Aislado microbiano proveniente de la microbiota de la piel de anfibios con capacidad bioestimulante e inhibitoria en contra Pseudomonas syringae pv. tomato dc3000

Abstract

La presente investigación tuvo como objetivo la evaluación de la capacidad bioestimulante de bacterias aisladas de la piel de anfibios para inhibir a Pseudomonas syringae pv. tomato DC3000 en la planta modelo Arabidopsis thaliana. La capacidad fitoestimulante del aislado bacteriano C23F en plántulas de A. thaliana a nivel in vitro se determinó mediante los cambios observados en la estructura radical de la planta. Estos cambios fueron el acortamiento de las raíces primarias, la promoción de raíces laterales y, especialmente, un mayor incremento en el número de pelos radiculares. La modificación de la técnica de doble capa de agar permitió determinar la posible existencia de compuestos antimicrobianos que estaría liberando la bacteria C23F y que afectó el crecimiento de P. syringae a nivel in vitro. Pese a que la bacteria aislada no mostró una inhibición visible al confrontarla con el fitopatógeno durante la interacción tritrófica (planta, fitopatógeno, bacteria), si redujo en gran medida el número de unidades formadoras de colonias (UFC) de P. syringae presentes en hojas de la planta bajo condiciones de invernadero. Este hecho podría indicar que la bacteria pudo haber incrementado el sistema inmune de la planta, siendo este uno de los mecanismos de un agente de biocontrol. Adicionalmente, se extrajo ARN de plántulas de A. thaliana y se sintetizó ADNc que permitió cuantificar la expresión de los genes mediante la técnica qRT-PCR durante la interacción planta-bacteria. Los genes analizados fueron PR1, PR4, PDF1.2, IAA1, SAUR y ZAT12, relacionados a la síntesis de fitohormonas y la defensa vegetal. Se determinó la sobreexpresión de los genes IAA1 y ZAT12, asociados a la síntesis de la auxina y producción de especies reactivas de oxígeno (ROS), respectivamente.

The objective of this research was to evaluate the biostimulant capacity of bacteria isolated from the skin of amphibians to inhibit Pseudomonas syringae pv. tomato DC3000 in the model plant Arabidopsis thaliana. The phytostimulant capacity of the isolated bacteria C23F in A. thaliana seedlings in in vitro conditions was determined through the visible changes in the plant’s root structures. These changes were the shortening of the primary roots, the promotion of lateral roots and, especially, the increase of hair root promotion. The modification of the double-layer agar technique allowed us to determine the possible existence of antimicrobial compounds that the bacteria C23F would be releasing which, affected the growth of P. syringae in in vitro conditions. Even though the isolated bacteria did not show a visible inhibition when confronted with the phytopathogen, during the tritrophic interaction (plant, phytopathogen and bacteria), it reduced the number of colony forming units (CFU) of P. syringae present in plant leaves under greenhouse conditions. This fact could indicate that the bacteria could be increasing plant’s immune systems with it being one of the mechanisms of a biocontrol agent (BCA). Additionally, it was necessary to extract RNA from A. thaliana seedlings and synthesize cDNA to allow us to quantify gene expressions using the qRT-PCR technique during plant-bacteria interactions. The analyzed genes were PR1, PR4, PDF1.2, IAA1, SAUR y ZAT12, which are related to phytohormone synthesis and molecules associated with plant defense. It was determined that there was an overexpression of IAA1 and ZAT12 genes, which are associated with auxin synthesis and the production of reactive oxygen species (ROS), respectively.