Identificación y caracterización de bacterias solubilizadoras de fósforo asociadas a la rizósfera de Yucca schidigera

Abstract

Las bacterias solubilizadoras de fósforo tienen la capacidad metabólica de transformar el fósforo inorgánico insoluble en formas biodisponibles para las plantas mediante diversos mecanismos como la producción de ácidos orgánicos y sideróforos. Se considera que las cepas aisladas de plantas nativas de zonas áridas tienen un mayor potencial para solubilizar fósforo y están mejor adaptadas a las condiciones ambientales extremas, debido a que han coevolucionado junto con su huésped vegetal para enfrentar los diversos estreses ambientales en el que se desarrollan. De esta manera, al utilizarse como biofertilizantes en la agricultura de zonas áridas presentan una ventaja competitiva para sobrevivir, adaptarse y ejercer su potencial promotor del crecimiento vegetal con respecto a las cepas externas. Por lo tanto, el objetivo del presente estudio fue aislar, identificar y caracterizar cepas de bacterias con capacidad de solubilizar fósforo de la rizósfera de Yucca schidigera, planta nativa de entornos áridos. Como parte de la caracterización se evaluaron mecanismos adicionales de promoción del crecimiento vegetal como la tolerancia a la salinidad, la producción de ácido indolacético y la capacidad antagónica. Se aislaron siete cepas morfológicamente diferentes de las cuales se identificaron molecularmente a las tres cepas más eficientes como Bacillus pretiosus, Bacillus inaquosorum y Priestia megaterium. Estas cepas alcanzaron concentraciones de fósforo soluble de entre 316.13 ± 7 y 762.43 ± 6 mg/L en condiciones de neutralidad, mientras que bajo estrés alcalino de pH 8, 9 y 10 alcanzaron concentraciones de 351.55 ± 4 a 721.70 ± 12, 447.19 ± 7 a 629.60 ± 6 y 178.87 ± 7 a 259.45 ± 11 mg/L, respectivamente. En todos los casos se observó una tendencia de disminución del pH a medida que el contenido de fósforo soluble aumentaba, lo que se relacionó con el principal mecanismo de solubilización que es la producción de ácidos orgánicos. Las tres cepas se clasificaron como halotolerantes ya que fueron capaces de sobrevivir a concentraciones de NaCl de 3 y 6 %. Además, fueron capaces de producir ácido indolacético a partir del precursor L-triptófano en concentraciones de 26.79 ± 0.07 a 52.07 ± 0.09 μg/mL. Las cepas Bacillus inaquosorum y Priestia megaterium se seleccionaron para probar el efecto del ácido indolacético producido en semillas de pepino y tomate, ya que fueron las cepas más eficientes en su producción. De ambas cepas, P. megaterium destacó en la promoción de la germinación, en el aumento de la longitud de la raíz principal y en el aumento del número de raíces secundarias, siendo particularmente más efectiva en las semillas de tomate que en las de pepino. Ninguna de las cepas mostró capacidad antagónica frente a los hongos fitopatógenos Fusarium oxysporum y Colletotrichum sp. En conclusión, la rizósfera de la Y. schidigera alberga una diversidad de bacterias con la capacidad de solubilizar fósforo y de sobrevivir a condiciones de estrés por salinidad y alcalinidad, lo que las convierte en excelentes opciones como biofertilizantes para la agricultura de zonas áridas, en donde estas condiciones ambientales son predominantes y una limitación para la producción agrícola. No obstante, no se recomiendan como agentes de biocontrol.