Las bacterias que promueven el crecimiento de las plantas se conocen como bacterias promotoras del crecimiento vegetal (PGPB) o bacterias bioestimulantes de plantas. Si bien se sabe que favorecen el crecimiento vegetal, sus mecanismos de acción sobre la biología de las plantas no se conocen del todo en términos de ecología y función molecular.
Diversas investigaciones han propuesto que los bioestimulantes funcionan a través de mecanismos directos; fijación biológica de nitrógeno, solubilización de nutrientes, secreción de sustancias que promueven el crecimiento vegetal, e indirectos; producción de sideróforos para la solubilización de hierro, y producción de compuestos orgánicos volátiles microbianos, que desencadenan respuestas de defensa sistémica inducida o adquirida para el combate de patógenos.
Las bacterias bioestimulantes se pueden identificar en diversas fuentes en el medio ambiente, como fuentes de agua, suelos o incluso animales. Una fuente prometedora es la microbiota cutánea de algunos anfibios, que ha demostrado su acción protectora frente a enfermedades fúngicas como la quitridiomicosis, causada por el hongo Batrachochytrium dendrobatidis.
En 2021, Susilawati et al. descubrieron el potencial de las bacterias presentes en la piel de ranas silvestres para controlar enfermedades de plantas causadas por hongos patógenos, y produjeron cambios en la estructura de la raíz de las plantas. Si bien se demostraron los efectos de inhibición de fitopatógenos y su influencia en el crecimiento y desarrollo de las plantas, los mecanismos moleculares utilizados por las bacterias no se han descrito.
Por esto y buscando nuevas estrategias de bioestimulación vegetal, un grupo de investigadores de la Universidad Nacional Autónoma de México y de la Universidad Autónoma de Chiapas, se propusieron explorar si las bacterias aisladas una especie de rana tropical pueden contribuir al crecimiento vegetal.
TRES CEPAS BACTERIANAS AISLADAS DE UNA RANA
El anfibio seleccionado fue la ranita común de lluvia (Craugastor fitzingeri), del cual aislaron tres cepas bacterianas que inhiben el crecimiento de los hongos patógenos Batrachochytrium dendrobatidis, que causa el hongo quítrido de los anfibios y Botrytis cinerea, hongo patógeno de muchas especies vegetales, que en vid causa pérdidas económicas importantes. Dos de las bacterias se identificaron recientemente como miembros del género Acinetobacter [C26G y C32I], y una se identificó solamente a nivel de familia como Enterobacteriaceae [C23F].
El material vegetal usado fue la planta modelo Arabidopsis thaliana, ampliamente usada en laboratorio debido a que fue el primer genoma vegetal totalmente secuenciado, y tomate (Solanum lycopersicum). Los análisis determinaron que el crecimiento de ambas plantas mejoraba con la aplicación exógena de las bacterias.
Para comprender el efecto molecular bioestimulante de una cepa [Acinetobacter sp. C32I], estudiaron los cambios transcriptómicos inducidos por su aplicación sobre A. thaliana, observando modificaciones en los niveles de expresión de genes relacionados con hormonas. “Estos resultados demuestran que las bacterias de la piel de los anfibios son una buena fuente de bacterias que pueden tener efectos bioestimulantes sobre las plantas”, señalan los autores.
Además, el estudio entregó otros resultados interesantes, como que la microbiota de la piel de rana modifica la estructura radicular de A. thaliana and S. lycopersicum, Acinetobacter sp. C32I induce cambios transcripcionales en las vías de transducción de señales hormonales de las plantas, además de inducir la producción y acumulación de auxinas, relacionadas con el crecimiento vegetal, entre otros.
Según los investigadores, el estudio “puede contribuir a la identificación y caracterización de potenciales PGPBs de origen animal para mejorar el desarrollo y crecimiento de plantas de importancia agronómica”.
