Bacterias endófitas de semilla: ¿Promoción del crecimiento y control biológico desde el interior?

GROPPA M.D.; ZAWOZNIK M.S.; DÍAZ HERRARA S.; GROSSI C.

Taller; II Taller sobre microorganismos destinados al biocontrol de plagas y enfermedades; 2016

ada vez se presta más atención al rol de las asociaciones planta-microorganismo en relación con la salud y el crecimiento vegetal; sin embargo, se debe tener en cuenta que las semillas, unidades reproductivas características de las plantas superiores, no son entidades libres de microorganismos. Por el contrario, una considerable variedad de bacterias y hongos se han aislado de su interior. Conocer la dinámica de estas comunidades preexistentes en los cultivos, así como su papel en términos de interacciones con la propia planta y con el resto de la biota es fundamental para poder avanzar en el aprovechamiento de las asociaciones planta-microorganismo benéficas.Parte de las bacterias endófitas de semilla podrían ser beneficiosas durante la etapa de germinación y en los primeros estadios del desarrollo de las plantas, al estar ya presentes en el momento en que se desencadena el proceso de germinación. Una pregunta que surge es: ¿pueden las plantas seleccionar bacterias con propiedades beneficiosas y transferirlas a las generaciones siguientes a través de la semilla? ¿A través de qué determinantes podrían hacerlo? Entender el papel de esta microflora endofítica es uno de los desafíos de la ecología microbiana actual. Los endófitos de semilla pueden provenir de otros órganos vegetales o transmitirse verticalmente por gametas o meristemas de una generación a la siguiente. Algunos de ellos podrían diseminarse por fuera de la raíz integrándose al ambiente rizosférico y ejercer antagonismo o competencia frente a otros microorganismos, participando de esta manera como agentes de biocontrol. Sin embargo, todavía no se conoce con profundidad cuál es el rol de las comunidades presentes en el interior de las semillas. Es por eso que el propósito de nuestro trabajo fue investigar la presencia de bacterias endófitas en las semillas de un cultivar comercial de trigo ampliamente sembrado en Argentina y evaluar las habilidades de estos microorganismos para promover el crecimiento vegetal y/o para ejercer biocontrol contra Fusarium graminearum, agente causal de la fusariosis de la espiga. A partir de semillas de trigo se obtuvieron seis aislamientos mediante un protocolo dependiente de cultivo. Utilizando secuenciación del 16S rRNA, cuatro aislamientos fueron asignados al género Paenibacillus. La única gammaproteobacteria aislada, presumiblemente una Enterobactereaceae del género Pantoea, fue una activa productora de AIA y de sideróforos, también solubilizó fosfatos y fue la única que creció en un medio libre de nitrógeno. Varios de los aislamientos demostraron habilidad para inhibir el crecimiento de F. graminearum en cultivos duales, de sustancias difusibles y en un bioensayo usando semillas de trigo y cebada. Aquellos Paenibacillus que presentaron un mayor biocontrol de F. graminearum mostraron una excelente habilidad para formar biofilm sobre una superficie inerte. La inoculación de plantas de cebada con uno de estos aislamientos en combinación con el aislamiento de Pantoea produjo un aumento del contenido de clorofila de las plantas. Estos resultados dan cuenta de un importante potencial ecológico por parte de algunos componentes de la microflora endófita presente en las semillas de cereales, aún poco caracterizada, y alienta a ahondar su estudio atendiendo a la posibilidad de desarrollar en el futuro inoculantes mixtos que podrían ayudar no solo a mejorar el rendimiento de los cereales, sino también, a reducir la incidencia de la fusariosis de la espiga.