Actinobacterias autóctonas de rizosfera de Persea americana como promotoras del crecimiento vegetal

Abstract

Plant growth promoting rhizobacteria (PGPR) influence plant growth and development by increasing the availability of nutrients, participating in phytohormone production that regulates the expression of genes and releasing compounds that inhibit phytopathogenic microorganisms. PGPR characteristics affect plant hosts by several mechanisms and they are found in large populations colonizing the rhizosphere rich in organic matter participating in the nutrient cycle, while in agricultural soils, the application of chemical fertilizers, herbicides and pesticides, may cause a negative impact on the ecosystem that leads to a reduction of edaphic microbial populations. In order to determine the permanence of native actinobacteria in organically cultivated soils from Uruapan, Michoacán, a rhizosphere sampling of Persea americana Mill was carried out, where 1,583 strains with phenotypic characteristics of actinobacteria were retrieved. Twenty strains were selected and evaluated in vitro as PGPR using Arabidopsis thaliana as a plant model. The results showed an outstanding bio-stimulus, both in the root architecture, and in the size of the foliage, in 19 of the isolates, which ultimately result in an increase in plant productivity. Only one strain showed growth repression of the main root and wilting in the foliage. The number of actinobacteria recovered in this study demonstrates the conservation of the microbiome that may be an indication of fertility. In addition, their ability to promote plant development gives them great interest in future agricultural biotechnological applications.

Las Rizobacterias Promotoras del Crecimiento Vegetal (PGPR) influyen en el crecimiento y desarrollo de la planta incrementando la disponibilidad de nutrientes, participando en la producción de fitohormonas que regulan la expresión de genes implicados en el crecimiento o liberando compuestos que inhiben a microorganismos fitopatógenos. Se ha reportado que las actinobacterias tienen características de PGPR por varios mecanismos y que se encuentran en gran número colonizando la rizósfera rica en materia orgánica participando en el ciclo de nutrientes, mientras que, en suelos agrícolas, la aplicación de fertilizantes químicos, herbicidas y pesticidas, provoca un impacto negativo en el ecosistema que conlleva a una reducción de las poblaciones microbianas edáficas. Con el objetivo de determinar la permanencia de actinobacterias autóctonas en suelos cultivados orgánicamente del municipio de Uruapan, Michoacán, se llevó a cabo un muestreo de rizósfera de Persea americana Mill, donde se obtuvieron 1,583 cepas con características fenotípicas de actinobacterias. Se seleccionaron 20 cepas con base a estas características y se evaluó su capacidad como PGPR in vitro utilizando como modelo vegetal a Arabidopsis thaliana. Los resultados mostraron que los 19 de los aislados manifiestan una bioestimulación tanto en la arquitectura radicular, como en la producción de follaje, que, en última instancia, resultan en un incremento de la productividad de la planta. Sólo una cepa mostró represión del crecimiento de la raíz principal y marchitez en el follaje. El número de actinobacterias recuperadas en este estudio demuestra la conservación del microbioma que puede ser un indicativo de fertilidad. Además, su capacidad de promover el desarrollo vegetal les confiere un gran interés como una alternativa en futuras aplicaciones biotecnológicas agrícolas.