Publicado

2015-09-01

Promoción del crecimiento de Baccharis macrantha (Asteraceae) con bacterias solubilizadoras de fosfatos asociadas a su rizosfera

Growth Promotion of Baccharis macrantha (Asteraceae) by Phosphate Solubilizing Rhizosphere Bacteria

Palabras clave:

Bacillus firmus, Pseudomonas fluorescens, restauración (es)
Bacillus firmus, Pseudomonas fluorescens, restoration (en)

Descargas

Autores/as

  • Elsa Giovanna Ávila Martínez
  • Luz Marina Lizarazo Forero Universidad Pedagógica y Tecnológica de Colombia
  • Francisco Cortés Pérez Grupo de Investigación Ecología de Bosques Andinos Colombianos. Universidad Pedagógica y Tecnológica de Colombia. Avenida Central del Norte. Tunja, Colombia.

El objetivo de esta investigación fue aislar y caracterizar bacterias solubilizadoras de fosfatos (BSF) asociadas a la rizosfera de Baccharis macrantha y Viburnum triphyllum, y evaluar su capacidad para solubilizar fosfatos en condiciones in vitro. Además se determinó el efecto de la inoculaciónde las cepas de BSF más eficientes sobre el crecimiento de B. macrantha. Las muestras de suelo rizosférico de B. macrantha y V. triphyllum fueron colectadas en los meses de mayo-período de lluvia y septiembre-período seco del 2012. Para la cuantificación de bacterias heterótrofas cultivables y BSF se empleó el método de recuento en placa en los medios Agar Tripticasa de Soya y Pikovskaya (PVK) respectivamente. La capacidad de solubilización de fosfatos de las cepas aisladas se estimó a partir del diámetro de los halos formados alrededor de las colonias en el medio de cultivo PVK después de 7 días de incubación a 28 °C. Los ensayos de inoculación en B. macrantha se realizaron con las BSF más eficientes. La inoculación de las BSF B. firmus y P. fluorescens de forma individual y como inoculante combinado mostro un efecto benéfico, incrementando significativamente el porcentaje de germinación de semillas, la altura de la plántula, la longitud de la raíz y el peso seco de B. macrantha. La inoculación de BSF podría ser considerada una estrategia para mejorar el crecimiento y establecimiento de B. macrantha en pastizales abandonados.

The objectives of this research was to isolate and characterize phosphate solubilizing bacteria (BSF) associated to the rhizosphere of Baccharis macrantha and Viburnum triphyllum, and to assess their ability to solubilize phosphate under conditions in vitro. Furthermore to determine the effect of inoculation of the strains BSF more efficient on the growth of B. macrantha. Rhizosphere soil samples of B. macrantha and V. triphyllum were collected in the months of May-rainy season and September-period dry the 2012. Trypticase Soya Agar and Pikovskaya (PVK) were used for quantification of culturable heterotrophic bacteria and BSF, respectively. The phosphate solubilizing capacity of the isolated strains was estimated from the diameter of the halo around the colonies formed in the culture medium PVK after 7 days incubation at 28 °C. Inoculation assays were performed with more efficient BSF in B. macrantha. Inoculation of BSF Bacillus firmus and Pseudomona fluorescens individually and as inoculant combined showed a beneficial effect, significantly increasing the percentage of seed germination, seedling height, root length and dry weight of B . macrantha. Inoculation the BSF could be considered a strategy to improve the growth and development of B. macrantha in abandoned pastures.

Descargas

Los datos de descargas todavía no están disponibles.

Citas

Azziz G, Bajsa N, Haghjou T, Taulé C, Valverde A, Igual JM, et al. Abundance, diversity and prospecting of culturable phosphate solubilizing bacteria on soils under crop-pasture rotations in a no-tillage regime in Uruguay. Appl Soil Ecol. 2012;61:320-326. Doi: 10.1016/j. apsoil.2011.10.004.

Barreto D, Valero N, Muñoz A, Peralta A. Efecto de microorganismos rizosféricos sobre germinación y crecimiento temprano de Anacardium excelsum. Zonas Áridas. 2007;11(1):240-250.

