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Libro de resúmenes - Enraizamiento in vitro de Photinia x fraseri Dress (Rosaceae): cambios enzimáticos y morfológicos inducidos por bacterias rizosféricas
Congreso
Fecha:
2005Editorial y Lugar de Edición:
Comité del congresoResumen *
INTRODUCCIÓN Las características anatómicas y el análisis de indicadores bioquímicos pueden contribuir a dilucidar la naturaleza de la interacción planta- bacterias promotoras del crecimiento vegetal (PGPR). Estas bacterias rizosféricas han sido involucradas en la inducción de mecanismos de protección contra agentes bióticos y abióticos. El objetivo de este trabajo es estudiar el efecto de algunas PGPR durante el enraizamiento in vitro de brotes de fotinia (Photinia x fraseri Dress), una planta ornamental. METODOLOGÍA Cultivo vegetal: La inducción de raíces en brotes micropropagados de fotinia se realizó en medio básico suplementado con 10mg/l de ácido indolbutírico (IBA) durante 6 días y posterior transplante a medio básico sin hormonas. En este momento se inoculó con 10^8 ufc de Azospirillum brasilense y 10^7 ufc de Azotobacter chroococcum. El medio básico estaba compuesto por las sales de Murashige y Skoog (1962) a mitad de concentración, las vitaminas de Gamborg (1968), 2% de sacarosa y 0,6% de agar. Las plantas fueron cultivadas a 24 ± 2 ºC, bajo luz fluorescente 40uE m-2 s-1) con fotoperíodo de 16h luz. Cultivos Bacterianos: Las cepas Cd (ATCC29710) y Sp7 (ATCC 29145) de Azospirillum brasilense fueron crecidas en medio líquido con 0,1 % NH4Cl (Okon, 1977) en agitador orbital a 32 ºC por 72h. La cepa 42 de A. chroococcum se cultivó en medio Brown et al. (1962) durante 144 hs. Actividad enzimática: Se determinaron las actividades de las enzimas peroxidasa (PO), polifenoloxidasa (PPO) y fenilalanina amonio liasa (PAL) durante el proceso de formación de raíces según el protocolo de Chen et al. (2000) con modificaciones. Se tomaron cinco plantas por tratamiento a los 0, 2, 4, 6, 8, 10, 12, 14 y 16 días de cultivo in vitro. Las determinaciones se realizaron por triplicado sobre cada muestra. Las muestras (30-60 mg) conservadas en nitrógeno líquidofueronmolidas enmortero, resuspendidas con buffer fosfato 10 mM (pH 6) y centrifugadas a 4ºC y 12000 x g durante 20 min. La actividad PO fue determinada espectrofotométricamente monitoreando la formación de tetraguayacola 470 nm por unidad de tiempo (∆Abs min-1). El sustrato utilizado para medir la actividad PAL fue L-fenilalanina, se incubó a 37ºC durante 1h y se midió a 290 nm. PPO se determinó sobre catecol midiendo la absorbancia a 420 nm después de incubar 2h a 37ºC. Cortes histológicos: Cortes transversales de hojas y tallos fijados en FAA e incluidos en parafina fueron observados en microscopio óptico. RESULTADOS Y DISCUSIÓN Enzimas: Previo al enraizamiento in vitro se produce un incremento de la actividad PO (Gaspar et al ,1992). Los tallos de los brotes de fotinia tratados con A. brasilense presentaron el pico de máxima actividad peroxidásica dos días antes que los controles coincidiendo con un adelanto en la rizogénesis. Se observa también, una menor fluctuación en el nivel de esta enzima (Fig 1A). En las hojas se observó que los picos de actividad peroxidásica fueron más pronunciados en las plantas inoculadas que en las controles (Fig 1B) sugiriendo la inducción de mecanismos de resistencia sistémica según lo descrito por Chen et al. (2000). La inoculación redujo, respecto de los controles, la actividad PAL en tallos y hojas durante los 4 días posteriores al trasplante a medio básico. Esto podría indicar que la biotización disminuye el estrés producido por las condiciones de cultivo in vitro. La actividad PPO fue menor en los tallos de los brotes inoculados inoculados en los primeros días post-trasplante. Aunque no se conoce el rol fisiológico exacto de esta enzima en las células vegetales, la PPO ha sido implicada en la formación de lignina y otros compuestos involucrados en los mecanismos de defensa contra patógenos. Anatomía: Las hojas y los tallos de las plantas cultivadas in vitro exhiben la misma estructura que las ex vitro. Las plantas de todos los tratamientos con inoculación bacteriana presentan mejor desarrollo foliar, una cutícula más gruesa, parénquima en empalizada compuesto por dos capas de células cortas con abundantes cloroplastos y haces vasculares con mayor número de elementos xilemáticos lignificados que las plantas control. La morfología de la hoja fue modificada en menor grado por A. brasilense sp7 (Fig. 2). Los tallos de las plantas in vitro inoculadas con A. chroococcum tienen mayor cantidad de células con contenido en la epidermis y en la corteza externa. Además, el xilema del tallo de las plantas inoculadas con A. brasilense Cd exhibe una mayor lignificación que las tratadas con A. chroococcum. Las plantas in vitro, inoculadas o no, poseen conexión vascular tallo-raíz con abundantes traqueidas de conexión. Conclusión: El efecto de la inoculación con PGPR sobre el enraizamiento in vitro de fotinia depende de la especie e incluso la cepa bacteriana utilizada. Los cambios bioquímicos indicarían que la biotización reduce el estrés producido por las condiciones de cultivo in vitro y posteriormente induce enzimas involucradas en reacciones sistémicas de defensa. Los estudios anatómicos muestran que la inoculación con A. brasilense Cd y sp7 y con A. chroococcum estimula la lignificación del sistema vascular y un mejor desarrollo foliar que permitirían una adecuada aclimatización ex vitro de la planta. Bibliografía Brown ME, Burlingham SK, Jackson RM (1962) Plant Soil 17: 309-313. Chen C, Bélager R, Benhamou N y Paulitz Y (2000) Physiol. Mol. Plant. Pathol. 56:13-23 Constabel CP, Lynn Y, Patton JJ y Christopher ME (2000) Plant Physiol. 15:473-497. Gamborg OL, Miller RA, Ojima K (1968) Exp. Cell Res. 50: 151-158. Murashige T, Skoog F (1962) Physiol. Plant. 15: 473-497 Okon Y, Albrecht SL, Burris RH (1977) Appl. Environ. Microbiol. 33: 85-88 Información suministrada por el agente en SIGEVAPalabras Clave
AZOSPIRILLUM BRASILENSEANATOMIAFOTINIA X FRASERIBIOQUÍMICA