Análisis de la acción promotora del crecimiento vegetal de Bacillus halotolerans AF23 bajo condiciones de estrés salino

Abstract

Soil salinity is a restrictive factor for the growth of agricultural crops, furthermore, it can make them susceptible to attack by phytopathogens. Such is the case of the tomato (Solanum lycopersicum), the second most cultivated vegetable in the world, a salinity sensitive species. Also, wilt by Fusarium spp. is considered one of the most important threats affecting tomato production in both field and greenhouse environments. In this study, the tolerance to salinity of Bacillus halotolerans AF23 was evaluated, as well its biocontrol and plant growth promotion activities. The AF23 strain was isolated from soils affected by underground fires in Michoacán. In our results, it was found that this strain grows up to 1 M NaCl, and it also produces siderophores, IAA, proteases, and solubilizes phosphate in vitro under saline conditions (200 mM NaCl). Strain AF23 also exhibited synergistic interactions with Bacillus velezensis AF12. Inoculation of AF12 and AF23 either individually or in consortium improved the growth of tomato plants of the cultivar Bonny Best under saline stress (200 mM); the shoot and root weight, the chlorophyll content and total biomass increased. In addition, the biocontrol effect of AF12 and AF23 was evaluated in tomato plants infected with Fusarium oxysporum f. sp. lycopersici (Fol) race 1. The strains, whether individually or in consortium, generated an increase in shoot weight, fresh root weight, chlorophyll content, and total biomass under nonsaline conditions. Additionally, under saline stress (100 mM), there was an increase in shoot fresh weight and a decrease in the infection percentage in the plants.

La salinidad del suelo es un factor restrictivo para el crecimiento de los cultivos agrícolas; además, los puede volver susceptibles al ataque por fitopatógenos. Tal es el caso del tomate (Solanum lycopersicum), la segunda hortaliza más cultivada del mundo, una especie sensible a la salinidad. También, el marchitamiento por Fusarium spp. se considera una de las amenazas más importantes que afecta la producción de tomates en campo y en invernadero. En el presente trabajó se evaluó la tolerancia a salinidad de Bacillus halotolerans AF23, así como sus actividades de biocontrol y promoción del crecimiento vegetal. La cepa AF23 fue aislada de suelos afectados por incendios subterráneos en Michoacán. En nuestros resultados se encontró que esta cepa crece hasta 1 M de NaCl, además de que produce sideróforos, AIA, proteasas y solubiliza fosfato in vitro bajo condiciones salinas (200 mM de NaCl). La cepa AF23 mostró también interacciones sinérgicas con Bacillus velezensis AF12. La inoculación de AF12 y AF23 de manera individual o en consorcio mejoró el crecimiento de plantas de tomate del cultivar Bonny Best bajo estrés salino (200 mM); incrementó el peso de la parte aérea y raíz, el contenido de clorofila y biomasa total. Además, se evaluó el efecto de biocontrol de AF12 y AF23 en plantas de tomate infectadas por Fusarium oxysporum f. sp. lycopersici (Fol) raza 1, las cepas individualmente o en consorcio generaron un incremento en el peso de la parte aérea, peso fresco de la raíz, el contenido de clorofila y la biomasa total, en condiciones sin salinidad. Además, bajo estrés salino (100 mM), hubo un aumento en el peso fresco de la parte aérea y una disminución del porcentaje de infección en las plantas.