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INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL COORDINACION GENERAL DE POSGRADO E INVESTIGACION INFORME TÉCNICO FINAL DE PROYECTOS DE INVESTIGACION EDUCATIVA ENERO – DICIEMBRE 2008 Este formato presenta los aspectos necesarios para la elaboración del Informe Técnico Final de los proyectos de investigación que se registraron en la Coordinación General de Postgrado e Investigación (CGPI) para su desarrollo durante el periodo enero – diciembre del 2008. La información que se solicita es la mínima necesaria para documentar y evaluar el avance de los proyectos de investigación, por lo que es indispensable que se requisite sin omisiones, agregando o anexando la información que se considere conveniente. I. IDENTIFICACIÓN DEL PROYECTO. ESCUELA, CENTRO O UNIDAD: E.N.C.B., I.P.N. CLAVE DEL PROYECTO: 20080061 TITULO: Estudio de rizobacterias promotoras del crecimiento vegetal y su participación como fitoprotectoras en presencia de contaminantes orgánicos e inorgánicos. PROGRAMA EN DONDE SE UBICA EL PROYECTO: 1. PERIODO EN QUE SE REALIZO EL PROYECTO: del Enero 2008 a Diciembre 2008 d m a d m a II. RESPONSABILIDAD TÉCNICA Y ADMINISTRATIVA. Indicar nombre e incluir firmas autógrafas (en el ejemplar impreso) de los responsables técnicos y administrativos. Vo. Bo. Dra. Angélica Ma. Rodríguez Dorantes M.enC. Rosalia María del Consuelo Torres Bezaury Director(a) del proyecto Director(a) de la escuela, centro o unidad Teléfono del director(a) del proyecto: 62332 Fecha de elaboración del informe: 01 12 08 d m a

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INSTITUTO POLITEacuteCNICO NACIONAL

COORDINACION GENERAL DE POSGRADO E INVESTIGACION

INFORME TEacuteCNICO FINAL DE PROYECTOS DE INVESTIGACION EDUCATIVA ENERO ndash DICIEMBRE 2008

Este formato presenta los aspectos necesarios para la elaboracioacuten del Informe Teacutecnico Final de los proyectos de investigacioacuten que se registraron en la Coordinacioacuten General de Postgrado e Investigacioacuten (CGPI) para su desarrollo durante el periodo enero ndash diciembre del 2008 La informacioacuten que se solicita es la miacutenima necesaria para documentar y evaluar el avance de los proyectos de investigacioacuten por lo que es indispensable que se requisite sin omisiones agregando o anexando la informacioacuten que se considere conveniente

I IDENTIFICACIOacuteN DEL PROYECTO

ESCUELA CENTRO O UNIDAD ENCB IPN CLAVE DEL PROYECTO

20080061

TITULO Estudio de rizobacterias promotoras del crecimiento vegetal y su participacioacuten como fitoprotectoras en presencia de contaminantes orgaacutenicos e inorgaacutenicos PROGRAMA EN DONDE SE UBICA EL PROYECTO

1 PERIODO EN QUE SE REALIZO EL PROYECTO

del Enero 2008 a Diciembre 2008

d m a d m a

II RESPONSABILIDAD TEacuteCNICA Y ADMINISTRATIVA

Indicar nombre e incluir firmas autoacutegrafas (en el ejemplar impreso) de los responsables teacutecnicos y administrativos Vo Bo

Dra Angeacutelica Ma Rodriacuteguez Dorantes

MenC Rosalia Mariacutea del Consuelo Torres Bezaury

Director(a) del proyecto Director(a) de la escuela centro o unidad

Teleacutefono del director(a) del proyecto

62332 Fecha de elaboracioacuten del informe

01 12 08

d m a

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1 DESCRIPCIOacuteN DEL PROYECTO 11 RESUMEN Esta propuesta 2008 consideroacute la investigacioacuten sobre la caracterizacioacuten de rizobacterias

promotoras del crecimiento vegetal aisladas de un suelo contaminado con hidrocarburos

derivados del petroacuteleo y su participacioacuten en la remediacioacuten de suelos contaminados en donde

la presencia de estas bacterias favorece el desarrollo de las plantas permitieacutendoles sobrevivir

al tolerar y crecer en estos suelos ademaacutes de potenciar su actividad bioacumuladora de

contaminantes Los resultados aquiacute presentados sugieren que el uso combinado de plantas

con bacterias promotoras del crecimiento vegetal y bacterias degradadoras especiacuteficas puede

ayudar a la remocioacuten de contaminantes complejos

12 OBJETIVO GENERAL Caracterizar a las rizobacterias aisladas de un suelo contaminado con hidrocarburos derivados

del petroacuteleo de acuerdo con su capacidad de produccioacuten de fitohormonas y la capacidad de

solubilizacioacuten de fosfato inorgaacutenico para la promocioacuten del crecimiento vegetal y fitoproteccioacuten

ante contaminantes

121 OBJETIVOS PARTICULARES

a) Evaluar la produccioacuten de auxinas para la promocioacuten del crecimiento vegetal y la tolerancia

en una especie de pasto a un contaminante orgaacutenico como el fenantreno

b) Evaluar la capacidad de solubilizacioacuten de fosfato inorgaacutenico para la promocioacuten del

crecimiento vegetal y la tolerancia de una especie de pasto a metales pesados

2 METODOLOGIacuteA 21 Caracterizacioacuten de bacterias promotoras del crecimiento vegetal posibles fitoprotectoras de plantas expuestas a contaminantes

211 Identificacioacuten de bacterias promotoras del crecimiento vegetal aisladas de un suelo contaminado con hidrocarburos derivados del petroacuteleo Para la caracterizacioacuten de la morfologiacutea macroscoacutepica se consideraron aspectos como forma

tamantildeo color borde elevacioacuten superficie aspecto consistencia produccioacuten de pigmento luz

reflejada luz transmitida Para la caracterizacioacuten de la morfologiacutea microscoacutepica (morfologiacutea

bacteriana afinidad tintorial y arreglo celular) se utilizoacute meacutetodo de tincioacuten Gram

3

Se realizoacute una prueba raacutepida para determinar la actividad de la enzima L-alanina-

aminopeptidasa por medio del kit de diagnostico BioFix reg Aminopeptidasa in vitro

Diagnostikum con esta prueba tambieacuten se puede obtener la caracteriacutestica del Gram de los

microorganismos Para la determinacioacuten de la presencia de la actividad de la enzima de las

rizobacterias aisladas se colocaron 02 mL de agua destilada a tres tubos de ensaye

pequentildeos y se obtuvo una colonia aislada de cada una de las cepas bacterianas se utilizaron

como control positivo cepas de Azospirillum sp y Escherichia coli Las colonias aisladas de

cada cepa se resuspendieron en los tubos hasta obtener una suspensioacuten opalescente evidente

inmediatamente se sumergieron totalmente las tiras reactivas (la zona de reaccioacuten contiene

como sustancias reactivas L-alanina-4-nitroanilida y sustancias tampoacuten) de prueba en las

suspensiones correspondientes y se incubaron por 15 minutos en bantildeo Maria a 37ordmC si

durante la incubacioacuten hay un cambio de color a amarillo de la suspensioacuten la prueba es positiva

para la aminopeptidasa y para la de caracteriacutestica Gram la prueba es negativa si la

suspensioacuten es incolora la prueba es negativa para la aminopeptidasa y el Gram es positivo

Tambieacuten se determinoacute la actividad de la enzima citocromo-oxidasa con las tiras reactivas del

kit de diagnostico BioFix reg Oxidasa in vitro Diagnostikum Se tomoacute una colonia aislada de

cada una de las rizobacterias y se extendieron en la zona de reaccioacuten como control oxidasa

positiva se uso la cepa de Azospirillum sp y como control oxidasa negativo una cepa de

Escherichia coli Despueacutes de un minuto la prueba es positiva si da una coloracioacuten azul a azul-

violaacutecea en la zona de reaccioacuten y es una prueba negativa si no hay coloracioacuten en la zona de

reaccioacuten

Para la identificacioacuten del geacutenero de las rizobacterias aisladas se llevo acabo la amplificacioacuten

de gen ribosomal 16S con los iniciadores universales fD1 y rD1 iniciadores disentildeados para

amplificar casi todo el gen ribosomal 16S de 1500 pb (Weisburg et al 1991) La amplificacioacuten

se llevo a cabo usando el regulador proporcionado por el fabricante 50 ng de DNA genoacutemico

200 mM de dNTPs 3 mM de Mg++ 50 pmol de cada iniciador y 25 U de Taq polimerasa en un

volumen final de 100 microL Los productos de la amplificacioacuten de PCR fueron separados por

electroforesis en geles de agarosa al 2 y tentildeidos con bromuro de etidio

212 Caracterizacioacuten de las bacterias con capacidad de produccioacuten de fitohormonas anaacutelisis cuantitativo La evaluacioacuten cuantitativa de la produccioacuten de aacutecido indol aceacutetico de las rizobacterias aisladas

se realizoacute como sigue

Se emplearon tubos de ensaye con tapoacuten de rosca de 20mL de capacidad con 49mL de caldo

nutritivo con las siguientes concentraciones de L-triptofano 1 2 y 5mgmL y una serie de tubos

con caldo nutritivo sin L-triptofano como control se inocularon los tubos con 01mL de un

inoacuteculo bacteriano ajustado a una densidad oacuteptica de 05 (10-7-10-8 UFCmL) medido a 550nm

por espectroscopia Se incubaron los tubos por 96 horas a 28degC como control se manejaron

tubos inoculados y no inoculados para su comparacioacuten

4

Despueacutes de su incubacioacuten se centrifugaron los cultivos a 3000 rpm por 30 minutos a 25ordmC y

se cuantificoacute el contenido de auxinas como equivalentes de AIA por anaacutelisis espectral

Esta cuantificacioacuten de AIA se realizoacute mezclando en un tubo 1mL del sobrenadante de los

cultivos bacterianos mezclado con 2mL de reactivo de Salkowski se dejoacute a temperatura

ambiente por 20 minutos y el desarrollo de la coloracioacuten rosada indicoacute la produccioacuten de AIA que

se cuantificoacute leyendo su absorbancia a 535nm e interpolando en un a curva tipo de AIA a partir

de una concentracioacuten patroacuten de 5mM

La caracterizacioacuten de las bacterias productoras de AIA in vitro se categorizoacute en 3 grupos

principales bajas productoras de auxinas (de 1 a 10 ugmL de AIA) medianas productoras (de

11 a 20 ugmL de AIA) y altas productoras de AIA (de 21 a 30 ugmL de AIA)

213 Caracterizacioacuten de las bacterias con capacidad de solubilizacioacuten de fosfato anaacutelisis cualitativo y cuantitativo La caracterizacioacuten de las bacterias aisladas con capacidad de solubilizacioacuten de fosfato

inorgaacutenico de las cepas aisladas del suelo contaminado con hidrocarburos derivados del

petroacuteleo se realizoacute primero de manera cualitativa con la siembra por picadura en placas con

medio para solubilizadoras de fosfato con fosfato tricaacutelcico y roca fosfoacuterica con azul de

bromofenol por duplicado cada cepa La evidencia de la solubilizacioacuten de fosfato se dioacute por la

zona formada por la solubilizacioacuten del fosfato insoluble la aparicioacuten de halos amarillos por el

vire del azul de bromofenol alrededor de las UFC Se incubaron las placas a 28degC por 7 a 11

diacuteas hasta observar la aparicioacuten del halo La evaluacioacuten cuantitativa de la solubilizacioacuten de

fosfato de las cepas seleccionadas y reactivadas en el medio de agar nutritivo y medio para

solubilizadoras de fosfato para la cuantificacioacuten de foacutesforo soluble para medir la cantidad de

fosfato liberado al medio se realizoacute como sigue

Se emplearon matraces Erlenmeyer de 50mL de capacidad con 25mL de medio para

solublizadoras de fosfato se inocularon los matraces con 1mL de un inoacuteculo bacteriano

ajustado a una densidad oacuteptica de 05 (10-7-10-8 UFCmL) medido a 550nm por espectroscopia

Se incubaron los matraces por 15 diacuteas a 28degC en agitacioacuten (100 rpm) como control se

manejaron matraces inoculados y no inoculados para su comparacioacuten Despueacutes de su

incubacioacuten se tomaron 10mL de los cultivos que se centrifugaron a 10000 rpm por

30 minutos para sedimentar bacterias y foacutesforo inorgaacutenico

Se midioacute en el sobrenadante el pH y el fosfato soluble liberado al medio se cuantificoacute tomando

una aliacutecuota de 04mL del sobrenadante que se mezcloacute con 1mL de aacutecido cloromoliacutebdico y

150μL de aacutecido cloroestanoso el volumen se llevoacute a 5mL totales con agua destilada y se leyoacute

la absorbancia del color azul desarrollado a 600nm y la cantidad de fosfato liberado se

determinoacute considerando una curva de calibracioacuten con KH2PO4

5

22 Caracterizacioacuten de la tolerancia a contaminantes orgaacutenicos e inorgaacutenicos de las bacterias promotoras del crecimiento vegetal seleccionadas

221 Determinacioacuten de la tolerancia de las rizobacterias seleccionadas productoras de AIA a fenantreno Para la determinacioacuten de la tolerancia de las rizobacterias productoras de AIA a fenantreno Se

sembroacute por extensioacuten en placa 01 mL de la suspensioacuten rizobacteriana de 10-13 X 108

UFCmL de las rizobacterias seleccionadas por su capacidad de produccioacuten AIA (Campos

2007) La siembra se realizoacute por el meacutetodo de extensioacuten en placa sobre agar nutritivo

suplementado con fenantreno con las concentraciones de 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90

100 150 200 y 250 mgL de fenantreno a partir de una solucioacuten stock de 500 mg 20 mL de

etanol se sembroacute por duplicado y se incuboacute a 28 ordmC por 48 hrs Despueacutes de la incubacioacuten se

realizoacute la cuenta total de las colonias crecidas de cada una de las concentraciones para

obtener las unidades formadoras de colonias por mililitro (UFCmL)

222 Determinacioacuten de la concentracioacuten miacutenima inhibitoria (CMI) a metales pesados de las rizobacterias seleccionadas solubilizadoras de fosfato

Para determinar la tolerancia de las rizobacterias solubilizadoras seleccionadas se evaluoacute su

tolerancia a los siguientes metales pesados Cd Ni y Zn con las siguientes sales 3CdSO4 bull

8H2O NiSO4 bull 2H2O y ZnCl2 para preparar soluciones patroacuten a una concentracioacuten de 05M y

01M

La determinacioacuten de la CMI se realizoacute preparando un inoculo bacteriano de 128 x 108 UFCmL

de cada rizobacteria solubilizadora de fosfato a partir de un crecimiento bacteriano de 3 diacuteas

Se sembroacute por extensioacuten en placa con un inoacuteculo de 01mL de la suspensioacuten bacteriana

placas con agar nutritivo con el suplemento de cada metal en un intervalo de concentraciones

por separado de la siguiente manera

Metal Concentracioacuten (mM)

Cd 01 02 03 04 05 10 50 10 y 15 mM

Ni 01 05 10 20 30 40 50 10 y 15 mM

Zn 01 05 10 20 30 40 50 10 y 15 mM

Dada la disparidad de los resultados en los que las concentraciones de los metales son toacutexicos

para los microorganismos (Abou-Shanab et al 2005 Baath 1989) la eleccioacuten de las

concentraciones de los iones se dio de acuerdo a los ensayos reportados en la literatura Las

UFC se contaron despueacutes de incubar a 28degC por 72 diacuteas y la tolerancia a los metales se

registroacute como positiva por la presencia de colonias en la superficie del medio en la placa

6

La concentracioacuten maacutes baja que inhibioacute el crecimiento bacteriano completamente se definioacute

como la CMI Seguacuten Sabry et al (1997) para el propoacutesito de considerar como organismos

metal resistentes aquellas cepas que no se inhibieron a la concentracioacuten de 1mM de Cd Ni y

Zn son clasificadas como metal resistentes

23 Establecimiento de bioensayos para la evaluacioacuten de la posible fitoproteccioacuten que den las bacterias promotoras del crecimiento vegetal seleccionadas ante la presencia de contaminantes orgaacutenicos e inorgaacutenicos

231 Evaluacioacuten de la promocioacuten del crecimiento vegetal y la determinacioacuten de la tolerancia a fenantreno

Parte del material vegetal utilizado se obtuvo a partir de la limpieza y seleccioacuten de semillas de

la especie de pasto Cyperus elegans provenientes del pantano de Santa Alejandrina ubicado

en Minatitlaacuten Veracruz el cual es un sitio contaminado con hidrocarburos derivados del

petroacuteleo) y Cynodon dactylon L obtenida comercialmente y la cual se a reportado como

tolerante a la presencia de contaminantes de naturaleza inorgaacutenica y orgaacutenica (Almerich 2008

McCutcheon amp Schnoor 2003) Para la evaluacioacuten de la promocioacuten del crecimiento vegetal de Cynodon dactylon L se

establecieron los cultivos hidropoacutenicos en frascos de vidrio con tapa magenta con

25 mL de medio mineral que conteniacutean las siguientes sales 020M NH4H2PO4 050M NH4NO3

115M Ca(NO3)2 026M CaCl2 020M MgCl26H2O 020M Mg(NO3)26H2O 040M

MgSO4 7H2O 020M KH2PO4 120M KNO3 050M K2SO4 0040M FeCl36H2O 12 x 10-2M

H3BO3 12 x 10-4M CuCl2H2O 23 x 10-3M ZnCl2 44 x 10-4M MnCl24H2O 6 x 10-6M

Na2MoO4H2O EDTA y FeSO47H2O con un pH 6 y con la adicioacuten de agar bacterioloacutegico al 6

(medio mineral blando)

Las cepas seleccionadas productoras de AIA se resuspendieron en 5 mL de agua destilada

esteacuteril para obtener un inoacuteculo de 46 x 106 UFCmL Con las suspensiones se inocularon 20

semillas Cynodon dactylon L previamente desinfestadas con 10 mL de alcohol absoluto por

tres minutos y con 10 mL de hipoclorito de sodio al 10 y enjuagando cinco veces con agua

destilada esteacuteril) por 30 minutos tambieacuten se embebieron 20 semillas de Cynodon dactylon L

(previamente desinfestadas) en agua destilada esteacuteril por 30 minutos antes de colocarlas

sobre la superficie del medio mineral blando

Al mismo tiempo se evaluoacute el indicio a la tolerancia que confieren las cepas de rizobacterianas

productoras de AIA al incrementar el crecimiento vegetal con y sin la adicioacuten del fenantreno

(100 y 200 mgL) y con la adicioacuten de L-triptofano (2 y 5 mgL) para la induccioacuten de la siacutentesis de

AIA

Los tratamientos de medio mineral blando adicionado con fenantreno y triptofano realizados

para la evaluacioacuten de la promocioacuten vegetal y la tolerancia a fenantreno se describen en la

Tabla 1

7

Tabla 1 Tratamientos realizados para evaluar la promocioacuten vegetal y la tolerancia a

fenantreno

Tratamientos con Fenantreno y Triptofano

P PB P 100F PB 100F P 200F PB 200F P 2T PB 2T P 5T PB 5T

Donde

P = Semilla de Cynodon dactylon L

PB = Semilla de Cynodon dactylon L maacutes el inoculo de las rizobacterias productoras de AIA

(I II y III respectivamente)

2T = 2 mgL de L-Trp

5T = 5 mgL de L-Trp

100F = 100 mgL de Fenantreno

200F = 200 mgL de Fenantreno

La siembra de las semillas en el medio mineral blando y con los tratamientos se realizaron bajo

condiciones de esterilidad y los cultivos con el material seminal se mantuvieron en un cuarto

de incubacioacuten bajo condiciones controladas de temperatura (+- 36ordmC) y fotoperiacuteodo (1212)

por 28 diacuteas Los ensayos se realizaron por triplicado

Una vez concluido el tiempo de incubacioacuten de los cultivos se extrajeron las plaacutentulas crecidas

para medicioacuten de la longitud foliar y la longitud radical (paraacutemetros convencionales) Con estos

resultados se calculoacute el iacutendice de tolerancia a fenantreno (IT) (Burd et al 1998 Wilkins 1978)

con la expresioacuten

RLCF

IT = --------------- RLSF

Donde

RLCF es la longitud radical de las plaacutentulas que crecieron en presencia de fenantreno y RLSF es

la longitud radical de las plaacutentulas crecidas en ausencia de fenantreno

El Iacutendice de Tolerancia tambieacuten puede expresarse como el iacutendice de la longitud del brote de las

plantas que crecieron en presencia y ausencia de fenantreno

232 Evaluacioacuten de la promocioacuten del crecimiento vegetal y la determinacioacuten de la tolerancia a metales pesados De la misma manera que para los ensayos con las rizobacterias productoras de AIA los

ensayos bioloacutegicos para el ensayo con metales pesados consideroacute el empleo de una

8

rizobacteria solubilizadora de fosfato seleccionada la cepa XIII por su alta capacidad para

solubilizar fosfatos y su tolerancia a metales pesados probada y a partir del crecimiento en

placa se obtuvo un inoacuteculo de 355 x 107 UFCmL en agua destilada esteacuteril Se tomaron 5mL de

la suspensioacuten bacteriana que se emplearon para inocular las semillas de los pastos que

previamente fueron desinfestadas

La desinfestacioacuten de las semillas de los pastos de Cyperus elegans se realizo colocaacutendolas en

alcohol al 70 durante 3 minutos hipoclorito de sodio al 10 durante 5 minutos y 5 enjuagues

con agua destilada esteacuteril durante 2 minutos Las semillas se sumergieron por 30 minutos en la

suspensioacuten bacteriana y en agua destilada esteacuteril antes de colocarlas sobre la superficie del

medio de cultivo

Se evaluoacute al mismo tiempo el indicio de la tolerancia que confirieron estas cepas al

incrementar el crecimiento vegetal bajo la presencia de los metales pesados seleccionados

(Cd Ni y Zn) a las concentraciones seleccionadas despueacutes del ensayo de la tolerancia de las

rizobacterias con experimentos con y sin la adicioacuten de los contaminantes (Tabla 2)

Los cultivos con el material seminal se mantuvieron bajo condiciones controladas en un cuarto

de incubacioacuten +- 36degC y fotoperiacuteodo (1212) por 45 diacuteas para Cyperus elegans y Echinochloa

sp y para Cynodon dactylon L por 28 diacuteas El ensayo se realizoacute por triplicado

Despueacutes del tiempo de incubacioacuten la evaluacioacuten del crecimiento de las plaacutentulas se realizoacute por

el paraacutemetro convencional que fue la medicioacuten de la longitud radical y del brote Los resultados

obtenidos se consideraron para la determinacioacuten del iacutendice de tolerancia (IT) (Burd et al

1998 Wilkins 1978) por la expresioacuten

IT = RLm RLc

donde

RLm es la longitud radical de las plaacutentulas que crecieron en presencia del metal especiacutefico

adicionado

RLc es la longitud radical de las plaacutentulas crecidas en ausencia del metal

Los resultados obtenidos del IT con valor de 10 indican que no se inhibioacute el crecimiento de las

plantas en el tratamiento en presencia del metal pesado pero un valor de 01 de IT indica que

el crecimiento de las plantas fue inhibido y que la planta crecioacute el 10 con respecto al control

Todos los valores de IT se multiplicaron por 100 para obtener porcentajes de crecimiento

siendo maacutes faacutecil la comparacioacuten de los diferentes tratamientos en presencia del metal pesado

9

Tabla 2 Experimentos realizados con los cultivos hidropoacutenicos para los tres pastos utilizados Cyperus elegans

Experimentos Significado

S Semillas

SB Semilla + bacteria

S + Cd 001mM Semillas + Cd 001mM

S + Cd 005mM Semillas + Cd 005mM

S + Cd 01mM Semillas + Cd 01mM

SB + Cd 001mM Semillas + bacteria + Cd 001mM

SB+ Cd 005mM Semillas + bacteria + Cd 005mM

SB + Cd 01mM Semillas + bacteria + Cd 01mM

S + Ni 01mM Semillas + Ni 01mM

S + Ni 05mM Semillas + Ni 05mM

S + Ni 1mM Semillas + Ni 1mM

SB + Ni 01mM Semillas + bacteria + Ni 01mM

SB+ Ni 05mM Semillas + bacteria + Ni 05mM

SB + Ni 1mM Semillas + bacteria + Ni 1mM

S + Zn 3mM Semillas + Zn 3mM

S + Zn 4mM Semillas + Zn 4mM

S + Zn 5mM Semillas + Zn 5mM

SB + Zn 3mM Semillas + bacteria + Zn 3mM

SB+ Zn 4mM Semillas + bacteria + Zn 4mM

SB + Zn 5mM Semillas + bacteria + Zn 5mM

24 Anaacutelisis estadiacutestico de los resultados A todos los resultados obtenidos se les aplicoacute un anaacutelisis de varianza (ANOVA) y prueba de

Tukey-Kramer de Comparacioacuten Muacuteltiple empleando el paquete estadiacutestico GraphPad Instat

V203 y el paquete estadiacutestico de Disentildeos Experimentales FAUANLver14 (Olivares 1989)

3 Resultados 31 Caracterizacioacuten e identificacioacuten de las rizobacterias aisladas del suelo contaminado con hidrocarburos derivados del petroacuteleo Se presentan a continuacioacuten los resultados de la caracterizacioacuten de la cepa XIII solubilizadora

de fosfatos que se realizoacute mediante la observacioacuten de la morfologiacutea microscoacutepica por el meacutetodo

de tincioacuten de Gram y los resultados de la presencia de la actividad de las enzimas L-alanina-

aminopeptidasa y citocromooxidasa mediante el kit de diagnoacutesticos (Tabla 3)

10

Tabla 3 Caracterizacioacuten de la cepa XIII

Microorganismo

Gram Morfologiacutea

microscoacutepica

Aminopeptidasa

Oxidasa

Azospirilum sp - Bacilo + +

Escherichia coli - Bacilo corto + -

Cepa XIII

+ Bacilo con

esporas

- -

La morfologiacutea macroscoacutepica de las rizobacterias I II y III seleccionadas como productoras de

AIA se muestra en la Tabla 4

Tabla 4 Caracteriacutesticas de la morfologiacutea microscoacutepica de las rizobacterias productoras de AIA

I II y III

Caracteriacutestica Rizobacteria I Rizobacteria II Rizobacteria III

Tamantildeo (mm) 8 5 7

Forma ovalada ovoide circular

Color beige beige claro crema

Borde irregular entero crenado

Elevacioacuten plana convexa plana plana

Superficie lisa lisa lisa

Aspecto huacutemeda huacutemeda huacutemeda

Consistencia suave suave suave

Produccioacuten de pigmento no no no

Luz reflejada brillante brillante brillante

Luz transmitida opaca translucida opaca

Los resultados de la determinacioacuten de la presencia de la actividad enzimaacutetica de la L-alanina-

aminopeptidasa de las rizobacterias I II y III y las cepas control se muestran en la Tabla 5

Tabla 5 Actividad de la enzima L- alanina (Kit Biofix reg)

Aminopeptidasa Gram

Azospirilum sp + -

Escherichia coli + -

Cepa I - +

Cepa II - +

Cepa III - +

11

De la determinacioacuten de la presencia de la actividad de la enzima citocromooxidasa los

resultados se muestran en la Tabla 6

Tabla 6 Actividad de la enzima citocromooxidasa (Kit Biofix reg)

