Palabras clave
Beijerinckia sp.
indole
Kikuyu grass
PGPR
rhizosphere
ACC deaminasa
Beijerinckia sp.
indol
pasto kikuyo
RPCV
rizósfera
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Resumen
Introducción: La producción sostenible de pastos se ha convertido en un desafío fundamental para el sector ganadero, donde investigaciones con bacterias promotoras de crecimiento vegetal, como una solución viable, han sido poco reportadas. Objetivo: El objetivo de este estudio fue examinar el potencial para estimular el crecimiento del pasto Pennisetum clandestinum utilizando cuatro cepas bacterianas aisladas de suelos obtenidos de un sistema silvopastoril tropical colombiano. Métodos: Anteriormente identificamos genéticamente las cepas y caracterizamos dos actividades que promueven el crecimiento de las plantas. Además, evaluamos el efecto promotor del crecimiento de las cepas en el pasto Kikuyo en condiciones de invernadero. Resultados: Encontramos que las cuatro cepas bacterianas se asociaron filogenéticamente con Klebsiella sp. (cepas 28P y 35P), Beijerinka sp. (37L) y Achromobacter xylosoxidans (E37), basados en la secuenciación parcial del gen 16S rRNA. Además, los ensayos bioquímicos in vitro demostraron que las cepas exhibían algunos mecanismos que promueven el crecimiento de las plantas tales como la actividad de la enzima desaminasa del ácido 1-aminociclopropano-1- carboxílico, y la síntesis del compuesto indol. En particular, la inoculación bacteriana bajo condiciones de invernadero mostró una influencia positiva en el crecimiento de P. clandestinum. Encontramos un efecto significativo (P < 0.05) en la longitud de la raíz y el tallo, y el peso seco del tallo. La longitud del tallo aumentó en un 52 % y 30 % con 37L y 35P, respectivamente, en comparación con aquellos sin tratamiento de inoculación. Igualmente, el uso de las cepas 37L y 28P aumentó los valores de peso seco del tallo en un 170 y un 131 %, respectivamente. En el desarrollo de la raíz, la inoculación con las cepas 37L y E37 aumentó la longitud de la raíz en 134 y 100 %, respectivamente. Conclusión: Beijerinckia sp. 37L fue la más efectiva de las cuatro cepas al aumentar la biomasa y la longitud de P. clandestinum.
Citas
Bashan, Y., Alexander, A. K., & de-Bashan, L. E. (2013). Tricalcium phosphate is inappropriate as a universal selection factor for isolating and testing phosphate-solubilizing bacteria that enhance plant growth: A proposal for an alternative procedure. Biology and Fertility of Soils, 49(4), 465-79. DOI: https://doi.org/10.1007/s00374-012-0737-7
Bhardwaj, D., Ansari, M. W., Sahoo, R. K., & Tuteja, N. (2014). Biofertilizers function as key player in sustainable agriculture by improving soil fertility, plant tolerance and crop productivity. Microbial Cell Factories, 13(1), 66. DOI: https://doi.org/10.1186/1475-2859-13-66
Bhattacharyya, P. N., & Jha, D. K. (2012). Plant growth-promoting rhizobacteria (PGPR): Emergence in agriculture. World Journal of Microbiology and Biotechnology, 28(4), 1327-1350. DOI: https://doi.org/10.1007/s11274-011-0979-9
Collavino, M. M., Sansberro, P. A., Mroginski, L. A., & Aguilar, O. M. (2010). Comparison of in vitro solubilization activity of diverse phosphate-solubilizing bacteria native to acid soil and their ability to promote Phaseolus vulgaris growth. Biology and Fertility of Soils, 46(7), 727-738. DOI: https://doi.org/10.1007/s00374-010-0480-x
Criollo, P. J., Obando, M., Sánchez, L., & Bonilla, R. (2012). Effect of plant growth-promoting rhizobacteria (PGPR) associated to Pennisetum clandestinum in the altiplano cundiboyacense. Revista Corpoica Ciencia y Tecnología Agropecuaria, 13, 189-95.
Glick, B. R. (2014). Bacteria with ACC deaminase can promote plant growth and help to feed the world. Microbiological Research, 169(1), 30-39. DOI: https://doi.org/10.1016/J.MICRES.2013.09.009
Glickmann, E., & Dessaux, Y. (1995). A critical examination of the specificity of the Salkowski reagent for indolic compounds produced by phytopathogenic bacteria. Applied and Environmental Microbiology, 61(2), 793-96. DOI: http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/16534942
Habib, S. H., Kausar, H., & Saud, H. M. (2016). Plant growth-promoting rhizobacteria enhance salinity stress tolerance in okra through ROS-scavenging enzymes. BioMed Research International, 2016, 1-10. DOI: https://dx.doi.org/10.1155/2016/6284547
Hungria, M., Nogueira, M. A., & Silva-Araujo, R. (2016). Inoculation of Brachiaria Spp. with the plant growth-promoting bacterium Azospirillum Brasilense: An environment-friendly component in the reclamation of degraded pastures in the tropics. Agriculture, Ecosystems & Environment, 221, 125-31. DOI: https://doi.org/10.1016/j.agee.2016.01.024
Kloepper, J. W., & Schroth, M. N. (1978). Plant growth-promoting rhizobacteria on radishes. In Proceedings of the 4th International Conference on Plant Pathogenic Bacteria II, Station de Pathologie Vegetale et Phytobacteriologie, 2, 879-882.
