Microorganismos rizosféricos de Euphorbia cyathophora y evaluación de su potencial benéfico en la producción de E pulcherrima

Abstract

La riqueza florística de México incluye diversas especies de diferentes familias taxonómicas. Sin embargo, la falta de políticas y programas nacionales para conservar y mejorar genéticamente el material vegetal, ha propiciado que investigadores extranjeros desarrollen nuevas variedades y patentes a partir de especies silvestres nativas. La presente investigación utilizó a Euphorbia cyathophora (especie silvestre con potencial ornamental considerada como prioritaria de conservación por la Red de Euphorbias), para evaluar su propagación ex situ, y estudiar sus microorganismos rizosféricos con potencial biotecnológico para la producción de nochebuena. El capítulo I evaluó la germinación de semillas y emergencia de plántulas de E. cyathophora, y la influencia del efecto de luz en combinación con reguladores de crecimiento en el desarrollo de explantes (embriones). Las semillas presentaron baja germinación por la posible presencia de inhibidores. Las condiciones de luminosidad generaron un sistema radical más desarrollado con aparición temprana de raíces terciarias. La interacción de reguladores y condiciones de luz [luminosidad continua (CL) o estimulo de oscuridad-luminosidad (CL)] generó mayor número de brotes. La condición OL estimuló mayor número y longitud de raíces, respuesta morfogénica (formación de callo), y desarrollo de explantes. Lo anterior, permitió generar un protocolo para obtener plantas ex situ. El capítulo II, evaluó la presencia hongos filamentosos, bacterias, actinobacterias, y hongos micorrízicos arbusculares (HMA) en la rizosfera de E. cyathophora. Los géneros representativos de HMA fueron Glomus, Entrophospora, Acaulospora y Gigaspora, y las especies Rhizophagus aff. fasciculatus y Septoglomus aff. constrictum; mientras que los grupos bacterianos predominantes fueron Pseudomonas, Enterobacter, Bacillus, Rhizobium, Arthrobacter, entre otras. El capítulo III evaluó el potencial de bacterias seleccionadas para su posible uso en la horticultura ornamental, al inocular tres cepas (Pseudomonas sp. CPO 2.78, Enterobacter sp. CPO 2.5, y Bacillus megaterium CPO 2.35) aisladas de E. cyathophora en el crecimiento vegetativo y reproductivo de E. pulcherrima var. Prestige Red. La inoculación bacteriana y la adición de 50% de fertilizante (Ultrasol® Multipropósito 18-18-18) promovió el crecimiento de las plantas durante su fase vegetativa y reproductiva, al incrementar el área foliar, el peso seco de hojas y total, el contenido relativo de clorofila (unidades SPAD), y la amplitud de las plantas, y la coloración de brácteas. La presente investigación es pionera en el estudio de E. cyathophora; además, demostró que la inoculación de rizobacterias seleccionadas por su efecto biofertilizante, mejora el crecimiento y la producción de plantas de nochebuena, y reduce la aplicación de fertilización (50% menos), vislumbrando así, su aplicación exitosa en la horticultura ornamental. _______________ RHIZOSPHERE MICROORGANISMS FROM Euphorbia cyathophora AND EVALUATION OF THEIR POTENTIAL BENEFITS ON THE PRODUCTION OF E. pulcherrima. ABSTRACT: The floristic richness of Mexico includes diverse species of different taxonomic families. However, the lack of national policies and programs to conserve and to genetically improve plant materials has led foreign researchers to develop new varieties and patents from native wild species. This research utilized Euphorbia cyathophora (wild native plant species classified as with ornamental potential, and considered as a priority conservation species by the Euphorbias Network), to evaluate its ex situ propagation and to study rhizosphere microorganisms with biotechnological potential for poinsettia production. Chapter I evaluated the seed germination and seedling emergence of E. cyathophora, and the influence of light conditions in combination with plant growth regulators on the growth of explants (embryos). Seeds showed low germination due to the presence of inhibitors. Light conditions improved the development of more profuse root system and early formation of tertiary roots. The interaction of plant growth regulators and light conditions [continuous luminosity (CL) or dark-light stimulus (CL)] resulted in high number of shoots. The OL condition stimulated great number and length of roots, morphogenic response (callus formation), and explant development. The later allowed the generation of a protocol for obtaining plants ex situ. Chapter II evaluated the presence of filamentous fungi, bacteria, actinobacteria, and arbuscular mycorrhizal fungi (AMF) in the rhizosphere of E. cyathophora. Predominant AMF genera were Glomus, Entrophospora, Acaulospora and Gigaspora, and the species Rhizophagus aff. fasciculatus and Septoglomus aff. constrictum; whereas the predominant bacterial genera were Pseudomonas, Enterobacter, Bacillus, Rhizobium, Arthrobacter, among others. Chapter III evaluated the potential utilization of selected bacteria for ornamental horticulture by inoculating three strains (Pseudomonas sp. CPO 2.78, Enterobacter sp. CPO 2.5, and Bacillus megaterium CPO 2.35) isolated from E. cyathophora, on the vegetative and reproductive growth of E. pulcherrima var. Prestige Red. Bacterial inoculation and the application of 50% of chemical fertilizer (Ultrasol® Multipurpose 18-18-18) enhanced plant growth during vegetative and reproductive stages, by stimulating the leaf area, the leaf and total dry weight, the relative content of chlorophyll (SPAD units), and the plant amplitude and bract color. The present research is pioneer on studying E. cyathophora; in addition, the inoculation of selected bacteria as biofertilizers, improved the growth and production of poinsettia plants, and reduced the fertilizer application (50% less), which pointed out the potential application of beneficial microorganisms in ornamental horticulture.