Respuestas morfológicas y bioquímicas de plántulas de trigo a lipopolisacáridos de Azospirillum brasilense Sp245

Abstract

Wheat is a crop with economic importance that interacts with various microorganisms present in the rhizosphere, these interactions can be established with beneficial bacteria that increase plant growth, known as Plant Growth Promoting Rhizobacteria or PGPR. One of the most studied PGPR is Azospirillum brasilense bacterium, which uses many mechanisms to promote plant growth, including the involvement of components of the cellular envelope such as lipopolysaccharides (LPS). LPS are abundant molecules in outer membrane of Gram-negative bacteria capable of inducing defense responses and participate in plant growth and development processes. In the present work, we studied the biochemical mechanism by which LPS stimulate wheat seedlings growth. Initially, the effect of 100 μg/mL of LPS concentration on wheat seedlings growth was evaluated, analyzing foliar leaf and root length, total fresh weight and root hairs length. In addition, biochemical parameters such as chlorophyll content and peroxidase enzyme activity were analyzed. Finally, the participation of Ca+2 ion in the peroxidase activity stimulated by LPS was evaluated. It was observed that A. brasilense Sp245 LPS increase foliar leaf and root length of wheat seedlings. This growth is related with an increase in peroxidase activity and Ca+2 ion mobilization.

El trigo es un cultivo de importancia económica que interactúa con diversos microrganismos presentes en la rizosfera. Estas interacciones se pueden establecer con bacterias benéficas que incrementan el crecimiento de la planta, conocidas como Rizobacterias Promotoras del Crecimiento Vegetal o PGPRs. Una de las PGPRs más estudiadas es la bacteria Azospirillum brasilense, la cual emplea diversos mecanismos para promover el crecimiento vegetal, en donde participan componentes de su envoltura celular, como los lipopolisacáridos (LPS). Los LPS son moléculas abundantes en la membrana externa de las bacterias Gram- negativas capaces de inducir respuestas de defensa, y participar en procesos de crecimiento y desarrollo de las plantas. En el presente trabajo se estudió el mecanismo bioquímico por el cual los LPS estimulan el crecimiento de plántulas de trigo. Inicialmente, se evaluó el efecto de una concentración de 100 μg/mL de LPS sobre el crecimiento de las plántulas de trigo, analizando la longitud de la lámina foliar y la raíz, el peso fresco total y la longitud de los pelos radiculares. Además, se analizaron parámetros bioquímicos como el contenido de clorofila y la actividad de la enzima peroxidasa. Finalmente, se evaluó la participación del ión Ca+2 en la actividad de peroxidasa estimulada por los LPS. Se observó que los LPS de A. brasilense Sp245 aumentan la longitud de la lámina foliar y raíz de las plántulas de trigo. Este crecimiento está relacionado con un incremento en la actividad de las peroxidasas y la movilización del ión Ca+2.