TTPP 7: Microorganimos promotores del crecimiento Vegetal. Biofertilizantes y Biocontroladores (P 1)

Summary

Este práctico aborda los microorganismos promotores del crecimiento vegetal, biofertilizantes y biocontroladores. Se exploran los fundamentos de las bacterias y hongos que mejoran el crecimiento de las plantas a través de la colonización de la rizosfera, la producción de fitohormonas y la mejora de la absorción de nutrientes. Además, se profundiza en cómo estos microorganismos ayudan a controlar patógenos y tolerar condiciones de estrés abiótico como sequía y salinidad. El objetivo es capacitar a los estudiantes en las metodologías microbiológicas para evaluar estos efectos en condiciones in vitro y fomentar una colaboración eficiente en equipo.

Takeaways

• 😀 Los microorganismos promotores del crecimiento vegetal (PGPM) incluyen bacterias y hongos que favorecen el crecimiento de las plantas y ayudan a controlar enfermedades.
• 😀 Las rizobacterias promotoras del crecimiento vegetal (PGPR) son bacterias que colonizan la rizosfera y compiten con la microbiota nativa, promoviendo el crecimiento de las raíces y la salud del cultivo.
• 😀 La rizosfera es la región del suelo que rodea las raíces de las plantas, donde ocurren interacciones clave entre las raíces y los microorganismos del suelo.
• 😀 Los mecanismos directos de los PGPM incluyen la producción de fitohormonas (como auxinas y giberelinas) y la solubilización de nutrientes esenciales como el fósforo.
• 😀 Los PGPM también mejoran la nutrición de las plantas a través de la fijación biológica de nitrógeno y la producción de exopolisacáridos que retienen agua, ayudando a las plantas a soportar condiciones de estrés.
• 😀 Los mecanismos indirectos incluyen el biocontrol de patógenos mediante la competencia por espacio y nutrientes, la producción de antibióticos y la degradación de las paredes celulares de los patógenos.
• 😀 Los PGPM pueden producir sideróforos, compuestos que secuestran hierro y otros nutrientes esenciales para evitar que los patógenos los utilicen, ayudando a prevenir enfermedades.
• 😀 Las bacterias del género **Bacillus** son especialmente importantes como PGPM debido a su capacidad para formar endosporas, lo que les permite resistir condiciones extremas durante el proceso de formulación de inoculantes.
• 😀 El género **Pseudomonas** es conocido por su habilidad para solubilizar fosfatos y producir metabolitos que inducen resistencia al frío, la salinidad y otros factores estresantes en las plantas.
• 😀 **Azospirillum** es otro PGPM clave que destaca por su capacidad de fijar nitrógeno y producir fitohormonas, especialmente auxinas, que estimulan el crecimiento de las raíces en plantas como el trigo.
• 😀 Los PGPM tienen aplicaciones directas en la agricultura como biofertilizantes y biocontroladores, mejorando la productividad de los cultivos y reduciendo la dependencia de productos químicos.
• 😀 La investigación y los ensayos realizados en microbiología agrícola muestran que el uso de PGPM, como **Pseudomonas** y **Azospirillum**, puede mejorar la formación de raíces y la resistencia de los cultivos a factores bióticos y abióticos.

Q & A

¿Qué son los microorganismos promotores del crecimiento vegetal (PGPR)?

Los PGPR son una amplia variedad de microorganismos, principalmente bacterias y hongos, que colonizan la rizosfera de las raíces y promueven el crecimiento vegetal al estimular el desarrollo de las plantas y defenderlas contra enfermedades.

¿Cuál es la importancia de la rizosfera en la interacción de los microorganismos con las raíces de las plantas?

La rizosfera es la zona del suelo que rodea las raíces, donde ocurren procesos como la liberación de exudados radicales, que sirven como nutrientes para los microorganismos. En esta zona, los microorganismos interactúan con las raíces, promoviendo el crecimiento de las plantas y protegiéndolas de agentes patógenos.

¿Qué son los exudados radicales y cómo influyen en la rizosfera?

Los exudados radicales son compuestos liberados por las raíces de las plantas, cargados con fotosasimilados como carbohidratos, que sirven como fuente de energía para los microorganismos en la rizosfera. Estos exudados fomentan el crecimiento de los microorganismos promotores del crecimiento vegetal y favorecen la competencia contra la microbiota nativa del suelo.

¿Cuáles son los dos tipos de mecanismos de acción de los PGPR?

Los mecanismos de acción de los PGPR se dividen en directos e indirectos. Los directos incluyen la producción de fitohormonas, la solubilización de nutrientes como el fósforo, y la fijación biológica de nitrógeno. Los mecanismos indirectos se relacionan con la defensa de las plantas frente a patógenos mediante antibióticos, enzimas y compuestos volátiles.

¿Qué tipos de fitohormonas producen los PGPR y qué efectos tienen en las plantas?

Los PGPR pueden producir fitohormonas como auxinas, giberelinas y citoquininas. Estas hormonas promueven el crecimiento de las raíces, favorecen la germinación de las semillas, y mejoran la floración y fructificación de las plantas.

¿Cómo contribuyen los PGPR al biocontrol de enfermedades vegetales?

Los PGPR actúan en el biocontrol de enfermedades al competir con patógenos por espacio y nutrientes, producir antibióticos, enzimas líticas y compuestos orgánicos volátiles que dañan las células de los patógenos, e inducir la defensa de la planta mediante la producción de sideróforos que secuestran nutrientes esenciales como el hierro.

¿Qué es un sideróforo y cuál es su papel en el crecimiento vegetal y el biocontrol?

Un sideróforo es un compuesto producido por los PGPR que se une al hierro en el suelo, evitando que los patógenos lo absorban. Esto limita la disponibilidad de nutrientes para los patógenos, reduciendo su crecimiento y ayudando a proteger las plantas contra enfermedades.

¿Cuál es la función de las enzimas producidas por los PGPR?

Las enzimas producidas por los PGPR, como las enzimas líticas y las fosfatasas, ayudan a descomponer nutrientes que son difíciles de asimilar por las plantas, favoreciendo la solubilización de fósforo y otros nutrientes esenciales. También, algunas enzimas ayudan a degradar las paredes celulares de los patógenos, contribuyendo al biocontrol.

¿Cómo los PGPR ayudan a las plantas a enfrentar el estrés abiótico como la sequía y la salinidad?

Los PGPR pueden producir exopolisacáridos que retienen agua, ayudando a las plantas a mantener la hidratación durante períodos de sequía. Además, pueden aumentar la producción de compuestos como la prolina, que mejora la tolerancia de las plantas al estrés por salinidad o altas temperaturas.

¿Qué características hacen que el género *Bacillus* sea útil en la biotecnología agrícola?

Las bacterias del género *Bacillus*, como *Bacillus subtilis*, son eficaces en biotecnología agrícola porque tienen la capacidad de formar esporas, que son estructuras resistentes que permiten a los microorganismos sobrevivir a condiciones adversas, como altas temperaturas. Esto mejora la vida útil de los inoculantes y facilita la formulación de productos para la agricultura.