: Filo, Clase, Orden, Familia, G�nero y especie sugerida.

Caracterizaci�n de los principales morfotipos encontrados.

 

G�nero Aspergillus

Las colonias de los hongos aislados como Aspergillus sp. presentaron diferentes formas entre las cuales est�n la filamentosa, circular, irregular, radial, con diferente elevaci�n como: efusa, plana, umbonada, convexa rizada y efusa, tambi�n presentaron borde filamentoso, crenado, rizado, entero, ondulado, una superficie lisa, ondulada, radial, rugosa, el color en el anverso fue variable entre los que se encuentran el caf� pardo, blanco, blanco con oliva, blanco con negro, gris claro, verde azulado, salm�n, blanco con amarillo mostaza, de igual manera se observ� variabilidad de colores en el reverso de las colonias entre los cuales se encuentran blanco amarillento, blanco cremoso, amarillo verdoso, siena, gris claro, blanco, crema, anaranjado p�lido (Pantone Coated Color Reference, 2012). El tama�o de las esporas va desde 7,3 x 7,6 �m a 2,5 x 2,5�m.

Las caracter�sticas morfol�gicas que presentaron los aislados est�n caracterizadas por hifas hialinas septadas, de las hifas se producen los conidi�foros y estos forman c�lulas onidi�genas de las cuales se forman los conidios, el conidi�foro se divide en tres partes bien diferenciadas : ves�cula (extremo apical hinchado), estipe (secci�n cil�ndrica situada debajo de la ves�cula) y c�lula pie (secci�n final, a veces separada por un septo, que une el conidi�foro con el micelio), sobre la ves�cula se disponen las fi�lides, adem�s las cabezas conidiales presenta cuatro formas b�sicas: globosa, radiada, columnar o claviforme.

Cabezas conidiales de color verde amarillento, no compactas y t�picamente radiadas, las cuales se dividieron en varias columnas escasamente definidas, conidi�foros hialinos y en ocasiones con tonalidades amarillo claro, de paredes gruesas, rugosos, localizados justo debajo de la ves�cula; ves�culas alargadas cuando eran j�venes y subglobosas a globosas o esf�ricas con la edad, m�tulas, fi�lides que nacen sobre las ves�culas; conidios equinulados, globosos, verdoso amarillentos. Las cabezas conidiales que s�lo presentan fi�lides se denominan uniseriadas, y las que presentan fi�lides y m�tulas, biseriadas los cuales coincide con lo mencionado por (Fern�ndez et al., 2014) adem�s Aspergillus sp.es un g�nero mitosp�rico que se caracteriza por la producci�n de hifas especializadas, denominadas conidi�foros, sobre los que se encuentran las c�lulas conidi�genas que originar�n las esporas asexuales o conidios. El color de la colonia var�a dependiendo de la especie, verde-amarillento (A. flavus), negro (A. niger), marr�n (A. terreus) las cuales coinciden con lo mencionado por (Lezcano et al., 2015).

 

G�nero Fusarium

La colonias presentan presentan micelio a�reo, con diferentes formas: irregular, filamentosa y circular, adem�s presentaron una elevaci�n rizada, plana, convexa y efusa, mostraron borde filamentoso, crenado, rizado, ondulado, asimismo presentaron una superficie lisa, ondulada, conc�ntrica, radial y filamentosa, el color en el anverso no fue muy variable ya que la mayor�a de aislados presentaron el color blanco, pero tambi�n se presentaron aislados de rosa y blanco con caf� p�lido, los colores que present� en el anverso de los aislados fueron osa, morado, rosa con caf�, blanco y caf� p�lido. El tama�o que presentaron las conidias var�a desde 12 x 5 �m a 7,5 x 2,5�m,

Morfol�gicamente presentaron macroconidios de variadas formas (fusiformes, ovales, clavadas, entre otras), agrupaciones (estructuras mucoides llamadas �falsas cabezas�) en cadenas largas o cortas, de igual forma, pueden observarse las clamidosporas caracter�sticas con doble pared gruesa, lisa o rugosa; de manera aislada, en pareja o en grupo, adem�s las colonias presentaron un crecimiento vigoroso, adem�s produce clamidosporas, resistentes al secado y a las condiciones adversas, permiten que el hongo sobreviva per�odos prolongados en el suelo, mientras que los conidios, se producen en un esporodoquio, que es una masa de conidi�foros (tallos que contienen conidios) colocados firmemente juntos. Hay dos tipos de conidios: macroconidios (esporas grandes y multicelulares) y microconidios (esporas peque�as y unicelulares). Los conidios generalmente no se transmiten por el aire, pero el hongo puede transmitirse por el aire en trozos de restos de plantas infectadas, en polvo o en salpicaduras de agua lo cual concuerda con lo mencionado por (Okungbowa & Shittu, 2014).

