bACTERIAS PROMOTORAS DEL CRECIMIENTO VEGETAL, PGPB
Páginas: 39 (9660 palabras)
Publicado: 24 de marzo de 2014
INTRODUCCIÓN GENERAL
Antecedentes
En los últimos 50 años numerosos autores han realizado estudios en los que demostraron que ciertas especies bacterianas asociadas a la rizósfera son capaces de mejorar el crecimiento de diversos cultivos. Los resultados de todos estos estudios, junto con la toma de conciencia sobre los efectos adversos de los pesticidas químicos, propiciaron elsurgimiento a escala mundial acerca del uso de inoculantes bacterianos para incrementar el crecimiento vegetal, controlar patógenos, disminuir la contaminación ambiental y preservar la salud humana. Entre los géneros bacterianos más estudiados se encuentran Pseudomonas, Azospirillum y Bacillus. De éstos, en el año 2008 en nuestro laboratorio, se aisló e identificó a Pseudomonas fluorescens y Bacilluslicheniformis de raíces y suelo aledaño a plantas de vid (Cohen y col. 2008a).
Si bien se conoce una gran variedad de mecanismos por los cuales estas bacterias estimulan el crecimiento de las plantas; el efecto promotor del crecimiento es atribuido parcialmente a la producción de hormonas vegetales. Una de las líneas de trabajo del laboratorio es el estudio del efecto de fitohormonas (ácidoabscísico y giberelinas) frente a factores ambientales adversos. Azospirillum brasilense Sp 245, P. fluorescens y B. licheniformis producen ácido abscísico (ABA) en medio de cultivo químicamente definido (Cohen y col. 2008b, 2011, Salomón y col. 2010a).
En la década de los 90 se demostró que es posible la producción de carotenoides en tejidos que normalmente no los producen. Uno de los logros másespectaculares fue la introducción de la vía completa para la biosíntesis de ß-caroteno en el endosperma de arroz (Ye y col. 2000).
En nuestro grupo de investigación, en el periodo 2010-2011, se identificó el gen crtZ de P. fluorescens que codifica para la ß-caroteno hidroxilasa. Esta enzima está involucrada en la biosíntesis de zeaxantina, intermediario clave en la síntesis de ABA en plantas(Dominguez 2011). Continuando con esta línea de trabajo, se eligió para esta tesis, estudiar la fitoeno sintasa.
Capítulo I
1.1. Bacterias Promotoras del Crecimiento de Plantas (PGPB)
Se entiende por rizósfera al ambiente que está bajo la influencia de las raíces de las plantas, donde existe un flujo de compuestos orgánicos, producto de la fotosíntesis, que son exudados por la raíz (Barea yAzcón-Aguilar 1982). Sus características físico-químicas y biológicas difieren en muchos aspectos del resto del suelo, manifestándose en una región de apenas 2 mm de espesor a partir de las raíces (Aguirre-Medina y col. 2009).
En la rizósfera, los microorganismos patógenos y benéficos están en contacto directo con la raíz (Arshad y Frankenberger 1998) y constituyen una fuerte influencia sobre lasalud y crecimiento de las plantas. En la misma, se dan diversas interacciones microorganismo-microorganismo y microorganismo-planta, como la competencia, mutualismo, comensalismo, predación y parasitismo (Barea y Azcón-Aguilar 1982).
El grupo de microorganismos que se encuentran en la rizósfera incluyen bacterias, hongos, nemátodos, protozoos y microartrópodos (Johansson y col. 2004). Estosmicroorganismos son capaces de colonizar los sistemas radicales de las plantas y promover el crecimiento de las mismas. Dentro de los microorganismos promotores del crecimiento podemos destacar a: hongos del géneros Glomus (Chamizo y col. 1998), bacterias formadoras de nódulos como Rhizobium (Aguirre-Medina y col. 2009) y bacterias de vida libre como los géneros Azospirillum, Acetobacter, Azobacter,Bacillus y Pseudomonas (Kloepper y col. 1989).
Las bacterias que promueven el crecimiento vegetal son denominadas PGPB (del inglés Plant Growth Promoting Bacterium) y tienen una relación de mutualismo con la planta conocida como simbiosis, que puede ser:
1. Simbiosis facultativa o asociativa (bacterias de vida libre): los microorganismos sobreviven sin la planta y se asocian en...
