Efecto de la selección rizosférica sobre la actividad promotora de crecimiento vegetal de bacterias aeróbicas formadoras de endospora provenientes del Urabá Antioqueño

Abstract

La distribución y actividad de las Rizobacterias Promotoras del Crecimiento Vegetal (PGPR, por su sigla en inglés) han sido poco estudiadas desde una perspectiva ecológica, por tanto no se conoce la influencia que el hábitat puede ejercer sobre dichas propiedades. En ese contexto, en el presente estudio se evaluó si los principales factores que definen el hábitat de las rizobacterias (planta y suelo) pueden ser determinantes en la selección de diferentes grupos funcionales de Bacterias Aeróbicas Formadoras de Endospora (BAFE) con la capacidad para promover el crecimiento vegetal. Con este fin, se caracterizaron 148 cepas de BAFE provenientes de hábitats contrastantes en términos de planta y de fertilidad del suelo, contraste logrado al encontrar un gradiente natural de pH en suelos del Urabá antioqueño, sobre el cual se tenían plantas de iraca (Carludovica palmata) y de maíz (Zea mays). La caracterización realizada comprendió la producción de compuestos indólicos y de ACC deaminasa, la capacidad de solubilizar fosfatos, la actividad antagónica contra diferentes agentes fitopatogenos, y la promoción de crecimiento de plantas de maíz, actividades relacionadas con la promoción de crecimiento vegetal. La evaluación mostró que la rizósfera de maíz seleccionó las cepas con mayor producción de compuestos indólicos, que el hábitat iraca-fertilidad baja favoreció la presencia de cepas antagónicas y que la promoción del crecimiento del vástago, en las pruebas in vivo, se asoció con las cepas provenientes del hábitat maíz-fertilidad alta; la capacidad solubilizadora de fosfato, por el contrario, no mostró asociación con las condiciones de origen de las cepas. Al analizar la caracterización en conjunto se observó que la planta fue el factor determinante del hábitat que mayor asociación tuvo con la diferenciación funcional de las cepas. En conclusión, existen variables del hábitat que seleccionan los mecanismos asociadas a la promoción de crecimiento vegetal, variables que al ser entendidas permitirían direccionar mejor los procesos de bioprospección.

Abstract. Distribution and activity of Plant Growth Promoting Rhizobacteria (PGPR) have been scarcely studied from an ecological basis, therefore the effect of habitat on these properties is not known. In that context, the aim of this work was to evaluate whether the principal factors that define rhizobacteria habitat (plant and soil) may be decisive in the selection of different functional groups of Aerobic Endospore-Forming Bacteria (AEFB) with the ability to promote plant growth. For this purpose, 148 AEFB strains from contrasting habitats (in terms of plant and soil fertility) were characterized, contrast achieved by finding a natural soil pH gradient in the Urabá antioqueño region where iraca (Carludovica palmata) and maize (Zea mays) plants were found. The characterization of the isolates included phosphate solubilization, indolic compound and ACC deaminase production, antagonistic activity against phytopathological agents, and in vivo promotion of maize plants, abilities associated to plant growth promotion activity. We found that the maize rhizosphere selected strains with the highest production of indole compounds, the iraca-low fertility habitat favored the presence of antagonistic strains, the stem promoting growth ability was associated with the maize-high fertility habitat and the phosphate solubilizing capacity was not associated with the conditions of origin of the strains. The overall characterization showed that the plant was the habitat factor that had greater association with functional differentiation of strains. In conclusion, there are habitat variables that select mechanisms associated with the plant growth promoting activity, which may be used to improve the bioprospecting processes.