Las especies de Fusarium sp. son sapr�fitas, anam�rficas que incluye cepas patog�nicas y no patog�nicas, comprende varios miembros pat�genos de plantas que ocasionan la marchitez vascular en varias de sus etapas de crecimiento y tienen la posibilidad de desarrollar o no una etapa de reproducci�n sexual de acuerdo con la especie, en campo se puede identificar ya que forma heridas hundidas de color negro o marr�n en la base de los tallos, adem�s, puede manifestarse como manchas rojizas en los pec�olos cercanos a la copa de la planta y, en ocasiones se presentan masas de micelios rosadas o blancas que crecen en la base de los esquejes o en la copa de una planta (Retana et al., 2018) adem�s tiene una distribuci�n cosmopolita es decir que se puede encontrar en una extensa variedad de suelos como habitante natural, tambi�n se registra como pat�geno en una vasta y diversa gama de plantas hospedantes con base en propiedades morfol�gicas (Zaccardelli et al., 2008).

Las colonias de Fusarium sp. infectan la planta hospedera mediante la germinaci�n de las clamidosporas que son estructuras de resistencia que puede permanecer en el suelo por casi diez a�os, adem�s la infecci�n en la planta hospedera se origina como repuesta a exudados de ra�ces primarias y secundarias, luego de la germinaci�n, las hifas se adhieren y penetran de manera directa en la epidermis, asimismo tienen la posibilidad de penetrar mediante heridas autog�nicas, antr�picas o por nem�todos, una vez en la planta se mueve hacia el tejido vascular por colonizaci�n intercelular de los vasos del xilema y los invade una vez que est�n maduros y se sit�a en ellos, coloniza los vasos del xilema por crecimiento del micelio o por medio del transporte pasivo de los microconidios producidos en estos vasos, lo que ocasiona una colonizaci�n inmediata y discontinua, al cortarse la base del cuello y durante la ra�z principal, se observa que el tejido le�oso muestra una coloraci�n marr�n, gracias a dichos ataques se obstruye el paso libre de sustancias nutritivas hacia las ra�ces y la planta muere (Mart�nez-Sol�rzano et al., 2019).

 

G�nero Trichoderma

La colonias presentaron micelio a�reo, con formas irregular y filamentosas, adem�s presentaron una elevaci�n rizada, plana y efusa, su borde fue filamentoso, crenado, rizado, entero, ondulado, presentaron una superficie radial, lisa, ondulada, radial y filamentosa, el color en el anverso no fue muy variable ya que la mayor�a de aislados presentaron el color blanco, pero tambi�n se presentaron aislados de color amarillo y amarillo verdoso, de igual manera no se observ� mucha variabilidad de colores en el anverso de los aislados predominando el color blanco aunque tambi�n algunas colonias presentaron el color caf� p�lido, caf� rojizo, crema, amarillo p�lido, blanco amarillento y amarillo brillante (Andrade Hoyos et al., 2019). El tama�o de las esporas var�a desde 4,8 x 2,5 �m a 2,5 x 2,5�m.

Presentan abundante micelio, r�pido crecimiento micelial blanquecino generalmente, y en otros casos amarillo, a caf� rojizo, asimismo se evidencio la presencia de anillos conc�ntricos, la mayor�a de los aislados registro esporas de color verde oliva a verde amarillento y en alguno casos esporas blanquecinas, por otro lado tambi�n se registr� la presencia de hifas hialinas septadas, conidias generalmente ovaladas, conidi�foro hialino no verticilado, fi�lides singulares o en grupos, conidias unicelulares coloreadas que va desde color verde amarillento a verde oliva, algunas conidios tambi�n son de color blanco, adem�s se evidencio la presencia de clamidosporas.

