Search

Additional file 8: Table S2. Gene ontology terms enriched among DEGs of PS under drought stress (pdf)

Additional file 14: Table S6. Oligonucleotides used in this study (pdf)

"Propágulos de Metarhizium anisopliae (Metchnikoff) Sorokin obtenidos por fermentación sólida en granos de arroz se usaron para producir microcápsulas mediante la técnica de secado por aspersión. Como matriz se probaron gelatina bovina, maíz nixtamalizado, almidón de maíz, así como un fagoestimulante y un protector de rayos UV. Se elaboraron ocho formulaciones variando la composición y ajustando las temperaturas de entrada y de salida del secador a 120 ºC/70 ºC respectivamente y la velocidad del flujo a 3.34 mL/min. Previamente se determinó la preferencia alimenticia de Heliothis virescens (Fabricius) a dos fagoestimulantes (garbanzo y aceite de maíz). Para seleccionar la formulación con la mayor capacidad de adherencia se realizó una prueba de adherencia sobre portaobjetos después de cinco lavados con agua (64 mL/min durante 24 s). Se evaluó la virulencia de estas formulaciones mediante bioensayos con larvas del primer estadio de H. virescens. La mortalidad fue evaluada después de siete días. La mejor formulación (F6) mostró la mayor adherencia a portaobjetos (85.55 ± 1.79 %), la mejor preferencia por las larvas (6.6 ± 1.24 %) y estuvo compuesta por gelatina bovina (26 g), aceite de maíz (20 mL), colorante rojo (4 g) y M. anisopliae 1.49 × 109 esporas/g. El proceso de secado logró la encapsulación del hongo en gránulos con un tamaño de partícula < 20 μm, con humedad de 8.74 ± 3.6 % y 5.4 ± 0.6 % de germinación de esporas a las 24 h, con una virulencia de 10.31 % sobre larvas del primer estadio de H. virescens. Los resultados de virulencia fueron bajos, por lo que se sugiere reducir la temperatura de entrada del secador (entre 60 ºC y 70 ºC) para aumentar la sobrevivencia de esporas y la mortalidad de larvas."

La utilización de bacterias promotoras de crecimiento es una estrategia que se está empleando en muchos lugares del mundo para beneficiar a los cultivos y sustituir al mismo tiempo el uso de insumos químicos en la agricultura. Es recomendable la utilización de microorganismos nativos ya que se encuentran adaptados a los suelos y ambientes propios de cada región. Entre éstos, existen bacterias capaces de producir fitohormonas como las auxinas, las cuales actúan sobre la elongación y la división celular jugando un papel importante en el crecimiento de órganos y frutos. Por otro lado, las bacterias solubilizadoras de fosfatos aumentan la disponibilidad de este nutriente promoviendo de esta manera el crecimiento vegetal. La estrategia de utilizar bacterias promotoras de crecimiento representa una alternativa para propiciar una redirección hacia una agricultura más sustentable. Por lo tanto, el objetivo principal de este proyecto fue seleccionar bacterias con capacidad promotora de crecimiento vegetal en frijol a partir del banco de microorganismos de rizósfera de maíz CIIDIR 003. Primeramente, 5,422 aislados fueron probados en cuanto a su capacidad de producir auxinas mediante una reacción colorimétrica que utiliza el reactivo de Salkowski. Posteriormente, las bacterias seleccionadas fueron evaluadas en una prueba de hemólisis descartando aquellas que presenten hemólisis α (parcial) o β (total). Los aislados seleccionados como productores de auxinas fueron probados en cuanto a su capacidad de inducir mayor número de raíces secundarias y pelos absorbentes en la planta modelo Arabidopsis thaliana. Adicionalmente de los aislados seleccionados como productores de auxinas y solubilizadoras de fosfato se probó su promoción de crecimiento en plantas de frijol cultivadas en macetas. A través de estos escrutinios, se identificaron a 250 aislados productores de auxinas de los cuales 35 resultaron ɣ-hemolíticos y cualitativamente fueron seleccionados tres aislados productores de auxinas (E9, H6 y H7), los cuales fueron probados como promotores de crecimiento en frijol en maceta, resultando el aislado E9 (Bacillus spp.), pero no los H6 y H7, mostrando una promoción de crecimiento de raíces tanto en peso fresco como en peso seco. De los tres aislados solubilizadores de fosfatos (5, 13 y 25) probados en plantas de frijol a nivel maceta se obtuvo un incremento en peso fresco y seco en raíz del aislado 5 (Bacillus circulans). Finalmente, probamos la capacidad del aislado 5 para solubilizar fosfato de estado insoluble (fosfato tricálcico, Ca3(PO4)2) adicionado en las soluciones de fertilización (Hoagland) en porcentajes de 90% y 100%, encontrando que el tratamiento con 100% de fosforo insoluble con y sin bacteria resultaron diferentes entre sí destacándose la que tenía la adición de la bacteria. BPCV identificadas como productoras de auxinas (E9) y solubilizadores de fosfato (5) fueron capaces de promover el crecimiento vegetal en frijol crecidas en macetas y candidatos para ser probadas como promotores de crecimiento bajo condiciones de campo.

