Análisis del catabolismo de auxinas en Bradyrhizobium japonicum E109 y su importancia en el establecimiento de la simbiosis Bradyrhizobium -soja

DONADIO, FLORENCIA; TORRES DANIELA; NIEVAS SOFIA; CASSAN, FABRICIO

Congreso; IV Reunión conjunta de sociedades de biología de la República Argentina; 2020

B. japonicum E109 es una de las cepas más utilizada para la formulación de inoculantes destinados al cultivo de soja en nuestro país. Esta bacteria es considerada como promotora del crecimiento de plantas o PGPR, debido a que presenta diferentes mecanismos, tal como, la fijación biológica de nitrógeno, la biosíntesis de fitohormonas, entre ellas el ácido indol-3-acético (AIA); la solubilización de fosfatos y la producción de sideróforos, entre otros. Dentro de estos mecanismos descriptos, uno de los menos estudiados es la síntesis y metabolismo de fitohormonas y particularmente el AIA, sobre todo a nivel del catabolismo, y su impacto en el establecimiento de la simbiosis con plantas de soja. El objetivo de este trabajo fue evaluar el catabolismo de AIA y su impacto sobre el comportamiento saprofítico y simbiótico de B. japonicum E109 y B. diazoefficiens USDA110, así como de ciertos mutantes incapaces de degradar la hormona. Para esto, se adicionó 40 µg.ml-1 de AIA exógeno a cultivos puros en fase exponencial (1x109ufc.ml-1) de B. japonicum E109, B. diazoefficiens USDA110 y de los mutantes USDA110 iacA y iacC y E109 iacC. Luego de 24 h se evaluó su comportamiento saprofítico y se inocularon 30 gr de semillas de soja para evaluar su comportamiento simbiótico. El comportamiento saprofítico se evaluó a través de la producción de biomasa (DO595) y viabilidad (ufc.ml-1) en el medio de cultivo y el comportamiento simbiótico se evaluó a través de diferentes parámetros de crecimiento y nodulación en plántulas de soja. Lasplántulas de cada tratamiento (n=6) fueron mantenidas en cámara de cultivo durante 21 d con un fotoperiodo 16/8 h luz/oscuridad a 28ºC y regadas con solución Hoagland sin N [25 % (v/v)]. Nuestros resultados demostraron que la adición exógena de AIA provocó cambios significativos en el comportamiento saprofítico de todas las cepas evaluadas. En el caso de la producción de biomasa (DO595) se determinó un aumento de 32,1% en ambas cepas salvajes, asociado a un incremento de 3,16% en el número de células (ufc.ml-1). Los mutantes iacC y iacA aumentaron en promedio un 29,7% a nivel de la producción de biomasa y 3,3% en el número de células. En el caso de la evaluación de la simbiosis, la adición exógena de AIA favoreció la recuperación de células viables por semilla, luego de 4 horas desde la inoculación, aumentó en promedio un 27,4% con respecto a los tratamientos sin adición exógena de AIA. A nivel del comportamiento simbiótico, el tratamiento con AIA aumentó un 30% el porcentaje de nodulación de la mutante iacA y disminuyó un 55% en el caso de USDA110. Las cepas E109 y iacC mantuvieron un porcentaje de nodulación cercano al 100%. Finalmente, el número de nódulos totales aumentó significativamente en las mutantes iacC y iacA en un 30% promedio cuando se le adiciono la hormona de manera exógena. Estos resultados sugieren que la adición exógena de AIA a cultivos de E109, USDA110 o sus mutantes provoca un efecto positivo sobre el comportamiento saprofítico y simbiótico de la bacteria, independientemente de su capacidad de degradar o no esta molécula.