Los aislados del g�nero Trichoderma sp. son filamentoso anam�rfico, heter�trofo, aerobio, con una pared celular compuesto por quitina, de r�pido crecimiento que puede utilizar una gran variedad de sustratos complejos como celulosa, quitina, pectina y almid�n como fuente de carbono, adem�s presentan micelio septado, conidias generalmente ovaladas, conidi�foro hialino no verticilado, fi�lides singulares o en grupos, conidias unicelulares coloreadas, la colonia muestra un color blanquecino en los primero d�as para luego tornarse de color verde, amarillo y verde amarillento con abundante esporulaci�n, tambi�n es un hongo es saprof�tico, lo cual concuerda con lo mencionado por (Filizola et al., 2019), adem�s la mayor�a de cepas de Trichoderma sp. no poseen etapa sexual, por lo que producen �nicamente esporas asexuales, sin embargo, se conoce la etapa sexual de unas pocas cepas, pero no han sido consideradas para prop�sitos de biocontrol (Abbas et al., 2022).

El g�nero Trichoderma sp. muestra una enorme capacidad de colonizar la rizosfera de plantas y varios sustratos con diferentes propiedades, adem�s varias cepas viven en climas templados y suelos �cidos; no obstante, tienen la posibilidad de crear estructuras de resistencia como clamidosporas y microesclerocios, por lo tanto, son capaces de sobrevivir en condiciones bastante adversas, adem�s poseen enorme potencial de biocontrol de fitopat�genos que crecen en altas temperaturas, suelos salinos o alcalino y en condiciones de baja humedad (Bunbury-Blanchette & Walker, 2018). Dichos hongos se alimentan absorbiendo nutrientes por medio de sus hifas, para atravesar la pared celular y utilizar los componentes como nutrientes, los sustratos de elevado peso molecular se hidrolizan a mol�culas m�s peque�as lo que quiere decir que los hongos liberan enzimas extracelulares que, cuanto m�s distintas y numerosas, proporcionar� m�s grandes ventajas para vivir en ambientes con diferentes condiciones (El-Gendi et al., 2022).

 

Abundancia de los diferentes morfotipos encontrados en las diferentes localidades.

El n�mero total de aislados obtenidos es de 2273 entre los que se encontraros 62 morfotipos diferentes distribuidos en las diferentes localidades de los suelos agr�colas de Santa Cruz-Provincia de Gal�pagos. En la localidad de Camino Viejo se encontraron 17 morfotipos diferentes de los cuales el morfotipo m�s abundante fue el M5 con una abundancia de 327 que representa el 14,39% del total de los aislados totales, por otro lado, el morfotipo menos abundante que se encontr� fue el M16 con una abundancia de 3 que representa el 0,13% del total de los aislados.En la localidad de el Cascajo se encontraron 21 morfotipos diferentes de los cuales el morfotipo que presento mayor abundancia es el M21 con una abundancia de 270, que representa el 11,88% del total de los morfotipos estudiados, asimismo los morfotipos que presentaron la menor abundancia son M57, M58 y M60 con una abundancia de 1 cada uno lo cual representa el 0,04% respectivamente del total de aislados encontrados.

La localidad Media Luna present� 14 morfotipos diferentes de los cuales el morfotipo M29 fue el que mayor abundancia present� con una abundancia de 84 que representa el 3,70% del total de aislados encontrados, por otro lado, los morfotipos que menor abundancia presentaros fueron los M44, M46, M35, M39, M45, M56 y M61 con una abundancia de 1 cada uno lo que representa el 0,04% respectivamente del total de los aislados encontrados.

La Localidad Media Luna donde se encuentra el Bosque no intervenido se encontraron 7 morfotipos diferentes de los cuales el morfotipos que presento la mayor abundancia es el M48 con una abundancia de 10 lo que representa el 0,44% del total de aislados encontrados, por otro lado, los morfotipos con la menor abundancia se encontraron M51, M54, M62, M64 y M59 con una abundancia de 1 que representa el 0,04% del total de asilados encontrados

La localidad Media Luna present� 14 morfotipos diferentes de los cuales el morfotipo M29 fue el que mayor abundancia present� con una abundancia de 84 que representa el 3,70% del total de aislados encontrados, por otro lado, los morfotipos que menor abundancia presentaros fueron los M44, M46, M35, M39, M45, M56 y M61 con una abundancia de 1 cada uno lo que representa el 0,04% respectivamente del total de los aislados encontrados.

