Estudio de los mecanismos de defensa inducidos por Gluconoacetobacter diazotrophicus Pal 5 como parte de la respuesta de resistencia sistémica en plantas de Arabidopsis thaliana

RODRIGUEZ, MARÍA VICTORIA; BETTUCCI, GUILLERMO; CARRAU, ANALÍA; SREBOT, MARÍA SOL; MARTINEZ, MARÍA LAURA; TANO, JOSEFINA; ORELLANO, ELENA G.; AGUSTINELLI, MELINA; FERRETTI, MATÍAS; CORTADI, ADRIANA

Rosario

Jornada; XIII Jornadas de Ciencia y Tecnología; 2019

Universidad Nacional de Rosario

Las bacterias endófitas pueden definirse como aquellas bacterias que colonizan los tejidos internos de la planta sin mostrar signos externos de infección en las plantas hospedadoras. La asociación de estas con las plantas promueve el crecimiento vegetal a través de la fitoestimulación, la biofertilización y la protección contra otros microorganismos. Los mecanismos de biocontrol indirectos de las bacterias endófitas incluyen la inducción de la ISR (del inglés Induced Systemic Response) en plantas que inhibe un amplio espectro de fitopatógenos. El estado de ISR se caracteriza por la activación de mecanismos de defensa que permanecen latentes y que ante una nueva infección por parte de un patógeno son expresados más rápidamente y de una manera más intensa, a un bajo costo fisiológico para la planta. Gluconoacetobacter diazotrophicus (Gd) pertenece a las llamadas PGPBEs (del inglés Plant Growth Promoting Bacterial Endophytes), fue aislado originalmente de la caña de azúcar y tiene la habilidad de fijar nitrógeno atmosférico sin formar nódulos. El objetivo del presente trabajo fue evaluar los cambios anatómicos y la deposición de papilas con calosa en distintos órganos de plantas de Arabidopsis thaliana (Ath) cuando se exponen a la acción de Gd. También se evaluó la respuesta de plantas de Ath con Gd frente a la infección con Ralstonia pseudosolanacearum (Rso), una bacteria fitopatógena de gran importancia debido a las pérdidas económicas que origina, atacando a una gran variedad de cultivos. Se inocularon plantas de Ath con 106 UFC/mL de Gd Pal 5 y a algunas de ellas, posteriormente, con 106 UFC/mL de Rso GMI1000. Muestras de plantas sometidas a distintos tratamientos se fijaron en FAA (50% etanol, 5% ácido acético glacial, 30% formaldehido, 15% agua), se cortaron y tiñeron con safranina-fast green y azul de toluidina 1% P/V. La deposición de calosa se evaluó con azul de anilina 0.05 % P/V. En cortes transversales de tallo y raíz de plantas con Gd se observó mayor lignificación del tejido xilemático y mayor cantidad de tejido esclerosado. En los pelos radicales se observó la formación de papilas con calosa indicando, que este es un sitio de entrada de Gd a las plantas de Ath. Los ensayos de biocontrol in vivo muestran: a) La observación de cortes histológicos mostró estructuras anatómicas del tallo y raíz más conservadas en plantas que previamente fueron inoculadas con Gd, b) Las técnicas histoanatómicas y los resultados de recuentos bacterianos revelaron mayor proliferación del fitopatógeno en plantas no tratadas con Gd; c) De la cuantificación de pigmentos se observó una concentración menor en plantas no inoculadas con Gd; d) Los experimentos de deposición de calosa evidenciaron mayor deposición de la misma en pelos de la raíz y en tricomas y tejido epidérmico y parenquimático de la hoja de aquellas plantas que previamente fueron inoculadas con Gd y luego con Rso, mientras que fue casi nula en plantas inoculadas únicamente con Gd o con Rso. Los resultados del presente trabajo muestran que Gd coloniza las plantas de Ath ejerciendo un rol protector frente a Rso previamente induciendo la respuesta de resistencia sistémica.