Bacterias nativas del suelo con potencial para la degradación de glifosato y promoción del crecimiento vegetal

Abstract

El uso de los microorganismos del suelo y sus interacciones benéficas con las plantas y el ecosistema, son una estrategiapromisoria para lograr una agricultura sustentable. Debido a la alta frecuencia de detección del glifosato en suelos agrícolasde Argentina y particularmente en la región pampeana, y a su efecto negativo sobre microorganismos benéficos; el presentetrabajo tuvo como objetivos aislar y caracterizar bacterias del suelo con capacidad para solubilizar fósforo y para tolerar/degradar el herbicida glifosato y evaluar sus potencialidades promotoras del crecimiento vegetal en plantas de maíz híbrido.Se aislaron un total de 9 cepas bacterianas provenientes de un suelo agrícola y uno prístino de la localidad de Balcarce(Buenos Aires, Argentina) que solubilizaron P en un rango de 249-973 μg mL-1 en medio con fosfato tricálcico. De ellas,tres cepas (denominadas P1, A2 y P12) crecieron en presencia de glifosato y evidenciaron la capacidad de degradarlo alser cultivadas en medio con el herbicida como única fuente de P. Se destaca que la cepa P12 disminuyó la concentracióninicial de glifosato en un 30% en un período de 72 horas. Las cepas fueron identificadas como Enterobacterias por secuenciaciónparcial del gen ARN ribosomal 16S (géneros Pantoea y Enterobacter). Un ensayo de inoculación, utilizandoseparadamente dos suelos de la provincia de Buenos Aires como sustrato: Arroyo Corto y Líbano; evidenció que las cepasA2 y P12 mostraron las mejores respuestas a la inoculación y produjeron un aumento significativo del contenido de materiaaérea seca y fresca en las plantas de maíz, respectivamente. Estas cepas resultan promisorias como bioinoculantes y seránnecesarios posteriores estudios para potenciar sus funciones en inoculaciones a campo. Este trabajo constituye el primerreporte de Enterobacterias degradadoras de glifosato aisladas de suelos argentinos.

The use of microorganisms and their beneficial interaction with plants and the ecosystem, is a promising strategy to achieve a sustainable agriculture. Since glyphosate is present at high frequency at agricultural soils in Argentina, mainly at the Pampean region, and its negative impact on some beneficial soil microorganisms has been reported, the aims of this work were i) to isolate and characterize soil phosphorous-solubilizing bacteria with the capacity to tolerate/degrade glyphosate, and ii) to evaluate their potential as growth-promoter in a trial with maize hybrid plants. A total of 9 bacterial strains were isolated, from both an agricultural and a pristine soil near Balcarce (Buenos Aires, Argentina), solubilizing phosphate in a range of 249 - 973 µg mL-1 of soluble-P on tricalcium phosphate medium. Three of these strains (named P1, A2 and P12), could grow on media containing glyphosate as the sole phosphorus source. P12 strain decreased in 30% the initial glyphosate concentration after 72 hours. The strains were identified as Enterobacteriae by partial 16S rDNA sequencing, belonging to Pantoea and Enterobacter genera. An inoculation trial, using as substrate two different soils from Buenos Aires province - Arroyo Corto and Líbano- showed that A2 and P12 strains produced significant increases in the dry and fresh matter of maize plants, respectively. These strains are promising as bio-inoculants and further studies will be necessary to enhance their functions in field inoculations. This work constitutes the first report of glyphosate-degrading Enterobacteria isolated from Argentine soils.