Symbiotic and endophytic fungi as biocontrols against cocoa (Theobroma cacao L.) phytopathogens

Abstract

ABSTRACT Cocoa (Theobroma cacao L.) is a tropical tree, seriously affected by fungal diseases. To control several pathogens, biological methods are prescribed since they are friendly to the environment and easy to use. The main objective of this study was to assess the biocontrol effect of two native strains, Trichoderma viride and Botryosphaeria quercum, on phytopathogens such as Phytophthora palmivora and Moniliophtora roreri, causal agents of black pod and frosty pod rot diseases, respectively. In addition, biocontrolers were faced on potential mycotoxigenic fungi such as Aspergills flavus and Fusarium solani, which are very common on cocoa. The Bio-Control Index (BCI) was calculated to determine the in vitro biocontrol effect against the four phytopathogens. Results indicated that the best biocontrol agent of phytopathogens was B. quercum, showing BCI of 82.3%, 80.7%, 63.3% and 59.7% for each tested phytopathogen, respectively. Competition for substrate was the dominant biocontrol strategy. As to the origin of strains, those coming from the Department Norte de Santander and Santander showed the highest average inhibition percentage. This study provides an initial screening to the endophytic and antagonistic potential of fungi, specifically those capable of colonizing cocoa pods and soils. Thus, these strains can be used as an efficient biological control alternative against several known phytopathogens of cocoa in the field.RESUMO Cacau (Theobroma cacao L.) é uma árvore tropical, bastante atacada por doenças fúngicas. Para o controle de doenças, métodos biológicos são prescritos uma vez que são amigáveis ao meio ambiente e fácil de usar. O principal objetivo do estudo foi avaliar o efeito de biocontrole das estirpes nativas, Trichoderma viride e Botryosphaeria quercum, em fitopatgenos: tais como Phytophthora palmivora e Moniliophtora roreri, agentes causais de doenças podridão parda e monilíase, respectivamente. Além disso, os agentes de biocontroles foram avaliados no controle de fungos micotoxigênico: como Aspergills flavus e Fusarium solani, que são muito comuns em cacau. O Índice de Bio-Controle (BCI) foi calculada para determinar o efeito in vitro de biocontrole contra quatro fitopatógenos. Os resultados indicaram que o melhor agente de controle biológico de fitopatogenos era B. quercum, que mostra 82,3% de BCI e 80,7%, 63,3% e 59,7% para cada um dos fitopatógenos testados, respectivamente. A competição por substrato foi a estratégia utilizada no controle biológico. As estirpes, provenientes do Departamento de Santander e Santander Norte apresentaram a maior inibição percentual média. Este estudo é um inicial para sobre o potencial endófito e antagonística de fungos, capazes de colonizar as especificamente bagas de cacau e solo. Assim, estas estirpes podem ser indicadas uma alternativa eficiente contra fitopatógenos de cacau importantes.