Bashan Y, Holguin G. Proposal for the division of Plant Growth-Promoting Rhizobacteria into two classification: biocontrol-PGPB (Plant Growth-Promoting Bacteria) and PGPB. Soil Biol Biochem. 1998;30(8):1225-1228. Doi: 10.1016/S0038-0717(97)00187-9.

Cassán F, Bottini R, Schneider G, Piccoli P. Azospirillum brasilense and Azospirillum lipoferum hydrolyze conjugates of GA20 and metabolize the resultant aglycone to GA1 in seedlings of rice dwarf mutants. Plant Physiol. 2001a;125(4):2053-2058. Doi: 10.1104/pp.125.4.2053.

Cassán F, Lucangeli C, Bottini R, Piccoli P. Azospirillum sp. metabolize [17, 17-2H2] gibberellin A20 to [17,17-2H2] Gibberellin A1 in vivo in dy rice mutant seedlings. Plant Cell Physiol. 2001b;42(7):763-767.

Chen YP, Rekha PD, Arun AB, Shen FT, Lai WA, Young CC. Phosphate solubilizing bacteria from subtropical soil and their tricalcium phosphate solubilizing abilities. Appl Soil Ecol. 2006;34(1):33-41. Doi: 10.1016/j.apsoil.2005.12.002.

Compant S, Reiter B, Sessitsch A, Nowak J, Clément C, Barka A. Endophytic colonization of Vitis vinifera L. by a plant groth-promoting bacterium, Burkholderia sp. Strain PsJN. Appl Environ Microbiol. 2005;71(4):1685-1693. Doi: 10.1128/AEM.71.4.1685-1693.2005.

Correll DL. The role of phosphorus in the eutrophication of receiving waters: a review.J Environ Qual. 1998;27(2):261-266. Doi: 10.2134/jeq1998.00472425002700020004x.

Dash S, Kumar A, Gupta N. Growth response of Dalbergia sissoo Roxb. to mineral solubilizing bacteria and fungi in nursery conditions. Trop Ecol. 2013;54(1):109-115.

Del Campillo SE, Van Der Zee S, Torrent J. Modelling long term phosphorus leaching and changes in phosphorus fertility in excessively fertilized acid sandy soils. Eur J Soil Sci. 1999;50(3):391-399. Doi: 10.1046/j.1365-2389.1999.00244.x.

Dunfield KE, Germida JJ. Seasonal changes in the rhizosphere microbial communities associated with field grown genetically modified canola (Brassica napus). Appl Environ Microbiol. 2003;69(12):7310-7318. Doi: 10.1128/ AEM.69.12.7310-7318.2003.

Farina R, Beneduzi A, Ambrosini A, Campos SB, Brito B, Wendisch V, et al. Diversity of plant growth-promoting rhizobacteria communities associated with the stages of canola growth. Appl Soil Ecol. 2012;55:44-52. Doi: 10.1016/j.apsoil.2011.12.011.

Franco LA, García MR. Caracterización de las endomicorrizas y siete grupos de microorganismos en agrosistemas del Piedemonte Amazónico, Colombia. Acta Biol Colomb. 2012;17(2):349-362.

Fulchieri M, Lucangeli C, Bottini R. Inoculation with Azospirillum lipoferum affects growth and gibberellin status of corn seedling roots. Plant Cell Physiol. 1993;34(8):1305-1309.

Galindo T, Polanía J, Sánchez J, Moreno N, Vanegas J, Holguín G. Efecto de inoculantes microbianos sobre la promoción de crecimiento de plántulas de mangle y plantas de Citrullus vulgaris San Andrés Isla, Colombia. Acta biol Colomb. 2006;11(1):83-97.

Gómez L, Zamora R, Gómez J, Hodar J, Castro J, Baraza E. Applying plant facilitation to forest restoration: A meta-análisis of the use of shrubs as nurse plants. Ecol Appl. 2004;14(4):1128-1138. Doi: 10.1890/03-5084.

