Cepas bacterianas nativas con actividades promotoras del crecimiento vegetal aisladas de la rizosfera de Coffea spp. en Pichanaqui, Perú

Mario Alcarraz Curi, Vidalina Heredia Jiménez, Jean Paul Julian Ibarra

Resumen


El deterioro del suelo y la demanda de café orgánico, hace necesario la búsqueda de alternativas para mejorar su productividad y calidad, por lo que el objetivo de la investigación fue seleccionar cepas bacterianas nativas de la rizosfera de plantas de cafeto con actividad in vitro de promoción del crecimiento vegetal. Se aislaron bacterias a partir de la rizosfera de cultivos cafetaleros del distrito de Pichanaqui, Provincia de Chanchamayo, Junín, Perú. De las cepas obtenidas se determinó in vitro la actividad promotora del crecimiento vegetal a través de ensayos de fijación de N2 atmosférico, solubilización de fosfatos y producción de ácido indol acético. Las cepas de mejores resultados se identificaron molecularmente a través del gen 16S rRNA. Se seleccionaron 12 cepas bacterianas. Todas las cepas fijaron N2 atmosférico, el 83.3% produjo AIA y el 75% solubilizó fosfatos. Se identificó la presencia de tres géneros: Azospirillum, Pseudomonas y Burkholderia. Varias de las cepas poseen más de una actividad de promoción del crecimiento vegetal. En especial Azospirillum amazonense 1I (fijación neta de nitrógeno 2.05 mg l-1, producción de AIA 66.03 μg m l-1 y solubilización de fosfatos). Esto las convierte en potenciales biofertilizantes para el cultivo del cafeto (Coffea spp.).

Palabras clave


ácido indol acético, fijación biológica de nitrógeno, PGPR, solubilización de fosfatos

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Referencias


Angulo VC, Sanfuentes EA, Rodríguez F, Sossa KE (2014) Caracterización de rizobacterias promotoras de crecimiento en plántulas de Eucalyptus nitens. Revista Argentina de Microbiología 46(4): 338-347; doi: 10.1016/s0325-7541(14)70093-8

Arjun DJ, Roshan BO, Sushma M (2015) Role of Azotobacter in soil fertility and sustainability–A Review. Advances in Plants y Agriculture Research 2(6): 250-253; doi: 10.15406/apar.2015.02.00069

Baldani JI, Krieg NR, Baldani VLD, Hartmann A, Döbereiner J (2015) Azospirillum. En: Whitman WB, Rainey F, Kämpfer P, Trujillo M, Chun J, DeVos P, Hedlund B, Dedysh S (eds). Bergey's Manual of Systematics of Archaea and Bacteria, pp. 1-35. John Wiley & Sons Inc, Baltimore; doi: 10.1002/9781118960608.gbm00891

Becerra JM, Quintero D, Martinez M, Matiz A (2011) Caracterización de microorganismos solubilizadores de fosfato aislados de suelos destinados al cultivo de uchuva (Physalis peruviana L.). Revista Colombiana de Ciencias Hortícolas 5(2): 195-208

Bhardwaj D, Ansari MW, Sahoo RK, Tuteja N (2014) Biofertilizers function as key player in sustainable agriculture by improving soil fertility, plant tolerance and crop productivity. Microb Cell Fact 13: 66-73; doi: 10.1186/1475-2859-13-66

Buchanan RL, Bagi LK (1994) Expansion of response surface models for the growth of Escherichia coli O157 : H7 to include sodium nitrite as a variable. International Journal of Food Microbiology 23(3-4): 317-332; doi: 10.1016/0168-1605(94)90160-0

Caballero-Mellado J, Onofre-Lemus J, Estrada-de los Santos P, Martínez-Aguilar L (2007) The Tomato Rhizosphere, an Environment Rich in Nitrogen-Fixing Burkholderia Species with Capabilities of Interest for Agriculture and Bioremediation. Applied and Environmental Microbiology 73(16): 5308-5319

Caldwell AC, Silva LCF, Da Silva CC, Ouverney CC (2015) Prokaryotic diversity in the rhizosphere of organic, intensive, and transitional Coffee farms in Brazil. PloS one 10(6): 1-17; doi: 10.1371/journal.pone.0106355

Cárdenas DM, Garrido MF, Bonilla RR, Baldani VL (2010) Aislamiento e identificación de cepas de Azospirillum sp. en pasto guinea (Panicum maximum Jacq.) del Valle del Cesar. Pastos y Forrajes 33(3): 1-1

Chojnacka K (2015) Innovative bio-products for agriculture. Open Chem 13: 932-937; doi: 10.1515/chem-2015-0111

Clavijo C, Chipana V, Centeno J, Zúñiga D, Guillén C (2012) Aislamiento, caracterización e identificación de bacterias diazotróficas de la rizosfera del cultivo de Olea europea olivo en Tacna Perú. Ecología Aplicada 11(2): 89-102

Creus CM (2017) Inoculantes microbianos: piezas de un rompecabezas que aún requiere ser ensamblado. Revista Argentina de microbiología 49(3): 207-209; doi: 10.1016/j.ram.2017.07.001

Cuba SF, Ita MN (2017) Guía climática turística. Ministerio de medio ambiente. Servicio Nacional de meteorología e hidrología del Perú. Disponible en: https://www.senamhi.gob.pe/load/file/01401SENA-20.pdf. Consultado 08/05/2019

Fernández JC (2015) Efecto de bacterias promotoras de crecimiento vegetal en el cultivo de café (Coffea arabica L. var. ʽtípicaʼ) en sus primeros estadios de su desarrollo. Tesis para optar al título de Biólogo, Universidad Nacional Agraria, La Molina, Perú