Oxidasa

Azospirilum sp +

Escherichia coli -

Cepa I -

Cepa II -

Cepa III -

Los resultados del anaacutelisis molecular mostraron que las cepas aisladas y seleccionadas de

acuerdo con la capacidad de solubilizacioacuten de fosfato y produccioacuten de AIA determinaron un

porcentaje alto de homologiacutea con cepas del geacutenero Bacillus sp para todas las cepas Los

resultados moleculares de la secuenciacioacuten del gen amplificado

32 Reactivacioacuten de las cepas seleccionadas aisladas de un suelo contaminado con hidrocarburos derivados del petroacuteleo identificacioacuten de las cepas de RPCV productoras de aacutecido indol aceacutetico (AIA) De la reactivacioacuten de una coleccioacuten de 23 cepas que se obtuvieron de un suelo contaminado

con hidrocarburos derivados de petroacuteleo las rizobacterias I II III IV VII y XII se seleccionaron

por ser cepas productoras de aacutecido indol aceacutetico

La seleccioacuten e identificacioacuten de las rizobacterias promotoras del crecimiento vegetal

productoras de aacutecido indol aceacutetico (rizobacterias I II III IV VII y XII) se realizo por meacutetodo

colorimeacutetrico y cualitativo de Salkowski

La seis cepas productoras de AIA dieron la reaccioacuten positiva en el papel Whatman

inmediatamente despueacutes de la adicioacuten del reactivo de Salkowski los halos de color rosa-rojizo

pusieron en evidencia la produccioacuten de esta auxina al observarse los halos en las posicioacuten que

teniacutean las colonias de cepas bacterianas

321 Determinacioacuten de la produccioacuten del AIA en presencia de L-triptofano de las rizobacterias I II III IV VII y XII (Campos 2007) Los resultados obtenidos de la determinacioacuten de la produccioacuten del aacutecido indol aceacutetico de las

rizobacterias I II III IV VII y XII fue muy similar para todas ellas ya que a mayor

concentracioacuten de L-triptofano mayor es la produccioacuten de AIA esto se muestra en el Graacutefico 1

12

CEPAS I II III IV VII XII

0

10

20

30

40

50

CEPA I CEPA II CEPA III CEPA IV CEPA VII CEPA XII

Experimentos

ugm

L AI

A Testigo 1mgL2mgL5mgL

Graacutefico 1 Produccioacuten de AIA de las rizobacterias productoras de AIA a diferentes

concentraciones de L-triptofano Se observa que todas las cepas tienen mayor produccioacuten de la

auxina a la concentracioacuten de 5 mgL de triptofano

Como se muestra en la Grafica 1 las rizobacterias I II y III son las mejores productoras de AIA

con 2 y 5 mgL de triptofano por lo que se seleccionaron para realizar los bioensayos con

Cynodon dactylon L y el contaminante orgaacutenico

322 Determinacioacuten de la tolerancia de las rizobacterias productoras de AIA a fenantreno La respuesta a la tolerancia de las rizobacterias productoras de aacutecido indol aceacutetico

(rizobacterias I II III IV VIIR y XII) a fenantreno fueron similares el crecimiento bacteriano fue

masivo en todas las concentraciones probadas

33 Reactivacioacuten de las cepas seleccionadas aisladas de un suelo contaminado con hidrocarburos derivados del petroacuteleo rizobacterias solubilizadoras de fosfatos Se muestran a continuacioacuten los resultados visuales de la medicioacuten cualitativa de la

solubilizacioacuten de fosfato de las rizobacterias seleccionadas en la Tabla 7 se presenta de

manera cualitativa (+ -) la capacidad de solubilizar fosfato de las cepas aisladas

13

Tabla 7 Capacidad de solubilizacioacuten de fosfato de dos fuentes inorgaacutenicas por las

rizobacterias promotoras del crecimiento vegetal

Fuente de fosfato inorgaacutenico Rizobacteria

Ca(HPO4)2 Roca Fosfoacuterica

I +++ +++

VI + +

VIIA + +

IX + +

XIII ++ ++

XXII ++++ ++++

331 Determinacioacuten de la Concentracioacuten Miacutenima Inhibitoria (CMI) a metales pesados de las rizobacterias solubilizadoras de fosfato seleccionadas Se determinoacute la CMI (Tabla 8) de las rizobacterias solubilizadoras de fosfato seleccionadas I

XIII y XXII ya que fueron las que presentaron mayor capacidad de solubilizacioacuten de fosfatos

Encontraacutendose en general un efecto en gradiente ya que hubo disminucioacuten del crecimiento

bacteriano al incrementarse la concentracioacuten del metal

Tabla 8 Determinacioacuten de la Concentracioacuten Miacutenima Inhibitoria (CMI) de Cd Ni y Zn sobre el crecimiento de las rizobacterias solubilizadoras de fosfato seleccionadas

Concentracioacuten Miacutenima Inhibitoria

Zn

Rizobacteria 01mM 05mM 1mM 2mM 3mM 4mM 5mM 10mM 15mM

I + + + + + + + ~ ~

XIII + + + + + + + ~ ~

XXII + + + + + + + ~ ~

Ni

01mM 05mM 1mM 2mM 3mM 4mm 5mM 10mM 15mM

I + + + ~ ~ ~ ~ ~ ~

XIII + + + ~ ~ ~ ~ ~ ~

XXII + + + ~ ~ ~ ~ ~ ~

Cd 01mM 02mM 03mM 04mM 05mM 1mm 5mM 10mM 15mM

I + ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~

XIII + ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~

XXII + ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~

+ Crecimiento ~ No hay crecimiento

14

332 Seleccioacuten de la rizobacteria solubilizadora de fosfato y las concentraciones de Cd Ni y Zn para los bioensayos con los pastos A las cepas seleccionadas por su respuesta ante la presencia de contaminantes se les

determinoacute su capacidad de solubilizacioacuten de fosfato de manera cualitativa (Ramiacuterez 2007)

obtenieacutendose los siguientes resultados (Figura 1)

Roca fosfoacuterica

82

64

5 526

0123456789

10

Mediosinocular

Cepa I Cepa XIII Cepa XXII

Cepas

mg

L PO

4

Fosfato monobasico de calcio

358

4346

1441368

0

10

20

30

40

50

60

Mediosinocular

Cepa I Cepa XIII Cepa XXII

Cepasm

gL

PO4

Figura 1 Cantidad de fosfato soluble en el medio de cultivo de las rizobacterias solubilizadoras

de fosfato seleccionadas crecidas en medio con 1)Roca fosfoacuterica y 2) Fosfato monobaacutesico de

calcio

La cepa seleccionada por su capacidad de solubilizar fosfato y por tener mayor velocidad de

crecimiento fue la cepa XIII

Las concentraciones de los metales para realizar los bioensayos con los pastos se muestran

en la Tabla 9 Quedando las concentraciones de Zn 3mM 4mM y 5mM que fueron los uacuteltimas

concentraciones en las cuales la bacteria no fue inhibida en su crecimiento para el caso de los

demaacutes metales se considero el mismo criterio de emplear las concentraciones para Ni de

01mM 05mM y 1mM y para Cd de 001mM 005mM y 01mM

Tabla 9 Concentraciones seleccionadas de los metales Zn Ni Cd para los bioensayos con los pastos

Concentracioacuten de los metales Zn Ni Cd

Rizobacteria

CMI Bioensayos CMI Bioensayos CMI Bioensayos

XIII 5mM 3 4 5mM 1mM 01 05 1mM 01mM 001 005 01mM

15

34 Evaluacioacuten de la promocioacuten del crecimiento vegetal de Cynodon dactylon L y la determinacioacuten de su tolerancia a fenantreno La clorosis de las plaacutentulas de Cynodon dactylon L con y sin la adicioacuten de la rizobacteria

productora de AIA crecidas en presencia de fenantreno y triptofano se describe mejor en la

Tabla 10 donde se comparan los porcentajes de la clorosis que se presentan las plaacutentulas de

Cynodon dactylon L en presencia de las tres rizobacterias I II y III respectivamente

Tabla10 Comparacioacuten de los porcentajes de clorosis observados en Cynodon dactylon L con

la adicioacuten de las rizobacterias I II y III crecidas en fenantreno y triptofano

de clorosis Cynodon

dactylon L Cynodon

dactylon L con la rizobacteria I

Cynodon dactylon L con la rizobacteria II

Cynodon dactylon L con la

rizobacteria III Medio mineral 0 0 0 0 100 mgL de Fenantreno

4519 160 3703 500

200 mgL de Fenantreno

5985 3809 4722 7959

2 mgL de Triptofano

5190 1250 4918 2121

5 mgL de Triptofano

5204 100 5836 2187

De los valores obtenidos se observa que no hubo clorosis en las plaacutentulas de Cynodon

dactylon L crecidas en medio mineral blando con las rizobacterias I II y III mientras que las

plaacutentulas que crecieron con y sin adicioacuten de eacutestas con 100 mgL de fenantreno tienen menor

porcentaje de clorosis que las que teniacutean con 200 mgL del contaminante Para los valores del

porcentaje de clorosis de las plaacutentulas crecidas con triptofano se mostraron que este es menor

en los experimentos con 2 mgL que con 5 mgL de triptofano

341 Determinacioacuten del Iacutendice de Tolerancia (IT) de las plantas de Cynodon dactylon L crecidas con fenantreno Se calculoacute el Iacutendice de Tolerancia a fenantreno y los resultados se muestran en la Tabla 11

16

Tabla 11 Comparacioacuten de los Iacutendices de tolerancia a fenantreno de las plaacutentulas de Cynodon

dactylon L inoculadas con las rizobacterias I II y III productoras de AIA

Donde T = Testigo Fen = Fenantreno Trp = Triptofano y Bac = Rizobacterias I II y Ill

Iacutendice de tolerancia (IT) Longitud Foliar Longitud Radical

Experimentos Cepa I Cepa II Cepa III Cepa I Cepa II Cepa III 100 FenT 1245 0119 0535 0691 0603 0977 200 FenT 0453 0084 0166 067 0585 078

2 trp 100 FenT 0881 0165 0406 0113 0545 0096 2 trp 200 FenT 0621 0157 0318 0096 0499 011 100 Fen BacT 0991 0119 059 0881 0603 098 200 Fen BacT 0606 0069 0268 0654 054 0813

100 Fen BacTB 0527 0091 084 1009 0766 1179 200 Fen BacTB 0323 0052 0381 075 0685 0977

100 Fen BacT100F 0796 1 1103 1275 1 1002 200 Fen BacT200F 1338 0813 1609 0997 0923 1041

El valor del Iacutendice de Tolerancia igual a 10 indica que el crecimiento de las plantas en

presencia de fenantreno con respecto al crecimiento de las plantas sin fenantreno no se

inhibioacute mientras que un valor del Iacutendice de Tolerancia igual a 01 indica que el crecimiento de

las plantas con fenantreno se inhibe en un 10 con respecto al crecimiento de las plantas sin

fenantreno

342 Determinacioacuten del de crecimiento de las plantas de Cynodon dactylon L crecidas con las rizobacterias fenantreno y triptofano Se muestran a continuacioacuten los resultados del crecimiento radical y foliar de las plantas de

Cynodon dactylon L expresado como de crecimiento obtenido bajo la presencia de

rizobacterias I II y III de triptofano 2 y 5 mgL y de fenantreno 100 y 200 mgL en la Tabla 12

35 Evaluacioacuten de la promocioacuten del crecimiento vegetal a metales pesados de Cyperus elegans en presencia de la rizobacteria XIII solubilizadora de fosfatos La evaluacioacuten del crecimiento de las plaacutentulas se realizoacute por el paraacutemetro convencional que fue

la medicioacuten de la longitud radical y del brote en presencia de la rizobacteria XIII sin y con el

metal y a continuacioacuten se muestran los resultados obtenidos (Figura 2)

17

Tabla 12 Comparacioacuten de los de crecimiento de las plantas de Cynodon dactylon L crecidas con la presencia de las rizobacterias I II y III productoras de AIA fenantreno y triptofano

de crecimiento Longitud Foliar Longitud Radical Experimentos

cepa I Cepa II Cepa III cepa I Cepa II Cepa III

BacT 1877 1308 703 872 788 872 100 FenT 1245 119 535 691 603 977 200 FenT 453 84 166 67 585 78

2 TrpT 967 1106 595 106 715 109 5 TrpT 904 619 1164 94 576 939

2 trp 100 FenT 881 165 406 113 545 96 2 trp 200 FenT 621 157 318 96 499 11 5 trp 100 FenT 621 131 369 96 443 84 5 trp 200 FenT 559 92 325 118 531 92 100 Fen BacT 991 119 59 881 603 98 200 Fen BacT 606 69 268 654 54 813

2 Trp BacT 194 1186 582 94 562 11 5 Trp BacT 151 1053 958 9 365 111

100 Fen BacT 527 91 84 1009 766 1179 200 Fen BacT 323 52 381 75 685 977 100 Fen BacT 796 100 1103 1275 100 1002 100 Fen BacT 338 813 1609 997 923 1041 2 Trp BacT 636 906 0828 107 713 132 5 Trp BacT 613 805 1362 103 463 1335 2 Trp BacT 1235 1072 0978 879 785 1006 5 Trp BacT 1272 17 0822 957 633 1181

0

1

2

3

4

5

6

7

8

Longitud radical Longitud del brote

Long

itud

(cm

)

Testigo Bacteria XIII

Figura 2 Efecto de la presencia de la rizobacteria XIII en la longitud del brote y la longitud radical de

Cyperus elegans sin la presencia de los metales

18

351 Evaluacioacuten del crecimiento de C elegans en presencia de Cadmio y la rizobacteria XIII

A continuacioacuten se presentan los resultados del crecimiento de la raiacutez y del brote de las plantas

de C elegans inoculadas con la rizobacteria XIII en presencia de Cadmio a diferentes

concentraciones (Figura 3) donde se observa que en presencia de la rizobacteria XIII se

mantiene el crecimiento en la concentracioacuten de 001mM de Cd mientras que en las

concentraciones de 005 y 01mM de Cd el crecimiento en presencia de la rizobacteria

disminuye

0

1

2

3

4

5

6

7

8

Test

igo

Bac

teria

XIII

Cd

001

mM

Bac

teria

+ C

d0

01m

M

Cd

005

M

Bac

teria

+ C

d0

05m

M

Cd

01m

M

Bac

teria

+ C

d0

1mM

Experimentos

Long

itud

(cm

)

Longitud radical Longitud del brote Figura 3 Efecto de la presencia de Cd en la longitud del brote y la longitud radical de las

plantas de Cyperus elegans inoculadas con la rizobacteria XIII solubilizadora de fosfato

352 Evaluacioacuten del crecimiento de C elegans en presencia de Zinc y la rizobacteria XIII Se presentan a continuacioacuten los resultados del crecimiento de la raiacutez y del brote de las plantas

de C elegans inoculadas con la rizobacteria XIII en presencia de Zinc a diferentes

concentraciones (Figura 4) observaacutendose que en presencia de la rizobacteria XIII se mantiene

el crecimiento en la concentracioacuten de 4mM de Zn mientras que a la concentracioacuten de 5mM de

Zn el crecimiento del brote se ve favorecido en presencia de la rizobacteria XIII

19

0

1

2

3

4

5

6

7

8

Test

igo

Bac

teria

XIII

Zn 3

mM

Bac

teria

+Zn

3m

M

Zn 4

mM

Bac

teria

+Zn

4m

M

Zn 5

mM

Bac

teria

+Zn

5m

M

Experimentos

Long

itud

(cm

)

Longitud radical Longitud del brote

Figura 4 Efecto de la presencia de Zn en la longitud del brote y la longitud radical de las

plantas de Cyperus elegans inoculadas con la rizobacteria XIII solubilizadora de fosfato

353 Evaluacioacuten del crecimiento de C elegans en presencia de Niquel y la rizobacteria XIII

Se presentan a continuacioacuten los resultados del crecimiento obtenidos de la raiacutez y del brote de

las plantas de C elegans inoculadas con la rizobacteria XIII en presencia de Niquel a diferentes

concentraciones (Figura 5) teniendo como resultado un efecto maacutes toacutexico en presencia de

este metal ya que solo se tolero una concentracioacuten observaacutendose que se mantiene el

crecimiento en la concentracioacuten de 01mM de Niquel en la parte del brote

0

1

2

3

4

5

6

7

8

Testigo Bacteria XIII Ni 01mM Bacteria + Ni 01mM

Experimentos

Long

itud

(cm

)

Longitud radical Longitud del brote

Figura 5 Efecto de la presencia de Ni en la longitud del brote y la longitud radical de las

plantas de Cyperus elegans inoculadas con la rizobacteria XIII solubilizadora de fosfato

20

354 Determinacioacuten de la tolerancia a Cd Ni y Zn de C elegans en presencia de la rizobacteria XIII Una vez obtenidos los valores de la longitud del brote y la longitud radical se determinaron los

iacutendices de tolerancia y los de crecimiento los cuales se muestran en las siguientes tablas

(Tablas 13 y 14)

Tabla 13 Iacutendices de tolerancia a Cd Zn y Ni de Cyperus elegans IT

Experimento L Longitud radical ongitud del brote Bioensayo con Cd

001mM T 1772 0701 005mM T 056 0464 01mM T 0414 0275 001mM + B T 1636 0692 005mM + B T 0509 0392 01mM + B T 0208 0212 001mM TB 0726 0549 005mM TB 0229 0363 01mM TB 0169 0216 001mM + B TB 067 0542 005mM + B TB 0208 0307 01mM + B TB 0085 0166

Bioensayo con Ni 01mM T 1158 0698 05mM T 0 0 1mM T 0 0 01mM + B T 0841 0702 05mM + B T 0 0 1mM + B T 0 0 01mM TB 0474 0547 05mM TB 0 0 1mM TB 0 0 01mM + B TB 0344 055 05mM + B TB 0 0 1mM + B TB 0 0

Bioensayo con Zn 3mM T 1458 0868 4mM T 0591 0503 5mM T 0601 034 3mM + B T 1008 0779 4mM + B T 0449 0477 5mM + B T 0512 0369 3mM + B TB 0597 068 4mM + B TB 0242 0394 5mM + B TB 0246 0266 3mM + B TB 0413 0611 4mM + B TB 0184 0374 5mM + B TB 021 0289

Donde T = Testigo B = rizobacteria XIII TB = Testigo + rizobacteria XIII

21

Tabla 14 Porcentajes de crecimiento en presencia de Cd Zn y Ni de las plantas de Cyperus

elegans

Crecimiento Experimento L Longitud radical ongitud del brote

Bioensayo con Cd 001mM T 1772 701 005mM T 56 464 01mM T 414 275 001mM + B T 1636 692 005mM + B T 509 392 01mM + B T 208 212 001mM TB 726 549 005mM TB 229 363 01mM TB 169 216 001mM + B TB 67 542 005mM + B TB 208 307 01mM + B TB 85 166

Bioensayo con Ni 01mM T 1158 698 05mM T 0 0 1mM T 0 0 01mM + B T 841 702 05mM + B T 0 0 1mM + B T 0 0 01mM TB 474 547 05mM TB 0 0 1mM TB 0 0 01mM + B TB 344 55 05mM + B TB 0 0 1mM + B TB 0 0

Bioensayo con Zn 3mM T 1458 868 4mM T 591 503 5mM T 601 34 3mM + B T 1008 779 4mM + B T 449 477 5mM + B T 512 369 3mM + B TB 597 68 4mM + B TB 242 394 5mM + B TB 246 266 3mM + B TB 413 611 4mM + B TB 284 374 5mM + B TB 21 289

Donde T = Testigo B = rizobacteria XIII TB = Testgio + rizobacteria XIII

22

6 DISCUSIOacuteN DE RESULTADOS 61 Presencia de rizobacterias productoras de AIA en el crecimiento de Cynodon dactylon L La seleccioacuten de las cepas de rizobacterias aisladas del suelo contaminado con hidrocarburos

derivados del petroacuteleo se dio en funcioacuten de la cantidad de aacutecido indol aceacutetico producido que

estuvo relacionado con la concentracioacuten de triptofano en el medio de cultivo que es el

precursor de dicha fitohormona En condiciones del crecimiento de las rizobacterias en caldo

nutritivo la produccioacuten de AIA fue mayor en la rizobacteria III (3549 microg mL) seguido de la

rizobacteria II (3374 microg mL) y la rizobacteria I (2959 microg mL)

En los bioensayos de C dactylon L con las tres cepas en general el incremento en el

crecimiento de las plantas no fue mayor al de las plantas sin bacteria no obstante esto el

incremento en el crecimiento radical fue mayor en las plantas inoculadas con la rizobacteria II y

el crecimiento foliar se dio en mayor proporcioacuten bajo la presencia de la rizobacteria I

En esta comparacioacuten del crecimiento promovido por las cepas productoras de AIA la

rizobacteria III no presento un efecto promontorio del desarrollo en esta especie no obstante la

que produjo mas AIA in vitro En este ultimo punto cabe mencionar que en este caso no se

tuvo la adicioacuten de triptofano en el medio

611 Presencia de rizobacterias productoras de AIA y triptofano en el crecimiento de Cynodon dactylon L

En los bioensayos de C dactylon L con la adicioacuten de triptofano se mostroacute que la especie en

presencia del aminoaacutecido en cuanto al crecimiento radical no mostroacute un desarrollo mayor en las

plantas en la concentracioacuten de 2 y 5 mgL con respecto a las plantas sin triptofano no obstante

la respuesta en algunas de las plantas de dichos tratamientos en los ensayos con las

rizobacterias II y III si mostraron un incremento en la longitud radical esto pudo deberse a la

respuesta intriacutenseca de las especies de acuerdo con la seleccioacuten de las semillas empleadas

que de cualquier manera el tamantildeo radical alcanzado no fue significativo con respecto a las

plantas testigo

El crecimiento foliar de las plantas de C dactylon L bajo la presencia de triptofano a las

concentraciones de 2 y 5mg L tambieacuten no resulto mayor a las plantas sin triptofano La

inoculacioacuten de las semillas con las rizobacterias I II y III y la adicioacuten de triptofano en los

bioensayos dio como resultado que la presencia de triptofano como precursor de AIA diera

como respuesta un incremento en el crecimiento radical de las plantas inoculadas con la

rizobacteria III con la concentracioacuten de triptofano 5mg L y con la rizobacteria II con triptofano a

las concentraciones de 2 y 5mgL En cuanto al crecimiento foliar este se promovioacute bajo la

presencia de la rizobacteria III y la rizobacteria II tambieacuten con la concentracioacuten de triptofano de

5mg L

Ambos casos coinciden con la promocioacuten del crecimiento radical y foliar por las rizobacterias I

y II que se potencioacute con la presencia de triptofano a la concentracioacuten de 5mgL no obstante

23

que la respuesta con la rizobacteria III no fue evidente con su sola presencia el incremento en

la longitud radical y foliar fue mucho mayor que las plantas testigo cuando la concentracioacuten de

triptofano en el medio fue de 5mgL lo que favorecioacute la siacutentesis del AIA y que trajo como

consecuencia el incremento en el crecimiento de las plantas Tsavkelova et al (2005)

mencionan que este tipo de auxinas ademaacutes de estimular el crecimiento vegetal tambieacuten

estimulan el desarrollo de las poblaciones microbianas

De acuerdo con Baranzani et al (1999) el triptofano puede ser considerado como un inhibidor

del desarrollo vegetal si este se encuentra en altas concentraciones es por ello que la

respuesta ante las concentraciones de 2 y 5mgL para la planta inhibieron el desarrollo de C

dactylon L lo que se corrobora con el porcentaje de clorosis medido en las plantas sometidas

a estos tratamientos 5190 para la concentracioacuten de 2mgL y de 5204 para la

concentracioacuten de 5mgL de triptofano

612 Presencia de rizobacterias productoras de AIA y fenantreno en el crecimiento de Cynodon dactylon L

La presencia de fenantreno sobre las plantas de C dactylon L mostroacute que el crecimiento

radical de eacutestas no disminuyoacute a las concentraciones de 100 y 200mgL mientras que el

desarrollo foliar si se vio alterado en ambas concentraciones del contaminante lo que se

corroboroacute con los porcentajes medidos de clorosis 4519 en la concentracioacuten de 100mg L y

de 5985 en la de 200 mg L de fenantreno

Se ha mencionado que en algunas especies la presencia de fenantreno se ha considerado

como un anaacutelogo de algunas fitohormonas por su estructura en especial de giberelinas en

este caso de C dactylon L este mantenimiento del desarrollo radical pudiera estar

relacionado con este reconocimiento de la estructura quiacutemica del contaminante para dar dicha

respuesta de crecimiento ante la presencia de eacuteste

La inoculacioacuten de las rizobacterias tolerantes a fenantreno y la presencia del contaminante en

dos concentraciones mostroacute que las rizobacterias I y III promovieron el crecimiento radical de

esta especie bajo las dos concentraciones de fenantreno con una diferencia entre ellas muy

poco significativa mientras que el crecimiento radical de las plantas inoculadas con la

rizobacteria II a las dos concentraciones de fenantreno de manera muy significativa

comparada con las plantas testigo no asiacute el crecimiento foliar con esta rizobacteria fue mayor

comparado con la respuesta dada con las rizobacterias I y III pero menor a las plantas testigo

De lo anterior la presencia de las rizobacterias I II y III promovieron el crecimiento de las

plantas de C dactylon L y la tolerancia de estas a fenantreno lo que podriacutea estar asociado con

un efecto sineacutergico entre la planta y las bacterias (Sheng amp Gong 2006 Glick 2003) que

favoreciera su desarrollo ante la presencia del contaminante y aunque no se haya evaluado

quizaacute tambieacuten el favorecer la degradacioacuten de eacuteste en el medio (Huang et al 2004)

24

62 Presencia de la rizobacteria XIII sobre el crecimiento de C elegans La eleccioacuten de esta rizobacteria solubilizadora de fosfatos que se empleo para la inoculacioacuten de

semillas de C elegans y su bioensayo mostroacute que esta cepa promovioacute el crecimiento tanto

radical como foliar de las plantas Lo que evidencioacute la relacioacuten sineacutergica entre esta bacteria y la

especie vegetal considerada para estos bioensayos cabe mencionar tambieacuten que esta especie

proviene de un suelo contaminado con hidrocarburos derivados del petroacuteleo

621 Presencia de la rizobacteria XIII sobre el crecimiento de C elegans expuesta a Cadmio

El cadmio (Cd) es considerado un metal pesado que se libera al ambiente como resultado de

una gran variedad de actividades antropoceacutentricas No obstante que no es un elemento

esencial para las plantas este metal se absorbe por las raiacuteces y se transloca a las hojas en

muchas especies Por lo que altas concentraciones de eacuteste ocasionan toxicidad en las plantas

Generalmente causa dantildeos en las hojas produciendo clorosis y enrollamiento de las mismas

asiacute como tambieacuten una disminucioacuten en el crecimiento de las raiacuteces y el brote (Xu et al 2008)

La respuesta de C elegans ante la presencia de cadmio resultoacute muy poco tolerante a las

concentraciones de Cd empleadas en este caso el efecto fue inhibitorio a medida que se

incremento la concentracioacuten del metal con respecto a las plantas testigo sin metal

La presencia de la rizobacteria XIII sobre el crecimiento de las plantas de C elegans y cadmio

mostraron que esta cepa tolerante a las concentraciones de Cd probadas no mostroacute una

diferencia significativa tanto del crecimiento radical como del brote de las plantas con y sin

cadmio esto es que no hay un efecto promotor o protector aparente de esta cepa a la planta

ante la presencia del metal caso que no es comparable con otros que se reportan en la

literatura donde algunas bacterias promueven el crecimiento en otras especies vegetales como

Brassica juncea L y Brassica napus ante la presencia de cadmio (Sheng amp Xia 2006 Belimov

et al 2005)

622 Presencia de la rizobacteria XIII sobre el crecimiento de C elegans expuesta a

Zinc El Zinc es considerado como un micronutriente esencial para el crecimiento de las plantas ya

que es un constituyente vital de varias enzimas metaboacutelicas y su baja movilidad al translocarse

dentro de ellas sugiere la necesidad de este como una fuente constante de zinc para el oacuteptimo

desarrollo de las mismas (Saravan et al 2007)

El zinc se adiciona a las plantas a traveacutes de fertilizantes como sulfato de zinc que en los suelos

puede transformarse a formas insolubles dependiendo de las condiciones edaacuteficas de los

mismos Por ello se menciona que la solubilizacioacuten del zinc por microorganismos es un

proceso de suma importancia para el aporte a las plantas de este micronutriente (Di Simine et

al 1998 Fasim et al 2002)