Gray EJ, Smith DL. Intracellular and extracellular PGPR: commonalities and distinctions in the plant-bacterium signaling processes. Soil Biol Biochem. 2005;37(3):395-412. Doi: 10.1016/j.soilbio.2004.08.030.

Gupta M, Rahi P, Phatania V, Gulati A, Singh B, Kumar-Bhanwra R, et al. Stimulatory effect of phosphate-solubilizing bacteria on plant growth, stevioside and rebaudioside-A contents of Stevia rebaudiana Bertoni. Appl Soil Ecol. 2010;46(2):222-229. Doi: 10.1016/j.apsoil.2010.08.008.

Gupta M, Kiran S, Gulati A, Singh B, Tewari R. Isolation and identification of phosphate solubilizing bacteria able to enhance the growth and aloin-A biosynthesis of Aloebarbadensis Miller. Microbiol Res. 2012;167(6):358-363. Doi: 10.1016/j.micres.2012.02.004.

Gyaneshwar P, Naresh-Kumar GN, Parekh LJ, Poole PS. Role of microorganisms in improving P nutrient of plants. Plant Soil. 2002;245(1):83-93. Doi: 10.1007/978-94-017-1570-6_15.

Hinsinger P. Bioavailability of soil inorganic P in the rhizosphere as affected by root-induced chemical changes: a review. Plant Soil. 2001;237(2):173-195. Doi: 10.1023/A:1013351617532.

Holl KD. Effect of shrubs on tree seedling establishment in an abandoned tropical pasture. J Ecol. 2002;90(1):179-187. Doi: 10.1046/j.0022-0477.2001.00637.x.

Houlden A, Timms-Wilson TM, Day MJ, Bailey MJ. Influence of plant developmental stage on microbial community structure and activity in the rhizosphere of three field crops. FEMS Microbiol Ecol. 2008;65(2):193-201. Doi: 10.1111/j.1574-6941.2008.00535.x.

Illmer P, Schinner F. Solubilization of inorganic calcium phosphates-solubilization mechanisms. Soil Biol Biochem. 1995;27(3):257-263. Doi: 10.1016/0038-0717(94)00190-C.

Ivanova R, Bojinova D, Nedialkova K. Rock phosphate solubilization by soil bacteria. J Chem Technol Metall. 2006;41(3):297-302.

Jha B, Pragash M, Cletus J, Raman G, Sakthivel N. Simultaneous phosphate solubilization potential and antifungal activity of new fluorescent pseudomonad strains, P. aeruginosa, P. plecoglossicida and P. mosselii. World J Microbiol Biotechnol. 2009;25(4):573-581. Doi: 10.1007/s11274-008-9925-x.

Khalid A, Arshad M, Zahir A. Growth and yield response of wheat to inoculation with auxin producing plant growth promoting rhizobacteria. Pak J Bot. 2003;35(4):483-498.

Khalid A, Tahir S, Arshad M, Zahir Z. Relative efficiency of rhizobacteria for auxin biosynthesis in rhizosphere vs. non-rhizosphere soil. Aust J Soil Res. 2004;42(8):921-926. Doi: 10.1071/SR04019.

Khan MS, Zaidi A, Wani P. Role of phosphate solubilizing microorganisms in sustainable agriculture-a review. Agron Sustain Dev. 2007;27(1):29-43. Doi: 10.1051/agro:2006011.

Khan MS, Zaidi A, Ahemad M, Oves M, Wani PA. Plant growth promotion by phosphate solubilizing fungi -current perspective. Arch Agron Soil Sci. 2010;56(1):73-98. Doi: 10.1080/03650340902806469.

Kloepper JW. Plant growth promoting rhizobacteria as biological control agents. In: Metting FB, editor. Soil Microbial Ecology: Applications in Agricultural and Environmental Management. New York: Marcel Dekker; 1993. p. 255-274.

Lara C, Esquivel LM, Negrete-Peñata JL. Bacterias nativas solubilizadores de fosfatos para incrementar los cultivos en el departamento de Córdoba-Colombia. Biotecnología en el Sector Agropecuario y Agroindustrial. 2011;9(2):114-120.

