The genus Azospirillum belongs to the group of Plant Growth Promoting Rhizobactreria (PGPR) and promotes plant growth mainly through the production of auxins. The hormonal signaling interacts with nutritional signaling to control plant growth. The TOR (Target Of Rapamycin) protein is a protein kinase that controls various growth and development processes in plants and mammals in response to growth factors and nutrients. However, the role of TOR in plant-rhizobacteria interactions is mostly unknown. In this work, the effect of Azospirillum brasilense Sp245 on the growth of Arabidopsis thaliana and the role of TOR protein during the interaction was analyzed. To analyze the effect on plant growth, three interaction systems were established: 1) direct contact, 2) diffusible, and 3) volatile compounds produced by the rhizobacteria. In all interactions, A. brasilense increased fresh weight, lateral root formation, and root hairs in Arabidopsis seedlings. However, the length of the main root was affected differently, concomitant with changes in cell division and differentiation in the root meristem. Furthermore, through the use of mutant plants, the signaling by auxins, cytokinins and ethylene was required to promote plant growth.
El género Azospirillum pertenece al grupo de las Rizobacterias Promotoras del Crecimiento Vegetal (PGPR; Plant Growth Promoting Rhizobacteria) y se utiliza comercialmente como un biofertilizante en diversos cultivos. Promueve el crecimiento vegetal principalmente por la producción de fitohormonas como las auxinas. Las fitohormonas controlan el crecimiento vegetal a expensas de la disponibilidad de nutrientes en la planta. La proteína TOR (Target Of Rapamycin) es una proteína cinasa que controla varios procesos de crecimiento y desarrollo en animales y plantas, en respuestas a factores de crecimiento y nutrientes. La función de TOR en las interacciones planta-rizobacteria es poco conocida. En este trabajo se analizó el efecto de Azospirillum brasilense Sp245 sobre el crecimiento de Arabidopsis thaliana y la participación de la proteína TOR durante la interacción. Para analizar su efecto sobre el crecimiento vegetal se establecieron tres sistemas de interacción: 1) contacto directo, 2) producción de compuestos difusible, y 3) producción de compuestos volátiles, producidos por la rizobacteria. En las tres interacciones, A. brasilense incrementó el peso fresco, la formación de raíces laterales y pelos radiculares de las plántulas de Arabidopsis. Sin embargo, la longitud de la raíz principal fue afectada de manera diferencial, en concordancia con cambios en la división y diferenciación celular en el meristemo. Mediante el uso de mutantes afectadas en la percepción y señalización de las auxinas, citocininas y etileno, se demostró que las rutas de señales de las auxinas y citocininas son necesarias para la formación de raíces laterales, mientras que la formación de los pelos radiculares requirió de las rutas de señales de las auxinas, etileno y citocininas. Finalmente, el desarrollo del follaje parece depender principalmente del efecto de las citocininas.
