Efecto del estrés salino sobre los componentes lipídicos de la membrana en rizobacterias y su interacción con plantas de Solanum Lycopersicum L.

Abstract

Saline soils are one of the environmental factors that most severely affect crop productivity. In this work we evaluate the capacity of the beneficial bacteria Bacillus sp. CR71, Bacillus sp. E25, Bacillus toyonensis COPE52 and Pseudomonas fluorescens UM270 to promote growth and confer tolerance to saline stress in tomato plants (Solanum lycopersicum L.) grown in a greenhouse. Also, it was evaluated whether the lipid components of the membrane (phosphatidylethanolamine (PE), phosphatidylglycerol (PG), phosphatidylcholine (PC) and cardiolipin (CL)) of the bacteria were modified during salt stress. The results showed that the four strains are able to promote plant growth and confer protection from saline conditions significantly, by restoring some growth parameters of the inoculated plants to the level of plants grown without stress. The promotion mechanisms in plant growth promoting rhizobacteria (PGPR's, for its acronym in English, Plant Growth Promoting Rhizobacteria) were evaluated, observing that some capacities; as the production of indole-3-acetic acid (IAA), serophores and biofilm were not abolished during stress. Another indirect mechanism, such as antagonism towards phytopathogens, was reduced depending on the amount of salt in the medium (100 and 200 mM NaCl). When analyzing the proportions of phospholipids and fatty acids present in the membranes of bacteria, it was found that saline conditions favored the increase of phospholipids and fatty acids that increase the rigidity of the membrane, conferring greater stability and functionality to the membrane. The maximum concentration of salt in the medium favored an increase in an unknown phospholipid in strains CR71 and COPE52 of 17% and 20% respectively, in addition, a significant decrease in phosphatidylethanolamine (PE) was observed for both strains.

Los suelos salinos son uno de los factores ambientales que más severamente afectan la productividad de los cultivos. En este trabajo evaluamos la capacidad de las bacterias benéficas Bacillus sp. CR71, Bacillus sp. E25, Bacillus toyonensis COPE52 y Pseudomonas fluorescens UM270 para promover el crecimiento y conferir tolerancia a estrés salino en plantas de jitomate (Solanum lycopersicum L.) crecidas en invernadero. También, se evaluó si los componentes lipídicos de membrana (fosfatidiletanolamina (PE), fosfatidilglicerol (PG), fosfatidilcolina (PC) y cardiolipina (CL)) de las bacterias se modificaron durante el estrés salino. Los resultados mostraron que las cuatro cepas son capaces de promover el crecimiento de las plantas y conferirles protección de las condiciones salinas de manera significativa, al restaurar algunos parámetros de crecimiento de las plantas inoculadas al nivel de las plantas crecidas sin estrés. Se evaluaron los mecanismos de promoción en las rizobacterias promotoras de crecimiento vegetal (PGPR´s, por sus siglas en ingles, Plant Growth Promoting Rhizobacteria), observándose que algunas capacidades; como la producción de ácido indol-3-acético (AIA), sieróforos y biofilm no se abolieron durante el estrés. Otro mecanismo indirecto, como el antagonismo hacia fitopatógenos, se redujo de manera dependiente de la cantidad de sal en el medio medio (100 y 200 mM de NaCl). Al analizar las proporciones de fosfolípidos y ácidos grasos presentes en las membranas de las bacterias, se encontró que las condiciones salinas favorecieron el incremento de fosfolípidos y ácidos grasos que incrementan la rigidez de la membrana confiriendo una mayor estabilidad y funcionalidad a la membrana. La máxima concentración de sal en el medio favoreció un incremento de un fosfolípido desconocido en las cepas CR71 y COPE52 de 17 % y 20 % respectivamente, además, se logró observar una disminución significativa de fosfatidiletanolamina (PE) para ambas cepas.