En la localidad de La Fortuna se encontr� 4 morfotipos diferentes entre los cuales el morfotipo M28 es el de mayor abundancia con 19 lo que representa el 0,84% del total de los aislados encontrados, asimismo los morfotipos con menor abundancia son M47 y M36 con una abundancia de 1 cada uno lo que representa el 0,04% del total de lo aislados encontrados.

 

An�lisis de la diversidad f�ngica asociada a los suelos agr�colas de Santa Cruz-Provincia de Gal�pagos

El 43,86% de los aislados obtenidos en el presente estudio corresponden al g�nero Aspergillus sp. el cual fue el aislado con mayor frecuencia, posteriormente le siguieron los g�neros Fusarium sp. con 18,35%, Gibellulopsis sp. con 11,88%, Trichoderma sp. con 7,17%. Entre los g�neros con menor frecuencia se encuentran Robillarda sp., Paramyrothecium sp. y Staphylotrichum sp. con 0,04% respectivamente y los g�neros no identificaos representaron el 3,43%.

 

Tabla 1. Porcentaje de microorganismos f�ngicos aislados de suelos agr�colas de Santa Cruz-Provincia de Gal�pagos.

 

Abundancia relativa a nivel de filo en relaci�n a las cinco localidades.

Figura 1. Abundancia relativa a nivel de filo de los microrganismos f�ngicos aislado de suelos agr�colas de Santa Cruz-Provincia de Gal�pagos.

 

El filo f�ngico m�s com�n entre las cinco localidades fue el Ascomycota que represento el 95,56%, asimismo se observ� en menor cantidad el filo Mucoromycota con el 1,01%. Despu�s de realizar el an�lisis el 3,43% de los aislados no se clasificaron a nivel de filo. Las abundancias a nivel de filo Ascomycota y filo Mucoromycota fue diferente entre las localidades de los suelos agr�colas de Santa Cruz-Provincia de Gal�pagos.

El filo Ascomycota fue el m�s abundante en la localidad El Cascajo con un 44,26% del total de aislados obtenidos, por otro lado, la localidad donde existi� una menor abundancia del filo Ascomycota es en la localidad Media Luna-Bosque no intervenido con un 0,62% del total de aislados obtenidos.

El filo Mucoromycota se present� �nicamente en la localidad de Camino Viejo con un 1,01% del total de aislados obtenidos. Entre los aislados con filo desconocido se encuentra la localidad El Cascajo y Media Luna en donde se sit�a el bosque no intervenido. Siendo el m�s abundante en la localidad de el Cascajo con un 3,34% del total de aislados obtenidos y en menor abundancia la localidad Media Luna-Bosque no intervenido con 0,09% del total de aislados obtenidos.

El filo Ascomycota (95,56%) representa el m�s com�n que se encontr� en todas las localidades de estudio, este, conforman el taxon f�ngico con m�s n�mero de especies (m�s de 90.000), a partir de levaduras microsc�picas hasta hongos con esporocarpos tan complicados como las colmenillas y las trufas. La mayor�a son saprofitos descomponedores y, por tanto, beneficiosos, salvo cuando pudren productos de postcosecha (que tienen la posibilidad de envenenar con micotoxinas), materiales con celulosa, etc. Tambi�n hay varias especies fitopar�sitas, junto con otras que ocasionan patolog�as animales y humanas. Sin embargo, adem�s hay especies simbi�ticas mutualistas: end�fitos, simbiontes de insectos, micorrizas, l�quenes (con algas o cianobacterias), etc. Hay ascomicetos �tiles por su producci�n de antibi�ticos, as� como por su ayuda en la obtenci�n de ciertos alimentos (levaduras del pan o la cerveza) y productos qu�micos (Li et al., 2023).

 

Abundancia relativa a nivel de familia en relaci�n a las cinco localidades

 

Figura 2. Abundancia relativa a nivel de familia de los microrganismos f�ngicos aislado de suelos agr�colas de Santa Cruz-Provincia de Gal�pagos.