Martínez-Nieto P, García-González DG. Bacterias diazotroficas y solubilizadoras de fósforo aisladas de las especies forestales altoandinas colombianas Weinmannia tomentosa y Escalonia myrtilloides. Rev Intropica. 2010;5(1):63-76.

Matias SR, Pagano MC, Carvalho-Muzzi F, Oliveira CA, Carneiro AA, Horta SN, et al. Effect of rhizobia, mycorrhizal fungi and phosphate-solubilizing microorganisms in the rhizosphere of native plants used to recover an iron ore area in Brazil. Eur J Soil Biol. 2009;45(3):259-266. Doi: 10.1016/j.ejsobi.2009.02.00.

Mittal V, Singh O, Nayyar H, Kaur J, Tewari R. Stimulatory effect of phosphate-solubilizing fungal strains ( Aspergillus awamori and Penicillium citrinum) on the yield of chickpea (Cicerarie tinum L. cv. GPF2). Soil Biol Biochem. 2008;40(3):718-727. Doi: 10.1016/j. soilbio.2007.10.008.

Mohan V, Radhakrishnan A. Screening of phosphate solubilizing bacterial isolates for the growth improvement of Tectonia grandis Linn. Res J Microbiol. 2012;7(2):101-113. Doi: 103923/jm.2012.101.113.

Muleta D, Assefa F, Bõrjesson E, Granhall U. Phosphate-solubilising bacteria associated with Coffea arabica L. in natural coffee forests of southwestern Ethiopia. Journal of the Saudi Society of Agricultural Sciences. 2013;12(1):73-84. Doi: 10.1016/j.jssas.2012.07.002.

Ogata K, Arellano C, Zúñiga D. Efecto de diferentes bacterias aisladas de rizosfera de Caesalpina spinosa en la germinación de algunas especies vegetales. Zonas Áridas. 2008;12(1):137-153.

Paredes-Mendoza M, Espinosa Victoria D. Ácidos orgánicos producidos por rizobacterias que solubilizan fosfato: una revisión crítica. Terra Latinoamericana. 2010;28(1):61-70.

Pikovskaya RI. Mobilization of phosphorus in soil in connection with vitalactivity of some microbial species. Mikrobiologiya. 1948;17:362-370.

Premono M, Moawad MA, Vleck PL. Effect of phosphate solubilizing Pseudomonas putida on the growth of maize and its survival in the rhizosphere. Indones J Crop Sci. 1996;11:13-23.

Ramos-Solano B, Pereyra De La Iglesia MT, Probanza A, Lucas-García JA, Megías M, Gutiérrez-Manero FJ. Screening for PGPR to improve growth of Cistus ladanifer seedlings for reforestation of degraded mediterranean ecosystems. In: Velázquez E, Rodríguez-Barrueco C, editors. First International Meeting on Microbial Phosphate Solubilization. Salamanca, España: Springer; 2007. p. 59-68. Doi: 10.1007/978-1-4020-5765-6_7.

Ramachandran K, Srinivasan V, Hamza S, Anandaraj M. Phosphate solubilizing bacteria isolated from the rhizosphere soil and its growth promotion on black pepper (Pipernigrum L.) cuttings. In: Velázquez E Rodríguez C, editors. First International Meeting on Microbial Phosphate Solubilization. Salamanca, España: Springer; 2007. p. 325-331. Doi: 10.1007/978-1-4020-5765-6_51.

Ribeiro CM, Nogueira-Cardoso EJB. Isolation, selection and characterization of root-associated growth promoting bacteria in Brazil Pine (Araucaria angustifolia). Microbiol Res. 2012;167(2):69-78. Doi: 10.1016/j.micres.2011.03.003.

Richardson AE, Barea JM, McNeill AM, Pringet-Combaret C. Acquisition of phosphorus and nitrogen in the rhizosphere and plant growth promotion by microorganisms. Plant Soil. 2009;321(1-2):305-339. Doi: 10.1007/s11104-009-9895-2.