Los hongos micorrízicos arbusculares (HMAs) establecen simbiosis con al menos el 80% de las plantas terrestre. El hongo proporciona nutrientes minerales (fosfato, nitrógeno y azufre, entre otros) a la planta, y ésta a cambio, le otorga fotosintatos. La colonización con HMAs confiere a las plantas resistencia a estreses abióticos y bióticos (Azcón-Aguilar y Barea, 1996). Por otra parte, los HMAs inducen cambios en el patrón de proteínas en hojas de tomate. Algunas proteínas relacionadas con fotosíntesis, estrés y defensa son reprimidas en hojas de plantas colonizadas con respecto a las no colonizadas (Peinado-Guevara, 2010). El objetivo fue determinar la expresión diferencial de los genes de las proteínas encontradas reprimidas en hojas de plantas de tomate colonizadas con R. intraradices con respecto a las no colonizadas para tratar de elucidar los posibles papeles que estos genes juegan en la inducción de resistencia por micorrización, así como su nivel de regulación ya sea a nivel de transcrito o a nivel de proteína. Se analizó a nivel de acumulación de RNAm de genes que codifican para algunas de las proteínas encontradas reprimidas, tales como CHRC y CP29 (relacionadas con fotosíntesis), y ANN, 14-3-3, SOD, TRP y HBP (relacionadas con defensa y/ó estrés) en tejido de hojas de tomate de tres experimentos independientes (2008, 2011-A, 2011-B) y se comparó con los niveles de proteína, teniendo como resultado que los genes analizados fueron regulados a nivel de post-transcripcional. Es posible que estas proteínas puedan estar relacionadas con el pre-acondicionamiento para aumentar la resistencia al patógeno. El experimento 2011-A demostró que la micorrización mejora la absorción de fosfato y aumenta la fotosíntesis. El experimento 2011-B confirmó que la micorrización confiere resistencia contra el patógeno foliar X. campestris pv. vesicatoria en tomate. Los genes PR1A y CP29 aumentan su expresión por estrés biótico en hojas de plantas colonizadas con R. intraradices y no colonizadas en el experimento 2011-B. Palabras claves. Micorrización, fotosíntesis, defensa, proteínas, preacondicionamiento, regulación, nivel transcripcional, nivel postranscripcional, expresión diferencial de genes.

El uso de bacterias promotoras del crecimiento vegetal o PGPR (por sus siglas en inglés Plant Growth Promoting Rhizobacteria) representa una estrategia biotecnológica sostenible para contrarrestar los efectos detrimentales del uso exagerado de fertilizantes químicos y pesticidas en la agricultura, ya que otorgan beneficios a las plantas como la movilización de nutrientes y la producción de reguladores del crecimiento vegetal, entre otros. Los géneros de bacterias Streptomyces y Bacillus se destacan por su amplia distribución en la naturaleza, tienen gran potencial como agentes de control de patógenos y como promotores del crecimiento vegetal debido a su capacidad de producción de antibióticos y fitohormonas, solubilización de fosfatos y competencia contra patógenos por sustrato y nutrientes. Los aislados estreptomicetos productores de auxinas be, fr y gc, así como los solubilizadores de fosfatos be, cf y fd seleccionados in vitro y el Bacillus 5 fueron aplicados a semilla y/o sobre el sistema radical en plantas de frijol de dos semanas de edad en macetas y mantenidas en un cuarto de crecimiento. Los aislados cf y fr mostraron promoción del crecimiento al ser inoculados con cultivos bacterianos en fase exponencial de crecimiento; sin embargo, cuando los inóculos se prepararon con cultivos en fase estacionaria, no se observó promoción de crecimiento en cuarto de crecimiento ni en campo. Los aislados estreptomicetos cf y fr presentan el potencial de ser usados como PGPRs en sistemas agrícolas, sin embargo, su efecto en el rendimiento bajo condiciones de campo necesita ser aún demostrada.