25

La respuesta de C elegans ante la presencia de zinc mostroacute que tambieacuten en este caso al igual

que con cadmio el crecimiento tanto radical como foliar disminuyoacute a medida que se incrementoacute

la concentracioacuten de zinc en los bioensayos

Por lo que esta especie vegetal tampoco tolera estas concentraciones de zinc en el medio lo

que evidencia que un exceso del micronutriente ocasiona dantildeos en el desarrollo de eacutesta

Aquiacute tambieacuten la presencia de la rizobacteria XIII no causa un incremento en el desarrollo de

las plantas de C elegans expuestas a zinc ya que el crecimiento radical y foliar en general no

es diferente en forma significativa al obtenido por las plantas expuestas a zinc a las

concentraciones probadas de 3 4 y 5mM concentraciones a las que la rizobacteria XIII es

tolerante

Aquiacute se presenta al igual que con cadmio el mantenimiento en el crecimiento de las plantas de

C elegans atenuando el efecto de las concentraciones de ambos mentales a las cuales fueron

expuestas

623 Presencia de la rizobacteria XIII sobre el crecimiento de C elegans expuesta a Niquel

El niquel tambieacuten es considerado como un micronutriente esencial aunque hay quienes lo

consideran como un ultramicronutriente que se encuentra como centro activo de la ureasa y

como cofactor de una isoforma de una superoxido dismutasa (Kuumlpper amp Kroneck 2007) Dado

su muy bajo contenido de este metal en plantas la deficiencia de eacuteste es rara comparada con

el exceso causado por su presencia en suelos contaminados por metales pesados producto de

la actividad industrial

El exceso de niquel en el ambiente ocasiona un decremento en el contenido de clorofila

(Gajewska amp Sklodowska 2007) y en el crecimiento de las plantas (Boominanthan amp Doran

2002 Kovaacutečik et al 2008)

En C elegans de las concentraciones probadas de este metal el crecimiento solamente se dio

en la concentracioacuten mas baja la de 01mM las otras concentraciones seleccionadas para las

pruebas que mostraron ser las que toleroacute la rizobacteria XIII no fueron adecuadas para la

planta auacuten con la presencia de la rizobacteria De estos resultados se tiene que C elegans a

la uacutenica concentracioacuten en la que dio respuesta no presentoacute una inhibicioacuten del crecimiento

radical mientras que el crecimiento del brote si fue menor comparado con las plantas testigo

La presencia de la rizobacteria XIII no mostroacute un efecto de promocioacuten del crecimiento radical en

el experimento con 001mM de niquel comparado con el experimento de niacutequel solo y tambieacuten

no significativo en el crecimiento del brote con la presencia de la rizobacteria La concentracioacuten

de niacutequel probada aquiacute para C elegans y la inoculacioacuten de sus semillas con la rizobacteria XIII

no evidencioacute una promocioacuten de crecimiento notable quizaacute al igual que los otros dos metales

manteniendo el desarrollo de las plantas pero no su incremento como sucedioacute en lo reportado

por Burd et al (1998) con Brassica campestris y Lycopersicon esculentum y la bacteria

Kluyvera ascorbata y por Zaidi et al (2006) con Brassica juncea y la bacteria Bacillus subtilis

cepa SJ-101

26

7 CONCLUSIONES

Las rizobacterias I II y III productoras de AIA y tolerantes a fenantreno promovieron el

crecimiento radical y foliar de las plantas de Cynodon dactylon L en particular al crecer en

presencia de triptofano a la concentracioacuten de 5mgL e inoculadas con las rizobacterias I II y III

se promovioacute el crecimiento de eacutesta gramiacutenea

En el caso de la rizobacteria XIII solubilizadora de fosfato y tolerante a cadmio niacutequel y zinc

eacutesta promovioacute el crecimiento radical y foliar de las plantas de Cyperus elegans

Las plantas de Cyperus elegans crecidas en presencia de los metales cadmio niquel y zinc e

inoculadas con la rizobacteria XIII no mostraron una promocioacuten significativa del crecimiento de

eacutesta cyperaacutecea lo que sugiere que la respuesta ante la presencia de los metales estaacute

relacionada estrechamente tanto con la dosis y el tiempo de exposicioacuten de las plantas a los

contaminantes asiacute como con la tolerancia intriacutenseca de las especies vegetales

Finalmente la presencia de las rizobacterias I II y III promovieron el crecimiento de las plantas

de Cynodon dactylon L y la tolerancia de estas a fenantreno y para el caso de la presencia de

las rizobacteria XIII se mantuvo el crecimiento de las plantas de Cyperus elegans y la tolerancia

de eacutestas a los metales pesados probados lo que podriacutea estar asociado con un efecto sineacutergico

entre las plantas y la bacterias ante la presencia de los contaminantes

27

8 METAS El siguiente cronograma de avances muestra los avances reales alcanzados para cada meta durante el periacuteodo establecido que se reporta 81 CALENDARIO DE ACTIVIDADES (valoracioacuten de metas y su duracioacuten)

Programacioacuten de Actividades de Investigacioacuten Enero - Diciembre 2008

Nuacutemero de meta

Valor de cada

meta

Descripcioacuten de las actividades para cada meta

Ener

o

Febr

ero

Mar

zo

Abr

il

May

o

Juni

o

Julio

Ago

sto

Sept

iem

bre

Oct

ubre

Nov

iem

bre

Dic

iem

bre

1

15

Mantenimiento de las cepas bacterianas aisladas su identificacioacuten molecular y determinacioacuten de su tolerancia a metales pesados y a un contaminante orgaacutenico

X

X

X

2

15

Evaluacioacuten de la produccioacuten de aacutecido indol aceacutetico asiacute como tambieacuten su capacidad de solubilizacioacuten de fosfato inorgaacutenico de las cepas bacterianas seleccionadas

X

X

X

3

30

Evaluacioacuten del crecimiento y la tolerancia que confieren las rizobacterias identificadas productoras de auxinas inoculadas en las dos especies de pastos ante la presencia de un hidrocarburo policiacuteclico aromaacutetico como el fenantreno

X

X

X

X

X

4

30

Evaluacioacuten del crecimiento y la tolerancia que confieren las rizobacterias identificadas solubilizadoras de fosfato inoculadas en las dos especies de pastos ante la presencia de metales pesados

X

X

X

X

X

5

10

Anaacutelisis y comparacioacuten de los resultados obtenidos y concluir con estos bioensayos si la inoculacioacuten con este tipo de rizobacterias promotoras de crecimiento vegetal confirieron proteccioacuten a las especies de pastos seleccionadas y si son recomendables para su posible aplicacioacuten en procesos de fitoremediacioacuten

X

X

X

Porcentaje total de avance en el periacuteodo reportado Enero ndash Diciembre del 2008 100

9 IMPACTO DE LA INVESTIGACIOacuteN DESARROLLADA

Los resultados obtenidos en esta investigacioacuten a nivel baacutesico continuacutean siendo importantes para

el conocimiento del manejo de especies silvestres endeacutemicas como herramientas para la remocioacuten

de contaminantes orgaacutenicos seguacuten su potencial

Esta etapa de la investigacioacuten (periacuteodo 2008) se realizoacute ahora la investigacioacuten con enfoque entre

la relacioacuten planta-microorganismo que de manera muy clara y concreta evidencioacute la importancia de

estos manejos en su conjunto para ayudar a favorecer el crecimiento y la tolerancia de las

especies vegetales ante la presencia de contaminantes sean inorgaacutenicos u orgaacutenicos Se continuacutea

con el anaacutelisis de los resultados obtenidos de esta etapa para complementar la informacioacuten

obtenida y continuar con el anaacutelisis de un mayor espectro de especies vegetales y de la naturaleza

de las rizobacterias que se asocien a eacutestas que permitan el conocimiento de mecanismos baacutesicos

asociados con la fitoremediacioacuten y las respuestas fisioloacutegicas de las plantas ante los

contaminantes La caracterizacioacuten o aislamiento de este grupo de rizobacterias representa una

ventaja considerable en los procesos de remocioacuten de contaminantes inorgaacutenicos debido al doble

papel que estariacutean desempentildeando como promotoras de crecimiento vegetal e induciendo la

tolerancia a metales pesados en este tipo de especies

2910 FORMACIOacuteN DE RECURSOS HUMANOS Y SUBPRODUCTOS OBTENIDOS DEL PROYECTO DE INVESTIGACIOacuteN Se anota a continuacioacuten la relacioacuten de los subproductos obtenidos del Proyecto de Investigacioacuten

durante el periacuteodo de Enero-Diciembre 2008

Clave del subproducto Descripcioacuten Documento que avala

22 Formacioacuten de Recursos Humanos

23 Servicio Social Alumnos dentro del Programa PROGRAMAS DE EDUCACION PARA LA ENCB Nuacutemero de Registro de Servicio Social 02 690a 8668 y dentro del Proyecto de Investigacioacuten ldquoEstudio de rizobacterias promotoras del crecimiento vegetal y su participacioacuten como fitoprotectoras en presencia de contaminantes orgaacutenicos e inorgaacutenicosrdquo alumnas Labra Cardoacuten Daniela Ramiacuterez Meacutendez Cinthya

Rojas Contreras Adriana

Constancia de Asesoriacutea de

Servicio Social emitida por el

Jefe del Departamento de

Servicio Social y Prestaciones

del IPN

De la alumna Labra Cardoacuten Daniela cuyo Tiacutetulo de la Tesis es ldquoDeterminacioacuten del efecto de la presencia de bacterias promotoras del crecimiento vegetal sobre el desarrollo de dos especies de cyperaacuteceas y la tolerancia de estas a metales pesadosrdquo

Registro de Tesis de la alumna

24Tesis Profesional

De la alumna Rojas Contreras Adriana cuyo Tiacutetulo de la Tesis es ldquoPromocioacuten del crecimiento vegetal de dos especies de cyperaacuteceas por rizobacterias productoras de fitohormonas e induccioacuten de tolerancia a hidrocarburos aromaacuteticos policiacuteclicos (PAHrsquos) un posible mecanismo asociado para la fitoremediacioacutenrdquo

Registro de Tesis de la alumna

30

Clave del subproducto Descripcioacuten Documento que avala

3 Difusioacuten de la Investigacioacuten

-Rojas-Contreras A Guerrero-Zuacutentildeiga LA Rodriacuteguez- Dorantes A Fito-tolerancia a fenantreno en presencia de triptofano 3deg Congreso de Ecotoxicologiacutea y Quiacutemica Ambiental (AMEQA) Facultad de Ciencias UNAM Meacutexico DF Abril 2008

-Labra-Cardoacuten D Guerrero-Zuacutentildeiga LA Rodriacuteguez-Dorantes Evaluacioacuten de la fito-tolerancia de dos especies a metales pesados 3deg Congreso de Ecotoxicologiacutea y Quiacutemica Ambiental (AMEQA) Facultad de Ciencias UNAM Meacutexico DF Abril 2008

Resumen de la memoria y constancia

de participacioacuten

Nacional

-Campos Gutieacuterrez Adriana Rodriacuteguez Dorantes Angeacutelica Guerrero Zuacutentildeiga Angeacutelica y Montes Villafaacuten Silvano Efecto de la produccion de acido indolacetico de tres rizobacterias aisladas de un suelo contaminado con hidrocarburos derivados del petroacuteleo sobre la germinacioacuten de Lens esculenta XXXVI Congreso Nacional de Microbiologiacutea Morelia Michoacaacuten Junio 2008

-Labra Cardoacuten Daniela Guerrero Zuacutentildeiga Angeacutelica Rodriacuteguez Dorantes Angeacutelica y Montes Villafaacuten Silvano Evaluacioacuten de la tolerancia a metales pesados de Cyperus elegans inoculada con una rizobacteria solubilizadora de fosfato XXXVI Congreso Nacional de Microbiologiacutea Morelia Michoacaacuten Junio 2008

-Rojas Contreras Adriana Guerrero Zuacutentildeiga Angeacutelica Rodriacuteguez Dorantes Angeacutelica y Montes Villafaacuten Silvano Evaluacioacuten del crecimiento y la tolerancia a fenantreno de plantas de Cynodon dactylon inoculadas con tres rizobacterias aisladas de un suelo contaminado con hidrocarburos derivados del petroacuteleo XXXVI Congreso Nacional de Microbiologiacutea Morelia Michoacaacuten Junio 2008

Resumen de la memoria y constancia

de participacioacuten

Internacional

-Rodriacuteguez-Dorantes Angeacutelica Labra-Cardoacuten Daniela Guerrero-Zuacutentildeiga Angeacutelica Montes-Villafaacuten Silvano Growth response and tolerance to heavy metals of two swamp species inoculated with a plant

growth-promoting rhizobacteria Third International Meeting on Environmental

Carta de aceptacioacuten

y constancia de participacioacuten

31

Biotechnology and Engineering Palma de Mallorca Espantildea Septiembre del 2008

-Guerrero-Zuacutentildeiga A Rojas-Contreras A Rodriacuteguez-Dorantes A Montes-Villafaacuten S Efect of two phytohormone producer rhizobacteria on the bermuda grass growth response and tolerance to phenanthrene Third International Meeting on Environmental Biotechnology and Engineering Palma de Mallorca Espantildea Septiembre del 2008

32

11 Bibliografiacutea consultada Abou-Shanab RA Ghozlan H Ghanem K amp Noawad H 2005 Behavior of bacterial

populations isolated from rhizosphere of Diplachne fusca dominant in industrial sites World

Journal of Microbiology amp Biotechnology 21 1095-1101

Almerich A L 2008 Introduccioacuten a las cespitosas 2008 Disponible en

httpwwwnavarromontescommanualaspxman=22

Baath E 1989 Effects of heavy metals in soil on microbial processes and population Water Air

Soil Pollut 47 375-379

Baranzani O amp JI Friedman1999 Is IAA the major root growth factor secreted from plant

growth-mediating bacteria Journal of Chemical Ecology 252397-2406

Belimov AA N Hontzeas VISafronova SV Demchinskaya G Piluzza S Bullitta amp BR

Glick 2005 Cadmiumndashtolerant plant growth-promoting bacteria associated with the roots of

Indian mustard (Brassica juncea L Czern) Soil Biology and Biochemistry 37 241-250

Boominathan R amp PM Doran 2002 Ni-induced oxidative stress in roots of the Ni

hyperaccumulator Allisum bertolonii New Phytol 156 205-215

Burd GI DG Dixon amp BR Glick 1998 A plant growth-promoting bacterium that decreases

nickel toxicity in seedlings Applied and Environmental Microbiology 64 3663-3668

Campos G A Guerrero Z A Rodriacuteguez D A Montes V S 2007 Evaluacioacuten de la

produccioacuten de aacutecido indol aceacutetico de rizobacterias aisladas de un suelo contaminado con

hidrocarburos derivaos del petroacuteleo y su aplicacioacuten en fitoremediacioacuten 2ordm taller Internacional de

Biotecnologiacutea y 2ordm Encuentro Internacional de Energiacuteas Alternativas Pachuca Hidalgo Meacutexico

Di Simine CD JA Sayer amp GM Gadd 1998 Solubilization of zinc phosphate by a strain of

Pseudomonas fluorescens isolated from a forest soil Biol Fertil Soils 28 87-94

Fasim F H Ahmed R Parsons amp GM Gadd 2002 Solubilization of zinc salts by a bacterium

isolated from the air environment of a tannery FEMS Microbiol Lett 213 1-6

Gajewska E amp M Sklodowska 2007 Relations between tocopherol chlorophyll and lipid

peroxides contents in shoots of Ni-treated wheat J Plant Physiol 164 364-366

33

Glick B R 2003 Phytoremediation synergistic use of plants and bacteria to clean up the

environment Biotechnology Advances 21383-393

Huang XD Y El-Alawi DM Penrose BRGlick amp BM Greenberg 2004 A multi-process

phytoremediation system for removal of polycyclic aromatic hydrocarbons from contaminated

soils Environmental Pollution 130 465-476

Kovaacutečik J B Klejdus J Kadukovaacute amp M Bačkor 2008 Physiology of Matricaria chamomilla

exposed to nickel excess Ecotoxicology and Environmental Safety doi 101016jecoenv200712013

Kuumlpper H amp PMH Kroneck 2007 Nickel in the environment and its role in the metabolism of

plants and cyanobacteria En Sigel A H Siegel amp RKO Sigel (eds) Metal Ions in Life

Sciences Vol2 Willey New York pp 31-62

McCutcheon SC Schnoor J L 2003 Phytoremediation trasformation and control of

contaminants Wiley-InterScience

Saravan VS M Madhaiyan amp M Thangaraju 2007 Solubilization of zinc compounds by the

diazotrophic plant growth promoting bacterium Gluconacetobacter diazotrophicus

Chemosphere 66 1794-1798

Sheng XF amp JX Gong 2006 Increased degradation of phenanthrene in soil by

Pseudomonas sp GF3 in the presence of wheat Soil Biology and Biochemstry 38 2587-2592

Sheng XF amp JJ Xia 2006 Imrpovement of rape (Brassica napus) plant growth and cadmium

uptake by cadmium-resistant bacteria Chemosphere 64 1036-1042

Olivares S E1989Paquete de disentildeos experimentales FAUNL Versioacuten 14 Facultad de

Agronomiacutea UANL Mariacuten NL Meacutexico

Ramiacuterez M C 2007 Participacioacuten de rizobacterias solubilizadoras de fosfato en la induccioacuten

del crecimiento y tolerancia a metales pesados en dos especies vegetales Proyecto de

titilacioacuten Laboratorio de Fisiologiacutea Vegetal del Departamento de Botaacutenica en la Escuela

Nacional de Ciencias Bioloacutegicas

Sabry SA HA Ghozlan DM Abou-Zeid 1997 Metal tolerance and antibiotic resistant

paterns of a bacterial population isolated from sea water Journal of Applied Microbiology 82

245-252

34

Tsavkelova EA S Y Klimova TA Cherdyntseva amp AI Netrusov2006 Microbial producers

of plant growth stimulators and their practical use a review Applied Biochemistry and

Microbiology 42117-126

Weisburg W G Barns S M Pelletier DA amp Lane DJ 1991 16 Ribosomal DNA Amplification

for Phulogenetic Study Journal of Bacteriology 131697-703

Wilkins DA 1978 The measurement of tolerance to edaphic factors by means of root growth

New Phytologist 80 623-633

Xu P J Zou Q Meng J Zou W Jiang amp D Liu 2008 Effects of Cd2+ on seedling growth of

garlic (Allium sativum L) and selected physiological and biochemical characters Bioresource

Technology doi 101016jbiortech200711073

Zaidi S Usmami S Singh BR amp Musarrat J 2006 Significancce of Bacillus subtilis strain SJ-

101 as a bioinoculant for concurrent plant grown promotion and nickel accumulation in Brassica

juncea Chemosphere 64 991-997

  • INSTITUTO POLITEacuteCNICO NACIONAL
    • COORDINACION GENERAL DE POSGRADO E INVESTIGACION
      • Evaluacioacuten del crecimiento y la tolerancia que confieren las rizobacterias identificadas solubilizadoras de fosfato inoculadas en las dos especies de pastos ante la presencia de metales pesados
Page 2: INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL COORDINACION GENERAL DE ...sappi.ipn.mx/cgpi/archivos_anexo/20080061_5797.pdfa) Evaluar la producción de auxinas para la promoción del crecimiento

2

1 DESCRIPCIOacuteN DEL PROYECTO 11 RESUMEN Esta propuesta 2008 consideroacute la investigacioacuten sobre la caracterizacioacuten de rizobacterias

promotoras del crecimiento vegetal aisladas de un suelo contaminado con hidrocarburos

derivados del petroacuteleo y su participacioacuten en la remediacioacuten de suelos contaminados en donde

la presencia de estas bacterias favorece el desarrollo de las plantas permitieacutendoles sobrevivir

al tolerar y crecer en estos suelos ademaacutes de potenciar su actividad bioacumuladora de

contaminantes Los resultados aquiacute presentados sugieren que el uso combinado de plantas

con bacterias promotoras del crecimiento vegetal y bacterias degradadoras especiacuteficas puede

ayudar a la remocioacuten de contaminantes complejos

12 OBJETIVO GENERAL Caracterizar a las rizobacterias aisladas de un suelo contaminado con hidrocarburos derivados

del petroacuteleo de acuerdo con su capacidad de produccioacuten de fitohormonas y la capacidad de

solubilizacioacuten de fosfato inorgaacutenico para la promocioacuten del crecimiento vegetal y fitoproteccioacuten

ante contaminantes

121 OBJETIVOS PARTICULARES

a) Evaluar la produccioacuten de auxinas para la promocioacuten del crecimiento vegetal y la tolerancia

en una especie de pasto a un contaminante orgaacutenico como el fenantreno

b) Evaluar la capacidad de solubilizacioacuten de fosfato inorgaacutenico para la promocioacuten del

crecimiento vegetal y la tolerancia de una especie de pasto a metales pesados

2 METODOLOGIacuteA 21 Caracterizacioacuten de bacterias promotoras del crecimiento vegetal posibles fitoprotectoras de plantas expuestas a contaminantes

211 Identificacioacuten de bacterias promotoras del crecimiento vegetal aisladas de un suelo contaminado con hidrocarburos derivados del petroacuteleo Para la caracterizacioacuten de la morfologiacutea macroscoacutepica se consideraron aspectos como forma

tamantildeo color borde elevacioacuten superficie aspecto consistencia produccioacuten de pigmento luz

reflejada luz transmitida Para la caracterizacioacuten de la morfologiacutea microscoacutepica (morfologiacutea

bacteriana afinidad tintorial y arreglo celular) se utilizoacute meacutetodo de tincioacuten Gram

3

Se realizoacute una prueba raacutepida para determinar la actividad de la enzima L-alanina-

aminopeptidasa por medio del kit de diagnostico BioFix reg Aminopeptidasa in vitro

Diagnostikum con esta prueba tambieacuten se puede obtener la caracteriacutestica del Gram de los

microorganismos Para la determinacioacuten de la presencia de la actividad de la enzima de las

rizobacterias aisladas se colocaron 02 mL de agua destilada a tres tubos de ensaye

pequentildeos y se obtuvo una colonia aislada de cada una de las cepas bacterianas se utilizaron

como control positivo cepas de Azospirillum sp y Escherichia coli Las colonias aisladas de

cada cepa se resuspendieron en los tubos hasta obtener una suspensioacuten opalescente evidente

inmediatamente se sumergieron totalmente las tiras reactivas (la zona de reaccioacuten contiene

como sustancias reactivas L-alanina-4-nitroanilida y sustancias tampoacuten) de prueba en las

suspensiones correspondientes y se incubaron por 15 minutos en bantildeo Maria a 37ordmC si

durante la incubacioacuten hay un cambio de color a amarillo de la suspensioacuten la prueba es positiva

para la aminopeptidasa y para la de caracteriacutestica Gram la prueba es negativa si la

suspensioacuten es incolora la prueba es negativa para la aminopeptidasa y el Gram es positivo

Tambieacuten se determinoacute la actividad de la enzima citocromo-oxidasa con las tiras reactivas del

kit de diagnostico BioFix reg Oxidasa in vitro Diagnostikum Se tomoacute una colonia aislada de

cada una de las rizobacterias y se extendieron en la zona de reaccioacuten como control oxidasa

positiva se uso la cepa de Azospirillum sp y como control oxidasa negativo una cepa de

Escherichia coli Despueacutes de un minuto la prueba es positiva si da una coloracioacuten azul a azul-

violaacutecea en la zona de reaccioacuten y es una prueba negativa si no hay coloracioacuten en la zona de

reaccioacuten

Para la identificacioacuten del geacutenero de las rizobacterias aisladas se llevo acabo la amplificacioacuten

de gen ribosomal 16S con los iniciadores universales fD1 y rD1 iniciadores disentildeados para

amplificar casi todo el gen ribosomal 16S de 1500 pb (Weisburg et al 1991) La amplificacioacuten

se llevo a cabo usando el regulador proporcionado por el fabricante 50 ng de DNA genoacutemico

200 mM de dNTPs 3 mM de Mg++ 50 pmol de cada iniciador y 25 U de Taq polimerasa en un

volumen final de 100 microL Los productos de la amplificacioacuten de PCR fueron separados por

electroforesis en geles de agarosa al 2 y tentildeidos con bromuro de etidio

212 Caracterizacioacuten de las bacterias con capacidad de produccioacuten de fitohormonas anaacutelisis cuantitativo La evaluacioacuten cuantitativa de la produccioacuten de aacutecido indol aceacutetico de las rizobacterias aisladas

se realizoacute como sigue

Se emplearon tubos de ensaye con tapoacuten de rosca de 20mL de capacidad con 49mL de caldo

nutritivo con las siguientes concentraciones de L-triptofano 1 2 y 5mgmL y una serie de tubos

con caldo nutritivo sin L-triptofano como control se inocularon los tubos con 01mL de un

inoacuteculo bacteriano ajustado a una densidad oacuteptica de 05 (10-7-10-8 UFCmL) medido a 550nm

por espectroscopia Se incubaron los tubos por 96 horas a 28degC como control se manejaron

tubos inoculados y no inoculados para su comparacioacuten

4

Despueacutes de su incubacioacuten se centrifugaron los cultivos a 3000 rpm por 30 minutos a 25ordmC y

se cuantificoacute el contenido de auxinas como equivalentes de AIA por anaacutelisis espectral

Esta cuantificacioacuten de AIA se realizoacute mezclando en un tubo 1mL del sobrenadante de los

cultivos bacterianos mezclado con 2mL de reactivo de Salkowski se dejoacute a temperatura

ambiente por 20 minutos y el desarrollo de la coloracioacuten rosada indicoacute la produccioacuten de AIA que

se cuantificoacute leyendo su absorbancia a 535nm e interpolando en un a curva tipo de AIA a partir

de una concentracioacuten patroacuten de 5mM

La caracterizacioacuten de las bacterias productoras de AIA in vitro se categorizoacute en 3 grupos

principales bajas productoras de auxinas (de 1 a 10 ugmL de AIA) medianas productoras (de

11 a 20 ugmL de AIA) y altas productoras de AIA (de 21 a 30 ugmL de AIA)

213 Caracterizacioacuten de las bacterias con capacidad de solubilizacioacuten de fosfato anaacutelisis cualitativo y cuantitativo La caracterizacioacuten de las bacterias aisladas con capacidad de solubilizacioacuten de fosfato

inorgaacutenico de las cepas aisladas del suelo contaminado con hidrocarburos derivados del

petroacuteleo se realizoacute primero de manera cualitativa con la siembra por picadura en placas con

medio para solubilizadoras de fosfato con fosfato tricaacutelcico y roca fosfoacuterica con azul de

bromofenol por duplicado cada cepa La evidencia de la solubilizacioacuten de fosfato se dioacute por la

zona formada por la solubilizacioacuten del fosfato insoluble la aparicioacuten de halos amarillos por el

vire del azul de bromofenol alrededor de las UFC Se incubaron las placas a 28degC por 7 a 11

diacuteas hasta observar la aparicioacuten del halo La evaluacioacuten cuantitativa de la solubilizacioacuten de

fosfato de las cepas seleccionadas y reactivadas en el medio de agar nutritivo y medio para

solubilizadoras de fosfato para la cuantificacioacuten de foacutesforo soluble para medir la cantidad de

fosfato liberado al medio se realizoacute como sigue

Se emplearon matraces Erlenmeyer de 50mL de capacidad con 25mL de medio para

solublizadoras de fosfato se inocularon los matraces con 1mL de un inoacuteculo bacteriano

ajustado a una densidad oacuteptica de 05 (10-7-10-8 UFCmL) medido a 550nm por espectroscopia

Se incubaron los matraces por 15 diacuteas a 28degC en agitacioacuten (100 rpm) como control se

manejaron matraces inoculados y no inoculados para su comparacioacuten Despueacutes de su

incubacioacuten se tomaron 10mL de los cultivos que se centrifugaron a 10000 rpm por