 

La composici�n microbiana a nivel de familia registr� la existencia de diversos perfiles de composici�n f�ngica de las cinco localidades de Santa Cruz-Provincia de Gal�pagos. Se encontraron diez familias en el filo Ascomycota siendo las siguientes: Aspergillaceae (49,41%), Nectriaceae (18,35%), Plectosphaerellaceae (11,88%), Hypocreaceae (7,17%), Stachybotryaceae (3,21%), Sporocadaceae (2,60%), Chaetomiaceae (1,14%), Ophiocordycipitaceae (0,35%),� Pleosporaceae (0,22%), Dipodascaceae (0,09%) y una familia en el filo� Mucoromycota siendo la familia Mortierellaceae (1,01%), el 1,14% pertenece a la familia sin identificar del orden Chaetothyriales (1,14%)� y el 3,43% de los aislaos no se lograron identificar a nivel de familia.

Los valores de abundancia para la familia Aspergillaceae (49,41%) siendo el de mayor presencia en el presente estudio, fueron los siguientes: el valor m�s alto se registr� en la localidad Camino Viejo (32,95%) y el valor m�s bajo se registr� en la localidad de Media Luna-Bosque no intervenido (0,53%). Por otra parte, la mayor abundancia que present� la familia Nectriaceae (18,35%) se encontr� en la localidad El Cascajo (14,47%) y la menor abundancia se encontr� en la localidad de Camino Viejo (0,18%), por otro lado, las localidades Media Luna-Bosque no intervenido y la Fortuna no registr� la presencia de esta familia. La familia Plectosphaerellaceae (11,88%) se present� �nicamente en la localidad de El Cascajo (11,88%). Los valores abundancia para la familia Hypocreaceae (7,17%) present� los siguientes valores: el valor m�s alto se registr� en la localidad Camino Viejo (5,28%) y el valor m�s bajo se registr� en la localidad Media Luna (0,04%), adem�s en la localidad La Fortuna no existi� la presencia de esta familia. La familia Stachybotryaceae (3,21%) se present� en las localidades El Cascajo (3,17%) y La Fortuna (0,04%), adem�s la familia Sporocadaceae (2,60%) registr� la presencia en las localidades Camino Viejo (2,55%) y Media Luna (0,04%). Los valores de abundancia para la familia Chaetomiaceae (1,14%) se registraron solo en las localidades de Camino Viejo (1,10%) y Media Luna- Bosque no intervenido (0,04%), asimismo la familia Mortierellales (1,01%) se registr� �nicamente en localidad Camino Viejo (1,01%). La presencia de la familia Ophiocordycipitaceae (0,35%) se evidenci� en las localidades El Cascajo (0,31%) y La Fortuna (0,04%).� La familia Pleosporaceae (0,22%) se registr� �nicamente en la localidad La Fortuna (0,22%) y por �ltimo la familia Dipodascaceae (0,09%) se present� solamente en la localidad Media Luna (0,09%).). En la localidad Camino Viejo (1,14%), El Cascajo (3,34%) y Media Luna-Bosque no intervenido (0,09%) no se logr� identificar los asilados nivel de familia (4,43%). Adem�s, el 1,14% present� una familia que no se logr� identificar que pertenece al orden Chaetothyriales.

Abundancia relativa a nivel de g�nero en relaci�n a las cinco localidades

 

Figura 3. Abundancia relativa a nivel de g�nero de los microrganismos f�ngicos aislado de suelos agr�colas de Santa Cruz-Provincia de Gal�pagos.

 

