Respuestas celulares de Azospirillum brasilense a exudados radicales de tomate (Lycopersicon esculentum Mill.)

CORREA OS; DE ESTRADA M; BERTI MF; MONTECCHIA MS

Potrero de los Funes, San Luis, Argentina

Congreso; XXI Congreso Argentino de la Ciencia del Suelo; 2008

Asociación Argentina de la Ciencia del Suelo

Azospirillum brasilense es una rizobacteria promotora del crecimiento vegetal (PGPR) cuya actividad benéfica depende de la efectiva colonización de la raíz. En estudios previos determinamos que la inoculación de semillas de tomate con la cepa Sp7T  produjo una mayor colonización radical y estimulación del crecimiento en tomate cherry que en tomate redondo. Los exudados radicales son fuente de nutrientes para la colonización rizosférica y de señales para la quimiotaxis bacteriana. El rol de los aminoácidos exudados por las raíces no está suficientemente claro. Se considera que son importantes en la movilización de nutrientes en la rizosfera y en determinar el tamaño de la población microbiana. El objetivo de este trabajo fue establecer si existen diferencias entre variedades de tomate en la composición de aminoácidos de los exudados radicales y si éstos inducen una repuesta diferencial en la quimiotaxis y la expresión de proteínas de A. brasilense cepa Sp7. Los exudados radicales se obtuvieron de plantas creciendo en solución nutritiva de Howieson con nitrógeno (Ho+KN03) por 20 días, en cámara de crecimiento a 25°C y con 16 horas de luz. La composición de aminoácidos se determinó por HPLC. Para los ensayos de quimiotaxis, la bacteria se cultivó en medio mínimo MMAB (Vanstockem et al. 1997) y se siguió el procedimiento de de Weert et al. (2002). Se utilizaron los exudados sin concentrar y concentrados 10, 25, 50 y 100 veces. El efecto de los exudados sobre la expresión de proteínas se evaluó mediante el cultivo de la cepa Sp7 en medio MMAB más los exudados radicales de cada variedad de tomate. Las células se cosecharon y se rompieron con sonicador. Las proteínas correspondientes a la fracción soluble y a la asociada a membrana se separaron por electroforesis (SDS-PAGE, gradiente poliacrilamida 10-15%). Los exudados radicales de tomate cherry presentaron una mayor concentración total y un mayor número de aminoácidos que los exudados de tomate redondo. Los valores fueron de 22,5  y 11,5 nmol de aminoácidos totales por planta para cherry y redondo, respectivamente. Los aminoácidos serina y glicina fueron comunes para las dos variedades, con valores de 11,5 y 4 nmol en cherry, y de 9 y 2,5 nmol en redondo, respectivamente. Además, en cherry se determinó la presencia de 2,5 nmol de ácido glutámico, 1,5 nmol de lisina, 1,75 nmol de arginina y 14,5 nmol de amoníaco. En la evaluación cualitativa de quimiotaxis, se observó una atracción positiva de A. brasilense Sp7 hacia los exudados radicales de los dos genotipos de tomate, sin diferencias entre variedades. Los exudados de tomate redondo indujeron un aumento en la expresión de una proteína de 40 kDa, no descrita anteriormente en el género Azospirillum y que mostró un 91% de score (Mascot) con una lipoproteína de membrana externa de Actinoplanes pleuroneumoniae. Según nuestros resultados, diferencias en la composición de los exudados radicales y la expresión diferencial de proteínas podrían ser parte de los mecanismos que modulan la interacción entre las variedades de tomate y A. brasilense Sp7.