30 minutos para sedimentar bacterias y foacutesforo inorgaacutenico

Se midioacute en el sobrenadante el pH y el fosfato soluble liberado al medio se cuantificoacute tomando

una aliacutecuota de 04mL del sobrenadante que se mezcloacute con 1mL de aacutecido cloromoliacutebdico y

150μL de aacutecido cloroestanoso el volumen se llevoacute a 5mL totales con agua destilada y se leyoacute

la absorbancia del color azul desarrollado a 600nm y la cantidad de fosfato liberado se

determinoacute considerando una curva de calibracioacuten con KH2PO4

5

22 Caracterizacioacuten de la tolerancia a contaminantes orgaacutenicos e inorgaacutenicos de las bacterias promotoras del crecimiento vegetal seleccionadas

221 Determinacioacuten de la tolerancia de las rizobacterias seleccionadas productoras de AIA a fenantreno Para la determinacioacuten de la tolerancia de las rizobacterias productoras de AIA a fenantreno Se

sembroacute por extensioacuten en placa 01 mL de la suspensioacuten rizobacteriana de 10-13 X 108

UFCmL de las rizobacterias seleccionadas por su capacidad de produccioacuten AIA (Campos

2007) La siembra se realizoacute por el meacutetodo de extensioacuten en placa sobre agar nutritivo

suplementado con fenantreno con las concentraciones de 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90

100 150 200 y 250 mgL de fenantreno a partir de una solucioacuten stock de 500 mg 20 mL de

etanol se sembroacute por duplicado y se incuboacute a 28 ordmC por 48 hrs Despueacutes de la incubacioacuten se

realizoacute la cuenta total de las colonias crecidas de cada una de las concentraciones para

obtener las unidades formadoras de colonias por mililitro (UFCmL)

222 Determinacioacuten de la concentracioacuten miacutenima inhibitoria (CMI) a metales pesados de las rizobacterias seleccionadas solubilizadoras de fosfato

Para determinar la tolerancia de las rizobacterias solubilizadoras seleccionadas se evaluoacute su

tolerancia a los siguientes metales pesados Cd Ni y Zn con las siguientes sales 3CdSO4 bull

8H2O NiSO4 bull 2H2O y ZnCl2 para preparar soluciones patroacuten a una concentracioacuten de 05M y

01M

La determinacioacuten de la CMI se realizoacute preparando un inoculo bacteriano de 128 x 108 UFCmL

de cada rizobacteria solubilizadora de fosfato a partir de un crecimiento bacteriano de 3 diacuteas

Se sembroacute por extensioacuten en placa con un inoacuteculo de 01mL de la suspensioacuten bacteriana

placas con agar nutritivo con el suplemento de cada metal en un intervalo de concentraciones

por separado de la siguiente manera

Metal Concentracioacuten (mM)

Cd 01 02 03 04 05 10 50 10 y 15 mM

Ni 01 05 10 20 30 40 50 10 y 15 mM

Zn 01 05 10 20 30 40 50 10 y 15 mM

Dada la disparidad de los resultados en los que las concentraciones de los metales son toacutexicos

para los microorganismos (Abou-Shanab et al 2005 Baath 1989) la eleccioacuten de las

concentraciones de los iones se dio de acuerdo a los ensayos reportados en la literatura Las

UFC se contaron despueacutes de incubar a 28degC por 72 diacuteas y la tolerancia a los metales se

registroacute como positiva por la presencia de colonias en la superficie del medio en la placa

6

La concentracioacuten maacutes baja que inhibioacute el crecimiento bacteriano completamente se definioacute

como la CMI Seguacuten Sabry et al (1997) para el propoacutesito de considerar como organismos

metal resistentes aquellas cepas que no se inhibieron a la concentracioacuten de 1mM de Cd Ni y

Zn son clasificadas como metal resistentes

23 Establecimiento de bioensayos para la evaluacioacuten de la posible fitoproteccioacuten que den las bacterias promotoras del crecimiento vegetal seleccionadas ante la presencia de contaminantes orgaacutenicos e inorgaacutenicos

231 Evaluacioacuten de la promocioacuten del crecimiento vegetal y la determinacioacuten de la tolerancia a fenantreno

Parte del material vegetal utilizado se obtuvo a partir de la limpieza y seleccioacuten de semillas de

la especie de pasto Cyperus elegans provenientes del pantano de Santa Alejandrina ubicado

en Minatitlaacuten Veracruz el cual es un sitio contaminado con hidrocarburos derivados del

petroacuteleo) y Cynodon dactylon L obtenida comercialmente y la cual se a reportado como

tolerante a la presencia de contaminantes de naturaleza inorgaacutenica y orgaacutenica (Almerich 2008

McCutcheon amp Schnoor 2003) Para la evaluacioacuten de la promocioacuten del crecimiento vegetal de Cynodon dactylon L se

establecieron los cultivos hidropoacutenicos en frascos de vidrio con tapa magenta con

25 mL de medio mineral que conteniacutean las siguientes sales 020M NH4H2PO4 050M NH4NO3

115M Ca(NO3)2 026M CaCl2 020M MgCl26H2O 020M Mg(NO3)26H2O 040M

MgSO4 7H2O 020M KH2PO4 120M KNO3 050M K2SO4 0040M FeCl36H2O 12 x 10-2M

H3BO3 12 x 10-4M CuCl2H2O 23 x 10-3M ZnCl2 44 x 10-4M MnCl24H2O 6 x 10-6M

Na2MoO4H2O EDTA y FeSO47H2O con un pH 6 y con la adicioacuten de agar bacterioloacutegico al 6

(medio mineral blando)

Las cepas seleccionadas productoras de AIA se resuspendieron en 5 mL de agua destilada

esteacuteril para obtener un inoacuteculo de 46 x 106 UFCmL Con las suspensiones se inocularon 20

semillas Cynodon dactylon L previamente desinfestadas con 10 mL de alcohol absoluto por

tres minutos y con 10 mL de hipoclorito de sodio al 10 y enjuagando cinco veces con agua

destilada esteacuteril) por 30 minutos tambieacuten se embebieron 20 semillas de Cynodon dactylon L

(previamente desinfestadas) en agua destilada esteacuteril por 30 minutos antes de colocarlas

sobre la superficie del medio mineral blando

Al mismo tiempo se evaluoacute el indicio a la tolerancia que confieren las cepas de rizobacterianas

productoras de AIA al incrementar el crecimiento vegetal con y sin la adicioacuten del fenantreno

(100 y 200 mgL) y con la adicioacuten de L-triptofano (2 y 5 mgL) para la induccioacuten de la siacutentesis de

AIA

Los tratamientos de medio mineral blando adicionado con fenantreno y triptofano realizados

para la evaluacioacuten de la promocioacuten vegetal y la tolerancia a fenantreno se describen en la

Tabla 1

7

Tabla 1 Tratamientos realizados para evaluar la promocioacuten vegetal y la tolerancia a

fenantreno

Tratamientos con Fenantreno y Triptofano

P PB P 100F PB 100F P 200F PB 200F P 2T PB 2T P 5T PB 5T

Donde

P = Semilla de Cynodon dactylon L

PB = Semilla de Cynodon dactylon L maacutes el inoculo de las rizobacterias productoras de AIA

(I II y III respectivamente)

2T = 2 mgL de L-Trp

5T = 5 mgL de L-Trp

100F = 100 mgL de Fenantreno

200F = 200 mgL de Fenantreno

La siembra de las semillas en el medio mineral blando y con los tratamientos se realizaron bajo

condiciones de esterilidad y los cultivos con el material seminal se mantuvieron en un cuarto

de incubacioacuten bajo condiciones controladas de temperatura (+- 36ordmC) y fotoperiacuteodo (1212)

por 28 diacuteas Los ensayos se realizaron por triplicado

Una vez concluido el tiempo de incubacioacuten de los cultivos se extrajeron las plaacutentulas crecidas

para medicioacuten de la longitud foliar y la longitud radical (paraacutemetros convencionales) Con estos

resultados se calculoacute el iacutendice de tolerancia a fenantreno (IT) (Burd et al 1998 Wilkins 1978)

con la expresioacuten

RLCF

IT = --------------- RLSF

Donde

RLCF es la longitud radical de las plaacutentulas que crecieron en presencia de fenantreno y RLSF es

la longitud radical de las plaacutentulas crecidas en ausencia de fenantreno

El Iacutendice de Tolerancia tambieacuten puede expresarse como el iacutendice de la longitud del brote de las

plantas que crecieron en presencia y ausencia de fenantreno

232 Evaluacioacuten de la promocioacuten del crecimiento vegetal y la determinacioacuten de la tolerancia a metales pesados De la misma manera que para los ensayos con las rizobacterias productoras de AIA los

ensayos bioloacutegicos para el ensayo con metales pesados consideroacute el empleo de una

8

rizobacteria solubilizadora de fosfato seleccionada la cepa XIII por su alta capacidad para

solubilizar fosfatos y su tolerancia a metales pesados probada y a partir del crecimiento en

placa se obtuvo un inoacuteculo de 355 x 107 UFCmL en agua destilada esteacuteril Se tomaron 5mL de

la suspensioacuten bacteriana que se emplearon para inocular las semillas de los pastos que

previamente fueron desinfestadas

La desinfestacioacuten de las semillas de los pastos de Cyperus elegans se realizo colocaacutendolas en

alcohol al 70 durante 3 minutos hipoclorito de sodio al 10 durante 5 minutos y 5 enjuagues

con agua destilada esteacuteril durante 2 minutos Las semillas se sumergieron por 30 minutos en la

suspensioacuten bacteriana y en agua destilada esteacuteril antes de colocarlas sobre la superficie del

medio de cultivo

Se evaluoacute al mismo tiempo el indicio de la tolerancia que confirieron estas cepas al

incrementar el crecimiento vegetal bajo la presencia de los metales pesados seleccionados

(Cd Ni y Zn) a las concentraciones seleccionadas despueacutes del ensayo de la tolerancia de las

rizobacterias con experimentos con y sin la adicioacuten de los contaminantes (Tabla 2)

Los cultivos con el material seminal se mantuvieron bajo condiciones controladas en un cuarto

de incubacioacuten +- 36degC y fotoperiacuteodo (1212) por 45 diacuteas para Cyperus elegans y Echinochloa

sp y para Cynodon dactylon L por 28 diacuteas El ensayo se realizoacute por triplicado

Despueacutes del tiempo de incubacioacuten la evaluacioacuten del crecimiento de las plaacutentulas se realizoacute por

el paraacutemetro convencional que fue la medicioacuten de la longitud radical y del brote Los resultados

obtenidos se consideraron para la determinacioacuten del iacutendice de tolerancia (IT) (Burd et al

1998 Wilkins 1978) por la expresioacuten

IT = RLm RLc

donde

RLm es la longitud radical de las plaacutentulas que crecieron en presencia del metal especiacutefico

adicionado

RLc es la longitud radical de las plaacutentulas crecidas en ausencia del metal

Los resultados obtenidos del IT con valor de 10 indican que no se inhibioacute el crecimiento de las

plantas en el tratamiento en presencia del metal pesado pero un valor de 01 de IT indica que

el crecimiento de las plantas fue inhibido y que la planta crecioacute el 10 con respecto al control

Todos los valores de IT se multiplicaron por 100 para obtener porcentajes de crecimiento

siendo maacutes faacutecil la comparacioacuten de los diferentes tratamientos en presencia del metal pesado

9

Tabla 2 Experimentos realizados con los cultivos hidropoacutenicos para los tres pastos utilizados Cyperus elegans

Experimentos Significado

S Semillas

SB Semilla + bacteria

S + Cd 001mM Semillas + Cd 001mM

S + Cd 005mM Semillas + Cd 005mM

S + Cd 01mM Semillas + Cd 01mM

SB + Cd 001mM Semillas + bacteria + Cd 001mM

SB+ Cd 005mM Semillas + bacteria + Cd 005mM

SB + Cd 01mM Semillas + bacteria + Cd 01mM

S + Ni 01mM Semillas + Ni 01mM

S + Ni 05mM Semillas + Ni 05mM

S + Ni 1mM Semillas + Ni 1mM

SB + Ni 01mM Semillas + bacteria + Ni 01mM

SB+ Ni 05mM Semillas + bacteria + Ni 05mM

SB + Ni 1mM Semillas + bacteria + Ni 1mM

S + Zn 3mM Semillas + Zn 3mM

S + Zn 4mM Semillas + Zn 4mM

S + Zn 5mM Semillas + Zn 5mM

SB + Zn 3mM Semillas + bacteria + Zn 3mM

SB+ Zn 4mM Semillas + bacteria + Zn 4mM

SB + Zn 5mM Semillas + bacteria + Zn 5mM

24 Anaacutelisis estadiacutestico de los resultados A todos los resultados obtenidos se les aplicoacute un anaacutelisis de varianza (ANOVA) y prueba de

Tukey-Kramer de Comparacioacuten Muacuteltiple empleando el paquete estadiacutestico GraphPad Instat

V203 y el paquete estadiacutestico de Disentildeos Experimentales FAUANLver14 (Olivares 1989)

3 Resultados 31 Caracterizacioacuten e identificacioacuten de las rizobacterias aisladas del suelo contaminado con hidrocarburos derivados del petroacuteleo Se presentan a continuacioacuten los resultados de la caracterizacioacuten de la cepa XIII solubilizadora

de fosfatos que se realizoacute mediante la observacioacuten de la morfologiacutea microscoacutepica por el meacutetodo

de tincioacuten de Gram y los resultados de la presencia de la actividad de las enzimas L-alanina-

aminopeptidasa y citocromooxidasa mediante el kit de diagnoacutesticos (Tabla 3)

10

Tabla 3 Caracterizacioacuten de la cepa XIII

Microorganismo

Gram Morfologiacutea

microscoacutepica

Aminopeptidasa

Oxidasa

Azospirilum sp - Bacilo + +

Escherichia coli - Bacilo corto + -

Cepa XIII

+ Bacilo con

esporas

- -

La morfologiacutea macroscoacutepica de las rizobacterias I II y III seleccionadas como productoras de

AIA se muestra en la Tabla 4

Tabla 4 Caracteriacutesticas de la morfologiacutea microscoacutepica de las rizobacterias productoras de AIA

I II y III

Caracteriacutestica Rizobacteria I Rizobacteria II Rizobacteria III

Tamantildeo (mm) 8 5 7

Forma ovalada ovoide circular

Color beige beige claro crema

Borde irregular entero crenado

Elevacioacuten plana convexa plana plana

Superficie lisa lisa lisa

Aspecto huacutemeda huacutemeda huacutemeda

Consistencia suave suave suave

Produccioacuten de pigmento no no no

Luz reflejada brillante brillante brillante

Luz transmitida opaca translucida opaca

Los resultados de la determinacioacuten de la presencia de la actividad enzimaacutetica de la L-alanina-

aminopeptidasa de las rizobacterias I II y III y las cepas control se muestran en la Tabla 5

Tabla 5 Actividad de la enzima L- alanina (Kit Biofix reg)

Aminopeptidasa Gram

Azospirilum sp + -

Escherichia coli + -

Cepa I - +

Cepa II - +

Cepa III - +

11

De la determinacioacuten de la presencia de la actividad de la enzima citocromooxidasa los

resultados se muestran en la Tabla 6

Tabla 6 Actividad de la enzima citocromooxidasa (Kit Biofix reg)

Oxidasa

Azospirilum sp +

Escherichia coli -

Cepa I -

Cepa II -

Cepa III -

Los resultados del anaacutelisis molecular mostraron que las cepas aisladas y seleccionadas de

acuerdo con la capacidad de solubilizacioacuten de fosfato y produccioacuten de AIA determinaron un

porcentaje alto de homologiacutea con cepas del geacutenero Bacillus sp para todas las cepas Los

resultados moleculares de la secuenciacioacuten del gen amplificado

32 Reactivacioacuten de las cepas seleccionadas aisladas de un suelo contaminado con hidrocarburos derivados del petroacuteleo identificacioacuten de las cepas de RPCV productoras de aacutecido indol aceacutetico (AIA) De la reactivacioacuten de una coleccioacuten de 23 cepas que se obtuvieron de un suelo contaminado

con hidrocarburos derivados de petroacuteleo las rizobacterias I II III IV VII y XII se seleccionaron

por ser cepas productoras de aacutecido indol aceacutetico

La seleccioacuten e identificacioacuten de las rizobacterias promotoras del crecimiento vegetal

productoras de aacutecido indol aceacutetico (rizobacterias I II III IV VII y XII) se realizo por meacutetodo

colorimeacutetrico y cualitativo de Salkowski

La seis cepas productoras de AIA dieron la reaccioacuten positiva en el papel Whatman

inmediatamente despueacutes de la adicioacuten del reactivo de Salkowski los halos de color rosa-rojizo

pusieron en evidencia la produccioacuten de esta auxina al observarse los halos en las posicioacuten que

teniacutean las colonias de cepas bacterianas

321 Determinacioacuten de la produccioacuten del AIA en presencia de L-triptofano de las rizobacterias I II III IV VII y XII (Campos 2007) Los resultados obtenidos de la determinacioacuten de la produccioacuten del aacutecido indol aceacutetico de las

rizobacterias I II III IV VII y XII fue muy similar para todas ellas ya que a mayor

concentracioacuten de L-triptofano mayor es la produccioacuten de AIA esto se muestra en el Graacutefico 1

12

CEPAS I II III IV VII XII

0

10

20

30

40

50

CEPA I CEPA II CEPA III CEPA IV CEPA VII CEPA XII

Experimentos

ugm

L AI

A Testigo 1mgL2mgL5mgL

Graacutefico 1 Produccioacuten de AIA de las rizobacterias productoras de AIA a diferentes

concentraciones de L-triptofano Se observa que todas las cepas tienen mayor produccioacuten de la

auxina a la concentracioacuten de 5 mgL de triptofano

Como se muestra en la Grafica 1 las rizobacterias I II y III son las mejores productoras de AIA

con 2 y 5 mgL de triptofano por lo que se seleccionaron para realizar los bioensayos con

Cynodon dactylon L y el contaminante orgaacutenico

322 Determinacioacuten de la tolerancia de las rizobacterias productoras de AIA a fenantreno La respuesta a la tolerancia de las rizobacterias productoras de aacutecido indol aceacutetico

(rizobacterias I II III IV VIIR y XII) a fenantreno fueron similares el crecimiento bacteriano fue

masivo en todas las concentraciones probadas

33 Reactivacioacuten de las cepas seleccionadas aisladas de un suelo contaminado con hidrocarburos derivados del petroacuteleo rizobacterias solubilizadoras de fosfatos Se muestran a continuacioacuten los resultados visuales de la medicioacuten cualitativa de la

solubilizacioacuten de fosfato de las rizobacterias seleccionadas en la Tabla 7 se presenta de

manera cualitativa (+ -) la capacidad de solubilizar fosfato de las cepas aisladas

13

Tabla 7 Capacidad de solubilizacioacuten de fosfato de dos fuentes inorgaacutenicas por las

rizobacterias promotoras del crecimiento vegetal

Fuente de fosfato inorgaacutenico Rizobacteria

Ca(HPO4)2 Roca Fosfoacuterica

I +++ +++

VI + +

VIIA + +

IX + +

XIII ++ ++

XXII ++++ ++++

331 Determinacioacuten de la Concentracioacuten Miacutenima Inhibitoria (CMI) a metales pesados de las rizobacterias solubilizadoras de fosfato seleccionadas Se determinoacute la CMI (Tabla 8) de las rizobacterias solubilizadoras de fosfato seleccionadas I

XIII y XXII ya que fueron las que presentaron mayor capacidad de solubilizacioacuten de fosfatos

Encontraacutendose en general un efecto en gradiente ya que hubo disminucioacuten del crecimiento

bacteriano al incrementarse la concentracioacuten del metal

Tabla 8 Determinacioacuten de la Concentracioacuten Miacutenima Inhibitoria (CMI) de Cd Ni y Zn sobre el crecimiento de las rizobacterias solubilizadoras de fosfato seleccionadas

Concentracioacuten Miacutenima Inhibitoria

Zn

Rizobacteria 01mM 05mM 1mM 2mM 3mM 4mM 5mM 10mM 15mM

I + + + + + + + ~ ~

XIII + + + + + + + ~ ~

XXII + + + + + + + ~ ~

Ni

01mM 05mM 1mM 2mM 3mM 4mm 5mM 10mM 15mM

I + + + ~ ~ ~ ~ ~ ~

XIII + + + ~ ~ ~ ~ ~ ~

XXII + + + ~ ~ ~ ~ ~ ~

Cd 01mM 02mM 03mM 04mM 05mM 1mm 5mM 10mM 15mM

I + ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~

XIII + ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~

XXII + ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~

+ Crecimiento ~ No hay crecimiento

14

332 Seleccioacuten de la rizobacteria solubilizadora de fosfato y las concentraciones de Cd Ni y Zn para los bioensayos con los pastos A las cepas seleccionadas por su respuesta ante la presencia de contaminantes se les

determinoacute su capacidad de solubilizacioacuten de fosfato de manera cualitativa (Ramiacuterez 2007)

obtenieacutendose los siguientes resultados (Figura 1)

Roca fosfoacuterica

82

64

5 526

0123456789

10

Mediosinocular

Cepa I Cepa XIII Cepa XXII

Cepas

mg

L PO

4

Fosfato monobasico de calcio

358

4346

1441368

0

10

20

30

40

50

60

Mediosinocular

Cepa I Cepa XIII Cepa XXII

Cepasm

gL

PO4

Figura 1 Cantidad de fosfato soluble en el medio de cultivo de las rizobacterias solubilizadoras

de fosfato seleccionadas crecidas en medio con 1)Roca fosfoacuterica y 2) Fosfato monobaacutesico de

calcio

La cepa seleccionada por su capacidad de solubilizar fosfato y por tener mayor velocidad de

crecimiento fue la cepa XIII

Las concentraciones de los metales para realizar los bioensayos con los pastos se muestran

en la Tabla 9 Quedando las concentraciones de Zn 3mM 4mM y 5mM que fueron los uacuteltimas

concentraciones en las cuales la bacteria no fue inhibida en su crecimiento para el caso de los

demaacutes metales se considero el mismo criterio de emplear las concentraciones para Ni de

01mM 05mM y 1mM y para Cd de 001mM 005mM y 01mM

Tabla 9 Concentraciones seleccionadas de los metales Zn Ni Cd para los bioensayos con los pastos

Concentracioacuten de los metales Zn Ni Cd

Rizobacteria

CMI Bioensayos CMI Bioensayos CMI Bioensayos

XIII 5mM 3 4 5mM 1mM 01 05 1mM 01mM 001 005 01mM

15

34 Evaluacioacuten de la promocioacuten del crecimiento vegetal de Cynodon dactylon L y la determinacioacuten de su tolerancia a fenantreno La clorosis de las plaacutentulas de Cynodon dactylon L con y sin la adicioacuten de la rizobacteria

productora de AIA crecidas en presencia de fenantreno y triptofano se describe mejor en la

Tabla 10 donde se comparan los porcentajes de la clorosis que se presentan las plaacutentulas de

Cynodon dactylon L en presencia de las tres rizobacterias I II y III respectivamente

Tabla10 Comparacioacuten de los porcentajes de clorosis observados en Cynodon dactylon L con

la adicioacuten de las rizobacterias I II y III crecidas en fenantreno y triptofano

de clorosis Cynodon

dactylon L Cynodon

dactylon L con la rizobacteria I

Cynodon dactylon L con la rizobacteria II

Cynodon dactylon L con la

rizobacteria III Medio mineral 0 0 0 0 100 mgL de Fenantreno

4519 160 3703 500

200 mgL de Fenantreno

5985 3809 4722 7959

2 mgL de Triptofano

5190 1250 4918 2121

5 mgL de Triptofano

5204 100 5836 2187

De los valores obtenidos se observa que no hubo clorosis en las plaacutentulas de Cynodon

dactylon L crecidas en medio mineral blando con las rizobacterias I II y III mientras que las

plaacutentulas que crecieron con y sin adicioacuten de eacutestas con 100 mgL de fenantreno tienen menor

porcentaje de clorosis que las que teniacutean con 200 mgL del contaminante Para los valores del

porcentaje de clorosis de las plaacutentulas crecidas con triptofano se mostraron que este es menor

en los experimentos con 2 mgL que con 5 mgL de triptofano

341 Determinacioacuten del Iacutendice de Tolerancia (IT) de las plantas de Cynodon dactylon L crecidas con fenantreno Se calculoacute el Iacutendice de Tolerancia a fenantreno y los resultados se muestran en la Tabla 11

16

Tabla 11 Comparacioacuten de los Iacutendices de tolerancia a fenantreno de las plaacutentulas de Cynodon

dactylon L inoculadas con las rizobacterias I II y III productoras de AIA

Donde T = Testigo Fen = Fenantreno Trp = Triptofano y Bac = Rizobacterias I II y Ill

Iacutendice de tolerancia (IT) Longitud Foliar Longitud Radical

Experimentos Cepa I Cepa II Cepa III Cepa I Cepa II Cepa III 100 FenT 1245 0119 0535 0691 0603 0977 200 FenT 0453 0084 0166 067 0585 078

2 trp 100 FenT 0881 0165 0406 0113 0545 0096 2 trp 200 FenT 0621 0157 0318 0096 0499 011 100 Fen BacT 0991 0119 059 0881 0603 098 200 Fen BacT 0606 0069 0268 0654 054 0813

100 Fen BacTB 0527 0091 084 1009 0766 1179 200 Fen BacTB 0323 0052 0381 075 0685 0977

100 Fen BacT100F 0796 1 1103 1275 1 1002 200 Fen BacT200F 1338 0813 1609 0997 0923 1041

El valor del Iacutendice de Tolerancia igual a 10 indica que el crecimiento de las plantas en

presencia de fenantreno con respecto al crecimiento de las plantas sin fenantreno no se

inhibioacute mientras que un valor del Iacutendice de Tolerancia igual a 01 indica que el crecimiento de

las plantas con fenantreno se inhibe en un 10 con respecto al crecimiento de las plantas sin

fenantreno

342 Determinacioacuten del de crecimiento de las plantas de Cynodon dactylon L crecidas con las rizobacterias fenantreno y triptofano Se muestran a continuacioacuten los resultados del crecimiento radical y foliar de las plantas de

Cynodon dactylon L expresado como de crecimiento obtenido bajo la presencia de

rizobacterias I II y III de triptofano 2 y 5 mgL y de fenantreno 100 y 200 mgL en la Tabla 12

35 Evaluacioacuten de la promocioacuten del crecimiento vegetal a metales pesados de Cyperus elegans en presencia de la rizobacteria XIII solubilizadora de fosfatos La evaluacioacuten del crecimiento de las plaacutentulas se realizoacute por el paraacutemetro convencional que fue

la medicioacuten de la longitud radical y del brote en presencia de la rizobacteria XIII sin y con el

metal y a continuacioacuten se muestran los resultados obtenidos (Figura 2)

17

Tabla 12 Comparacioacuten de los de crecimiento de las plantas de Cynodon dactylon L crecidas con la presencia de las rizobacterias I II y III productoras de AIA fenantreno y triptofano

de crecimiento Longitud Foliar Longitud Radical Experimentos

cepa I Cepa II Cepa III cepa I Cepa II Cepa III

BacT 1877 1308 703 872 788 872 100 FenT 1245 119 535 691 603 977 200 FenT 453 84 166 67 585 78

2 TrpT 967 1106 595 106 715 109 5 TrpT 904 619 1164 94 576 939

2 trp 100 FenT 881 165 406 113 545 96 2 trp 200 FenT 621 157 318 96 499 11 5 trp 100 FenT 621 131 369 96 443 84 5 trp 200 FenT 559 92 325 118 531 92 100 Fen BacT 991 119 59 881 603 98 200 Fen BacT 606 69 268 654 54 813