La composici�n microbiana f�ngica a nivel de g�nero muestra que existen abundantes perfiles de composici�n f�ngica de las cinco localidades de Santa Cruz-Provincia de Gal�pagos. En la presente investigaci�n se encontraron 16 g�neros en el filo Ascomycota siendo los siguientes: Aspergillus sp. (43,86%), �Fusarium sp. (18,35%),�� Gibellulopsis sp. (11,88%), Trichoderma sp. (7,17%), Penicillium sp. (5,54%), Smaragdiniseta sp. (3,17%),� Neopestalotiopsis sp. (2,55%), Chaetomium sp. (0,88%), Purpureocillium sp. (0,35%),� Humicola sp. (0,22%), Alternaria sp. (0,22%), Galactomyces sp. (0,09%), Robillarda sp. (0,04%),� Paramyrothecium sp. (0,04%), Staphylotrichum sp. (0,04%), g�nero sin clasificar en el orden Chaetothyriales (1,14%),. Por otro lado, en el filo Mucoromycota se encontr� solamente al g�nero Actinomortierella sp. (1,01%), y el 3,43% se registr� como aislados no identificados. Los valores de abundancia para el g�nero Aspergillus sp. (43,86%) siendo el de mayor presencia en el presente estudio fueron los siguientes: el valor m�s alto se registr� en la localidad Camino Viejo (32,95%) y el valor m�s bajo se registr� en la localidad Media Luna-Bosque no intervenido (0,53%), por otro lado la mayor abundancia con respecto al g�nero Fusarium sp. (18,35%) fue la localidad de El Cascajo (14,47%), y la menor abundancia lo presentaron las localidades de Media Luna (3,70%) y Camino Viejo (0,18%). El g�nero� �Gibellulopsis sp. (11,88%) se registr� �nicamente en la localidad El Cascajo (11,88%). Por otro lado, el g�nero Trichoderma sp. (7,17%), registr� mayor abundancia en la localidad de Camino Viejo (5,28%), y con menor abundancia en la localidad Media Luna-Bosque no intervenido (0,04%). El g�nero Penicillium sp. (5,54%) se registr� en las localidades de El Cascajo (4,97%) y Media Luna (0,57%). Adem�s, el g�nero Smaragdiniseta sp. (3,17%) se registr� �nicamente en la localidad Camino Viejo (3,17%), igualmente el g�nero Neopestalotiopsis sp. (2,55%) se present� �nicamente en la localidad Camino Viejo (2,55%), tambi�n el g�nero Chaetomium sp. (0,88%) se registr� solamente en la localidad Camino Viejo (088%). Adem�s, el g�nero Actinomortierella sp. (1,01%) se registr� �nicamente en la localidad Camino Viejo (1,01%). Por otro lado el g�nero Purpureocillium sp. (0,35%) se registr� en las localidades de El Cascajo (0,31%) y La Fortuna (0,04%), as� tambi�n el g�nero� Humicola sp. (0,22%) se present� en la localidad� Camino Viejo, asimismo el gener� Alternaria sp. (0,22%) se registr� �nicamente en la localidad La Fortuna (0,22%), adem�s el g�nero Galactomyces sp. (0,09%) se present� solo en la localidad Media Luna (0,09%),tambi�n el gener� Robillarda sp. (0,04%) se present� en la localidad Media Luna (0,04%), por otra parte el g�nero �Paramyrothecium sp. (0,04%) se present� solamente en la localidad La Fortuna (0,04%), adem�s el g�nero Staphylotrichum sp. (0,04%) se registr� solo en la localidad Media Luna-Bosque no intervenido (0,04%). Por otra parte, el g�nero sin clasificar en el orden Chaetothyriales (1,14%) se registr� en la localidad Camino Viejo (1,14%). Los aislados no identificados que representan el 3,43% se registraron en las localidades de El Cascajo (3,34%) y Media Luna-Bosque no intervenido (0,53%).

El presente estudio concuerda con los resultados obtenidos por O�Dell et al., (1996) en donde se conoci� la diversidad f�ngica del suelo de un bosque junto con un inventario y monitoreo de hongos con respectivos estudios micol�gicos.

 

Diversidad de los microorganismos f�ngicos asociados a suelos agr�colas de Santa Cruz-Provincia de Gal�pagos

La diversidad microbiana f�ngica asociada a suelos agr�colas de Santa Cruz- Provincia de Gal�pagos fue calculada mediante los �ndices de Diversidad (ID). La α-diversidad se calcul� por localidad utilizando la riqueza de especies, la diversidad de Shannon y la diversidad de Simpson con base en el n�mero de Hill.

 

 

�ndice Riqueza de especies

La riqueza de especies para los microorganismos f�ngicos asociados a suelos agr�colas de Santa Cruz- Provincia de Gal�pagos mostr� que la localidad Media Luna perteneciente al Bosque no Intervenido registr� la mayor riqueza de especies (RS) con un valor de 21,062, la localidades Camino Viejo con el cultivo de hoja (Kale) present� una RS de 17, la localidad El Cascajo tiene una RS de 10 para el cultivo de mel�n, una RS de 8,917 para el cultivo de pimiento y una RS del 5 para el cultivo de tomate, por otra parte la localidad Media Luna� registr� una RS de 10,456 para el cultivo de Caf� (Var Catimor), y una RS de 15,81 para el cultivo de ma�z amarillo, finalmente la localidad de La Fortuna con el cultivo de Caf� (Var T�pica) present� un RS de 4 siendo el valor m�s bajo de RS registrado.