Majeed, A., Kaleem-Abbasi, M., Hameed, S., Imran, A., & Rahim, N. (2015). Isolation and characterization of plant growth-promoting rhizobacteria from wheat rhizosphere and their effect on plant growth promotion. Frontiers in Microbiology, 6, 1-10. DOI: https://doi.org/10.3389/fmicb.2015.00198
Mejía-Taborda, A. C., Ochoa-Ochoa, R., & Medina-Sierra, M. (2014). Efecto de diferentes dosis de fertilizante compuesto en la calidad del pasto kikuyo (Pennisetum clandestinum Hochst. ex Chiov.). Pastos y Forrajes, 37(1), 31-37. DOI: http://www.redalyc.org/pdf/2691/269131241004.pdf
Moreno, A. E., Rojas-Tapias, D. F., & Bonilla, R. (2011). Aplicación de diseños estadisticos secuenciales en la identificacion de fuentes nutricionales para Azotobacter choroococcum AC1. Revista Corpoica Ciencia y Tecnología Agropecuaria, 12, 151-157. DOI: 10.21930/rcta. vol12_num2_art:226
Muscolo, A., Panuccio, M. R., & Eshel, A. (2013). Ecophysiology of Pennisetum clandestinum: A valuable salt tolerant grass. Environmental and Experimental Botany, 92, 55-63.
Nascimento, F. X., Rossi, M. J., Soares, C. R. F. S., McConkey, B. J., & Glick, B. R. (2014). New insights into 1-aminocyclopropane-1-carboxylate (ACC) deaminase phylogeny, evolution and ecological significance. PLoS ONE, 9(6), e99168. DOI: https://doi.org/10.1371/journal.pone.0099168
Pii, Y., Mimmo, T., Tomasi, N., Terzano, R., Cesco, S., & Crecchio, C. (2015). Microbial interactions in the rhizosphere: Beneficial influences of plant growth-promoting rhizobacteria on nutrient acquisition process. A review. Biology and Fertility of Soils, 51(4), 403-15. DOI: https://doi.org/10.1007/s00374-015-0996-1
Rojas-Tapias, D., Moreno-Galván, A., Pardo-Díaz, S., Obando, M., Rivera, D., & Bonilla, R. (2012). Effect of inoculation with plant growth-promoting bacteria (PGPB) on amelioration of saline stress in maize (Zea mays). Applied Soil Ecology, 61, 264-72. DOI: https://doi.org/10.1016/J.APSOIL.2012.01.006
Rojas-Tapias, D., Bonilla, R., & Dussán, J. (2014). Effect of inoculation and co-inoculation of Acinetobacter sp. RG30 and Pseudomonas putida GN04 on growth, fitness, and copper accumulation of maize (Zea mays). Water, Air, & Soil Pollution, 225(12), 2232. DOI: https://doi.org/10.1007/s11270-014-2232-2
Romero-Perdomo, F., Abril, J., Camelo, M., Moreno-Galván, A., Pastrana, I., Rojas-Tapias, D., & Bonilla, R. (2017). Azotobacter chroococcum as a potentially useful bacterial biofertilizer for cotton (Gossypium hirsutum): Effect in reducing N fertilization. Revista Argentina de Microbiología, 49(4), 377-383. DOI: https://doi.org/10.1016/j.ram.2017.04.006
Ryu, C. M., Farag, M. A., Hu, C. H., Reddy, M. S., Wei, H. X., Paré, P. W., & Kloepper, J. W. (2003). Bacterial volatiles promote growth in Arabidopsis. Proceedings of the National Academy of Sciences, 100(8), 4927-4932. DOI: https://doi.org/10.1073/pnas.0730845100
Sidari, M., Panuccio, M. R., & Muscolo, A. (2004). Influence of acidity on growth and biochemistry of Pennisetum clandestinum. Biologia Plant, 48(1), 133-36.
Sudhakar, P., Chattopadhyay, G. N., Gangwar, S. K., & Ghosh, J. K. (2000). Effect of foliar application of Azotobacter, Azospirillum and Beijerinckia on leaf yield and quality of mulberry (Morus alba). Journal of Agricultural Science, 134, 227-34.
Sukumar, P., Legué, V., Vayssiêres, A., Martin, F., Tuskan, G. A., & Kalluri, U. C. (2013). Involvement of auxin pathways in modulating root architecture during beneficial plant-microorganism interactions. Plant, Cell & Environment, 36(5), 909-919. DOI: https://doi.org/10.1111/pce.12036
Timmusk, S., Behers, L., Muthoni, J., Muraya, A., & Aronsson, A. C. (2017). Perspectives and challenges of microbial application for crop improvement. Frontiers in Plant Science, 8, 1-10. DOI: https://doi.org/10.3389/fpls.2017.00049
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