2 Trp BacT 194 1186 582 94 562 11 5 Trp BacT 151 1053 958 9 365 111

100 Fen BacT 527 91 84 1009 766 1179 200 Fen BacT 323 52 381 75 685 977 100 Fen BacT 796 100 1103 1275 100 1002 100 Fen BacT 338 813 1609 997 923 1041 2 Trp BacT 636 906 0828 107 713 132 5 Trp BacT 613 805 1362 103 463 1335 2 Trp BacT 1235 1072 0978 879 785 1006 5 Trp BacT 1272 17 0822 957 633 1181

0

1

2

3

4

5

6

7

8

Longitud radical Longitud del brote

Long

itud

(cm

)

Testigo Bacteria XIII

Figura 2 Efecto de la presencia de la rizobacteria XIII en la longitud del brote y la longitud radical de

Cyperus elegans sin la presencia de los metales

18

351 Evaluacioacuten del crecimiento de C elegans en presencia de Cadmio y la rizobacteria XIII

A continuacioacuten se presentan los resultados del crecimiento de la raiacutez y del brote de las plantas

de C elegans inoculadas con la rizobacteria XIII en presencia de Cadmio a diferentes

concentraciones (Figura 3) donde se observa que en presencia de la rizobacteria XIII se

mantiene el crecimiento en la concentracioacuten de 001mM de Cd mientras que en las

concentraciones de 005 y 01mM de Cd el crecimiento en presencia de la rizobacteria

disminuye

0

1

2

3

4

5

6

7

8

Test

igo

Bac

teria

XIII

Cd

001

mM

Bac

teria

+ C

d0

01m

M

Cd

005

M

Bac

teria

+ C

d0

05m

M

Cd

01m

M

Bac

teria

+ C

d0

1mM

Experimentos

Long

itud

(cm

)

Longitud radical Longitud del brote Figura 3 Efecto de la presencia de Cd en la longitud del brote y la longitud radical de las

plantas de Cyperus elegans inoculadas con la rizobacteria XIII solubilizadora de fosfato

352 Evaluacioacuten del crecimiento de C elegans en presencia de Zinc y la rizobacteria XIII Se presentan a continuacioacuten los resultados del crecimiento de la raiacutez y del brote de las plantas

de C elegans inoculadas con la rizobacteria XIII en presencia de Zinc a diferentes

concentraciones (Figura 4) observaacutendose que en presencia de la rizobacteria XIII se mantiene

el crecimiento en la concentracioacuten de 4mM de Zn mientras que a la concentracioacuten de 5mM de

Zn el crecimiento del brote se ve favorecido en presencia de la rizobacteria XIII

19

0

1

2

3

4

5

6

7

8

Test

igo

Bac

teria

XIII

Zn 3

mM

Bac

teria

+Zn

3m

M

Zn 4

mM

Bac

teria

+Zn

4m

M

Zn 5

mM

Bac

teria

+Zn

5m

M

Experimentos

Long

itud

(cm

)

Longitud radical Longitud del brote

Figura 4 Efecto de la presencia de Zn en la longitud del brote y la longitud radical de las

plantas de Cyperus elegans inoculadas con la rizobacteria XIII solubilizadora de fosfato

353 Evaluacioacuten del crecimiento de C elegans en presencia de Niquel y la rizobacteria XIII

Se presentan a continuacioacuten los resultados del crecimiento obtenidos de la raiacutez y del brote de

las plantas de C elegans inoculadas con la rizobacteria XIII en presencia de Niquel a diferentes

concentraciones (Figura 5) teniendo como resultado un efecto maacutes toacutexico en presencia de

este metal ya que solo se tolero una concentracioacuten observaacutendose que se mantiene el

crecimiento en la concentracioacuten de 01mM de Niquel en la parte del brote

0

1

2

3

4

5

6

7

8

Testigo Bacteria XIII Ni 01mM Bacteria + Ni 01mM

Experimentos

Long

itud

(cm

)

Longitud radical Longitud del brote

Figura 5 Efecto de la presencia de Ni en la longitud del brote y la longitud radical de las

plantas de Cyperus elegans inoculadas con la rizobacteria XIII solubilizadora de fosfato

20

354 Determinacioacuten de la tolerancia a Cd Ni y Zn de C elegans en presencia de la rizobacteria XIII Una vez obtenidos los valores de la longitud del brote y la longitud radical se determinaron los

iacutendices de tolerancia y los de crecimiento los cuales se muestran en las siguientes tablas

(Tablas 13 y 14)

Tabla 13 Iacutendices de tolerancia a Cd Zn y Ni de Cyperus elegans IT

Experimento L Longitud radical ongitud del brote Bioensayo con Cd

001mM T 1772 0701 005mM T 056 0464 01mM T 0414 0275 001mM + B T 1636 0692 005mM + B T 0509 0392 01mM + B T 0208 0212 001mM TB 0726 0549 005mM TB 0229 0363 01mM TB 0169 0216 001mM + B TB 067 0542 005mM + B TB 0208 0307 01mM + B TB 0085 0166

Bioensayo con Ni 01mM T 1158 0698 05mM T 0 0 1mM T 0 0 01mM + B T 0841 0702 05mM + B T 0 0 1mM + B T 0 0 01mM TB 0474 0547 05mM TB 0 0 1mM TB 0 0 01mM + B TB 0344 055 05mM + B TB 0 0 1mM + B TB 0 0

Bioensayo con Zn 3mM T 1458 0868 4mM T 0591 0503 5mM T 0601 034 3mM + B T 1008 0779 4mM + B T 0449 0477 5mM + B T 0512 0369 3mM + B TB 0597 068 4mM + B TB 0242 0394 5mM + B TB 0246 0266 3mM + B TB 0413 0611 4mM + B TB 0184 0374 5mM + B TB 021 0289

Donde T = Testigo B = rizobacteria XIII TB = Testigo + rizobacteria XIII

21

Tabla 14 Porcentajes de crecimiento en presencia de Cd Zn y Ni de las plantas de Cyperus

elegans

Crecimiento Experimento L Longitud radical ongitud del brote

Bioensayo con Cd 001mM T 1772 701 005mM T 56 464 01mM T 414 275 001mM + B T 1636 692 005mM + B T 509 392 01mM + B T 208 212 001mM TB 726 549 005mM TB 229 363 01mM TB 169 216 001mM + B TB 67 542 005mM + B TB 208 307 01mM + B TB 85 166

Bioensayo con Ni 01mM T 1158 698 05mM T 0 0 1mM T 0 0 01mM + B T 841 702 05mM + B T 0 0 1mM + B T 0 0 01mM TB 474 547 05mM TB 0 0 1mM TB 0 0 01mM + B TB 344 55 05mM + B TB 0 0 1mM + B TB 0 0

Bioensayo con Zn 3mM T 1458 868 4mM T 591 503 5mM T 601 34 3mM + B T 1008 779 4mM + B T 449 477 5mM + B T 512 369 3mM + B TB 597 68 4mM + B TB 242 394 5mM + B TB 246 266 3mM + B TB 413 611 4mM + B TB 284 374 5mM + B TB 21 289

Donde T = Testigo B = rizobacteria XIII TB = Testgio + rizobacteria XIII

22

6 DISCUSIOacuteN DE RESULTADOS 61 Presencia de rizobacterias productoras de AIA en el crecimiento de Cynodon dactylon L La seleccioacuten de las cepas de rizobacterias aisladas del suelo contaminado con hidrocarburos

derivados del petroacuteleo se dio en funcioacuten de la cantidad de aacutecido indol aceacutetico producido que

estuvo relacionado con la concentracioacuten de triptofano en el medio de cultivo que es el

precursor de dicha fitohormona En condiciones del crecimiento de las rizobacterias en caldo

nutritivo la produccioacuten de AIA fue mayor en la rizobacteria III (3549 microg mL) seguido de la

rizobacteria II (3374 microg mL) y la rizobacteria I (2959 microg mL)

En los bioensayos de C dactylon L con las tres cepas en general el incremento en el

crecimiento de las plantas no fue mayor al de las plantas sin bacteria no obstante esto el

incremento en el crecimiento radical fue mayor en las plantas inoculadas con la rizobacteria II y

el crecimiento foliar se dio en mayor proporcioacuten bajo la presencia de la rizobacteria I

En esta comparacioacuten del crecimiento promovido por las cepas productoras de AIA la

rizobacteria III no presento un efecto promontorio del desarrollo en esta especie no obstante la

que produjo mas AIA in vitro En este ultimo punto cabe mencionar que en este caso no se

tuvo la adicioacuten de triptofano en el medio

611 Presencia de rizobacterias productoras de AIA y triptofano en el crecimiento de Cynodon dactylon L

En los bioensayos de C dactylon L con la adicioacuten de triptofano se mostroacute que la especie en

presencia del aminoaacutecido en cuanto al crecimiento radical no mostroacute un desarrollo mayor en las

plantas en la concentracioacuten de 2 y 5 mgL con respecto a las plantas sin triptofano no obstante

la respuesta en algunas de las plantas de dichos tratamientos en los ensayos con las

rizobacterias II y III si mostraron un incremento en la longitud radical esto pudo deberse a la

respuesta intriacutenseca de las especies de acuerdo con la seleccioacuten de las semillas empleadas

que de cualquier manera el tamantildeo radical alcanzado no fue significativo con respecto a las

plantas testigo

El crecimiento foliar de las plantas de C dactylon L bajo la presencia de triptofano a las

concentraciones de 2 y 5mg L tambieacuten no resulto mayor a las plantas sin triptofano La

inoculacioacuten de las semillas con las rizobacterias I II y III y la adicioacuten de triptofano en los

bioensayos dio como resultado que la presencia de triptofano como precursor de AIA diera

como respuesta un incremento en el crecimiento radical de las plantas inoculadas con la

rizobacteria III con la concentracioacuten de triptofano 5mg L y con la rizobacteria II con triptofano a

las concentraciones de 2 y 5mgL En cuanto al crecimiento foliar este se promovioacute bajo la

presencia de la rizobacteria III y la rizobacteria II tambieacuten con la concentracioacuten de triptofano de

5mg L

Ambos casos coinciden con la promocioacuten del crecimiento radical y foliar por las rizobacterias I

y II que se potencioacute con la presencia de triptofano a la concentracioacuten de 5mgL no obstante

23

que la respuesta con la rizobacteria III no fue evidente con su sola presencia el incremento en

la longitud radical y foliar fue mucho mayor que las plantas testigo cuando la concentracioacuten de

triptofano en el medio fue de 5mgL lo que favorecioacute la siacutentesis del AIA y que trajo como

consecuencia el incremento en el crecimiento de las plantas Tsavkelova et al (2005)

mencionan que este tipo de auxinas ademaacutes de estimular el crecimiento vegetal tambieacuten

estimulan el desarrollo de las poblaciones microbianas

De acuerdo con Baranzani et al (1999) el triptofano puede ser considerado como un inhibidor

del desarrollo vegetal si este se encuentra en altas concentraciones es por ello que la

respuesta ante las concentraciones de 2 y 5mgL para la planta inhibieron el desarrollo de C

dactylon L lo que se corrobora con el porcentaje de clorosis medido en las plantas sometidas

a estos tratamientos 5190 para la concentracioacuten de 2mgL y de 5204 para la

concentracioacuten de 5mgL de triptofano

612 Presencia de rizobacterias productoras de AIA y fenantreno en el crecimiento de Cynodon dactylon L

La presencia de fenantreno sobre las plantas de C dactylon L mostroacute que el crecimiento

radical de eacutestas no disminuyoacute a las concentraciones de 100 y 200mgL mientras que el

desarrollo foliar si se vio alterado en ambas concentraciones del contaminante lo que se

corroboroacute con los porcentajes medidos de clorosis 4519 en la concentracioacuten de 100mg L y

de 5985 en la de 200 mg L de fenantreno

Se ha mencionado que en algunas especies la presencia de fenantreno se ha considerado

como un anaacutelogo de algunas fitohormonas por su estructura en especial de giberelinas en

este caso de C dactylon L este mantenimiento del desarrollo radical pudiera estar

relacionado con este reconocimiento de la estructura quiacutemica del contaminante para dar dicha

respuesta de crecimiento ante la presencia de eacuteste

La inoculacioacuten de las rizobacterias tolerantes a fenantreno y la presencia del contaminante en

dos concentraciones mostroacute que las rizobacterias I y III promovieron el crecimiento radical de

esta especie bajo las dos concentraciones de fenantreno con una diferencia entre ellas muy

poco significativa mientras que el crecimiento radical de las plantas inoculadas con la

rizobacteria II a las dos concentraciones de fenantreno de manera muy significativa

comparada con las plantas testigo no asiacute el crecimiento foliar con esta rizobacteria fue mayor

comparado con la respuesta dada con las rizobacterias I y III pero menor a las plantas testigo

De lo anterior la presencia de las rizobacterias I II y III promovieron el crecimiento de las

plantas de C dactylon L y la tolerancia de estas a fenantreno lo que podriacutea estar asociado con

un efecto sineacutergico entre la planta y las bacterias (Sheng amp Gong 2006 Glick 2003) que

favoreciera su desarrollo ante la presencia del contaminante y aunque no se haya evaluado

quizaacute tambieacuten el favorecer la degradacioacuten de eacuteste en el medio (Huang et al 2004)

24

62 Presencia de la rizobacteria XIII sobre el crecimiento de C elegans La eleccioacuten de esta rizobacteria solubilizadora de fosfatos que se empleo para la inoculacioacuten de

semillas de C elegans y su bioensayo mostroacute que esta cepa promovioacute el crecimiento tanto

radical como foliar de las plantas Lo que evidencioacute la relacioacuten sineacutergica entre esta bacteria y la

especie vegetal considerada para estos bioensayos cabe mencionar tambieacuten que esta especie

proviene de un suelo contaminado con hidrocarburos derivados del petroacuteleo

621 Presencia de la rizobacteria XIII sobre el crecimiento de C elegans expuesta a Cadmio

El cadmio (Cd) es considerado un metal pesado que se libera al ambiente como resultado de

una gran variedad de actividades antropoceacutentricas No obstante que no es un elemento

esencial para las plantas este metal se absorbe por las raiacuteces y se transloca a las hojas en

muchas especies Por lo que altas concentraciones de eacuteste ocasionan toxicidad en las plantas

Generalmente causa dantildeos en las hojas produciendo clorosis y enrollamiento de las mismas

asiacute como tambieacuten una disminucioacuten en el crecimiento de las raiacuteces y el brote (Xu et al 2008)

La respuesta de C elegans ante la presencia de cadmio resultoacute muy poco tolerante a las

concentraciones de Cd empleadas en este caso el efecto fue inhibitorio a medida que se

incremento la concentracioacuten del metal con respecto a las plantas testigo sin metal

La presencia de la rizobacteria XIII sobre el crecimiento de las plantas de C elegans y cadmio

mostraron que esta cepa tolerante a las concentraciones de Cd probadas no mostroacute una

diferencia significativa tanto del crecimiento radical como del brote de las plantas con y sin

cadmio esto es que no hay un efecto promotor o protector aparente de esta cepa a la planta

ante la presencia del metal caso que no es comparable con otros que se reportan en la

literatura donde algunas bacterias promueven el crecimiento en otras especies vegetales como

Brassica juncea L y Brassica napus ante la presencia de cadmio (Sheng amp Xia 2006 Belimov

et al 2005)

622 Presencia de la rizobacteria XIII sobre el crecimiento de C elegans expuesta a

Zinc El Zinc es considerado como un micronutriente esencial para el crecimiento de las plantas ya

que es un constituyente vital de varias enzimas metaboacutelicas y su baja movilidad al translocarse

dentro de ellas sugiere la necesidad de este como una fuente constante de zinc para el oacuteptimo

desarrollo de las mismas (Saravan et al 2007)

El zinc se adiciona a las plantas a traveacutes de fertilizantes como sulfato de zinc que en los suelos

puede transformarse a formas insolubles dependiendo de las condiciones edaacuteficas de los

mismos Por ello se menciona que la solubilizacioacuten del zinc por microorganismos es un

proceso de suma importancia para el aporte a las plantas de este micronutriente (Di Simine et

al 1998 Fasim et al 2002)

25

La respuesta de C elegans ante la presencia de zinc mostroacute que tambieacuten en este caso al igual

que con cadmio el crecimiento tanto radical como foliar disminuyoacute a medida que se incrementoacute

la concentracioacuten de zinc en los bioensayos

Por lo que esta especie vegetal tampoco tolera estas concentraciones de zinc en el medio lo

que evidencia que un exceso del micronutriente ocasiona dantildeos en el desarrollo de eacutesta

Aquiacute tambieacuten la presencia de la rizobacteria XIII no causa un incremento en el desarrollo de

las plantas de C elegans expuestas a zinc ya que el crecimiento radical y foliar en general no

es diferente en forma significativa al obtenido por las plantas expuestas a zinc a las

concentraciones probadas de 3 4 y 5mM concentraciones a las que la rizobacteria XIII es

tolerante

Aquiacute se presenta al igual que con cadmio el mantenimiento en el crecimiento de las plantas de

C elegans atenuando el efecto de las concentraciones de ambos mentales a las cuales fueron

expuestas

623 Presencia de la rizobacteria XIII sobre el crecimiento de C elegans expuesta a Niquel

El niquel tambieacuten es considerado como un micronutriente esencial aunque hay quienes lo

consideran como un ultramicronutriente que se encuentra como centro activo de la ureasa y

como cofactor de una isoforma de una superoxido dismutasa (Kuumlpper amp Kroneck 2007) Dado

su muy bajo contenido de este metal en plantas la deficiencia de eacuteste es rara comparada con

el exceso causado por su presencia en suelos contaminados por metales pesados producto de

la actividad industrial

El exceso de niquel en el ambiente ocasiona un decremento en el contenido de clorofila

(Gajewska amp Sklodowska 2007) y en el crecimiento de las plantas (Boominanthan amp Doran

2002 Kovaacutečik et al 2008)

En C elegans de las concentraciones probadas de este metal el crecimiento solamente se dio

en la concentracioacuten mas baja la de 01mM las otras concentraciones seleccionadas para las

pruebas que mostraron ser las que toleroacute la rizobacteria XIII no fueron adecuadas para la

planta auacuten con la presencia de la rizobacteria De estos resultados se tiene que C elegans a

la uacutenica concentracioacuten en la que dio respuesta no presentoacute una inhibicioacuten del crecimiento

radical mientras que el crecimiento del brote si fue menor comparado con las plantas testigo

La presencia de la rizobacteria XIII no mostroacute un efecto de promocioacuten del crecimiento radical en

el experimento con 001mM de niquel comparado con el experimento de niacutequel solo y tambieacuten

no significativo en el crecimiento del brote con la presencia de la rizobacteria La concentracioacuten

de niacutequel probada aquiacute para C elegans y la inoculacioacuten de sus semillas con la rizobacteria XIII

no evidencioacute una promocioacuten de crecimiento notable quizaacute al igual que los otros dos metales

manteniendo el desarrollo de las plantas pero no su incremento como sucedioacute en lo reportado

por Burd et al (1998) con Brassica campestris y Lycopersicon esculentum y la bacteria

Kluyvera ascorbata y por Zaidi et al (2006) con Brassica juncea y la bacteria Bacillus subtilis

cepa SJ-101

26

7 CONCLUSIONES

Las rizobacterias I II y III productoras de AIA y tolerantes a fenantreno promovieron el

crecimiento radical y foliar de las plantas de Cynodon dactylon L en particular al crecer en

presencia de triptofano a la concentracioacuten de 5mgL e inoculadas con las rizobacterias I II y III

se promovioacute el crecimiento de eacutesta gramiacutenea

En el caso de la rizobacteria XIII solubilizadora de fosfato y tolerante a cadmio niacutequel y zinc

eacutesta promovioacute el crecimiento radical y foliar de las plantas de Cyperus elegans

Las plantas de Cyperus elegans crecidas en presencia de los metales cadmio niquel y zinc e

inoculadas con la rizobacteria XIII no mostraron una promocioacuten significativa del crecimiento de

eacutesta cyperaacutecea lo que sugiere que la respuesta ante la presencia de los metales estaacute

relacionada estrechamente tanto con la dosis y el tiempo de exposicioacuten de las plantas a los

contaminantes asiacute como con la tolerancia intriacutenseca de las especies vegetales

Finalmente la presencia de las rizobacterias I II y III promovieron el crecimiento de las plantas

de Cynodon dactylon L y la tolerancia de estas a fenantreno y para el caso de la presencia de

las rizobacteria XIII se mantuvo el crecimiento de las plantas de Cyperus elegans y la tolerancia

de eacutestas a los metales pesados probados lo que podriacutea estar asociado con un efecto sineacutergico

entre las plantas y la bacterias ante la presencia de los contaminantes

27

8 METAS El siguiente cronograma de avances muestra los avances reales alcanzados para cada meta durante el periacuteodo establecido que se reporta 81 CALENDARIO DE ACTIVIDADES (valoracioacuten de metas y su duracioacuten)

Programacioacuten de Actividades de Investigacioacuten Enero - Diciembre 2008

Nuacutemero de meta

Valor de cada

meta

Descripcioacuten de las actividades para cada meta

Ener

o

Febr

ero

Mar

zo

Abr

il

May

o

Juni

o

Julio

Ago

sto

Sept

iem

bre

Oct

ubre

Nov

iem

bre

Dic

iem

bre

1

15

Mantenimiento de las cepas bacterianas aisladas su identificacioacuten molecular y determinacioacuten de su tolerancia a metales pesados y a un contaminante orgaacutenico

X

X

X

2

15

Evaluacioacuten de la produccioacuten de aacutecido indol aceacutetico asiacute como tambieacuten su capacidad de solubilizacioacuten de fosfato inorgaacutenico de las cepas bacterianas seleccionadas

X

X

X

3

30

Evaluacioacuten del crecimiento y la tolerancia que confieren las rizobacterias identificadas productoras de auxinas inoculadas en las dos especies de pastos ante la presencia de un hidrocarburo policiacuteclico aromaacutetico como el fenantreno

X

X

X

X

X

4

30

Evaluacioacuten del crecimiento y la tolerancia que confieren las rizobacterias identificadas solubilizadoras de fosfato inoculadas en las dos especies de pastos ante la presencia de metales pesados

X

X

X

X

X

5

10

Anaacutelisis y comparacioacuten de los resultados obtenidos y concluir con estos bioensayos si la inoculacioacuten con este tipo de rizobacterias promotoras de crecimiento vegetal confirieron proteccioacuten a las especies de pastos seleccionadas y si son recomendables para su posible aplicacioacuten en procesos de fitoremediacioacuten

X

X

X

Porcentaje total de avance en el periacuteodo reportado Enero ndash Diciembre del 2008 100

9 IMPACTO DE LA INVESTIGACIOacuteN DESARROLLADA

Los resultados obtenidos en esta investigacioacuten a nivel baacutesico continuacutean siendo importantes para

el conocimiento del manejo de especies silvestres endeacutemicas como herramientas para la remocioacuten

de contaminantes orgaacutenicos seguacuten su potencial

Esta etapa de la investigacioacuten (periacuteodo 2008) se realizoacute ahora la investigacioacuten con enfoque entre

la relacioacuten planta-microorganismo que de manera muy clara y concreta evidencioacute la importancia de

estos manejos en su conjunto para ayudar a favorecer el crecimiento y la tolerancia de las

especies vegetales ante la presencia de contaminantes sean inorgaacutenicos u orgaacutenicos Se continuacutea

con el anaacutelisis de los resultados obtenidos de esta etapa para complementar la informacioacuten

obtenida y continuar con el anaacutelisis de un mayor espectro de especies vegetales y de la naturaleza

de las rizobacterias que se asocien a eacutestas que permitan el conocimiento de mecanismos baacutesicos

asociados con la fitoremediacioacuten y las respuestas fisioloacutegicas de las plantas ante los

contaminantes La caracterizacioacuten o aislamiento de este grupo de rizobacterias representa una

ventaja considerable en los procesos de remocioacuten de contaminantes inorgaacutenicos debido al doble

papel que estariacutean desempentildeando como promotoras de crecimiento vegetal e induciendo la

tolerancia a metales pesados en este tipo de especies

2910 FORMACIOacuteN DE RECURSOS HUMANOS Y SUBPRODUCTOS OBTENIDOS DEL PROYECTO DE INVESTIGACIOacuteN Se anota a continuacioacuten la relacioacuten de los subproductos obtenidos del Proyecto de Investigacioacuten

durante el periacuteodo de Enero-Diciembre 2008

Clave del subproducto Descripcioacuten Documento que avala

22 Formacioacuten de Recursos Humanos

23 Servicio Social Alumnos dentro del Programa PROGRAMAS DE EDUCACION PARA LA ENCB Nuacutemero de Registro de Servicio Social 02 690a 8668 y dentro del Proyecto de Investigacioacuten ldquoEstudio de rizobacterias promotoras del crecimiento vegetal y su participacioacuten como fitoprotectoras en presencia de contaminantes orgaacutenicos e inorgaacutenicosrdquo alumnas Labra Cardoacuten Daniela Ramiacuterez Meacutendez Cinthya

Rojas Contreras Adriana

Constancia de Asesoriacutea de

Servicio Social emitida por el

Jefe del Departamento de

Servicio Social y Prestaciones

del IPN

De la alumna Labra Cardoacuten Daniela cuyo Tiacutetulo de la Tesis es ldquoDeterminacioacuten del efecto de la presencia de bacterias promotoras del crecimiento vegetal sobre el desarrollo de dos especies de cyperaacuteceas y la tolerancia de estas a metales pesadosrdquo

Registro de Tesis de la alumna

24Tesis Profesional

De la alumna Rojas Contreras Adriana cuyo Tiacutetulo de la Tesis es ldquoPromocioacuten del crecimiento vegetal de dos especies de cyperaacuteceas por rizobacterias productoras de fitohormonas e induccioacuten de tolerancia a hidrocarburos aromaacuteticos policiacuteclicos (PAHrsquos) un posible mecanismo asociado para la fitoremediacioacutenrdquo

Registro de Tesis de la alumna

30

Clave del subproducto Descripcioacuten Documento que avala

3 Difusioacuten de la Investigacioacuten

-Rojas-Contreras A Guerrero-Zuacutentildeiga LA Rodriacuteguez- Dorantes A Fito-tolerancia a fenantreno en presencia de triptofano 3deg Congreso de Ecotoxicologiacutea y Quiacutemica Ambiental (AMEQA) Facultad de Ciencias UNAM Meacutexico DF Abril 2008

-Labra-Cardoacuten D Guerrero-Zuacutentildeiga LA Rodriacuteguez-Dorantes Evaluacioacuten de la fito-tolerancia de dos especies a metales pesados 3deg Congreso de Ecotoxicologiacutea y Quiacutemica Ambiental (AMEQA) Facultad de Ciencias UNAM Meacutexico DF Abril 2008

Resumen de la memoria y constancia

de participacioacuten

Nacional

-Campos Gutieacuterrez Adriana Rodriacuteguez Dorantes Angeacutelica Guerrero Zuacutentildeiga Angeacutelica y Montes Villafaacuten Silvano Efecto de la produccion de acido indolacetico de tres rizobacterias aisladas de un suelo contaminado con hidrocarburos derivados del petroacuteleo sobre la germinacioacuten de Lens esculenta XXXVI Congreso Nacional de Microbiologiacutea Morelia Michoacaacuten Junio 2008

-Labra Cardoacuten Daniela Guerrero Zuacutentildeiga Angeacutelica Rodriacuteguez Dorantes Angeacutelica y Montes Villafaacuten Silvano Evaluacioacuten de la tolerancia a metales pesados de Cyperus elegans inoculada con una rizobacteria solubilizadora de fosfato XXXVI Congreso Nacional de Microbiologiacutea Morelia Michoacaacuten Junio 2008

-Rojas Contreras Adriana Guerrero Zuacutentildeiga Angeacutelica Rodriacuteguez Dorantes Angeacutelica y Montes Villafaacuten Silvano Evaluacioacuten del crecimiento y la tolerancia a fenantreno de plantas de Cynodon dactylon inoculadas con tres rizobacterias aisladas de un suelo contaminado con hidrocarburos derivados del petroacuteleo XXXVI Congreso Nacional de Microbiologiacutea Morelia Michoacaacuten Junio 2008

