La percepción de sacarosa por Pseudomonas chlororaphis determina su patogenicidad o actividad como rizobacteria promotora del crecimiento vegetal durante su interacción con Arabidopsis thaliana

Abstract

The soil zone closest to the root is called rhizosphere and is the site where there is a major energetic exchange between different organisms including plants, bacteria, fungi, nematodes, viruses, protozoa and some arthropods. The most studied organisms in this zone are bacteria, more specifically rhizobacteria. Among these rhizobacteria we have the genus Pseudomonas, gram-negative bacteria that besides producing virulence factors, have the ability to synthesize beneficial secondary metabolites for plants. That is why these microorganisms can behave as plant growth-promoting rhizobacteria or as pathogens. Most species of this genus are described as growth-promoting rhizobacteria because of their ability to suppress the growth of phytopathogens, synthesize phytohormones or induce local or systemic defense responses in the plant. In the case of Pseudomonas chlororaphis, it has been reported in several studies as a plant growth-promoting rhizobacterium. However, in our work group, a strain of this species was isolated from a pine/oak forest, which was shown to be pathogenic for Arabidopsis thaliana. To deepen in the mechanisms of this change of pathogenic condition, in the present work we analyzed the interaction between Pseudomonas chlororaphis 3T4-12 and Arabidopsis thaliana in different sucrose concentrations, as preliminary results showed that sucrose could modify the pathogenic condition. Interestingly, it was observed that the pathogenic condition of Pseudomonas chlororaphis 3T4-12 changes to a plant growth-promoting condition depending on the sucrose concentration present in the interaction medium.

A la zona del suelo más próxima a la raíz se le denomina Rizosfera, es el sitio donde existe un mayor intercambio energético entre diferentes organismos incluyendo a las plantas, las bacterias, los hongos, los nematodos, los virus, los protozoos y algunos artrópodos. Los organismos más estudiados de esta zona son las bacterias, más específicamente las rizobacterias. Dentro de estas rizobacterias tenemos al género Pseudomonas, bacterias gram-negativas que además de producir factores de virulencia, tienen la capacidad de sintetizar metabolitos secundarios benéficos para las plantas. Es por ello que estos microorganismos pueden comportarse como rizobacterias promotoras del crecimiento vegetal o como patógenos. La mayoría de las especies de este género están descritas como rizobacterias promotoras del crecimiento por su capacidad de suprimir el crecimiento de fitopatógenos, sintetizar fitohormonas o inducir respuestas de defensa local o sistémica en la planta. En el caso de Pseudomonas chlororaphis, se ha reportado en diversos estudios como una rizobacteria promotora del crecimiento vegetal. Sin embargo, en nuestro grupo de trabajo se aisló una cepa de esta especie proveniente de un bosque de pino/encino, la cual mostró ser patógena para Arabidopsis thaliana. Para profundizar en los mecanismos en este cambio de condición patogénica, en el presente trabajo analizamos la interacción entre Pseudomonas chlororaphis 3T4-12 y Arabidopsis thaliana en diferentes concentraciones de sacarosa pues resultados preliminares que esta podía modificar la condición patogénica. De manera interesante, se observó que la condición patogénica de Pseudomonas chlororaphis 3T4-12 cambia a una condición promotora del crecimiento vegetal dependiendo de la concentración de sacarosa presente en el medio de interacción.