Publicado 22/12/2014

Bacterias aisladas de raíces y rizosfera de Vitis vinífera – retraso en las pérdidas de agua, inducción en la acumulación de ácido abscísico y síntesis de terpenos relacionadas con las defensas de vides cultivadas in vitro

Por: María Victoria Salomon, Rubén Bottini, Goncalo Apolinario de Souza Filho, Ana Carmen Cohen, Daniela Moreno, Mariana Gil and Patricia Piccoli. En: Physiologia Plantarum 2013.

Para este trabajo, se aislaron once cepas bacterianas en diferentes profundidades del suelo de las raíces y rizosfera de vides de un viñedo comercial. Mediante secuenciación del ARNr 16S, se identificaron 10 géneros distintos y 8 tipos de especies posibles. A partir de aquí, se seleccionaron Bacillus liqueniformis Rt4M10 y Pseudomonas fluorescens Rt6M10 según sus características como rizobacterias promotoras del crecimiento vegetal (PGPR, por sus siglas en inglés). Ambos produjeron ácido abscísico (ABA), ácido 3-indolacético (AIA) y giberelinas A1 y A3 en un medio químicamente definido. También colonizaron las raíces en cultivos in vitro de Vitis vinifera cv Malbec. Como resultado de la bacterización, los niveles de ABA en plantas de 45 días cultivadas in vitro aumentaron 76 veces para B. liqueniformis y 40 veces para P. Fluorescens, en comparación con los controles. Ambas bacterias disminuyeron la tasa de pérdida de agua de la planta en correlación con los incrementos de ABA. Veinte y treinta días post bacterización, se evidenció un incremento en los terpenos de las plantas. Los monoterpenos ?-pineno, terpinoleno, 4-careno, limoneno, eucaliptol y aldehído lila A; y los sesquiterpenos ?-bergamoteno, ?-farneseno, nerolidol y farnesol fueron evaluados mediante un análisis de cromatografía de gases y espectrometría de masas con impacto de electrones. El ?-pineno y el nerolidol fueron los compuestos más abundantes (medidos en ?g por g de tejido, en plantas bacterizadas con P. fluorescens). Sólo ?-pineno, eucaliptol y farnesol fueron identificados en una concentración baja en plantas no bacterizadas tratadas con ABA, mientras que no se detectaron terpenos en los controles. Los resultados obtenidos a partir de este trabajo, junto con otros trabajos de la literatura, sugieren que B. liqueniformis y P. fluorescens actúan como aliviadores del estrés hídrico mediante la inducción de la síntesis de ABA, disminuyendo así las pérdidas de agua. Estas bacterias también provocan la síntesis de los compuestos de defensa de la planta a través de un mecanismo independiente de ABA.

Bacteria isolated from roots and rhizosphere of Vitis vinifera retard water losses, induce abscisic acid accumulation and synthesis of defense-related terpenes in in vitro cultured grapevine

Eleven bacterial strains were isolated at different soil depths from roots and rhizosphere of grapevines from a commercial vineyard. By 16S rRNA gene sequencing 10 different genera and 8 possible at species level were identified. From them, Bacillus licheniformis Rt4M10 and Pseudomonas fluorescens Rt6M10 were selected according to their characteristics as plant growth promoting rhizobacteria (PGPR). Both produced abscisic acid (ABA), indole- 3-acetic acid (IAA) and the gibberellins A1 and A3 in chemically-defined medium. They also colonized roots of in vitro grown Vitis vinifera cv. Malbec plants. As result of bacterization ABA levels in 45 days-old in vitro plants were increased 76-fold by B. licheniformis and 40-fold by P. fluorescens
as compared to controls. Both bacteria diminished plant water loss rate in correlation with increments of ABA. Twenty and 30 days post bacterization the plants incremented terpenes. The monoterpenes ?-pinene, terpinolene, 4-carene, limonene, eucalyptol and lilac aldehyde A, and the sesquiterpenes ?-bergamotene, ?-farnesene, nerolidol and farnesol were assessed by gas chromatography-electron impact mass spectrometry analysis. ?-Pinene and nerolidol were the most abundant (?g per g of tissue in plants bacterized with P. fluorescens). Only ?-pinene, eucalyptol and farnesol were identified at low concentration in non-bacterized plants treated with ABA, while no terpenes were detected in controls. The results obtained along with others
from literature suggest that B. licheniformis and P. fluorescens act as stress alleviators by inducing ABA synthesis so diminishing water losses. These bacteria also elicit synthesis of compounds of plant defense via an ABA independent mechanism.

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