Resumen Phytophthora sojae Kaufm. & Gerd., causante de la pudrición de raíces y tallo de la soja (Glycine max L), se considera uno de los patógenos más limitantes del cultivo en Colombia. En este estudio se compararon tres métodos de inoculación de P. sojae basadas en micelio y oosporas (200-400 UFC mL-1) como fuente de inóculo, con el objetivo de validar un método de inoculación eficiente para selección masiva de germoplasma de soja por su respuesta a la inoculación del patógeno en condiciones de casa de malla. Se evaluaron 12 tratamientos en un diseño de bloques completos al azar con arreglo factorial (3 × 2 × 2): tres métodos de inoculación (inyección, palillos y discos de agar), dos variantes de inoculación (con y sin inóculo), dos variedades (Williams y Corpoica Orinoquía 3), con tres repeticiones. Cada unidad experimental estuvo constituida por 10 a 15 plántulas. Considerando las variables analizadas en este estudio (período de incubación en días, porcentaje de mortalidad y tiempo invertido en min para la inoculación de 10 plántulas), se observó que los tratamientos basados en palillos colonizados con P. sojae causaron 96.67 % de mortalidad de plántulas en un período de incubación de 8.08 días en promedio; presentaron además la mayor eficiencia en la inoculación de germoplasma de soja a gran escala, caracterizándose por su practicidad durante el proceso de inoculación. Los resultados permitieron la validación del método de palillos colonizados y su recomendación para ser aplicado en el programa de mejoramiento genético de soja de AGROSAVIA en Colombia.

Summary Phytophthora sojae Kaufm. & Gerd. The causal agent of root and stem rot of soybeans (Glycine max L), is considered one of the most limiting pathogens of the crop in Colombia. In this study, three inoculation methods of P. sojae based on mycelium and oospores (200-400 cfu mL-1) as inoculum source were compared, with the aim of validating an efficient inoculation method for massive selection of soybean germplasm for its response to pathogen inoculation under mesh house conditions. Twelve treatments were evaluated in a randomized complete block design with factorial arrangement (3 × 2 × 2): three inoculation methods (injection, toothpicks and agar discs), two inoculation avriants (with and without inoculum), two varieties (Williams and Corpoica Orinoquía 3) with three replications. Each experimental unit comprised 10 to 15 seedlings. Considering the variables analyzed in this study (incubation period in days, percentage of mortality and time invested in min for the inoculation of 10 seedlings), it was observed that treatments based on toothpicks colonized with P. sojae caused 96.67 % mortality of seedlings in an incubation period of 8.08 days on average; they also presented the highest efficiency in the inoculation of soybean germplasm on a large scale, characterized by their practicality during the inoculation process. Results allowed the validation of the method of colonized toothpicks and its recommendation to be implemented in the AGROSAVIA soybean breeding program in Colombia.

Resumen Los oxisoles de la altillanura en Colombia contienen hasta 400 mg/kg de fósforo. Sin embargo, la fracción disponible para las plantas es inferior a 3,5 mg/kg, lo que obliga la suplementación con fertilizantes fosfóricos. Las plantas pueden adaptarse a estas condiciones por medio de interacciones con bacterias solubilizadoras de fosfatos (BSF) presentes en el suelo. Los oxisoles serían una potencial fuente de BSF; no obstante, existe un desconocimiento de su diversidad en la altillanura colombiana. El objetivo de esta investigación fue aislar, caracterizar e identificar BSF de oxisoles de la altillanura colombiana. A partir de muestras compuestas de suelo con cultivos transitorios y sabana, se obtuvieron 42 aislamientos. De estos, 14 cepas mostraron índices de solubilización de fosfatos entre 1,2 y 2,4. Las cepas M15 y M18 se seleccionaron por su alta actividad de las fosfatasas ácidas con 297,7 ± 89,6 y 638,3 ± 31,2 μg de p- nitrofenilfosfato/mL/h, respectivamente. Los dos aislamientos promovieron el crecimiento vegetal en plantas de arroz en condiciones de invernadero. Mediante la secuenciación parcial del gen 16S rRNA, las dos cepas fueron identificadas dentro del género Burkholderia.Esta investigación amplía el conocimiento de las BSF presentes en los oxisoles de la altillanura colombiana, así como sus capacidades para favorecer la disponibilidad de fósforo en el suelo y promover el crecimiento vegetal.

Abstract Oxisols from the Colombian high plains contain up to 400 mg/kg of phosphorus; however, the fraction available to plants is less than 3.5 mg/kg, requiring supplementation with phosphoric fertilizers. Plants can adapt through interactions with soil phosphate solubilizing bacteria (PSB). Oxisols might be a source of PSB, but we ignore its diversity in the Colombian high plains. This research aims to characterize and identify PSB isolated from Oxisols from this region. By sampling soil from transitory crops and the savanna, we obtained 42 isolates. Fourteen strains showed phosphate solubilization indices from 1.2 to 2.4. We selected the M15 and M18 strains due to their high acid phosphatase activity with 297.7 ± 89.6 and 638.3 ± 31.2 μg of PNPP/mL/h, respectively. These two isolates promoted plant growth in greenhouse rice plants. Through the 16S rRNA gene sequence, we identified the two strains within the genus Burkholderia. This research extends the knowledge of the PSB nature-occurring in Oxisols from the Colombian high plains and their capabilities to favor phosphorus availability in soil and promote plant growth.

RESUMO A oomiceto Phytophthora sojae tem sido relatada como causadora de “amortecimento” em pré e pós-emergência, e apodrece em caules e raízes em lavouras de soja em todo o mundo. Com o aumento da área plantada com soja na Colômbia na região plano do departamento de Meta e à presença de condições ambientais altamente favoráveis, foram observados sintomas de danos às mudas que podem ser causados por um complexo de patógenos onde P. sojae está incluída. Este trabalho teve como objetivo identificar o agente causador da podridão radicular e do caule em lavouras de soja na região do departamento Meta, a través do diagnóstico microbiológico e molecular de 84 amostras de tecido afetado. A caracterização morfológica do agente causador e macroscópico das colônias foi realizada no meio V8 modificado. A identificação molecular foi realizada por amplificação da região ITS. Para a comparação filogenética, foram utilizadas sequências ITS relatadas em estudos anteriores e depositadas no GenBank para diferentes espécies do género Phytophthora, de isolados da espécie P. sojae de diferentes regiões geográficas e das sequências de P. sojae obtidas neste estudo. Das 84 amostras analisadas no período 2015-2017, sete (7) amostras correspondentes a 8% apresentaram sintomas típicos de podridão radicular e caule e foram atribuídas a P. sojae, confirmando os postulados de Köch. As 77 amostras restantes correspondentes a 92% apresentaram sintomas do complexo “Damping off” e foram associadas ao Pythium spp., e Fusarium spp. Este é o primeiro registro da presença de P. sojae e a sua participação como agente causal da podridão radicular e do caule em lotes comerciais de soja no Altillanura plana do departamento de Meta.

ABSTRACT The oomycete Phytophthora sojae has been reported to cause “Damping off” during pre and post-emergence, as well as root and stem rot in soybean crops worldwide. The increase in the soybean planted area in Colombia, in the region of eastern high plains of Meta Department, and the presence of highly favorable environmental conditions led to the appearance of seedling damage symptoms, which could be caused by a pathogen complex that includes P. sojae. This study aimed to identify the causal agent of root and stem rot in soybean crops in the region of Meta Department through microbiological and molecular diagnosis of 84 affected tissue samples. Morphological characterization of the causal agent and macroscopic characterization of colonies were performed in modified V8 medium. Molecular identification was done by amplification of the ITS region. Phylogenetic comparison employed ITS sequences reported in previous studies and deposited in the GenBank for different species of the genus Phytophthora, isolates of the species P. sojae from different geographical regions and the sequences of P. sojae obtained in this study. Of the 84 samples analyzed during 2015-2017, seven (7) samples corresponding to 8% showed typical symptoms of root and stem rot, which were attributed to P. sojae, confirming Koch’s postulates. The remaining 77 samples corresponding to 92% presented symptoms of the “Damping off” complex and were associated with Pythium spp. and Fusarium spp. This is the first report of the presence of P. sojae and its participation as a causal agent of root and stem rot in commercial areas of soybeans in the eastern high plains of Meta Department.

RESUMEN El oomycete Phytophthora sojae ha sido reportado como causante de “Damping off” en pre y post emergencia, y pudrición en tallos y raíces en cultivos de soya a nivel mundial. Con el incremento del área sembrada de soya en Colombia en la altillanura plana del departamento del Meta y a la presencia de condiciones ambientales altamente favorables se han observado síntomas de daños en plántulas que pueden ser causados por un complejo de patógenos dónde se incluye a P. sojae. Este trabajo tuvo como objetivo identificar el agente causal de la pudrición de raíces y tallo en cultivos de soya en la altillanura plana del Meta, a partir del diagnóstico microbiológico y molecular de 84 muestras de tejido afectado. La caracterización morfológica del agente causal y macroscópica de las colonias se realizó en el medio V8 modificado. La identificación molecular fue realizada mediante la amplificación de la región ITS (¨The internal transcribed spacer region¨) presente en el genoma de hongos y omycetes. Se realizó análisis filogenético comparando las secuencias ITS de diferentes especies del género Phytophthora reportadas en estudios anteriores y depositadas en el GenBank, de aislamientos de P. sojae de diferentes regiones geográficas y las secuencias de P. sojae obtenidas en este estudio. De las 84 muestras analizadas en el período 2015-2017, siete (7) muestras correspondientes al 8% presentaron síntomas típicos de pudrición de raíz y tallo y fueron atribuidos a P. sojae confirmando los postulados de Köch. Las 77 muestras restantes, correspondientes al 92 % presentaron síntomas del complejo “Damping off” y fueron asociados a Pythium spp. y Fusarium spp. Este es el primer registro de la presencia de P. sojae y su participación como agente causal de las pudriciones de raíces y tallo en lotes comerciales de soya en la altillanura del departamento del Meta.

Resumen Una de las enfermedades que más afecta el cultivo de la soya es causada por Phytophthora sojae, un patógeno del suelo que pudre el tallo y la raíz de las plantas, ocasionando importantes pérdidas económicas para los productores. En la Orinoquia colombiana el patógeno se ha visto favorecido por la interacción de las características de los suelos ácidos y con problemas de drenaje, la introducción de variedades altamente susceptibles, la siembra directa y condiciones ambientales muy favorables para el desarrollo de la enfermedad. Dado que el mejor método de manejo de la enfermedad se logra con el uso de variedades tolerantes o resistentes, se evaluó la reacción a la infección con aislamientos locales de P. sojae en 18 cultivares de soya. Las pruebas de patogenicidad en los materiales de soya de la oferta genética de la Corporación Colombiana de Investigación Agropecuaria (Agrosavia) evidenciaron la posibilidad de seleccionar fuentes de resistencia en la variedad Corpoica La Libertad 4, la cual demostró resistencia moderada específica frente a la virulencia de los aislamientos inoculados. La Línea Élite 105, desarrollada en el programa de mejoramiento del 2016, la variedad Corpoica Orinoquia 3, Superior 6 y la variedad introducida BRS_ Corisco, fueron altamente susceptibles a P. sojae.

Abstract One of the most limiting diseases of soybean crop is caused by Phytophthora sojae, a soil pathogen that causes stem and root rot resulting in important economic losses for producers. In the Colombian Orinoquia, the pathogen has been favored by the intrinsic soil properties such as low pH and drainage impediments, as well as the introduction of highly susceptible varieties, direct sowing and highly favorable environmental conditions for the development of the disease. Eighteen soybean cultivars were evaluated for their reaction to the infection with local P. sojae isolates as the disease is managed by using tolerant and/or resistant varieties. Pathogenicity tests on soybean materials from the Colombian Agricultural Research Corporation (Agrosavia) indicated potential sources of resistance in the variety Corpoica La Libertad 4, which showed a moderate specific resistance to the virulence of the inoculated isolates. The Elite Line 105, developed in 2016 by Agrosavia, the varieties Corpoica Orinoquia 3, Superior 6 and the introduced variety BRS_Corisco, were highly susceptible to P. sojae.