Resumen de la memoria y constancia

de participacioacuten

Internacional

-Rodriacuteguez-Dorantes Angeacutelica Labra-Cardoacuten Daniela Guerrero-Zuacutentildeiga Angeacutelica Montes-Villafaacuten Silvano Growth response and tolerance to heavy metals of two swamp species inoculated with a plant

growth-promoting rhizobacteria Third International Meeting on Environmental

Carta de aceptacioacuten

y constancia de participacioacuten

31

Biotechnology and Engineering Palma de Mallorca Espantildea Septiembre del 2008

-Guerrero-Zuacutentildeiga A Rojas-Contreras A Rodriacuteguez-Dorantes A Montes-Villafaacuten S Efect of two phytohormone producer rhizobacteria on the bermuda grass growth response and tolerance to phenanthrene Third International Meeting on Environmental Biotechnology and Engineering Palma de Mallorca Espantildea Septiembre del 2008

32

11 Bibliografiacutea consultada Abou-Shanab RA Ghozlan H Ghanem K amp Noawad H 2005 Behavior of bacterial

populations isolated from rhizosphere of Diplachne fusca dominant in industrial sites World

Journal of Microbiology amp Biotechnology 21 1095-1101

Almerich A L 2008 Introduccioacuten a las cespitosas 2008 Disponible en

httpwwwnavarromontescommanualaspxman=22

Baath E 1989 Effects of heavy metals in soil on microbial processes and population Water Air

Soil Pollut 47 375-379

Baranzani O amp JI Friedman1999 Is IAA the major root growth factor secreted from plant

growth-mediating bacteria Journal of Chemical Ecology 252397-2406

Belimov AA N Hontzeas VISafronova SV Demchinskaya G Piluzza S Bullitta amp BR

Glick 2005 Cadmiumndashtolerant plant growth-promoting bacteria associated with the roots of

Indian mustard (Brassica juncea L Czern) Soil Biology and Biochemistry 37 241-250

Boominathan R amp PM Doran 2002 Ni-induced oxidative stress in roots of the Ni

hyperaccumulator Allisum bertolonii New Phytol 156 205-215

Burd GI DG Dixon amp BR Glick 1998 A plant growth-promoting bacterium that decreases

nickel toxicity in seedlings Applied and Environmental Microbiology 64 3663-3668

Campos G A Guerrero Z A Rodriacuteguez D A Montes V S 2007 Evaluacioacuten de la

produccioacuten de aacutecido indol aceacutetico de rizobacterias aisladas de un suelo contaminado con

hidrocarburos derivaos del petroacuteleo y su aplicacioacuten en fitoremediacioacuten 2ordm taller Internacional de

Biotecnologiacutea y 2ordm Encuentro Internacional de Energiacuteas Alternativas Pachuca Hidalgo Meacutexico

Di Simine CD JA Sayer amp GM Gadd 1998 Solubilization of zinc phosphate by a strain of

Pseudomonas fluorescens isolated from a forest soil Biol Fertil Soils 28 87-94

Fasim F H Ahmed R Parsons amp GM Gadd 2002 Solubilization of zinc salts by a bacterium

isolated from the air environment of a tannery FEMS Microbiol Lett 213 1-6

Gajewska E amp M Sklodowska 2007 Relations between tocopherol chlorophyll and lipid

peroxides contents in shoots of Ni-treated wheat J Plant Physiol 164 364-366

33

Glick B R 2003 Phytoremediation synergistic use of plants and bacteria to clean up the

environment Biotechnology Advances 21383-393

Huang XD Y El-Alawi DM Penrose BRGlick amp BM Greenberg 2004 A multi-process

phytoremediation system for removal of polycyclic aromatic hydrocarbons from contaminated

soils Environmental Pollution 130 465-476

Kovaacutečik J B Klejdus J Kadukovaacute amp M Bačkor 2008 Physiology of Matricaria chamomilla

exposed to nickel excess Ecotoxicology and Environmental Safety doi 101016jecoenv200712013

Kuumlpper H amp PMH Kroneck 2007 Nickel in the environment and its role in the metabolism of

plants and cyanobacteria En Sigel A H Siegel amp RKO Sigel (eds) Metal Ions in Life

Sciences Vol2 Willey New York pp 31-62

McCutcheon SC Schnoor J L 2003 Phytoremediation trasformation and control of

contaminants Wiley-InterScience

Saravan VS M Madhaiyan amp M Thangaraju 2007 Solubilization of zinc compounds by the

diazotrophic plant growth promoting bacterium Gluconacetobacter diazotrophicus

Chemosphere 66 1794-1798

Sheng XF amp JX Gong 2006 Increased degradation of phenanthrene in soil by

Pseudomonas sp GF3 in the presence of wheat Soil Biology and Biochemstry 38 2587-2592

Sheng XF amp JJ Xia 2006 Imrpovement of rape (Brassica napus) plant growth and cadmium

uptake by cadmium-resistant bacteria Chemosphere 64 1036-1042

Olivares S E1989Paquete de disentildeos experimentales FAUNL Versioacuten 14 Facultad de

Agronomiacutea UANL Mariacuten NL Meacutexico

Ramiacuterez M C 2007 Participacioacuten de rizobacterias solubilizadoras de fosfato en la induccioacuten

del crecimiento y tolerancia a metales pesados en dos especies vegetales Proyecto de

titilacioacuten Laboratorio de Fisiologiacutea Vegetal del Departamento de Botaacutenica en la Escuela

Nacional de Ciencias Bioloacutegicas

Sabry SA HA Ghozlan DM Abou-Zeid 1997 Metal tolerance and antibiotic resistant

paterns of a bacterial population isolated from sea water Journal of Applied Microbiology 82

245-252

34

Tsavkelova EA S Y Klimova TA Cherdyntseva amp AI Netrusov2006 Microbial producers

of plant growth stimulators and their practical use a review Applied Biochemistry and

Microbiology 42117-126

Weisburg W G Barns S M Pelletier DA amp Lane DJ 1991 16 Ribosomal DNA Amplification

for Phulogenetic Study Journal of Bacteriology 131697-703

Wilkins DA 1978 The measurement of tolerance to edaphic factors by means of root growth

New Phytologist 80 623-633

Xu P J Zou Q Meng J Zou W Jiang amp D Liu 2008 Effects of Cd2+ on seedling growth of

garlic (Allium sativum L) and selected physiological and biochemical characters Bioresource

Technology doi 101016jbiortech200711073

Zaidi S Usmami S Singh BR amp Musarrat J 2006 Significancce of Bacillus subtilis strain SJ-

101 as a bioinoculant for concurrent plant grown promotion and nickel accumulation in Brassica

juncea Chemosphere 64 991-997

  • INSTITUTO POLITEacuteCNICO NACIONAL
    • COORDINACION GENERAL DE POSGRADO E INVESTIGACION
      • Evaluacioacuten del crecimiento y la tolerancia que confieren las rizobacterias identificadas solubilizadoras de fosfato inoculadas en las dos especies de pastos ante la presencia de metales pesados
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3

Se realizoacute una prueba raacutepida para determinar la actividad de la enzima L-alanina-

aminopeptidasa por medio del kit de diagnostico BioFix reg Aminopeptidasa in vitro

Diagnostikum con esta prueba tambieacuten se puede obtener la caracteriacutestica del Gram de los

microorganismos Para la determinacioacuten de la presencia de la actividad de la enzima de las

rizobacterias aisladas se colocaron 02 mL de agua destilada a tres tubos de ensaye

pequentildeos y se obtuvo una colonia aislada de cada una de las cepas bacterianas se utilizaron

como control positivo cepas de Azospirillum sp y Escherichia coli Las colonias aisladas de

cada cepa se resuspendieron en los tubos hasta obtener una suspensioacuten opalescente evidente

inmediatamente se sumergieron totalmente las tiras reactivas (la zona de reaccioacuten contiene

como sustancias reactivas L-alanina-4-nitroanilida y sustancias tampoacuten) de prueba en las

suspensiones correspondientes y se incubaron por 15 minutos en bantildeo Maria a 37ordmC si

durante la incubacioacuten hay un cambio de color a amarillo de la suspensioacuten la prueba es positiva

para la aminopeptidasa y para la de caracteriacutestica Gram la prueba es negativa si la

suspensioacuten es incolora la prueba es negativa para la aminopeptidasa y el Gram es positivo

Tambieacuten se determinoacute la actividad de la enzima citocromo-oxidasa con las tiras reactivas del

kit de diagnostico BioFix reg Oxidasa in vitro Diagnostikum Se tomoacute una colonia aislada de

cada una de las rizobacterias y se extendieron en la zona de reaccioacuten como control oxidasa

positiva se uso la cepa de Azospirillum sp y como control oxidasa negativo una cepa de

Escherichia coli Despueacutes de un minuto la prueba es positiva si da una coloracioacuten azul a azul-

violaacutecea en la zona de reaccioacuten y es una prueba negativa si no hay coloracioacuten en la zona de

reaccioacuten

Para la identificacioacuten del geacutenero de las rizobacterias aisladas se llevo acabo la amplificacioacuten

de gen ribosomal 16S con los iniciadores universales fD1 y rD1 iniciadores disentildeados para

amplificar casi todo el gen ribosomal 16S de 1500 pb (Weisburg et al 1991) La amplificacioacuten

se llevo a cabo usando el regulador proporcionado por el fabricante 50 ng de DNA genoacutemico

200 mM de dNTPs 3 mM de Mg++ 50 pmol de cada iniciador y 25 U de Taq polimerasa en un

volumen final de 100 microL Los productos de la amplificacioacuten de PCR fueron separados por

electroforesis en geles de agarosa al 2 y tentildeidos con bromuro de etidio

212 Caracterizacioacuten de las bacterias con capacidad de produccioacuten de fitohormonas anaacutelisis cuantitativo La evaluacioacuten cuantitativa de la produccioacuten de aacutecido indol aceacutetico de las rizobacterias aisladas

se realizoacute como sigue

Se emplearon tubos de ensaye con tapoacuten de rosca de 20mL de capacidad con 49mL de caldo

nutritivo con las siguientes concentraciones de L-triptofano 1 2 y 5mgmL y una serie de tubos

con caldo nutritivo sin L-triptofano como control se inocularon los tubos con 01mL de un

inoacuteculo bacteriano ajustado a una densidad oacuteptica de 05 (10-7-10-8 UFCmL) medido a 550nm

por espectroscopia Se incubaron los tubos por 96 horas a 28degC como control se manejaron

tubos inoculados y no inoculados para su comparacioacuten

4

Despueacutes de su incubacioacuten se centrifugaron los cultivos a 3000 rpm por 30 minutos a 25ordmC y

se cuantificoacute el contenido de auxinas como equivalentes de AIA por anaacutelisis espectral

Esta cuantificacioacuten de AIA se realizoacute mezclando en un tubo 1mL del sobrenadante de los

cultivos bacterianos mezclado con 2mL de reactivo de Salkowski se dejoacute a temperatura

ambiente por 20 minutos y el desarrollo de la coloracioacuten rosada indicoacute la produccioacuten de AIA que

se cuantificoacute leyendo su absorbancia a 535nm e interpolando en un a curva tipo de AIA a partir

de una concentracioacuten patroacuten de 5mM

La caracterizacioacuten de las bacterias productoras de AIA in vitro se categorizoacute en 3 grupos

principales bajas productoras de auxinas (de 1 a 10 ugmL de AIA) medianas productoras (de

11 a 20 ugmL de AIA) y altas productoras de AIA (de 21 a 30 ugmL de AIA)

213 Caracterizacioacuten de las bacterias con capacidad de solubilizacioacuten de fosfato anaacutelisis cualitativo y cuantitativo La caracterizacioacuten de las bacterias aisladas con capacidad de solubilizacioacuten de fosfato

inorgaacutenico de las cepas aisladas del suelo contaminado con hidrocarburos derivados del

petroacuteleo se realizoacute primero de manera cualitativa con la siembra por picadura en placas con

medio para solubilizadoras de fosfato con fosfato tricaacutelcico y roca fosfoacuterica con azul de

bromofenol por duplicado cada cepa La evidencia de la solubilizacioacuten de fosfato se dioacute por la

zona formada por la solubilizacioacuten del fosfato insoluble la aparicioacuten de halos amarillos por el

vire del azul de bromofenol alrededor de las UFC Se incubaron las placas a 28degC por 7 a 11

diacuteas hasta observar la aparicioacuten del halo La evaluacioacuten cuantitativa de la solubilizacioacuten de

fosfato de las cepas seleccionadas y reactivadas en el medio de agar nutritivo y medio para

solubilizadoras de fosfato para la cuantificacioacuten de foacutesforo soluble para medir la cantidad de

fosfato liberado al medio se realizoacute como sigue

Se emplearon matraces Erlenmeyer de 50mL de capacidad con 25mL de medio para

solublizadoras de fosfato se inocularon los matraces con 1mL de un inoacuteculo bacteriano

ajustado a una densidad oacuteptica de 05 (10-7-10-8 UFCmL) medido a 550nm por espectroscopia

Se incubaron los matraces por 15 diacuteas a 28degC en agitacioacuten (100 rpm) como control se

manejaron matraces inoculados y no inoculados para su comparacioacuten Despueacutes de su

incubacioacuten se tomaron 10mL de los cultivos que se centrifugaron a 10000 rpm por

30 minutos para sedimentar bacterias y foacutesforo inorgaacutenico

Se midioacute en el sobrenadante el pH y el fosfato soluble liberado al medio se cuantificoacute tomando

una aliacutecuota de 04mL del sobrenadante que se mezcloacute con 1mL de aacutecido cloromoliacutebdico y

150μL de aacutecido cloroestanoso el volumen se llevoacute a 5mL totales con agua destilada y se leyoacute

la absorbancia del color azul desarrollado a 600nm y la cantidad de fosfato liberado se

determinoacute considerando una curva de calibracioacuten con KH2PO4

5

22 Caracterizacioacuten de la tolerancia a contaminantes orgaacutenicos e inorgaacutenicos de las bacterias promotoras del crecimiento vegetal seleccionadas

221 Determinacioacuten de la tolerancia de las rizobacterias seleccionadas productoras de AIA a fenantreno Para la determinacioacuten de la tolerancia de las rizobacterias productoras de AIA a fenantreno Se

sembroacute por extensioacuten en placa 01 mL de la suspensioacuten rizobacteriana de 10-13 X 108

UFCmL de las rizobacterias seleccionadas por su capacidad de produccioacuten AIA (Campos

2007) La siembra se realizoacute por el meacutetodo de extensioacuten en placa sobre agar nutritivo

suplementado con fenantreno con las concentraciones de 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90

100 150 200 y 250 mgL de fenantreno a partir de una solucioacuten stock de 500 mg 20 mL de

etanol se sembroacute por duplicado y se incuboacute a 28 ordmC por 48 hrs Despueacutes de la incubacioacuten se

realizoacute la cuenta total de las colonias crecidas de cada una de las concentraciones para

obtener las unidades formadoras de colonias por mililitro (UFCmL)

222 Determinacioacuten de la concentracioacuten miacutenima inhibitoria (CMI) a metales pesados de las rizobacterias seleccionadas solubilizadoras de fosfato

Para determinar la tolerancia de las rizobacterias solubilizadoras seleccionadas se evaluoacute su

tolerancia a los siguientes metales pesados Cd Ni y Zn con las siguientes sales 3CdSO4 bull

8H2O NiSO4 bull 2H2O y ZnCl2 para preparar soluciones patroacuten a una concentracioacuten de 05M y

01M

La determinacioacuten de la CMI se realizoacute preparando un inoculo bacteriano de 128 x 108 UFCmL

de cada rizobacteria solubilizadora de fosfato a partir de un crecimiento bacteriano de 3 diacuteas

Se sembroacute por extensioacuten en placa con un inoacuteculo de 01mL de la suspensioacuten bacteriana

placas con agar nutritivo con el suplemento de cada metal en un intervalo de concentraciones

por separado de la siguiente manera

Metal Concentracioacuten (mM)

Cd 01 02 03 04 05 10 50 10 y 15 mM

Ni 01 05 10 20 30 40 50 10 y 15 mM

Zn 01 05 10 20 30 40 50 10 y 15 mM

Dada la disparidad de los resultados en los que las concentraciones de los metales son toacutexicos

para los microorganismos (Abou-Shanab et al 2005 Baath 1989) la eleccioacuten de las

concentraciones de los iones se dio de acuerdo a los ensayos reportados en la literatura Las

UFC se contaron despueacutes de incubar a 28degC por 72 diacuteas y la tolerancia a los metales se

registroacute como positiva por la presencia de colonias en la superficie del medio en la placa

6

La concentracioacuten maacutes baja que inhibioacute el crecimiento bacteriano completamente se definioacute

como la CMI Seguacuten Sabry et al (1997) para el propoacutesito de considerar como organismos

metal resistentes aquellas cepas que no se inhibieron a la concentracioacuten de 1mM de Cd Ni y

Zn son clasificadas como metal resistentes

23 Establecimiento de bioensayos para la evaluacioacuten de la posible fitoproteccioacuten que den las bacterias promotoras del crecimiento vegetal seleccionadas ante la presencia de contaminantes orgaacutenicos e inorgaacutenicos

231 Evaluacioacuten de la promocioacuten del crecimiento vegetal y la determinacioacuten de la tolerancia a fenantreno

Parte del material vegetal utilizado se obtuvo a partir de la limpieza y seleccioacuten de semillas de

la especie de pasto Cyperus elegans provenientes del pantano de Santa Alejandrina ubicado

en Minatitlaacuten Veracruz el cual es un sitio contaminado con hidrocarburos derivados del

petroacuteleo) y Cynodon dactylon L obtenida comercialmente y la cual se a reportado como

tolerante a la presencia de contaminantes de naturaleza inorgaacutenica y orgaacutenica (Almerich 2008

McCutcheon amp Schnoor 2003) Para la evaluacioacuten de la promocioacuten del crecimiento vegetal de Cynodon dactylon L se

establecieron los cultivos hidropoacutenicos en frascos de vidrio con tapa magenta con

25 mL de medio mineral que conteniacutean las siguientes sales 020M NH4H2PO4 050M NH4NO3

115M Ca(NO3)2 026M CaCl2 020M MgCl26H2O 020M Mg(NO3)26H2O 040M

MgSO4 7H2O 020M KH2PO4 120M KNO3 050M K2SO4 0040M FeCl36H2O 12 x 10-2M

H3BO3 12 x 10-4M CuCl2H2O 23 x 10-3M ZnCl2 44 x 10-4M MnCl24H2O 6 x 10-6M

Na2MoO4H2O EDTA y FeSO47H2O con un pH 6 y con la adicioacuten de agar bacterioloacutegico al 6

(medio mineral blando)

Las cepas seleccionadas productoras de AIA se resuspendieron en 5 mL de agua destilada

esteacuteril para obtener un inoacuteculo de 46 x 106 UFCmL Con las suspensiones se inocularon 20

semillas Cynodon dactylon L previamente desinfestadas con 10 mL de alcohol absoluto por

tres minutos y con 10 mL de hipoclorito de sodio al 10 y enjuagando cinco veces con agua

destilada esteacuteril) por 30 minutos tambieacuten se embebieron 20 semillas de Cynodon dactylon L

(previamente desinfestadas) en agua destilada esteacuteril por 30 minutos antes de colocarlas

sobre la superficie del medio mineral blando

Al mismo tiempo se evaluoacute el indicio a la tolerancia que confieren las cepas de rizobacterianas

productoras de AIA al incrementar el crecimiento vegetal con y sin la adicioacuten del fenantreno

(100 y 200 mgL) y con la adicioacuten de L-triptofano (2 y 5 mgL) para la induccioacuten de la siacutentesis de

AIA

Los tratamientos de medio mineral blando adicionado con fenantreno y triptofano realizados

para la evaluacioacuten de la promocioacuten vegetal y la tolerancia a fenantreno se describen en la

Tabla 1

7

Tabla 1 Tratamientos realizados para evaluar la promocioacuten vegetal y la tolerancia a

fenantreno

Tratamientos con Fenantreno y Triptofano

P PB P 100F PB 100F P 200F PB 200F P 2T PB 2T P 5T PB 5T

Donde

P = Semilla de Cynodon dactylon L

PB = Semilla de Cynodon dactylon L maacutes el inoculo de las rizobacterias productoras de AIA

(I II y III respectivamente)

2T = 2 mgL de L-Trp

5T = 5 mgL de L-Trp

100F = 100 mgL de Fenantreno

200F = 200 mgL de Fenantreno

La siembra de las semillas en el medio mineral blando y con los tratamientos se realizaron bajo

condiciones de esterilidad y los cultivos con el material seminal se mantuvieron en un cuarto

de incubacioacuten bajo condiciones controladas de temperatura (+- 36ordmC) y fotoperiacuteodo (1212)

por 28 diacuteas Los ensayos se realizaron por triplicado

Una vez concluido el tiempo de incubacioacuten de los cultivos se extrajeron las plaacutentulas crecidas

para medicioacuten de la longitud foliar y la longitud radical (paraacutemetros convencionales) Con estos

resultados se calculoacute el iacutendice de tolerancia a fenantreno (IT) (Burd et al 1998 Wilkins 1978)

con la expresioacuten

RLCF

IT = --------------- RLSF

Donde

RLCF es la longitud radical de las plaacutentulas que crecieron en presencia de fenantreno y RLSF es

la longitud radical de las plaacutentulas crecidas en ausencia de fenantreno

El Iacutendice de Tolerancia tambieacuten puede expresarse como el iacutendice de la longitud del brote de las

plantas que crecieron en presencia y ausencia de fenantreno

232 Evaluacioacuten de la promocioacuten del crecimiento vegetal y la determinacioacuten de la tolerancia a metales pesados De la misma manera que para los ensayos con las rizobacterias productoras de AIA los

ensayos bioloacutegicos para el ensayo con metales pesados consideroacute el empleo de una

8

rizobacteria solubilizadora de fosfato seleccionada la cepa XIII por su alta capacidad para

solubilizar fosfatos y su tolerancia a metales pesados probada y a partir del crecimiento en

placa se obtuvo un inoacuteculo de 355 x 107 UFCmL en agua destilada esteacuteril Se tomaron 5mL de

la suspensioacuten bacteriana que se emplearon para inocular las semillas de los pastos que

previamente fueron desinfestadas

La desinfestacioacuten de las semillas de los pastos de Cyperus elegans se realizo colocaacutendolas en

alcohol al 70 durante 3 minutos hipoclorito de sodio al 10 durante 5 minutos y 5 enjuagues

con agua destilada esteacuteril durante 2 minutos Las semillas se sumergieron por 30 minutos en la

suspensioacuten bacteriana y en agua destilada esteacuteril antes de colocarlas sobre la superficie del

medio de cultivo

Se evaluoacute al mismo tiempo el indicio de la tolerancia que confirieron estas cepas al

incrementar el crecimiento vegetal bajo la presencia de los metales pesados seleccionados

(Cd Ni y Zn) a las concentraciones seleccionadas despueacutes del ensayo de la tolerancia de las

rizobacterias con experimentos con y sin la adicioacuten de los contaminantes (Tabla 2)

Los cultivos con el material seminal se mantuvieron bajo condiciones controladas en un cuarto

de incubacioacuten +- 36degC y fotoperiacuteodo (1212) por 45 diacuteas para Cyperus elegans y Echinochloa

sp y para Cynodon dactylon L por 28 diacuteas El ensayo se realizoacute por triplicado

Despueacutes del tiempo de incubacioacuten la evaluacioacuten del crecimiento de las plaacutentulas se realizoacute por

el paraacutemetro convencional que fue la medicioacuten de la longitud radical y del brote Los resultados

obtenidos se consideraron para la determinacioacuten del iacutendice de tolerancia (IT) (Burd et al

1998 Wilkins 1978) por la expresioacuten

IT = RLm RLc

donde

RLm es la longitud radical de las plaacutentulas que crecieron en presencia del metal especiacutefico

adicionado

RLc es la longitud radical de las plaacutentulas crecidas en ausencia del metal

Los resultados obtenidos del IT con valor de 10 indican que no se inhibioacute el crecimiento de las

plantas en el tratamiento en presencia del metal pesado pero un valor de 01 de IT indica que

el crecimiento de las plantas fue inhibido y que la planta crecioacute el 10 con respecto al control

Todos los valores de IT se multiplicaron por 100 para obtener porcentajes de crecimiento

siendo maacutes faacutecil la comparacioacuten de los diferentes tratamientos en presencia del metal pesado

9

Tabla 2 Experimentos realizados con los cultivos hidropoacutenicos para los tres pastos utilizados Cyperus elegans

Experimentos Significado

S Semillas

SB Semilla + bacteria

S + Cd 001mM Semillas + Cd 001mM

S + Cd 005mM Semillas + Cd 005mM

S + Cd 01mM Semillas + Cd 01mM

SB + Cd 001mM Semillas + bacteria + Cd 001mM

SB+ Cd 005mM Semillas + bacteria + Cd 005mM

SB + Cd 01mM Semillas + bacteria + Cd 01mM

S + Ni 01mM Semillas + Ni 01mM

S + Ni 05mM Semillas + Ni 05mM

S + Ni 1mM Semillas + Ni 1mM

SB + Ni 01mM Semillas + bacteria + Ni 01mM

SB+ Ni 05mM Semillas + bacteria + Ni 05mM

SB + Ni 1mM Semillas + bacteria + Ni 1mM

S + Zn 3mM Semillas + Zn 3mM

S + Zn 4mM Semillas + Zn 4mM

S + Zn 5mM Semillas + Zn 5mM

SB + Zn 3mM Semillas + bacteria + Zn 3mM

SB+ Zn 4mM Semillas + bacteria + Zn 4mM

SB + Zn 5mM Semillas + bacteria + Zn 5mM

24 Anaacutelisis estadiacutestico de los resultados A todos los resultados obtenidos se les aplicoacute un anaacutelisis de varianza (ANOVA) y prueba de

Tukey-Kramer de Comparacioacuten Muacuteltiple empleando el paquete estadiacutestico GraphPad Instat

V203 y el paquete estadiacutestico de Disentildeos Experimentales FAUANLver14 (Olivares 1989)

3 Resultados 31 Caracterizacioacuten e identificacioacuten de las rizobacterias aisladas del suelo contaminado con hidrocarburos derivados del petroacuteleo Se presentan a continuacioacuten los resultados de la caracterizacioacuten de la cepa XIII solubilizadora

de fosfatos que se realizoacute mediante la observacioacuten de la morfologiacutea microscoacutepica por el meacutetodo

de tincioacuten de Gram y los resultados de la presencia de la actividad de las enzimas L-alanina-

aminopeptidasa y citocromooxidasa mediante el kit de diagnoacutesticos (Tabla 3)

10

Tabla 3 Caracterizacioacuten de la cepa XIII

Microorganismo

Gram Morfologiacutea

microscoacutepica

Aminopeptidasa

Oxidasa

Azospirilum sp - Bacilo + +

Escherichia coli - Bacilo corto + -

Cepa XIII

+ Bacilo con

esporas

- -

La morfologiacutea macroscoacutepica de las rizobacterias I II y III seleccionadas como productoras de

AIA se muestra en la Tabla 4

Tabla 4 Caracteriacutesticas de la morfologiacutea microscoacutepica de las rizobacterias productoras de AIA

I II y III

Caracteriacutestica Rizobacteria I Rizobacteria II Rizobacteria III

Tamantildeo (mm) 8 5 7

Forma ovalada ovoide circular

Color beige beige claro crema

Borde irregular entero crenado

Elevacioacuten plana convexa plana plana

Superficie lisa lisa lisa

Aspecto huacutemeda huacutemeda huacutemeda

Consistencia suave suave suave

Produccioacuten de pigmento no no no

Luz reflejada brillante brillante brillante

Luz transmitida opaca translucida opaca

Los resultados de la determinacioacuten de la presencia de la actividad enzimaacutetica de la L-alanina-

aminopeptidasa de las rizobacterias I II y III y las cepas control se muestran en la Tabla 5