Richardson AE, Simpson RJ. Soil microorganisms mediating phosphorus availability. Plant Physiol. 2011;156(3):989-996. Doi: 10.1104/PP.111.175448.

Rodríguez H, Fraga R. Phosphate solubilizing bacteria and their role in plant growth promotion. Biotechnol Adv. 1999;17(4-5):319-339. Doi: 10.1016/S0734-9750(99)00014-2.

Sandar R, Shina W. Phosphate dissolving microorganism in the soil and rhizosphere. Indian J Agr Sci. 1963;33:272-278.

Santa-Regina I, Peix A, Díaz T, Rodríguez-Barrueco C, Velázquez E. Effects of plant community composition on total soil microbiota and on phosphate solubilizing bacteria of ex-arable lands. In: Velázquez E, Rodríguez C, editors. First International Meeting on Microbial Phosphate Solubilization. Salamanca, España: Springer; 2007. p. 277-280. Doi: 10.1007/978-1-4020-5765-6_44.

Smalla K, Wieland G, Buchner A, Zock A, Parzy J, Kaiser S, et al. Bulk and rhizosphere soil bacterial communities studied by denaturing gradient gel electrophoresis: plant-dependent enrichment and seasonal shifts revealed. Appl Environ Microbiol. 2001;67(10):4742-4751. Doi: 10.1128/AEM.67.10.4742-4751.2001.

SPSS Inc. PASW Statistics for Windows, Version 18.0. Chicago: IL, USA SPSS Inc. http://www.spss.com[consultado el 14 de septiembre, 2013].

Vargas RO. Restauración Ecológica: biodiversidad y conservación. Acta Biol Colomb. 2011;16(2):221-246.

Yamazaki I, Geraldo L. Uranium content in phosphate fertilizers commercially produced in Brazil. Appl Radiat Isot. 2003;59(2-3):133-136. Doi: 10.1016/S0969-8043(03)00159-3.

Yu X, Liu X, Zhu TH, Liu GH, Mao C. Co-inoculation with phosphate-solubilzing and nitrogen-fixing bacteria on solubilization ofrock phosphate and their effect on growth promotion and nutrient uptake by walnut. Eur J Soil Biol. 2012;50:112-117. Doi: 10.1016/j.ejsobi.2012.01.004.

Zinniel DK, Lambrecht P, Harris NB, Feng Z; Kuczmarski D, Higley P, et al. Isolation and Characterization of Endophytic Colonizing Bacteria from Agronomic Crops and Prairie Plants. Appl Environ Microbiol. 2002;68(5):2198-2208. Doi: 10.1128/AEM.68.5.2198-2208.2002.

Licencia

Derechos de autor 2015 Acta Biológica Colombiana

Creative Commons License

Esta obra está bajo una licencia internacional Creative Commons Atribución 4.0.

1. La aceptación de manuscritos por parte de la revista implicará, además de su edición electrónica de acceso abierto bajo licencia Attribution-NonCommercial-ShareAlike 4.0  (CC BY NC SA), la inclusión y difusión del texto completo a través del repositorio institucional de la Universidad Nacional de Colombia y en todas aquellas bases de datos especializadas que el editor considere adecuadas para su indización con miras a incrementar la visibilidad de la revista.

2. Acta Biológica Colombiana permite a los autores archivar, descargar y compartir, la versión final publicada, así como las versiones pre-print y post-print incluyendo un encabezado con la referencia bibliográfica del articulo publicado.

3. Los autores/as podrán adoptar otros acuerdos de licencia no exclusiva de distribución de la versión de la obra publicada (p. ej.: depositarla en un archivo telemático institucional o publicarla en un volumen monográfico) siempre que se indique la publicación inicial en esta revista.

4. Se permite y recomienda a los autores/as difundir su obra a través de Internet (p. ej.: en archivos institucionales, en su página web o en redes sociales cientificas como Academia, Researchgate; Mendelay) lo cual puede producir intercambios interesantes y aumentar las citas de la obra publicada. (Véase El efecto del acceso abierto).