Identificación y caracterización de bacterias promotoras del crecimiento vegetal multifuncionales e inoculación de hongos micorrízicos arbusculares en Ricinus communis L

Abstract

La higuerilla o ricino (Ricinus communis L.), de la familia de las Euphorbiaceae, es una especie polimórfica ampliamente distribuida a nivel mundial y particularmente conocida en México desde épocas prehispánicas por los zapotecos (1578) y mixtecos (1593), donde prospera comúnmente en predios baldíos de las ciudades y poblados, así como a la orilla de las carreteras. La higuerilla resiste condiciones climatológicas extremas, suelos pobres en nutrientes y largas temporadas de escasez hídrica. Adicionalmente, posee una gran variedad de usos, entre los que se destaca la producción de aceite para biocombustibles y productos útiles en la alimentación pecuaria. Sin embargo, su producción sustentable enfrenta el problema de la fertilización química, por tal motivo, el presente trabajo tuvo como objetivo evaluar el efecto de la inoculación con bacterias promotoras del crecimiento vegetal y hongos endomicorrízicos en la producción de planta de Ricinus communis L. Se aislaron, caracterizaron e identificaron bacterias multifuncionales promotoras del crecimiento vegetal; y se determinaron las poblaciones de hongos, bacterias totales y actinomicetos. Adicionalmente, se evaluó el efecto de 2 consorcios de hongos micorrízicos arbusculares en el crecimiento y colonización de plantas de higuerilla. Las cepas multifuncionales se identificaron genéticamente con el gen 16S rDNA, teniendo como resultado la identificación de 7 cepas como: Arthrobacter koreensis, Bacillus megaterium, Bacillus simplex, Paenibacillus lactis, Pseudomonas extremorientalis y Raoultella ornithinolytica. Adicionalmente, se establecieron las relaciones filogenéticas de dichos aislamientos, con base en estas pruebas moleculares. Hasta donde conocemos, se reporta por primera ocasión la capacidad de solubilizar fosfatos y de producir AIA en Arthrobacter koreensis y Bacillus megaterium. Finalmente, se encontró que R. communis es susceptible de infección por hongos micorrízico arbusculares, detectándose la presencia de estructuras intraradicales incluyendo arbúsculos, vesículas, esporas e hifas. Este trabajo demuestra el potencial biotecnológico de microorganismos rizosféricos en la producción de R. communis, con su subsecuente potencial en la producción de biocombustibles. _______________ IDENTIFICATION AND CHARACTERIZATION OF PLANT GROWTH PROMOTING MULTIFUNCTIONAL BACTERIA AND INOCULATION WITH ARBUSCULAR MYCORRHIZAL FUNGI IN Ricinus communis L. ABSTRACT: Castor oil or castor (Ricinus communis L.) of the family Euphorbiaceae, is a polymorphic species widely distributed world-wide and particularly known in Mexico since Pre-Hispanic times by Zapotec (1578) and Mixtec (1593) people, where it grows frequently in abandoned places and in cities and towns, as well as in the roadsides. The castor oil resists extreme climatic conditions, nutrient-poor soils and long periods of drought. Additionally, castor has a variety of uses, including oil production for biofuels and useful products for animal feeding. However, their sustainable production faces the problem of chemical fertilization. Therefore, the present work aimed to evaluate the effect of inoculation with plant growth promoting rhizobacteria and endomycorrhizal fungi in the plant production of R. communis. Multifunctional plant growth promoting rhizobacteria were isolated, characterized and identified; and the populations of total fungi, bacteria and actinomycetes. Aditionally, the effect of 2 consortia of abuscular mycorrhizal fungi on the growth and colonization of castor plants was evaluated. The multifunctional strains were genetically identified with the gen 16S rDNA, resulting in the identification of 7 strains as Arthrobacter koreensis, Bacillus megaterium, Bacillus simplex, Paenibacillus lactis, Pseudomonas extremorientalis and Raoultella ornithinolytica. Additionally, the phylogenetic relationships of these isolates based on these molecular tests were established. As fas as we know, the ability of Arthrobacter koreensis and Bacillus megaterium to solubilize phosphates and to produce indol acetic acid, is reported for the first time. Finally, it was found that R. communis is susceptible of infection by arbuscular mycorrhizal fungi, producing intraradical structures including arbuscules, vesicles, spores and hyphae. This work demonstrates the biotechnological potential of rhizospheric microorganisms in the production of R. communis, with their subsequent potential for biofuel production.