Tabla 5 Actividad de la enzima L- alanina (Kit Biofix reg)

Aminopeptidasa Gram

Azospirilum sp + -

Escherichia coli + -

Cepa I - +

Cepa II - +

Cepa III - +

11

De la determinacioacuten de la presencia de la actividad de la enzima citocromooxidasa los

resultados se muestran en la Tabla 6

Tabla 6 Actividad de la enzima citocromooxidasa (Kit Biofix reg)

Oxidasa

Azospirilum sp +

Escherichia coli -

Cepa I -

Cepa II -

Cepa III -

Los resultados del anaacutelisis molecular mostraron que las cepas aisladas y seleccionadas de

acuerdo con la capacidad de solubilizacioacuten de fosfato y produccioacuten de AIA determinaron un

porcentaje alto de homologiacutea con cepas del geacutenero Bacillus sp para todas las cepas Los

resultados moleculares de la secuenciacioacuten del gen amplificado

32 Reactivacioacuten de las cepas seleccionadas aisladas de un suelo contaminado con hidrocarburos derivados del petroacuteleo identificacioacuten de las cepas de RPCV productoras de aacutecido indol aceacutetico (AIA) De la reactivacioacuten de una coleccioacuten de 23 cepas que se obtuvieron de un suelo contaminado

con hidrocarburos derivados de petroacuteleo las rizobacterias I II III IV VII y XII se seleccionaron

por ser cepas productoras de aacutecido indol aceacutetico

La seleccioacuten e identificacioacuten de las rizobacterias promotoras del crecimiento vegetal

productoras de aacutecido indol aceacutetico (rizobacterias I II III IV VII y XII) se realizo por meacutetodo

colorimeacutetrico y cualitativo de Salkowski

La seis cepas productoras de AIA dieron la reaccioacuten positiva en el papel Whatman

inmediatamente despueacutes de la adicioacuten del reactivo de Salkowski los halos de color rosa-rojizo

pusieron en evidencia la produccioacuten de esta auxina al observarse los halos en las posicioacuten que

teniacutean las colonias de cepas bacterianas

321 Determinacioacuten de la produccioacuten del AIA en presencia de L-triptofano de las rizobacterias I II III IV VII y XII (Campos 2007) Los resultados obtenidos de la determinacioacuten de la produccioacuten del aacutecido indol aceacutetico de las

rizobacterias I II III IV VII y XII fue muy similar para todas ellas ya que a mayor

concentracioacuten de L-triptofano mayor es la produccioacuten de AIA esto se muestra en el Graacutefico 1

12

CEPAS I II III IV VII XII

0

10

20

30

40

50

CEPA I CEPA II CEPA III CEPA IV CEPA VII CEPA XII

Experimentos

ugm

L AI

A Testigo 1mgL2mgL5mgL

Graacutefico 1 Produccioacuten de AIA de las rizobacterias productoras de AIA a diferentes

concentraciones de L-triptofano Se observa que todas las cepas tienen mayor produccioacuten de la

auxina a la concentracioacuten de 5 mgL de triptofano

Como se muestra en la Grafica 1 las rizobacterias I II y III son las mejores productoras de AIA

con 2 y 5 mgL de triptofano por lo que se seleccionaron para realizar los bioensayos con

Cynodon dactylon L y el contaminante orgaacutenico

322 Determinacioacuten de la tolerancia de las rizobacterias productoras de AIA a fenantreno La respuesta a la tolerancia de las rizobacterias productoras de aacutecido indol aceacutetico

(rizobacterias I II III IV VIIR y XII) a fenantreno fueron similares el crecimiento bacteriano fue

masivo en todas las concentraciones probadas

33 Reactivacioacuten de las cepas seleccionadas aisladas de un suelo contaminado con hidrocarburos derivados del petroacuteleo rizobacterias solubilizadoras de fosfatos Se muestran a continuacioacuten los resultados visuales de la medicioacuten cualitativa de la

solubilizacioacuten de fosfato de las rizobacterias seleccionadas en la Tabla 7 se presenta de

manera cualitativa (+ -) la capacidad de solubilizar fosfato de las cepas aisladas

13

Tabla 7 Capacidad de solubilizacioacuten de fosfato de dos fuentes inorgaacutenicas por las

rizobacterias promotoras del crecimiento vegetal

Fuente de fosfato inorgaacutenico Rizobacteria

Ca(HPO4)2 Roca Fosfoacuterica

I +++ +++

VI + +

VIIA + +

IX + +

XIII ++ ++

XXII ++++ ++++

331 Determinacioacuten de la Concentracioacuten Miacutenima Inhibitoria (CMI) a metales pesados de las rizobacterias solubilizadoras de fosfato seleccionadas Se determinoacute la CMI (Tabla 8) de las rizobacterias solubilizadoras de fosfato seleccionadas I

XIII y XXII ya que fueron las que presentaron mayor capacidad de solubilizacioacuten de fosfatos

Encontraacutendose en general un efecto en gradiente ya que hubo disminucioacuten del crecimiento

bacteriano al incrementarse la concentracioacuten del metal

Tabla 8 Determinacioacuten de la Concentracioacuten Miacutenima Inhibitoria (CMI) de Cd Ni y Zn sobre el crecimiento de las rizobacterias solubilizadoras de fosfato seleccionadas

Concentracioacuten Miacutenima Inhibitoria

Zn

Rizobacteria 01mM 05mM 1mM 2mM 3mM 4mM 5mM 10mM 15mM

I + + + + + + + ~ ~

XIII + + + + + + + ~ ~

XXII + + + + + + + ~ ~

Ni

01mM 05mM 1mM 2mM 3mM 4mm 5mM 10mM 15mM

I + + + ~ ~ ~ ~ ~ ~

XIII + + + ~ ~ ~ ~ ~ ~

XXII + + + ~ ~ ~ ~ ~ ~

Cd 01mM 02mM 03mM 04mM 05mM 1mm 5mM 10mM 15mM

I + ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~

XIII + ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~

XXII + ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~

+ Crecimiento ~ No hay crecimiento

14

332 Seleccioacuten de la rizobacteria solubilizadora de fosfato y las concentraciones de Cd Ni y Zn para los bioensayos con los pastos A las cepas seleccionadas por su respuesta ante la presencia de contaminantes se les

determinoacute su capacidad de solubilizacioacuten de fosfato de manera cualitativa (Ramiacuterez 2007)

obtenieacutendose los siguientes resultados (Figura 1)

Roca fosfoacuterica

82

64

5 526

0123456789

10

Mediosinocular

Cepa I Cepa XIII Cepa XXII

Cepas

mg

L PO

4

Fosfato monobasico de calcio

358

4346

1441368

0

10

20

30

40

50

60

Mediosinocular

Cepa I Cepa XIII Cepa XXII

Cepasm

gL

PO4

Figura 1 Cantidad de fosfato soluble en el medio de cultivo de las rizobacterias solubilizadoras

de fosfato seleccionadas crecidas en medio con 1)Roca fosfoacuterica y 2) Fosfato monobaacutesico de

calcio

La cepa seleccionada por su capacidad de solubilizar fosfato y por tener mayor velocidad de

crecimiento fue la cepa XIII

Las concentraciones de los metales para realizar los bioensayos con los pastos se muestran

en la Tabla 9 Quedando las concentraciones de Zn 3mM 4mM y 5mM que fueron los uacuteltimas

concentraciones en las cuales la bacteria no fue inhibida en su crecimiento para el caso de los

demaacutes metales se considero el mismo criterio de emplear las concentraciones para Ni de

01mM 05mM y 1mM y para Cd de 001mM 005mM y 01mM

Tabla 9 Concentraciones seleccionadas de los metales Zn Ni Cd para los bioensayos con los pastos

Concentracioacuten de los metales Zn Ni Cd

Rizobacteria

CMI Bioensayos CMI Bioensayos CMI Bioensayos

XIII 5mM 3 4 5mM 1mM 01 05 1mM 01mM 001 005 01mM

15

34 Evaluacioacuten de la promocioacuten del crecimiento vegetal de Cynodon dactylon L y la determinacioacuten de su tolerancia a fenantreno La clorosis de las plaacutentulas de Cynodon dactylon L con y sin la adicioacuten de la rizobacteria

productora de AIA crecidas en presencia de fenantreno y triptofano se describe mejor en la

Tabla 10 donde se comparan los porcentajes de la clorosis que se presentan las plaacutentulas de

Cynodon dactylon L en presencia de las tres rizobacterias I II y III respectivamente

Tabla10 Comparacioacuten de los porcentajes de clorosis observados en Cynodon dactylon L con

la adicioacuten de las rizobacterias I II y III crecidas en fenantreno y triptofano

de clorosis Cynodon

dactylon L Cynodon

dactylon L con la rizobacteria I

Cynodon dactylon L con la rizobacteria II

Cynodon dactylon L con la

rizobacteria III Medio mineral 0 0 0 0 100 mgL de Fenantreno

4519 160 3703 500

200 mgL de Fenantreno

5985 3809 4722 7959

2 mgL de Triptofano

5190 1250 4918 2121

5 mgL de Triptofano

5204 100 5836 2187

De los valores obtenidos se observa que no hubo clorosis en las plaacutentulas de Cynodon

dactylon L crecidas en medio mineral blando con las rizobacterias I II y III mientras que las

plaacutentulas que crecieron con y sin adicioacuten de eacutestas con 100 mgL de fenantreno tienen menor

porcentaje de clorosis que las que teniacutean con 200 mgL del contaminante Para los valores del

porcentaje de clorosis de las plaacutentulas crecidas con triptofano se mostraron que este es menor

en los experimentos con 2 mgL que con 5 mgL de triptofano

341 Determinacioacuten del Iacutendice de Tolerancia (IT) de las plantas de Cynodon dactylon L crecidas con fenantreno Se calculoacute el Iacutendice de Tolerancia a fenantreno y los resultados se muestran en la Tabla 11

16

Tabla 11 Comparacioacuten de los Iacutendices de tolerancia a fenantreno de las plaacutentulas de Cynodon

dactylon L inoculadas con las rizobacterias I II y III productoras de AIA

Donde T = Testigo Fen = Fenantreno Trp = Triptofano y Bac = Rizobacterias I II y Ill

Iacutendice de tolerancia (IT) Longitud Foliar Longitud Radical

Experimentos Cepa I Cepa II Cepa III Cepa I Cepa II Cepa III 100 FenT 1245 0119 0535 0691 0603 0977 200 FenT 0453 0084 0166 067 0585 078

2 trp 100 FenT 0881 0165 0406 0113 0545 0096 2 trp 200 FenT 0621 0157 0318 0096 0499 011 100 Fen BacT 0991 0119 059 0881 0603 098 200 Fen BacT 0606 0069 0268 0654 054 0813

100 Fen BacTB 0527 0091 084 1009 0766 1179 200 Fen BacTB 0323 0052 0381 075 0685 0977

100 Fen BacT100F 0796 1 1103 1275 1 1002 200 Fen BacT200F 1338 0813 1609 0997 0923 1041

El valor del Iacutendice de Tolerancia igual a 10 indica que el crecimiento de las plantas en

presencia de fenantreno con respecto al crecimiento de las plantas sin fenantreno no se

inhibioacute mientras que un valor del Iacutendice de Tolerancia igual a 01 indica que el crecimiento de

las plantas con fenantreno se inhibe en un 10 con respecto al crecimiento de las plantas sin

fenantreno

342 Determinacioacuten del de crecimiento de las plantas de Cynodon dactylon L crecidas con las rizobacterias fenantreno y triptofano Se muestran a continuacioacuten los resultados del crecimiento radical y foliar de las plantas de

Cynodon dactylon L expresado como de crecimiento obtenido bajo la presencia de

rizobacterias I II y III de triptofano 2 y 5 mgL y de fenantreno 100 y 200 mgL en la Tabla 12

35 Evaluacioacuten de la promocioacuten del crecimiento vegetal a metales pesados de Cyperus elegans en presencia de la rizobacteria XIII solubilizadora de fosfatos La evaluacioacuten del crecimiento de las plaacutentulas se realizoacute por el paraacutemetro convencional que fue

la medicioacuten de la longitud radical y del brote en presencia de la rizobacteria XIII sin y con el

metal y a continuacioacuten se muestran los resultados obtenidos (Figura 2)

17

Tabla 12 Comparacioacuten de los de crecimiento de las plantas de Cynodon dactylon L crecidas con la presencia de las rizobacterias I II y III productoras de AIA fenantreno y triptofano

de crecimiento Longitud Foliar Longitud Radical Experimentos

cepa I Cepa II Cepa III cepa I Cepa II Cepa III

BacT 1877 1308 703 872 788 872 100 FenT 1245 119 535 691 603 977 200 FenT 453 84 166 67 585 78

2 TrpT 967 1106 595 106 715 109 5 TrpT 904 619 1164 94 576 939

2 trp 100 FenT 881 165 406 113 545 96 2 trp 200 FenT 621 157 318 96 499 11 5 trp 100 FenT 621 131 369 96 443 84 5 trp 200 FenT 559 92 325 118 531 92 100 Fen BacT 991 119 59 881 603 98 200 Fen BacT 606 69 268 654 54 813

2 Trp BacT 194 1186 582 94 562 11 5 Trp BacT 151 1053 958 9 365 111

100 Fen BacT 527 91 84 1009 766 1179 200 Fen BacT 323 52 381 75 685 977 100 Fen BacT 796 100 1103 1275 100 1002 100 Fen BacT 338 813 1609 997 923 1041 2 Trp BacT 636 906 0828 107 713 132 5 Trp BacT 613 805 1362 103 463 1335 2 Trp BacT 1235 1072 0978 879 785 1006 5 Trp BacT 1272 17 0822 957 633 1181

0

1

2

3

4

5

6

7

8

Longitud radical Longitud del brote

Long

itud

(cm

)

Testigo Bacteria XIII

Figura 2 Efecto de la presencia de la rizobacteria XIII en la longitud del brote y la longitud radical de

Cyperus elegans sin la presencia de los metales

18

351 Evaluacioacuten del crecimiento de C elegans en presencia de Cadmio y la rizobacteria XIII

A continuacioacuten se presentan los resultados del crecimiento de la raiacutez y del brote de las plantas

de C elegans inoculadas con la rizobacteria XIII en presencia de Cadmio a diferentes

concentraciones (Figura 3) donde se observa que en presencia de la rizobacteria XIII se

mantiene el crecimiento en la concentracioacuten de 001mM de Cd mientras que en las

concentraciones de 005 y 01mM de Cd el crecimiento en presencia de la rizobacteria

disminuye

0

1

2

3

4

5

6

7

8

Test

igo

Bac

teria

XIII

Cd

001

mM

Bac

teria

+ C

d0

01m

M

Cd

005

M

Bac

teria

+ C

d0

05m

M

Cd

01m

M

Bac

teria

+ C

d0

1mM

Experimentos

Long

itud

(cm

)

Longitud radical Longitud del brote Figura 3 Efecto de la presencia de Cd en la longitud del brote y la longitud radical de las

plantas de Cyperus elegans inoculadas con la rizobacteria XIII solubilizadora de fosfato

352 Evaluacioacuten del crecimiento de C elegans en presencia de Zinc y la rizobacteria XIII Se presentan a continuacioacuten los resultados del crecimiento de la raiacutez y del brote de las plantas

de C elegans inoculadas con la rizobacteria XIII en presencia de Zinc a diferentes

concentraciones (Figura 4) observaacutendose que en presencia de la rizobacteria XIII se mantiene

el crecimiento en la concentracioacuten de 4mM de Zn mientras que a la concentracioacuten de 5mM de

Zn el crecimiento del brote se ve favorecido en presencia de la rizobacteria XIII

19

0

1

2

3

4

5

6

7

8

Test

igo

Bac

teria

XIII

Zn 3

mM

Bac

teria

+Zn

3m

M

Zn 4

mM

Bac

teria

+Zn

4m

M

Zn 5

mM

Bac

teria

+Zn

5m

M

Experimentos

Long

itud

(cm

)

Longitud radical Longitud del brote

Figura 4 Efecto de la presencia de Zn en la longitud del brote y la longitud radical de las

plantas de Cyperus elegans inoculadas con la rizobacteria XIII solubilizadora de fosfato

353 Evaluacioacuten del crecimiento de C elegans en presencia de Niquel y la rizobacteria XIII

Se presentan a continuacioacuten los resultados del crecimiento obtenidos de la raiacutez y del brote de

las plantas de C elegans inoculadas con la rizobacteria XIII en presencia de Niquel a diferentes

concentraciones (Figura 5) teniendo como resultado un efecto maacutes toacutexico en presencia de

este metal ya que solo se tolero una concentracioacuten observaacutendose que se mantiene el

crecimiento en la concentracioacuten de 01mM de Niquel en la parte del brote

0

1

2

3

4

5

6

7

8

Testigo Bacteria XIII Ni 01mM Bacteria + Ni 01mM

Experimentos

Long

itud

(cm

)

Longitud radical Longitud del brote

Figura 5 Efecto de la presencia de Ni en la longitud del brote y la longitud radical de las

plantas de Cyperus elegans inoculadas con la rizobacteria XIII solubilizadora de fosfato

20

354 Determinacioacuten de la tolerancia a Cd Ni y Zn de C elegans en presencia de la rizobacteria XIII Una vez obtenidos los valores de la longitud del brote y la longitud radical se determinaron los

iacutendices de tolerancia y los de crecimiento los cuales se muestran en las siguientes tablas

(Tablas 13 y 14)

Tabla 13 Iacutendices de tolerancia a Cd Zn y Ni de Cyperus elegans IT

Experimento L Longitud radical ongitud del brote Bioensayo con Cd

001mM T 1772 0701 005mM T 056 0464 01mM T 0414 0275 001mM + B T 1636 0692 005mM + B T 0509 0392 01mM + B T 0208 0212 001mM TB 0726 0549 005mM TB 0229 0363 01mM TB 0169 0216 001mM + B TB 067 0542 005mM + B TB 0208 0307 01mM + B TB 0085 0166

Bioensayo con Ni 01mM T 1158 0698 05mM T 0 0 1mM T 0 0 01mM + B T 0841 0702 05mM + B T 0 0 1mM + B T 0 0 01mM TB 0474 0547 05mM TB 0 0 1mM TB 0 0 01mM + B TB 0344 055 05mM + B TB 0 0 1mM + B TB 0 0

Bioensayo con Zn 3mM T 1458 0868 4mM T 0591 0503 5mM T 0601 034 3mM + B T 1008 0779 4mM + B T 0449 0477 5mM + B T 0512 0369 3mM + B TB 0597 068 4mM + B TB 0242 0394 5mM + B TB 0246 0266 3mM + B TB 0413 0611 4mM + B TB 0184 0374 5mM + B TB 021 0289

Donde T = Testigo B = rizobacteria XIII TB = Testigo + rizobacteria XIII

21

Tabla 14 Porcentajes de crecimiento en presencia de Cd Zn y Ni de las plantas de Cyperus

elegans

Crecimiento Experimento L Longitud radical ongitud del brote

Bioensayo con Cd 001mM T 1772 701 005mM T 56 464 01mM T 414 275 001mM + B T 1636 692 005mM + B T 509 392 01mM + B T 208 212 001mM TB 726 549 005mM TB 229 363 01mM TB 169 216 001mM + B TB 67 542 005mM + B TB 208 307 01mM + B TB 85 166

Bioensayo con Ni 01mM T 1158 698 05mM T 0 0 1mM T 0 0 01mM + B T 841 702 05mM + B T 0 0 1mM + B T 0 0 01mM TB 474 547 05mM TB 0 0 1mM TB 0 0 01mM + B TB 344 55 05mM + B TB 0 0 1mM + B TB 0 0

Bioensayo con Zn 3mM T 1458 868 4mM T 591 503 5mM T 601 34 3mM + B T 1008 779 4mM + B T 449 477 5mM + B T 512 369 3mM + B TB 597 68 4mM + B TB 242 394 5mM + B TB 246 266 3mM + B TB 413 611 4mM + B TB 284 374 5mM + B TB 21 289

Donde T = Testigo B = rizobacteria XIII TB = Testgio + rizobacteria XIII

22

6 DISCUSIOacuteN DE RESULTADOS 61 Presencia de rizobacterias productoras de AIA en el crecimiento de Cynodon dactylon L La seleccioacuten de las cepas de rizobacterias aisladas del suelo contaminado con hidrocarburos

derivados del petroacuteleo se dio en funcioacuten de la cantidad de aacutecido indol aceacutetico producido que

estuvo relacionado con la concentracioacuten de triptofano en el medio de cultivo que es el

precursor de dicha fitohormona En condiciones del crecimiento de las rizobacterias en caldo

nutritivo la produccioacuten de AIA fue mayor en la rizobacteria III (3549 microg mL) seguido de la

rizobacteria II (3374 microg mL) y la rizobacteria I (2959 microg mL)

En los bioensayos de C dactylon L con las tres cepas en general el incremento en el

crecimiento de las plantas no fue mayor al de las plantas sin bacteria no obstante esto el

incremento en el crecimiento radical fue mayor en las plantas inoculadas con la rizobacteria II y

el crecimiento foliar se dio en mayor proporcioacuten bajo la presencia de la rizobacteria I

En esta comparacioacuten del crecimiento promovido por las cepas productoras de AIA la

rizobacteria III no presento un efecto promontorio del desarrollo en esta especie no obstante la

que produjo mas AIA in vitro En este ultimo punto cabe mencionar que en este caso no se

tuvo la adicioacuten de triptofano en el medio

611 Presencia de rizobacterias productoras de AIA y triptofano en el crecimiento de Cynodon dactylon L

En los bioensayos de C dactylon L con la adicioacuten de triptofano se mostroacute que la especie en

presencia del aminoaacutecido en cuanto al crecimiento radical no mostroacute un desarrollo mayor en las

plantas en la concentracioacuten de 2 y 5 mgL con respecto a las plantas sin triptofano no obstante

la respuesta en algunas de las plantas de dichos tratamientos en los ensayos con las

rizobacterias II y III si mostraron un incremento en la longitud radical esto pudo deberse a la

respuesta intriacutenseca de las especies de acuerdo con la seleccioacuten de las semillas empleadas

que de cualquier manera el tamantildeo radical alcanzado no fue significativo con respecto a las

plantas testigo

El crecimiento foliar de las plantas de C dactylon L bajo la presencia de triptofano a las

concentraciones de 2 y 5mg L tambieacuten no resulto mayor a las plantas sin triptofano La

inoculacioacuten de las semillas con las rizobacterias I II y III y la adicioacuten de triptofano en los

bioensayos dio como resultado que la presencia de triptofano como precursor de AIA diera

como respuesta un incremento en el crecimiento radical de las plantas inoculadas con la

rizobacteria III con la concentracioacuten de triptofano 5mg L y con la rizobacteria II con triptofano a

las concentraciones de 2 y 5mgL En cuanto al crecimiento foliar este se promovioacute bajo la

presencia de la rizobacteria III y la rizobacteria II tambieacuten con la concentracioacuten de triptofano de

5mg L

Ambos casos coinciden con la promocioacuten del crecimiento radical y foliar por las rizobacterias I

y II que se potencioacute con la presencia de triptofano a la concentracioacuten de 5mgL no obstante

23

que la respuesta con la rizobacteria III no fue evidente con su sola presencia el incremento en

la longitud radical y foliar fue mucho mayor que las plantas testigo cuando la concentracioacuten de

triptofano en el medio fue de 5mgL lo que favorecioacute la siacutentesis del AIA y que trajo como

consecuencia el incremento en el crecimiento de las plantas Tsavkelova et al (2005)

mencionan que este tipo de auxinas ademaacutes de estimular el crecimiento vegetal tambieacuten

estimulan el desarrollo de las poblaciones microbianas

De acuerdo con Baranzani et al (1999) el triptofano puede ser considerado como un inhibidor

del desarrollo vegetal si este se encuentra en altas concentraciones es por ello que la

respuesta ante las concentraciones de 2 y 5mgL para la planta inhibieron el desarrollo de C

dactylon L lo que se corrobora con el porcentaje de clorosis medido en las plantas sometidas

a estos tratamientos 5190 para la concentracioacuten de 2mgL y de 5204 para la

concentracioacuten de 5mgL de triptofano

612 Presencia de rizobacterias productoras de AIA y fenantreno en el crecimiento de Cynodon dactylon L

La presencia de fenantreno sobre las plantas de C dactylon L mostroacute que el crecimiento

radical de eacutestas no disminuyoacute a las concentraciones de 100 y 200mgL mientras que el

desarrollo foliar si se vio alterado en ambas concentraciones del contaminante lo que se

corroboroacute con los porcentajes medidos de clorosis 4519 en la concentracioacuten de 100mg L y

de 5985 en la de 200 mg L de fenantreno

Se ha mencionado que en algunas especies la presencia de fenantreno se ha considerado

como un anaacutelogo de algunas fitohormonas por su estructura en especial de giberelinas en

este caso de C dactylon L este mantenimiento del desarrollo radical pudiera estar

relacionado con este reconocimiento de la estructura quiacutemica del contaminante para dar dicha

respuesta de crecimiento ante la presencia de eacuteste

La inoculacioacuten de las rizobacterias tolerantes a fenantreno y la presencia del contaminante en

dos concentraciones mostroacute que las rizobacterias I y III promovieron el crecimiento radical de

esta especie bajo las dos concentraciones de fenantreno con una diferencia entre ellas muy

poco significativa mientras que el crecimiento radical de las plantas inoculadas con la

rizobacteria II a las dos concentraciones de fenantreno de manera muy significativa

comparada con las plantas testigo no asiacute el crecimiento foliar con esta rizobacteria fue mayor

comparado con la respuesta dada con las rizobacterias I y III pero menor a las plantas testigo

De lo anterior la presencia de las rizobacterias I II y III promovieron el crecimiento de las

plantas de C dactylon L y la tolerancia de estas a fenantreno lo que podriacutea estar asociado con

un efecto sineacutergico entre la planta y las bacterias (Sheng amp Gong 2006 Glick 2003) que

favoreciera su desarrollo ante la presencia del contaminante y aunque no se haya evaluado

quizaacute tambieacuten el favorecer la degradacioacuten de eacuteste en el medio (Huang et al 2004)

24

62 Presencia de la rizobacteria XIII sobre el crecimiento de C elegans La eleccioacuten de esta rizobacteria solubilizadora de fosfatos que se empleo para la inoculacioacuten de

semillas de C elegans y su bioensayo mostroacute que esta cepa promovioacute el crecimiento tanto

radical como foliar de las plantas Lo que evidencioacute la relacioacuten sineacutergica entre esta bacteria y la

especie vegetal considerada para estos bioensayos cabe mencionar tambieacuten que esta especie

proviene de un suelo contaminado con hidrocarburos derivados del petroacuteleo

621 Presencia de la rizobacteria XIII sobre el crecimiento de C elegans expuesta a Cadmio

El cadmio (Cd) es considerado un metal pesado que se libera al ambiente como resultado de

una gran variedad de actividades antropoceacutentricas No obstante que no es un elemento

esencial para las plantas este metal se absorbe por las raiacuteces y se transloca a las hojas en

muchas especies Por lo que altas concentraciones de eacuteste ocasionan toxicidad en las plantas

Generalmente causa dantildeos en las hojas produciendo clorosis y enrollamiento de las mismas

asiacute como tambieacuten una disminucioacuten en el crecimiento de las raiacuteces y el brote (Xu et al 2008)

La respuesta de C elegans ante la presencia de cadmio resultoacute muy poco tolerante a las

concentraciones de Cd empleadas en este caso el efecto fue inhibitorio a medida que se

incremento la concentracioacuten del metal con respecto a las plantas testigo sin metal

