Interaccion microorganismo-plantas aromaticas: rizobacterias promotoras del crecimiento vegetal de importacia para la agricultura de Mentha piperita

Abstract

En el presente trabajo se realizaron ensayos destinados a comprobar los efectosque poseen los compuestos orgánicos volátiles producidos por rizobacterias (mVOCs)sobre el crecimiento y producción de aceites esenciales (AE) de plantas de Menthapiperita L Inicialmente se testearon 3 cepas PGPR de referencia a fin de identificar elgénero que produce mejor efecto sobre la planta modelo elegida. Así se determinó quelos mVOCs emitidos por una determinada especie bacteriana no presentaron el mismoefecto o el mismo grado de respuesta en plantas de menta, determinando que larespuesta es especie-especifica de la interacción bacteria-planta. Entre éstos, losmVOCs sintetizados por P. fluorescens WCS417r produjeron un efecto positivo en eldesarrollo vegetal a nivel radicular y foliar, así como también en la composición de losAE, aumentando su contenido total y el contenido de los componentes mayoritariosmentona, pulegona y mentofurano A fin de poder demostrar si el efecto depende del género o de las cepas enparticular, se aislaron de rizósfera de cultivares de menta un total de 50 cepasfluorescentes, a las cuales se las caracterizó fenotípica y genotípicamente. El conjuntode pruebas bioquímicas, los análisis RFLP de tipo ARDRA y los análisis de rep-PCR detipo BOX y ERIC demostraron una gran heterogeneidad dentro de este grupo, revelandoal mismo tiempo una buena concordancia entre ellos. El análisis de tipo BOX-PCR fuemás apropiado para evidenciar diferencias más finas en el genoma de las cepasestudiadas produciendo, a su vez, un mayor grado de agrupación y una mayor similitudentre ellas. El análisis de la secuencia de nucleótidos de tipo BLAST del gen ARNr 16Sy la construcción del árbol filogenético de las cepas nativas aisladas confirmó a P putida como la principal especie fluorescente presente en la rizósfera de plantas dementa El total de la colección de bacterias fluorescentes fue caracterizado paradeterminar posibles actividades PGPR. Éstas exhibieron actividad productora desideróforos, solubilizadora de fosfato y productora de AIA. Los mVOCs producidos poralgunas cepas nativas presentaron una destacada capacidad biocontroladora delfitopatógeno A. alternata RC21. El efecto en la promoción del crecimiento de plantas dementa producido por mVOCs emitidos por las cepas aisladas no presentó el mismoefecto o el mismo grado de respuesta con respecto a las demás, determinando que larespuesta no solamente es especie-especifica de la interacción bacteria-planta ofitopatógeno-bacteria PGPR, sino que depende en mayor grado de la cepa utilizada. Laproducción de mVOCs por parte de algunas cepas nativas presentó un efecto positivo enel crecimiento de plantas de menta, aumentado el peso de la parte aérea y el contenidode los AE totales y de los compuestos mayoritarios limoneno y mentol Se realizó además, la caracterización de los mVOCs emitidos por las principalescepas que generaron un efecto de promoción del crecimiento y producción de AE. Deeste modo se pudo determinar las cepas analizadas producen un conjunto de mVOCscaracterístico y específico para cada una de ellas. Algunos compuestos fueroncaracterísticos del grupo de estudio presentándose en la emisión de mVOCs de cepasfluorescentes nativas y de referencia y se identificaron como etanotiol, dimetil disulfiiroy 1-undeceno. Otros componentes del conjunto de mVOCs se definieron como típicospara cada una de ellas, entre los cuales se identificaron el compuesto octanonitrilo y 2-isononenal La inoculación directa de las cepas PGPR en el medio de cultivo de plantas dementa no produjo los mismos resultados que la sola exposición a los mVOCsproducidos por las mismas. Esta generó un aumento en la biomasa radicular y foliar,aumentando el peso seco de la raíz, el número de hojas y de tricomas glandulares. Elanálisis de la composición de los AE mostró un aumento el contenido y el porcentajerelativo de mentol y mentona, disminuyendo al mismo tiempo la presencia de losmonoterpenos no deseados. El análisis multivariado de componentes principalesmanifestó que la producción de AIA por parte de las cepas nativas estudiadas, seencuentra íntimamente relacionada con el número de tricomas glandulares y elcontenido de mentol y mentona en la composición general de AE de menta luego de lainoculación directa de las mismas.