Methylobacterium sp. 2A, un nuevo PGPR que confiere tolerancia al estrés salino y biocontrola al oomycete Phytophthora infestans

Abstract

Methylobacterium sp. 2A, un nuevo PGPR que confiere tolerancia al estrés salino y biocontrola al oomycete Phytophthora infestansGrossi CEM [a], Fantino E[a], Serral F[b], Zawoznik MS[c], Do Porto DA[b] y Ulloa RM[a,d][a]Laboratorio de Transducción de Señales en Plantas, INGEBI-CONICET [b]Plataforma de Bioinformática Argentina, Instituto de Cálculo, Ciudad Universitaria, FCEN, UBA [c]Cátedra de Química Biológica Vegetal, DQB, FFyB, UBA [d]DQB, UBASe aisló un bacilo gram-negativo de pigmentación rosada (denominado 2A) a partir de plantas de Solanum tuberosum L. cv. Desirée. Estas plantas estaban notablemente más desarrolladas, presentaban una mayor densidad de pelos radiculares y una mayor biomasa que otras líneas de papa de la misma edad. El análisis de la secuencia de ADN ribosomal 16S indicó que la cepa 2A pertenece al género Methylobacterium. La identidad promedio de nucleótidos entre el genoma de 2A y otros representantes del género sugiere que esta especie no se ha descripto hasta ahora. In vitro, las plantas de papa inoculadas con 2A tuvieron un mayor rendimiento al ser crecidas en 50 mM de NaCl o frente a la infección con Phytophthora infestans. También, inoculamos a 2A en raíces de Arabidopsis thaliana y expusimos estas plantas a estrés salino (NaCl 75 mM). Las plantas inoculadas y cultivadas en condiciones control mostraron una mayor densidad de raíces laterales (p <0.05) en comparación con aquellas que no fueron inoculadas. Además, al ser cultivadas en condiciones de estrés salino, mostraron mayor número de hojas, mayor diámetro de roseta y un aumento en la densidad de raíces laterales (p <0.05). En ensayos de antagonismo dual, 2A mostró capacidad biocontroladora frente a los patógenos P. infestans, Botrytis cinerea y Fusarium graminearum, pero no contra Rhizoctonia solani y Pythium dissotocum. Además, observamos que la inoculación con 2A en hojas de papa disminuyó el tamaño de las lesiones necróticas y redujo la clorosis cuando fueron infectadas con P. infestans. El aislamiento 2A produce ácido indol acético, solubiliza fosfato mineral y puede crecer en un medio libre de N2. El análisis genómico reveló que posee vías metabólicas asociadas con su capacidad promotora del crecimiento vegetal. Nuestros resultados sugieren que 2A es una rizobacteria promotora del crecimiento de las plantas (PGPR) que puede aliviar el estrés salino y es eficaz para controlar a los patógenos que invaden a las plantas a través de las hojas, emergiendo como una potencial estrategia para mejorar el manejo de cultivos.