Estudio del efecto de los compuestos volátiles emitidos por distintas rizobacterias en la homeostasis de auxinas y en la morfogénesis de la raíz de Arabidopsis thaliana

Abstract

In nature there is extensive communication between plants and microorganisms that is mediated by the emission of molecules. Volatile compounds that are emitted by microorganisms are an example of this type of molecule and it is suggested that these compounds may regulate the development of plants. Recently it has been proposed that acetoin and 2,3-butanediol that are emitted by plant growth promoting rhizobacteria (PGPR), especially of the genus Bacillus, are related to the increase in leaf area in Arabidopsis plants. However, very little is still known about how these compounds could be modulating the development of the plant. In this work, the effect of the volatile compounds of twelve plant growth promoting rhizobacteria on the development and morphogenesis of Arabidopsis thaliana seedling root was investigated. Several rhizobacteria showed a promoter effect stimulating the production of biomass, in the same way a differential effect was observed in the modulation of the root architecture. The isolates L263, L266 and L272a stimulated the growth of the primary root and the development of the lateral roots, while L254, L265a and L265b did not significantly alter the growth of the primary root, but strongly promoted the length of the lateral roots. Due to the importance of auxins in the regulation of morphogenetic root processes, an auxin-regulated gene marker (DR5

En la naturaleza existe una extensa comunicación entre plantas y microorganismos que es mediada por la emisión de moléculas. Los compuestos volátiles que son emitidos por microorganismos son ejemplo de este tipo de moléculas y se sugiere que estos compuestos pueden regular el desarrollo de las plantas. Recientemente se ha propuesto que la acetoína y el 2,3-butanediol que son emitidos por rizobacterias promotoras de crecimiento vegetal (PGPR) en especial del género Bacillus están relacionados con el incremento del área foliar en plantas de Arabidopsis. Sin embargo, aún se sabe muy poco sobre cómo es que estos compuestos podrían estar modulando el desarrollo de la planta. En este trabajo se investigó el efecto de los compuestos volátiles de doce rizobacterias promotoras del crecimiento vegetal en el desarrollo y en la morfogénesis de la raíz de plántulas de Arabidopsis thaliana. Varias rizobacterias mostraron un efecto promotor estimulando la producción de biomasa, de igual forma se observó un efecto diferencial en la modulación de la arquitectura de la raíz. Los aislados L263, L266 y L272a estimularon el crecimiento de la raíz primaria y el desarrollo de las raíces laterales, mientras que L254, L265a y L265b no alteraron significativamente el crecimiento de la raíz primaria, pero si promovieron fuertemente la longitud de las raíces laterales. Debido a la importancia de las auxinas en la regulación de los procesos morfogenéticos de la raíz, se analizó un marcador de genes regulados por auxinas (DR5