Contribución de bacterias promotoras del crecimiento vegetal en la nutrición de hierro y fósforo de plantas de frutilla (Fragaria ananassa Duch.)

Abstract

Las bacterias promotoras del crecimiento de las plantas, denominadas PGPB Plant Growth Promoting Bacteria, son un grupo de diferentes géneros bacterianos que pueden incrementar el crecimiento y productividad vegetal. Las PGPB son promisorias en los enfoques tendientes a lograr una adecuada provisión de nutrientes a las plantas y reducir los efectos ambientales negativos de los fertilizantes.El objetivo de esta Tesis fue evaluar la contribución de dos géneros de PGPB, Azospirillum brasilense y Gluconacetobacter diazotrophicus, en la nutrición con fósforo y hierro en plantas de frutilla, con énfasis en la solubilización de fosfatos, en el metabolismo de los polifosfatos y en la producción de sideróforos.Se evaluó la capacidad de las PGPB de solubilizar fosfatos en medio sólido y líquido, se determinó el índice de solubilización, y la disminución del pH en el sobrenadante de las muestras. Como resultado la cepa G. diazotrophicus PAL5 solubilizó las fuentes de fosfato insoluble presentes, y disminuyó el pH del sobrenadante. Las restantes cepas evaluadas no solubilizaron ninguna fuente de fosfato, ni en medio sólido ni en medio líquido. En ciertas bacterias (no PGPB), el fosfato ambiental modula los niveles de polifosfato intracelular, afectando la aptitud celular y la capacidad de formación de biopelículas. Se determinó el polifosfato intracelular por fluorescencia, utilizando la sonda DAPI (4´,6-diamidino-2-phenylindole). Se observó acumulación del polímero en todas las cepas evaluadas. Se cuantificó la formación de biopelícula en vidrio y poliestireno basándose en la habilidad de las células de adherirse y crecer en una superficie. Se observó un aumento en la formación de biopelícula al aumentar el contenido de fosfato del medio. Además, se analizaron muestras de raíces de plantas de frutilla, inoculadas con PAL5, mediante microscopía electrónica de barrido, observándose la formación de una matriz en muestras con alto contenido de fosfato.En bioensayos controlados se evaluaron plantas de frutilla regadas con solución nutritiva conteniendo fosfato insoluble e inoculadas con PAL5. Las plantas inoculadas y las plantas regadas con solución nutritiva con fosfato soluble presentaron valores similares de índice de crecimiento, superficie radicular e índice de verdor. Sin embargo, las plantas inoculadas mostraron una mayor proliferación de pelos radiculares. La producción de sideróforos determinada por el método del Cromo Azurol Sulfonato, mostró que la cepa mutada G. diazotrophicus 16D10 no produce sideróforos. Además se confirmó que la cepa A. brasilense REC3 produce sideróforos de tipo catecol.Finalmente, en bioensayos controlados, se evaluaron plantas de frutilla regadas con solución nutritiva conteniendo hierro no disponible e inoculadas con las PGPB. Las plantas inoculadas presentaron valores mayores de biomasa, índice de crecimiento y proliferación de pelos radiculares, respecto a plantas sin inocular, destacándose las inoculadas con REC3.Todos los experimentos realizados permiten concluir que las PGPB evaluadas contribuyen en la nutrición con fósforo y hierro en plantas de frutilla, mediante la solubilización de fosfatos, el metabolismo de los polifosfatos y la producción de sideróforos.