Interacción entre bacterias promotoras de crecimiento y hongos micorrízicos en el crecimiento de chile poblano (Capsicum annuum L).

Abstract

En el presente trabajo se aislaron cepas de rizobacterias y consorcios de hongos micorrízicos arbusculares (HMA) en la región de la Sierra Nevada, estado de Puebla, México con el fin de estudiar su potencial para promover el crecimiento en chile poblano. Se colectaron muestras de suelo rizosférico y raíz de nueve campos de chile poblano para cuantificar poblaciones microbianas, determinar colonización micorrízica y obtener los consorcios de HMA. De las muestras colectadas, se aislaron cepas de rizobacterias para evaluar sus características promotoras de crecimiento (solubilización de fosfatos, producción de auxinas y fijación de nitrógeno). Las mejores cepas de rizobacterias se identificaron a nivel molecular y con ellas se estableció un experimento donde se evaluó la respuesta de plántulas de chile poblano a la inoculación. Un segundo experimento se estableció para evaluar el potencial de 9 consorcios de HMA para promover el crecimiento de chile poblano. Los consorcios se identificaron a nivel de género o especie por las características morfológicas de sus esporas. Tres cepas de rizobacterias y un consorcio de HMA se usaron para establecer un tercer experimento donde se estudió el efecto combinado de ambos, rizobacterias y HMA, en el crecimiento de chile poblano. Las poblaciones de bacterias (totales, solubilizadoras de fosfato, productoras de auxinas, fijadoras de nitrógeno), así como la colonización micorrízica y número de esporas de HMA variaron en los campos de chile poblano, lo que estuvo asociado en parte al nivel de fertilidad y las características del suelo. Se aislaron 216 cepas de rizobacterias, de estas cepas se obtuvieron 4 con alta capacidad para solubilizar fosfato (BSP), 4 fueron mejores en producción de auxinas (BPA) y 2 tuvieron capacidad de fijar nitrógeno (BFN). Las BSP pertenecieron a las especies Serratia plymuthica (CPPC1, CPPC3, CPPC4) y S. marcescens (CPPC2); las BPA correspondieron a Agrobacterium vitis (CPPC5), Arthrobacter sp. (CPPC6), Bacillus simplex (CPPC7) y S. liquefaciens (CPPC8) y las cepas BFN fueron Stenotrophomonas maltophilia (CPPC9) y S. marcescens (CPPC10). Los efectos de estas cepas en el crecimiento de las plántulas de chile poblano fueron estadísticamente significativos (Tukey p < 0.05) y los mayores efectos se obtuvieron con las cepas CPPC5 y CPPC4 con incrementos en biomasa seca de 11 y 26 %, respectivamente. Los géneros de HMA predominantes en los nueve campos de chile poblano fueron Funneliformis y Claroideoglomus. Los consorcios de HMA tuvieron diferente efecto en el crecimiento, y aquellas plantas inoculadas con el consorcio proveniente del sitio dos (Funneliformis aff. geosporum + Claroideoglomus sp.) tuvieron la mayor biomasa y el más alto contenido de fósforo en el tejido vegetal. La combinación del mejor consorcio de HMA y S. plymuthica CPP4 promovió mayor altura en planta y mayor número de esporas de HMA; mientras que la combinación HMA y Psedomonas tolaasii P61 tuvo el mayor efecto en las plantas, incrementando número de hojas, biomasa seca, área foliar y contenido de fósforo en tejido vegetal, y en raíz produjo mayor colonización por hifas, arbúsculos y vesículas. _______________ INTERACTION BETWEEN GROWTH PROMOTING RHIZOBACTERIA AND MYCORRHIZAL FUNGI ON PLANT GROWTH OF POBLANO PEPPER (Capsicum annuum L.). ABSTRACT: In this work rhizobacteria strains and arbuscular mycorrhizal fungi (AMF) consortiums were isolated from Sierra Nevada region at the Puebla state, México in order to study their plant growth promoting potential in poblano pepper. Rhizospheric soil and root samples were collected in nine fields of poblano pepper to determine microbial populations, mycorrhizal fungi colonization and spore number, and to obtain mycorrhizal fungi consortiums. From the collected samples, rhizobacteria strains were isolated to evaluate their plant growth promoting characteristics (phosphate solubilization, auxin production and nitrogen fixation). The best rhizobacteria strains were identified at molecular level and with them an experiment was established to evaluate the poblano pepper seedling response to the rhizobacterial inoculation. A second experiment was carried out to study the potential of nine AMF consortiums for plant growth promoting in poblano pepper. The AMF were identified by their spore morphologic characteristics at species level. Three rhizobacteria strains and a AMF consortium were used to establish a third experiment where the effect of both rhizobacteria and AMF on chili pepper growth was studied. The bacterial populations (total bacteria, phosphate solubilizing bacteria, auxin producing bacteria and nitrogen fixing bacteria), mycorrhizal colonization and spore number of AMF were variable among the poblano pepper field sites, which partially were associated with the fertility and soil characteristics. Two hundred and sixteen rhizobacteria strains were isolated, from these, four strains had high ability for solubilizing phosphate (SPB), four were the best for indole production (APB) and two had capacity to fix nitrogen (NFB). The PSB belong to Serratia plymuthica species (strains CPPC1, CPPC3, CPPC4), the APB corresponded to Agrobacterium vitis (CPPC5), Arthrobacter sp. (CPPC6), Bacillus simplex (CPPC7) and S. liquefaciens (CPPC8). These strains affected positively (Tukey p < 0.05) seedling growth and the higher effects were obtained with CPPC5 and CPPC4 strains which increased biomass in 11 and 26%, respectively. The predominant AMF on the nine field of poblano pepper were Funneliformis and Claroideoglomus. The AMF consortiums had different effects on plant growth and those plants inoculated with the consortium from the site two (Funneliformis aff. geosporum + Claroideoglomus sp.) had the highest biomass and phosphorous content. The inoculation of the best AMF consortium and S. plymuthica promoted greater plant height and higher number of spores; while the combination of the AMF consortium and the rhizobacterial strain P. tolaasii P61 had the best effect on plants increasing number of leaves, dry biomass, leaf area and phosphorus content in plant tissue, in roots this treatment increased mycorrhizal colonization including hyphae, vesicles and arbuscules.