Aportes en la elucidación de la respuesta promovida por Gluconacetobacter diazotrophicus como biocontrolador de Ralstonia solanacearum GMI1000

Abstract

Gluconacetobacter diazotrophicus (Gd) es una bacteria endófita promotora del crecimiento vegetal (PGPBEs). La asociación planta-PGPBE beneficia a la planta hospedadora mediante la fitoestimulación, biofertilización y protección contra patógenos. Ralstonia solanacearum (Rso) es la bacteria responsable de la marchitez bacteriana en tomate, y causa enormes pérdidas económicas. El objetivo de este trabajo fue estudiar la acción de Gd PAL5 como agente de biocontrol evaluando los mecanismos antagónicos de esta bacteria durante el estrés biótico producido por Rso GMI1000. La motilidad bacteriana es de importancia en el proceso de colonización de la planta por parte del endófito, por eso se ensayaron las motilidades tipo swimming, swarmming y twiching en placas de Petri con medio LGI-P con concentraciones diferentes de agar y se observó la migración de las bacterias y la morfología de los bordes de las colonias. Los ensayos de biocontrol se realizaron mediante estudios in vivo e in vitro. Plantas de Arabidopsis thaliana Col0 se inocularon con 10^6 UFC/mL de Gd, luego de 3 semanas, se inocularon por raíz con 10^6 UFC/mL de Rso. Luego de 12 días: I- Las plantas se esterilizaron superficialmente y extractos de los distintos órganos se sembraron en medios selectivos para cada bacteria. II- Se tomaron muestras a distintos días post inoculación con Gd y Rso, se fijaron en FAA, cortaron y tiñeron con safranina-fast green y azul de toluidina (1%). III- Se cuantificó colorimétricamente el contenido de clorofila a y clorofila b en hojas de plantas sometidas a distintos tratamientos. Además, se buscaron posibles compuestos antimicrobianos mediante experimentos in vitro ensayando la actividad antibacteriana de fracciones de cultivo de la bacteria endófita (medio extracelular, contenido celular y cultivo bacteriano), con la técnica de superposición con soft agar. Bajo las condiciones ensayadas Gd presentó motilidad tipo swarming, que le permite una migración rápida y coordinada, que junto a la producción de exopolisacáridos juegan un rol sustancial en la interacción con la planta. Los ensayos de biocontrol in vivo muestran: a) estructuras anatómicas del tallo más conservadas en plantas con Gd evidenciándose aumento de xilema, mayor lignificación y mayor cantidad de tejido esclerosado entre los haces vasculares; b) técnicas histoanatómicas y los resultados de recuentos bacterianos revelaron mayor proliferación del fitopatógeno en plantas no tratadas con Gd; c) A su vez, se observó una concentración menor de pigmentos en plantas no inoculadas con Gd. En los ensayos in vitro se evidenció actividad antagonista de la fracción celular del cultivo de Gd contra Rso. Los resultados del presente trabajo muestran que Gd coloniza las plantas de A. thaliana ejerciendo un rol protector frente a Rso.