Una mirada al genoma de Azospirillum brasilense Az39, sus mecanismos de promoción del crecimiento y la capacidad de producir fitohormonas.

RIVERA, DIEGO; MOLINA, ROMINA; REVALE, SANTIAGO; VAZQUEZ, MARTIN; SPAEPEN, STIJN; VANDERLEYDEN, JOS; CASSÁN, FABRICIO

Buenos Aires

Congreso; XIII Congreso Argentino de Microbiología. II Congreso División de Microbiología Agrícola y Ambiental.; 2013

Asociación Argentina de Microbiología

En la década del 80, un extensivo programa para seleccionar cepas de Azospirillum sp. con capacidad de mejorar la productividad de cultivos de gramíneas, fue desarrollado por el INTA-IMYZA. A. brasilense cepa Az39 fue seleccionada como una de las más efectivas para incrementar el rendimiento de trigo y maíz en diferentes condiciones agronómicas y por ello recomendada por el SENASA para la formulación de inoculantes. Después de más de 40 años de uso agronómico, una infinidad de experimentos de laboratorio, invernáculo y a campo han demostrado la eficacia de esta cepa para promover el crecimiento vegetal y aumentar la productividad en un mayor número de especies vegetales. En este trabajo, presentamos un análisis exhaustivo de las características genómicas y de los mecanismos de promoción de crecimiento en A. brasilense Az39 [JQ844453.1] en comparación con otras cepas del mismo género previamente caracterizadas. La secuencia fue obtenida utilizando el método whole genome shotgun [WGS], empleando un pirosequenciador Titanium 454 GS FLX. El ensamblado genómico se realizó con un ensamblador Newbler v2.6 con una cobertura genómica de 16X. La anotación se realizó utilizando procedimientos operativos estándares para procariotas del ISGA y RAST. Los replicones fueron identificados a través de PFGE. Los mecanismos de promoción del crecimiento vegetal presentes en Az39 se analizaron y se compararon con los obtenidos previamente para Azospirillum brasilense Sp245, Sp7 y CBG497; Azospirillum lipoferum 4B; Azospirillum amazonense Y2 y Azospirillum sp. B510. El análisis se llevó a cabo mediante el uso de los servidores KEGG y RAST y en ellos, fueron identificadas de manera completa o parcial, las rutas metabólicas para la biosíntesis o metabolismo de las siguientes fitohormonas: ácido indol-3 acético (AIA), zeatina  (Z) y otras citocininas, ácido abscísico (ABA), ácido giberélico (GA3), etileno (E), ciertas poliaminas y óxido nítrico (NO). En el caso particular del AIA, se confirmaron, al menos 3 de las 5 rutas de síntesis propuestas en reportes previos para este género, siendo las más pevalentes en las cepas analizadas, las del indol-3-piruvato (IPyA) e indol-acetonitrilo (IAN). Adicionalmente fueron identificados algunos o todos los genes pertenecientes a otros mecanismos de promoción del crecimiento, tal como la fijación de nitrógeno; la producción de films; los sistemas de secreción; la isla de colonización generalizada y otros mecanismos que contribuirían de manera aditiva en la regulación del crecimiento y desarrollo de las plantas inoculadas. A modo de conclusión, podemos mencionar que los resultados de este trabajo reafirman y confirman un número significativo de publicaciones previas, sobre todo a nivel nacional, que reportan la capacidad de A. brasilense Az39 para producir diferentes hormonas y otros compuestos reguladores del crecimiento y con ellos promover el crecimiento y desarrollo vegetal.