Biotecnología de plantas

Unidad Irapuato: vigésimo aniversario

Bacterias promotoras del crecimiento de plantas: agro-biotecnología
Rocío Jiménez Delgadillo, Gil Virgen Calleros, S. Tabares Franco y Víctor Olalde Portugal

La biotecnología ofrece herramientas para el desarrollo sostenible de la agricultura cuando se integra debidamente con otras tecnologías para la producción de alimentos y productos agrícolas,contribuyendo en gran medida a satisfacer en el nuevo milenio las necesidades de una población en crecimiento. La biotecnología puede ser definida como el uso integrado de bioquímica, microbiología, genética molecular y procesos tecnológicos, y desarrollada por microorganismos, genes, células y tejidos de organismos supe-riores para obtener un beneficio1. La FAO2 reconoce que la biotecnologíaagrícola puede contribuir a elevar la producción en este sector. Las principales técnicas de la agro-biotecnología incluyen fermentación, cultivo de tejidos, procesos enzimáticos, producción de anticuerpos, técnicas donde se emplean marcadores moleculares y la aplicación de inoculantes biológicos. De acuerdo a esto último, el uso de inoculantes incluye la selección y multiplicación de microorganismosbenéficos para las plantas, tanto de aquellos que protegen a la planta contra el ataque de patógenos, plagas y malezas, como de aquellos que le proporcionan nutrimentos.

Biocontrol
El Dr. V. Olalde Portugal es investigador titular del Departamento de Biotecnología y Bioquímica de la Unidad Irapuato del Cinvestav. R. Jiménez Delgadillo es estudiante de doctorado de este departamento. G. VirgenCalleros es investigador del CUCBA de la Universidad de Guadalajara y S. Tabares Franco es gerente del grupo LAPISA. Dirección electrónica: volalde@ira.cinvestav.mx

Los microorganismos con efecto benéfico en la planta pueden tener un potencial considerable como agentes de biocontrol y biofertilizantes. Se distinguen tres grandes grupos: (a) microorganismos fijadores de nitrógeno, (b) 395Avance y Perspectiva vol. 20

En cuanto al efecto positivo sobre el crecimiento de las plantas, las PGPR pueden actuar de manera indirecta o directa4: Mecanismos indirectos: los metabolitos producidos por las PGPR pueden funcionar como determinantes antagónicos, involucran aspectos de control biológico, suprimen o inhiben el crecimiento de microorganismos perjudiciales para el desarrollo de laplanta, vía producción de sideróforos, antibióticos, acción de enzimas líticas (glucanasas, quitinasas) o inducción de mecanismos de resistencia. Mecanismos directos: ocurren cuando los metabolitos producidos por algunas cepas de rizobacterias son utilizados como reguladores de crecimiento o precursores de éstos por parte de la planta. La conjunción de ambos mecanismos de acción ha dado comoresultado la promoción evidente del crecimiento en plantas; se ha observado un incremento en la emergencia, el vigor y el peso de plántulas, un mayor desarrollo en sistemas radiculares y un incremento hasta de 30% en la producción de cultivos de interés comercial, tales como papa, rábano, jitomate, trigo y soya5. La mayoría de las investigaciones realizadas en este ámbito se han enfocado a laelucidación de mecanismos involucrados en el control biológico y relativamente poco en el conocimiento relacionado con la promoción directa. Esto ha dado pauta para realizar estudios que consideren principalmente la densidad del inóculo, fisiología de la cepa promotora, temperatura, propiedades del suelo, cultivo y genotipo de la planta; el objetivo es entender de manera clara los mecanismos de promociónde crecimiento de plantas inducido por cepas PGPR, con el propósito de aislar y seleccionar nuevas cepas que representen una fuente exitosa de inoculantes biológicos en la agricultura, así como en la elaboración de productos comerciales. Cabe mencionar que en la actualidad el uso de microorganismos representa sólo el 1.4% (380 millones de dólares) del mercado global para el control de plagas y...