Antecedentes
En los últimos 50 años numerosos autores han realizado estudios en los que demostraron que ciertas especies bacterianas asociadas a la rizósfera son capaces de mejorar el crecimiento de diversos cultivos. Los resultados de todos estos estudios, junto con la toma de conciencia sobre los efectos adversos de los pesticidas químicos, propiciaron elsurgimiento a escala mundial acerca del uso de inoculantes bacterianos para incrementar el crecimiento vegetal, controlar patógenos, disminuir la contaminación ambiental y preservar la salud humana. Entre los géneros bacterianos más estudiados se encuentran Pseudomonas, Azospirillum y Bacillus. De éstos, en el año 2008 en nuestro laboratorio, se aisló e identificó a Pseudomonas fluorescens y Bacilluslicheniformis de raíces y suelo aledaño a plantas de vid (Cohen y col. 2008a).
Si bien se conoce una gran variedad de mecanismos por los cuales estas bacterias estimulan el crecimiento de las plantas; el efecto promotor del crecimiento es atribuido parcialmente a la producción de hormonas vegetales. Una de las líneas de trabajo del laboratorio es el estudio del efecto de fitohormonas (ácidoabscísico y giberelinas) frente a factores ambientales adversos. Azospirillum brasilense Sp 245, P. fluorescens y B. licheniformis producen ácido abscísico (ABA) en medio de cultivo químicamente definido (Cohen y col. 2008b, 2011, Salomón y col. 2010a).
En la década de los 90 se demostró que es posible la producción de carotenoides en tejidos que normalmente no los producen. Uno de los logros másespectaculares fue la introducción de la vía completa para la biosíntesis de ß-caroteno en el endosperma de arroz (Ye y col. 2000).
En nuestro grupo de investigación, en el periodo 2010-2011, se identificó el gen crtZ de P. fluorescens que codifica para la ß-caroteno hidroxilasa. Esta enzima está involucrada en la biosíntesis de zeaxantina, intermediario clave en la síntesis de ABA en plantas(Dominguez 2011). Continuando con esta línea de trabajo, se eligió para esta tesis, estudiar la fitoeno sintasa.
Capítulo I
1.1. Bacterias Promotoras del Crecimiento de Plantas (PGPB)
Se entiende por rizósfera al ambiente que está bajo la influencia de las raíces de las plantas, donde existe un flujo de compuestos orgánicos, producto de la fotosíntesis, que son exudados por la raíz (Barea yAzcón-Aguilar 1982). Sus características físico-químicas y biológicas difieren en muchos aspectos del resto del suelo, manifestándose en una región de apenas 2 mm de espesor a partir de las raíces (Aguirre-Medina y col. 2009).
En la rizósfera, los microorganismos patógenos y benéficos están en contacto directo con la raíz (Arshad y Frankenberger 1998) y constituyen una fuerte influencia sobre lasalud y crecimiento de las plantas. En la misma, se dan diversas interacciones microorganismo-microorganismo y microorganismo-planta, como la competencia, mutualismo, comensalismo, predación y parasitismo (Barea y Azcón-Aguilar 1982).
El grupo de microorganismos que se encuentran en la rizósfera incluyen bacterias, hongos, nemátodos, protozoos y microartrópodos (Johansson y col. 2004). Estosmicroorganismos son capaces de colonizar los sistemas radicales de las plantas y promover el crecimiento de las mismas. Dentro de los microorganismos promotores del crecimiento podemos destacar a: hongos del géneros Glomus (Chamizo y col. 1998), bacterias formadoras de nódulos como Rhizobium (Aguirre-Medina y col. 2009) y bacterias de vida libre como los géneros Azospirillum, Acetobacter, Azobacter,Bacillus y Pseudomonas (Kloepper y col. 1989).
Las bacterias que promueven el crecimiento vegetal son denominadas PGPB (del inglés Plant Growth Promoting Bacterium) y tienen una relación de mutualismo con la planta conocida como simbiosis, que puede ser:
1. Simbiosis facultativa o asociativa (bacterias de vida libre): los microorganismos sobreviven sin la planta y se asocian en...
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