La presencia de la rizobacteria XIII sobre el crecimiento de las plantas de C elegans y cadmio

mostraron que esta cepa tolerante a las concentraciones de Cd probadas no mostroacute una

diferencia significativa tanto del crecimiento radical como del brote de las plantas con y sin

cadmio esto es que no hay un efecto promotor o protector aparente de esta cepa a la planta

ante la presencia del metal caso que no es comparable con otros que se reportan en la

literatura donde algunas bacterias promueven el crecimiento en otras especies vegetales como

Brassica juncea L y Brassica napus ante la presencia de cadmio (Sheng amp Xia 2006 Belimov

et al 2005)

622 Presencia de la rizobacteria XIII sobre el crecimiento de C elegans expuesta a

Zinc El Zinc es considerado como un micronutriente esencial para el crecimiento de las plantas ya

que es un constituyente vital de varias enzimas metaboacutelicas y su baja movilidad al translocarse

dentro de ellas sugiere la necesidad de este como una fuente constante de zinc para el oacuteptimo

desarrollo de las mismas (Saravan et al 2007)

El zinc se adiciona a las plantas a traveacutes de fertilizantes como sulfato de zinc que en los suelos

puede transformarse a formas insolubles dependiendo de las condiciones edaacuteficas de los

mismos Por ello se menciona que la solubilizacioacuten del zinc por microorganismos es un

proceso de suma importancia para el aporte a las plantas de este micronutriente (Di Simine et

al 1998 Fasim et al 2002)

25

La respuesta de C elegans ante la presencia de zinc mostroacute que tambieacuten en este caso al igual

que con cadmio el crecimiento tanto radical como foliar disminuyoacute a medida que se incrementoacute

la concentracioacuten de zinc en los bioensayos

Por lo que esta especie vegetal tampoco tolera estas concentraciones de zinc en el medio lo

que evidencia que un exceso del micronutriente ocasiona dantildeos en el desarrollo de eacutesta

Aquiacute tambieacuten la presencia de la rizobacteria XIII no causa un incremento en el desarrollo de

las plantas de C elegans expuestas a zinc ya que el crecimiento radical y foliar en general no

es diferente en forma significativa al obtenido por las plantas expuestas a zinc a las

concentraciones probadas de 3 4 y 5mM concentraciones a las que la rizobacteria XIII es

tolerante

Aquiacute se presenta al igual que con cadmio el mantenimiento en el crecimiento de las plantas de

C elegans atenuando el efecto de las concentraciones de ambos mentales a las cuales fueron

expuestas

623 Presencia de la rizobacteria XIII sobre el crecimiento de C elegans expuesta a Niquel

El niquel tambieacuten es considerado como un micronutriente esencial aunque hay quienes lo

consideran como un ultramicronutriente que se encuentra como centro activo de la ureasa y

como cofactor de una isoforma de una superoxido dismutasa (Kuumlpper amp Kroneck 2007) Dado

su muy bajo contenido de este metal en plantas la deficiencia de eacuteste es rara comparada con

el exceso causado por su presencia en suelos contaminados por metales pesados producto de

la actividad industrial

El exceso de niquel en el ambiente ocasiona un decremento en el contenido de clorofila

(Gajewska amp Sklodowska 2007) y en el crecimiento de las plantas (Boominanthan amp Doran

2002 Kovaacutečik et al 2008)

En C elegans de las concentraciones probadas de este metal el crecimiento solamente se dio

en la concentracioacuten mas baja la de 01mM las otras concentraciones seleccionadas para las

pruebas que mostraron ser las que toleroacute la rizobacteria XIII no fueron adecuadas para la

planta auacuten con la presencia de la rizobacteria De estos resultados se tiene que C elegans a

la uacutenica concentracioacuten en la que dio respuesta no presentoacute una inhibicioacuten del crecimiento

radical mientras que el crecimiento del brote si fue menor comparado con las plantas testigo

La presencia de la rizobacteria XIII no mostroacute un efecto de promocioacuten del crecimiento radical en

el experimento con 001mM de niquel comparado con el experimento de niacutequel solo y tambieacuten

no significativo en el crecimiento del brote con la presencia de la rizobacteria La concentracioacuten

de niacutequel probada aquiacute para C elegans y la inoculacioacuten de sus semillas con la rizobacteria XIII

no evidencioacute una promocioacuten de crecimiento notable quizaacute al igual que los otros dos metales

manteniendo el desarrollo de las plantas pero no su incremento como sucedioacute en lo reportado

por Burd et al (1998) con Brassica campestris y Lycopersicon esculentum y la bacteria

Kluyvera ascorbata y por Zaidi et al (2006) con Brassica juncea y la bacteria Bacillus subtilis

cepa SJ-101

26

7 CONCLUSIONES

Las rizobacterias I II y III productoras de AIA y tolerantes a fenantreno promovieron el

crecimiento radical y foliar de las plantas de Cynodon dactylon L en particular al crecer en

presencia de triptofano a la concentracioacuten de 5mgL e inoculadas con las rizobacterias I II y III

se promovioacute el crecimiento de eacutesta gramiacutenea

En el caso de la rizobacteria XIII solubilizadora de fosfato y tolerante a cadmio niacutequel y zinc

eacutesta promovioacute el crecimiento radical y foliar de las plantas de Cyperus elegans

Las plantas de Cyperus elegans crecidas en presencia de los metales cadmio niquel y zinc e

inoculadas con la rizobacteria XIII no mostraron una promocioacuten significativa del crecimiento de

eacutesta cyperaacutecea lo que sugiere que la respuesta ante la presencia de los metales estaacute

relacionada estrechamente tanto con la dosis y el tiempo de exposicioacuten de las plantas a los

contaminantes asiacute como con la tolerancia intriacutenseca de las especies vegetales

Finalmente la presencia de las rizobacterias I II y III promovieron el crecimiento de las plantas

de Cynodon dactylon L y la tolerancia de estas a fenantreno y para el caso de la presencia de

las rizobacteria XIII se mantuvo el crecimiento de las plantas de Cyperus elegans y la tolerancia

de eacutestas a los metales pesados probados lo que podriacutea estar asociado con un efecto sineacutergico

entre las plantas y la bacterias ante la presencia de los contaminantes

27

8 METAS El siguiente cronograma de avances muestra los avances reales alcanzados para cada meta durante el periacuteodo establecido que se reporta 81 CALENDARIO DE ACTIVIDADES (valoracioacuten de metas y su duracioacuten)

Programacioacuten de Actividades de Investigacioacuten Enero - Diciembre 2008

Nuacutemero de meta

Valor de cada

meta

Descripcioacuten de las actividades para cada meta

Ener

o

Febr

ero

Mar

zo

Abr

il

May

o

Juni

o

Julio

Ago

sto

Sept

iem

bre

Oct

ubre

Nov

iem

bre

Dic

iem

bre

1

15

Mantenimiento de las cepas bacterianas aisladas su identificacioacuten molecular y determinacioacuten de su tolerancia a metales pesados y a un contaminante orgaacutenico

X

X

X

2

15

Evaluacioacuten de la produccioacuten de aacutecido indol aceacutetico asiacute como tambieacuten su capacidad de solubilizacioacuten de fosfato inorgaacutenico de las cepas bacterianas seleccionadas

X

X

X

3

30

Evaluacioacuten del crecimiento y la tolerancia que confieren las rizobacterias identificadas productoras de auxinas inoculadas en las dos especies de pastos ante la presencia de un hidrocarburo policiacuteclico aromaacutetico como el fenantreno

X

X

X

X

X

4

30

Evaluacioacuten del crecimiento y la tolerancia que confieren las rizobacterias identificadas solubilizadoras de fosfato inoculadas en las dos especies de pastos ante la presencia de metales pesados

X

X

X

X

X

5

10

Anaacutelisis y comparacioacuten de los resultados obtenidos y concluir con estos bioensayos si la inoculacioacuten con este tipo de rizobacterias promotoras de crecimiento vegetal confirieron proteccioacuten a las especies de pastos seleccionadas y si son recomendables para su posible aplicacioacuten en procesos de fitoremediacioacuten

X

X

X

Porcentaje total de avance en el periacuteodo reportado Enero ndash Diciembre del 2008 100

9 IMPACTO DE LA INVESTIGACIOacuteN DESARROLLADA

Los resultados obtenidos en esta investigacioacuten a nivel baacutesico continuacutean siendo importantes para

el conocimiento del manejo de especies silvestres endeacutemicas como herramientas para la remocioacuten

de contaminantes orgaacutenicos seguacuten su potencial

Esta etapa de la investigacioacuten (periacuteodo 2008) se realizoacute ahora la investigacioacuten con enfoque entre

la relacioacuten planta-microorganismo que de manera muy clara y concreta evidencioacute la importancia de

estos manejos en su conjunto para ayudar a favorecer el crecimiento y la tolerancia de las

especies vegetales ante la presencia de contaminantes sean inorgaacutenicos u orgaacutenicos Se continuacutea

con el anaacutelisis de los resultados obtenidos de esta etapa para complementar la informacioacuten

obtenida y continuar con el anaacutelisis de un mayor espectro de especies vegetales y de la naturaleza

de las rizobacterias que se asocien a eacutestas que permitan el conocimiento de mecanismos baacutesicos

asociados con la fitoremediacioacuten y las respuestas fisioloacutegicas de las plantas ante los

contaminantes La caracterizacioacuten o aislamiento de este grupo de rizobacterias representa una

ventaja considerable en los procesos de remocioacuten de contaminantes inorgaacutenicos debido al doble

papel que estariacutean desempentildeando como promotoras de crecimiento vegetal e induciendo la

tolerancia a metales pesados en este tipo de especies

2910 FORMACIOacuteN DE RECURSOS HUMANOS Y SUBPRODUCTOS OBTENIDOS DEL PROYECTO DE INVESTIGACIOacuteN Se anota a continuacioacuten la relacioacuten de los subproductos obtenidos del Proyecto de Investigacioacuten

durante el periacuteodo de Enero-Diciembre 2008

Clave del subproducto Descripcioacuten Documento que avala

22 Formacioacuten de Recursos Humanos

23 Servicio Social Alumnos dentro del Programa PROGRAMAS DE EDUCACION PARA LA ENCB Nuacutemero de Registro de Servicio Social 02 690a 8668 y dentro del Proyecto de Investigacioacuten ldquoEstudio de rizobacterias promotoras del crecimiento vegetal y su participacioacuten como fitoprotectoras en presencia de contaminantes orgaacutenicos e inorgaacutenicosrdquo alumnas Labra Cardoacuten Daniela Ramiacuterez Meacutendez Cinthya

Rojas Contreras Adriana

Constancia de Asesoriacutea de

Servicio Social emitida por el

Jefe del Departamento de

Servicio Social y Prestaciones

del IPN

De la alumna Labra Cardoacuten Daniela cuyo Tiacutetulo de la Tesis es ldquoDeterminacioacuten del efecto de la presencia de bacterias promotoras del crecimiento vegetal sobre el desarrollo de dos especies de cyperaacuteceas y la tolerancia de estas a metales pesadosrdquo

Registro de Tesis de la alumna

24Tesis Profesional

De la alumna Rojas Contreras Adriana cuyo Tiacutetulo de la Tesis es ldquoPromocioacuten del crecimiento vegetal de dos especies de cyperaacuteceas por rizobacterias productoras de fitohormonas e induccioacuten de tolerancia a hidrocarburos aromaacuteticos policiacuteclicos (PAHrsquos) un posible mecanismo asociado para la fitoremediacioacutenrdquo

Registro de Tesis de la alumna

30

Clave del subproducto Descripcioacuten Documento que avala

3 Difusioacuten de la Investigacioacuten

-Rojas-Contreras A Guerrero-Zuacutentildeiga LA Rodriacuteguez- Dorantes A Fito-tolerancia a fenantreno en presencia de triptofano 3deg Congreso de Ecotoxicologiacutea y Quiacutemica Ambiental (AMEQA) Facultad de Ciencias UNAM Meacutexico DF Abril 2008

-Labra-Cardoacuten D Guerrero-Zuacutentildeiga LA Rodriacuteguez-Dorantes Evaluacioacuten de la fito-tolerancia de dos especies a metales pesados 3deg Congreso de Ecotoxicologiacutea y Quiacutemica Ambiental (AMEQA) Facultad de Ciencias UNAM Meacutexico DF Abril 2008

Resumen de la memoria y constancia

de participacioacuten

Nacional

-Campos Gutieacuterrez Adriana Rodriacuteguez Dorantes Angeacutelica Guerrero Zuacutentildeiga Angeacutelica y Montes Villafaacuten Silvano Efecto de la produccion de acido indolacetico de tres rizobacterias aisladas de un suelo contaminado con hidrocarburos derivados del petroacuteleo sobre la germinacioacuten de Lens esculenta XXXVI Congreso Nacional de Microbiologiacutea Morelia Michoacaacuten Junio 2008

-Labra Cardoacuten Daniela Guerrero Zuacutentildeiga Angeacutelica Rodriacuteguez Dorantes Angeacutelica y Montes Villafaacuten Silvano Evaluacioacuten de la tolerancia a metales pesados de Cyperus elegans inoculada con una rizobacteria solubilizadora de fosfato XXXVI Congreso Nacional de Microbiologiacutea Morelia Michoacaacuten Junio 2008

-Rojas Contreras Adriana Guerrero Zuacutentildeiga Angeacutelica Rodriacuteguez Dorantes Angeacutelica y Montes Villafaacuten Silvano Evaluacioacuten del crecimiento y la tolerancia a fenantreno de plantas de Cynodon dactylon inoculadas con tres rizobacterias aisladas de un suelo contaminado con hidrocarburos derivados del petroacuteleo XXXVI Congreso Nacional de Microbiologiacutea Morelia Michoacaacuten Junio 2008

Resumen de la memoria y constancia

de participacioacuten

Internacional

-Rodriacuteguez-Dorantes Angeacutelica Labra-Cardoacuten Daniela Guerrero-Zuacutentildeiga Angeacutelica Montes-Villafaacuten Silvano Growth response and tolerance to heavy metals of two swamp species inoculated with a plant

growth-promoting rhizobacteria Third International Meeting on Environmental

Carta de aceptacioacuten

y constancia de participacioacuten

31

Biotechnology and Engineering Palma de Mallorca Espantildea Septiembre del 2008

-Guerrero-Zuacutentildeiga A Rojas-Contreras A Rodriacuteguez-Dorantes A Montes-Villafaacuten S Efect of two phytohormone producer rhizobacteria on the bermuda grass growth response and tolerance to phenanthrene Third International Meeting on Environmental Biotechnology and Engineering Palma de Mallorca Espantildea Septiembre del 2008

32

11 Bibliografiacutea consultada Abou-Shanab RA Ghozlan H Ghanem K amp Noawad H 2005 Behavior of bacterial

populations isolated from rhizosphere of Diplachne fusca dominant in industrial sites World

Journal of Microbiology amp Biotechnology 21 1095-1101

Almerich A L 2008 Introduccioacuten a las cespitosas 2008 Disponible en

httpwwwnavarromontescommanualaspxman=22

Baath E 1989 Effects of heavy metals in soil on microbial processes and population Water Air

Soil Pollut 47 375-379

Baranzani O amp JI Friedman1999 Is IAA the major root growth factor secreted from plant

growth-mediating bacteria Journal of Chemical Ecology 252397-2406

Belimov AA N Hontzeas VISafronova SV Demchinskaya G Piluzza S Bullitta amp BR

Glick 2005 Cadmiumndashtolerant plant growth-promoting bacteria associated with the roots of

Indian mustard (Brassica juncea L Czern) Soil Biology and Biochemistry 37 241-250

Boominathan R amp PM Doran 2002 Ni-induced oxidative stress in roots of the Ni

hyperaccumulator Allisum bertolonii New Phytol 156 205-215

Burd GI DG Dixon amp BR Glick 1998 A plant growth-promoting bacterium that decreases

nickel toxicity in seedlings Applied and Environmental Microbiology 64 3663-3668

Campos G A Guerrero Z A Rodriacuteguez D A Montes V S 2007 Evaluacioacuten de la

produccioacuten de aacutecido indol aceacutetico de rizobacterias aisladas de un suelo contaminado con

hidrocarburos derivaos del petroacuteleo y su aplicacioacuten en fitoremediacioacuten 2ordm taller Internacional de

Biotecnologiacutea y 2ordm Encuentro Internacional de Energiacuteas Alternativas Pachuca Hidalgo Meacutexico

Di Simine CD JA Sayer amp GM Gadd 1998 Solubilization of zinc phosphate by a strain of

Pseudomonas fluorescens isolated from a forest soil Biol Fertil Soils 28 87-94

Fasim F H Ahmed R Parsons amp GM Gadd 2002 Solubilization of zinc salts by a bacterium

isolated from the air environment of a tannery FEMS Microbiol Lett 213 1-6

Gajewska E amp M Sklodowska 2007 Relations between tocopherol chlorophyll and lipid

peroxides contents in shoots of Ni-treated wheat J Plant Physiol 164 364-366

33

Glick B R 2003 Phytoremediation synergistic use of plants and bacteria to clean up the

environment Biotechnology Advances 21383-393

Huang XD Y El-Alawi DM Penrose BRGlick amp BM Greenberg 2004 A multi-process

phytoremediation system for removal of polycyclic aromatic hydrocarbons from contaminated

soils Environmental Pollution 130 465-476

Kovaacutečik J B Klejdus J Kadukovaacute amp M Bačkor 2008 Physiology of Matricaria chamomilla

exposed to nickel excess Ecotoxicology and Environmental Safety doi 101016jecoenv200712013

Kuumlpper H amp PMH Kroneck 2007 Nickel in the environment and its role in the metabolism of

plants and cyanobacteria En Sigel A H Siegel amp RKO Sigel (eds) Metal Ions in Life

Sciences Vol2 Willey New York pp 31-62

McCutcheon SC Schnoor J L 2003 Phytoremediation trasformation and control of

contaminants Wiley-InterScience

Saravan VS M Madhaiyan amp M Thangaraju 2007 Solubilization of zinc compounds by the

diazotrophic plant growth promoting bacterium Gluconacetobacter diazotrophicus

Chemosphere 66 1794-1798

Sheng XF amp JX Gong 2006 Increased degradation of phenanthrene in soil by

Pseudomonas sp GF3 in the presence of wheat Soil Biology and Biochemstry 38 2587-2592

Sheng XF amp JJ Xia 2006 Imrpovement of rape (Brassica napus) plant growth and cadmium

uptake by cadmium-resistant bacteria Chemosphere 64 1036-1042

Olivares S E1989Paquete de disentildeos experimentales FAUNL Versioacuten 14 Facultad de

Agronomiacutea UANL Mariacuten NL Meacutexico

Ramiacuterez M C 2007 Participacioacuten de rizobacterias solubilizadoras de fosfato en la induccioacuten

del crecimiento y tolerancia a metales pesados en dos especies vegetales Proyecto de

titilacioacuten Laboratorio de Fisiologiacutea Vegetal del Departamento de Botaacutenica en la Escuela

Nacional de Ciencias Bioloacutegicas

Sabry SA HA Ghozlan DM Abou-Zeid 1997 Metal tolerance and antibiotic resistant

paterns of a bacterial population isolated from sea water Journal of Applied Microbiology 82

245-252

34

Tsavkelova EA S Y Klimova TA Cherdyntseva amp AI Netrusov2006 Microbial producers

of plant growth stimulators and their practical use a review Applied Biochemistry and

Microbiology 42117-126

Weisburg W G Barns S M Pelletier DA amp Lane DJ 1991 16 Ribosomal DNA Amplification

for Phulogenetic Study Journal of Bacteriology 131697-703

Wilkins DA 1978 The measurement of tolerance to edaphic factors by means of root growth

New Phytologist 80 623-633

Xu P J Zou Q Meng J Zou W Jiang amp D Liu 2008 Effects of Cd2+ on seedling growth of

garlic (Allium sativum L) and selected physiological and biochemical characters Bioresource

Technology doi 101016jbiortech200711073

Zaidi S Usmami S Singh BR amp Musarrat J 2006 Significancce of Bacillus subtilis strain SJ-

101 as a bioinoculant for concurrent plant grown promotion and nickel accumulation in Brassica

juncea Chemosphere 64 991-997

  • INSTITUTO POLITEacuteCNICO NACIONAL
    • COORDINACION GENERAL DE POSGRADO E INVESTIGACION
      • Evaluacioacuten del crecimiento y la tolerancia que confieren las rizobacterias identificadas solubilizadoras de fosfato inoculadas en las dos especies de pastos ante la presencia de metales pesados
Page 4: INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL COORDINACION GENERAL DE ...sappi.ipn.mx/cgpi/archivos_anexo/20080061_5797.pdfa) Evaluar la producción de auxinas para la promoción del crecimiento

4

Despueacutes de su incubacioacuten se centrifugaron los cultivos a 3000 rpm por 30 minutos a 25ordmC y

se cuantificoacute el contenido de auxinas como equivalentes de AIA por anaacutelisis espectral

Esta cuantificacioacuten de AIA se realizoacute mezclando en un tubo 1mL del sobrenadante de los

cultivos bacterianos mezclado con 2mL de reactivo de Salkowski se dejoacute a temperatura

ambiente por 20 minutos y el desarrollo de la coloracioacuten rosada indicoacute la produccioacuten de AIA que

se cuantificoacute leyendo su absorbancia a 535nm e interpolando en un a curva tipo de AIA a partir

de una concentracioacuten patroacuten de 5mM

La caracterizacioacuten de las bacterias productoras de AIA in vitro se categorizoacute en 3 grupos

principales bajas productoras de auxinas (de 1 a 10 ugmL de AIA) medianas productoras (de

11 a 20 ugmL de AIA) y altas productoras de AIA (de 21 a 30 ugmL de AIA)

213 Caracterizacioacuten de las bacterias con capacidad de solubilizacioacuten de fosfato anaacutelisis cualitativo y cuantitativo La caracterizacioacuten de las bacterias aisladas con capacidad de solubilizacioacuten de fosfato

inorgaacutenico de las cepas aisladas del suelo contaminado con hidrocarburos derivados del

petroacuteleo se realizoacute primero de manera cualitativa con la siembra por picadura en placas con

medio para solubilizadoras de fosfato con fosfato tricaacutelcico y roca fosfoacuterica con azul de

bromofenol por duplicado cada cepa La evidencia de la solubilizacioacuten de fosfato se dioacute por la

zona formada por la solubilizacioacuten del fosfato insoluble la aparicioacuten de halos amarillos por el

vire del azul de bromofenol alrededor de las UFC Se incubaron las placas a 28degC por 7 a 11

diacuteas hasta observar la aparicioacuten del halo La evaluacioacuten cuantitativa de la solubilizacioacuten de

fosfato de las cepas seleccionadas y reactivadas en el medio de agar nutritivo y medio para

solubilizadoras de fosfato para la cuantificacioacuten de foacutesforo soluble para medir la cantidad de

fosfato liberado al medio se realizoacute como sigue

Se emplearon matraces Erlenmeyer de 50mL de capacidad con 25mL de medio para

solublizadoras de fosfato se inocularon los matraces con 1mL de un inoacuteculo bacteriano

ajustado a una densidad oacuteptica de 05 (10-7-10-8 UFCmL) medido a 550nm por espectroscopia

Se incubaron los matraces por 15 diacuteas a 28degC en agitacioacuten (100 rpm) como control se

manejaron matraces inoculados y no inoculados para su comparacioacuten Despueacutes de su

incubacioacuten se tomaron 10mL de los cultivos que se centrifugaron a 10000 rpm por

30 minutos para sedimentar bacterias y foacutesforo inorgaacutenico

Se midioacute en el sobrenadante el pH y el fosfato soluble liberado al medio se cuantificoacute tomando

una aliacutecuota de 04mL del sobrenadante que se mezcloacute con 1mL de aacutecido cloromoliacutebdico y

150μL de aacutecido cloroestanoso el volumen se llevoacute a 5mL totales con agua destilada y se leyoacute

la absorbancia del color azul desarrollado a 600nm y la cantidad de fosfato liberado se

determinoacute considerando una curva de calibracioacuten con KH2PO4

5

22 Caracterizacioacuten de la tolerancia a contaminantes orgaacutenicos e inorgaacutenicos de las bacterias promotoras del crecimiento vegetal seleccionadas

221 Determinacioacuten de la tolerancia de las rizobacterias seleccionadas productoras de AIA a fenantreno Para la determinacioacuten de la tolerancia de las rizobacterias productoras de AIA a fenantreno Se

sembroacute por extensioacuten en placa 01 mL de la suspensioacuten rizobacteriana de 10-13 X 108

UFCmL de las rizobacterias seleccionadas por su capacidad de produccioacuten AIA (Campos

2007) La siembra se realizoacute por el meacutetodo de extensioacuten en placa sobre agar nutritivo

suplementado con fenantreno con las concentraciones de 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90

100 150 200 y 250 mgL de fenantreno a partir de una solucioacuten stock de 500 mg 20 mL de

etanol se sembroacute por duplicado y se incuboacute a 28 ordmC por 48 hrs Despueacutes de la incubacioacuten se

realizoacute la cuenta total de las colonias crecidas de cada una de las concentraciones para

obtener las unidades formadoras de colonias por mililitro (UFCmL)

222 Determinacioacuten de la concentracioacuten miacutenima inhibitoria (CMI) a metales pesados de las rizobacterias seleccionadas solubilizadoras de fosfato

Para determinar la tolerancia de las rizobacterias solubilizadoras seleccionadas se evaluoacute su

tolerancia a los siguientes metales pesados Cd Ni y Zn con las siguientes sales 3CdSO4 bull

8H2O NiSO4 bull 2H2O y ZnCl2 para preparar soluciones patroacuten a una concentracioacuten de 05M y

01M

La determinacioacuten de la CMI se realizoacute preparando un inoculo bacteriano de 128 x 108 UFCmL

de cada rizobacteria solubilizadora de fosfato a partir de un crecimiento bacteriano de 3 diacuteas

Se sembroacute por extensioacuten en placa con un inoacuteculo de 01mL de la suspensioacuten bacteriana

placas con agar nutritivo con el suplemento de cada metal en un intervalo de concentraciones

por separado de la siguiente manera

Metal Concentracioacuten (mM)

Cd 01 02 03 04 05 10 50 10 y 15 mM

Ni 01 05 10 20 30 40 50 10 y 15 mM

Zn 01 05 10 20 30 40 50 10 y 15 mM

Dada la disparidad de los resultados en los que las concentraciones de los metales son toacutexicos

para los microorganismos (Abou-Shanab et al 2005 Baath 1989) la eleccioacuten de las

concentraciones de los iones se dio de acuerdo a los ensayos reportados en la literatura Las

UFC se contaron despueacutes de incubar a 28degC por 72 diacuteas y la tolerancia a los metales se

registroacute como positiva por la presencia de colonias en la superficie del medio en la placa

6

La concentracioacuten maacutes baja que inhibioacute el crecimiento bacteriano completamente se definioacute

como la CMI Seguacuten Sabry et al (1997) para el propoacutesito de considerar como organismos

metal resistentes aquellas cepas que no se inhibieron a la concentracioacuten de 1mM de Cd Ni y

Zn son clasificadas como metal resistentes

23 Establecimiento de bioensayos para la evaluacioacuten de la posible fitoproteccioacuten que den las bacterias promotoras del crecimiento vegetal seleccionadas ante la presencia de contaminantes orgaacutenicos e inorgaacutenicos

231 Evaluacioacuten de la promocioacuten del crecimiento vegetal y la determinacioacuten de la tolerancia a fenantreno

Parte del material vegetal utilizado se obtuvo a partir de la limpieza y seleccioacuten de semillas de

la especie de pasto Cyperus elegans provenientes del pantano de Santa Alejandrina ubicado

en Minatitlaacuten Veracruz el cual es un sitio contaminado con hidrocarburos derivados del

petroacuteleo) y Cynodon dactylon L obtenida comercialmente y la cual se a reportado como

tolerante a la presencia de contaminantes de naturaleza inorgaacutenica y orgaacutenica (Almerich 2008

McCutcheon amp Schnoor 2003) