Isolation of culturable mycota from Argentinean soils exposed or not-exposed to pesticides and determination of glyphosate tolerance of fungal species in media supplied with the herbicide

Abstract

The current agricultural system has led to the development of glyphosate (GP)- resistant weeds, causing an increase in GP doses and applications. Native mycota of pesticide-contaminated sites are the major source of pesticide-degrading microorganisms. The aims of the present study were to isolate the GP-tolerant culturable mycota in two soils with different pesticide exposure from Córdoba, Argentina, and to evaluate the growth parameters in native fungal isolates in the presence of GP and the effective dose that caused 50% growth reduction. The results showed that the genera Fusarium, Aspergillus, Mucor, Penicillium and Sterilia were the prevalent fungi isolated from soils both exposed and not-exposed to pesticides. The highest value (>100 mM) of effective concentration of herbicide that caused 50% growth inhibition (EC50), was found for Trichoderma isolates. Sterilia spp. had EC50 values of 100 mM, while Aspergillus spp. and Mucor had EC50 values between 50 and 100 mM. The growth rate evaluation varied according to the isolates and GP concentrations. The data showed that all Aspergillus spp., Trichoderma spp., Mucor and three Sterilia spp. had the best growth performance in media supplied with GP after a variable acclimation period. This study provides valuable data for further studies that would allow to know the metabolic capacity of these fungal species that can be potential candidates for GP removal from contaminated environments.

El sistema agrícola actual condujo al desarrollo de malezas resistentes a glifosato (GP), lo que deriva en el aumento de las dosis y el número de aplicaciones requeridas. La microbiota nativa de sitios contaminados con plaguicidas constituye la fuente principal de microorganismos capaces de degradar este herbicida. Los objetivos del presente estudio fueron aislar la microbiota cultivable tolerante a GP a partir de dos suelos agrícolas con diferente grado de exposición a plaguicidas, ambos de la provincia de Córdoba, Argentina, y evaluar en los hongos nativos aislados los parámetros de crecimiento en presencia de GP y la dosis efectiva que produce un 50% de reducción del crecimiento (EC50). Los géneros Fusarium, Aspergillus, Mucor, Penicillium y Sterilia fueron los de mayor prevalencia, tanto en suelos expuestos como no expuestos a plaguicidas. La mayor EC50 hallada (> 100 mM) correspondió a dos aislamientos de Trichoderma. En dos aislamientos de Sterilia, los valores de EC50 fueron de 100 mM, mientras que en los dos de Aspergillus y en uno de Mucor fueron de entre 50 y 100 mM. La velocidad de crecimiento varió según la concentración de GP empleada y el aislamiento considerado. Todos los aislamientos de Aspergillus, Trichoderma y Mucor, y tres aislamientos de Sterilia mostraron el mejor rendimiento en cuanto al crecimiento en los medios con GP después de un período de aclimatación variable. Este trabajo proporciona datos preliminares valiosos referidos a la capacidad metabólica de estos aislados y su potencial para remover GP en ambientes contaminados.