Colonización foliar de bacterias endofíticas a través de poros estomáticos

COPPOLA GUERRIERO F; STELLA G; ROMERO FM; TOUM L; SANNAZZARO AI; ESTRELLA MJ; PIECKENSTAIN FL; GUDESBLAT GE

Jornada; Jornadas para Jóvenes Investigadores de la Facultad de Veterinaria de la UBA; 2018

Las hojas de las plantas normalmente albergan una gran cantidad de especies de bacterias endofíticas. Algunos de ellos pueden proteger a las plantas hospederas de los patógenos, y la inoculación foliar de las bacterias beneficiosas es una práctica común en la agricultura. Se ha propuesto que las bacterias beneficiosas endofitas de la hoja colonizan las mismas a través de estomas, pero estos poros se cierran en respuesta moléculas producidas por bacterias tales como la flagelina, limitando así la penetración bacteriana a través de ellos. Este fenómeno se conoce como inmunidad estomática. Ciertas bacterias fitopatógenas han desarrollado mecanismos para inhibir la inmunidad estomática a través de la síntesis de toxinas difusibles, o efectores. Sin embargo, no se ha estudiado la posible existencia de tales mecanismos en bacterias endofitas no patógenas asociadas a hojas.En consecuencia se buscó determinar si bacterias pertenecientes a una colección de aislamientos de hojas de plantas de tomate sanas obtenidas de plantaciones comerciales son capaces de inhibir la inmunidad estomática, y si este fenómeno en caso de existir les facilita la colonización endofítica foliar a través de dichos poros estomáticos. Con este fin se realizaron bioensayos de apertura estomática en trozos de hojas de Arabidopsis thaliana, haba y tomate en presencia de suspensiones de los aislamientos bacterianos. Se analizó la respuesta estomática frente a aproximadamente 40 aislamientos bacterianos. La mayoría de las bacterias estudiadas activaron la inmunidad estomática, induciendo el cierre de tales poros de manera estable. Sin embargo tres de los aislamientos, dos de ellos pertenecientes al género Pseudomonas y uno a Bacillus, indujeron inicialmente el cierre estomático pero al cabo de tres horas los reabrieron. Se obtuvieron extractos orgánicos de sobrenadantes de cultivos de dichas cepas, los cuales inhibieron el cierre estomático inducido por la hormona ácido abscísico o el péptido flg22 derivado de la flagelina. Dichos extractos fueron analizados por cromatografía en tamices moleculares, y se observó que la actividad de reapertura de estomas reside en compuestos de alrededor de 300 D en el caso de Bacillus, y de 1500 D en el caso de las Pseudomonas. La capacidad de manipular la apertura estomática fue observada también luego de la aplicación directa de suspensiones bacterianas con hisopos sobre hojas de A. thaliana. Fue posible además recuperar bacterias aplicadas de esta manera del interior de hojas al cabo de cuatro horas, lo cual sugiere fuertemente que la capacidad de reabrir estomas facilita la colonización foliar por estomas de dichas cepas. El estudio de este fenómeno permitiría optimizar la entrada de endofitos beneficiosos aplicados foliarmente.