Glickmann E, Dessaux Y (1995) A Critical Examination of the Specificity of the Salkowski Reagent for Indolic Compounds Produced by Phytopathogenic Bacteria. Applied and Environmental Microbiology 61: 793-796

Hardy RW, Holsten R D, Jackson E K, Burns RC (1968) The acetylene-ethylene assay for N2 fixation: laboratory and field evaluation. Plant physiology 43(8): 1185-1207

Holmes DS, Quigley M (1981) A rapid boiling method for the preparation of bacterial plasmids. Analytical Biochemistry 114(1): 193–197; doi: 10.1016/0003-2697(81)90473-5

Holt J, Krieg N, Sneath P, Staley J, Williams S (1994) Bergey's Manual of determinative bacteriology. Lippincott Williams & Wilkins, Baltimore, Maryland

Jiménez-Salgado T, Fuentes-Ramirez LE, Tapia-Hernández A, Mascarua-Esparza MA, Martinez-Romero E, Caballero-Mellado J (1997) Coffea arabica L., a new host plant for Acetobacter diazotrophicus, and isolation of other nitrogen-fixing acetobacteria. Applied and Environmental Microbiology 63(9): 3676-3683

Kumar SS, Rao KB (2012) Biological nitrogen fixation: A Review. International Journal of Advanced Life Sciences 1: 1-6

Lugtenberg B, Kamilova F (2009) Plant-growth-promoting rhizobacteria. Annual review of microbiology 63: 541-556

McFarland J (1970) The nephelometer: An instrument for estimating the number of bacteria in suspensions used for calculating the opsonic index and for vaccines. En: Campbell HD, Garvey SJ, Cremer EN, Sussdorf HD (eds). Methods in immunology, pp. 435-437. Benjamin, New York

Mhatre PH, Karthik C, Kadirvelu K, Divya KL, Venkatasalam EP, Srinivasa S, Ramkumar G, Saranya C, Shanmuganathan R (2018) Plant Growth Promoting Rhizobacteria (PGPR): A potential alternative tool for Nematodes bio-control. Biocatalysis and Agricultural Biotechnology 16(1): 163-171; doi: 10.1016/j.bcab.2018.11.009

Minagri (2018) Comercio Agrario Exterior. Perú. Dirección general de seguimiento y evaluación de políticas. Disponible en: http://siea.minagri.gob.pe/siea/sites/default/files/nota-comercio-exterior-enero18.pdf. Consultado 07/05/2019

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

Muleta D, Assefa F, Granhall U (2007b) In vitro antagonism of rhizobacteria isolated from Coffea arabica L. against emerging fungal coffee pathogens. Engineering in Life Sciences 7(6): 577-586; doi: 10.1002/elsc.200700004

Muleta D, Assefa F, Hjort K, Roos S, Granhall U (2009) Characterization of Rhizobacteria Isolated from Wild Coffea arabica L.. Engineering in Life Sciences 9(2): 100-108; doi: 10.1002/elsc.200700031

Muleta D, Assefa F, Nemomissa S, Granhall U (2007a) Composition of coffee shade tree species and density of indigenous arbuscular mycorrhizal fungi (AMF) spores in Bonga natural coffee forest, southwestern Ethiopia. Forest Ecology and Management 241(1-3): 145-154; doi: 10.1016/j.foreco.2007.01.021

Ogutu C, Fang T, Yan L, Wang L, Huang L, Wang X, Ma B, Deng X, Owiti A, Han Y (2016) Characterization and utilization of microsatellites in the Coffea canephora genome to assess genetic association between wild species in Kenya and cultivated coffee. Tree Genetics and Genomes 12(3): 6-9; doi: 10.1007/s11295-016-1014-y

Patten CL, Glick BR (2002) Role of Pseudomonas putida indoleacetic acid in development of the host plant root system. Appl Environ Microbiol 68:3795-3801

Perú Opportunity Fund (2011) Diagnóstico de la Agricultura en el Perú. Lima, Perú: LIBELULA, comunicación, ambiente y desarrollo. Disponible en: https://www.sudamericarural.org/images/en_papel/archivos/Diagno_stico_de_la_Agricultura_en_el_Peru__-_web.pdf. Consultado 07/05/2019

Piña G J, García V, Herrera H, Torres J (2016) Valoración de cepas silvestres de Azospirillum sp. y Gluconacetobacter sp. como promotoras de crecimiento vegetal. Revista Mexicana de Ciencias Agrícolas 7(7): 1613-1623

Santana M, Vásquez C (2002) Evaluación de cepas de Azotobacter sp. y de bacterias solubilizadoras de fosfato (BFS), como biofertilizante mixto en un cultivo crisantemo (Chrysantemun morifolium Var. Regal suerte). Tesis de pregrado para optar al título de Microbiólogo Agrícola y Veterinario, Facultad de Ciencias Pontificia Universidad Javeriana, Bogotá, Colombia

Tapia-Hernandez A, Mascarua-Esparza MA, Caballero-Mellado J (1990) Production of bacteriocins and siderophore-like activity by Azospirillum brasilense. Microbios 64(259): 73-83

Upadhyay SK, Singh DP, Saikia R (2009) Genetic diversity of plant growth promoting rhizobacteria isolated from rhizospheric soil of wheat under saline condition. Curr Microbiol 59: 489-496

Weatherburn MW (1967) Phenol hipoclorite reactiondetermination of ammonia. Anal Chem 39: 971




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