 

Tabla 2: Riqueza de especies de las diferentes localidades y cultivos.

 

�ndice de Shannon

La diversidad de Shannon (H') calculada por localidad, mostr� que la Localidad Camino Viejo con el Cultivo de hoja (Kale) obtuvo la mayor diversidad (H') microbiana f�ngica con un valor de 7,635. El valor de diversidad (H') para las dem�s localidades son las siguientes: La localidad El Cascajo present� una diversidad (H') de 6,263 para el cultivo de Mel�n, para el cultivo de tomate registr� un valor de 4,097, y para el cultivo de pimiento se registr� un valor de diversidad (H') de 3,872. Por otro lado, la localidad de Media Luna con el cultivo de Ma�z amarillo present� una diversidad (H') de 5,634. El valor de diversidad (H') que registr� la localidad Media Luna en donde se encuentra el Bosque no intervenido fue de 6,915. La localidad la Fortuna con el cultivo e Caf� (var, T�pica) presento una diversidad (H') de 2,431. La localidad que presento el valor de diversidad (H') m�s bajo fue Media Luna con el cultivo de Caf� (var. Catimor) con 1,985 de diversidad (H')

 

Tabla 3: �ndice de Shannon de las diferentes localidades y cultivos

 

�ndice de Simpson

La diversidad de Simpson (D), que es m�s sensible a los microbios dominantes o comunes en la comunidad, calculada para cada localidad mostr� La Localidad El Cascajo obtuvo la mayor diversidad f�ngica con un valor de 5,105 para el cultivo de Mel�n, mientras que los valores de diversidad de Simpson (D) para las dem�s localidades fueron las siguientes: La Localidad Camino Viejo registr� un valor de 5,041 para el cultivo de Hoja (Kale), la localidad El Cascajo present� una diversidad (D) de 3,946 para el cultivo de Tomate, y 2,903 para el cultivo de Pimiento. La diversidad (D) que registr� la localidad Media Luna para el cultivo de Ma�z Amarillo fue de 4,061, asimismo la localidad Media Luna donde se encuentra el Bosque no intervenido registr� un valor de 2,415, tambi�n la localidad La Fortuna present� un valor de 1,796 para el cultivo de Caf� (var. T�pica), finamente la localidad con la menor diversidad (D) se registr� en la Localidad Media Luna en el cultivo de Caf� (var. Catimor).

 

Tabla 4: �ndice de Simpson de las diferentes localidades y cultivos.

 

Conclusiones

Se aislaron un total de 2273 microorganismos f�ngicos, los cuales se agruparon en 63 morfotipos diferentes y se identificaron 17 taxones. La diversidad f�ngica entre las localidades fue diferente siendo la localidad Media Luna donde se encuentra el bosque no intervenido, la localidad que obtuvo mayor riqueza de especies; por otro lado, la localidad de Camino Viejo obtuvo mayor diversidad Shannon y la localidad El Cascajo en donde se encuentra el cultivo de Mel�n registr� la mayor diversidad de Simpson, y la menor diversidad de especies registro la localidad de La Fortuna. Se encontr� diversos taxones con abundancia relativa diferentes encontr�ndose al g�nero Aspergillus sp. (43,86%), con mayor frecuencia, luego le siguieron los g�neros Fusarium sp. (18,35%), Gibellulopsis sp. (11,88%), Trichoderma sp. (7,17%), Penicillium sp. (5,54%), Smaragdiniseta sp. (3,17%), Neopestalotiopsis sp. (2,55%), Actinomortierella sp. (1,01%). En menor proporci�n se encontraron los g�neros Chaetomium sp. (0,88%), Purpureocillium sp. (0,35%), Humicola sp. (0,22%), Alternaria sp. (0,22%), Galactomyces sp. (0,09%), Robillarda sp. (0,04%), Paramyrothecium sp. (0,04%), Staphylotrichum sp. (0,04%); adem�s, se present� un g�nero sin clasificar en cual pertenece al orden Chaetothyriales (1,14%), y los g�neros no identificados representaron el 3,43%.

 

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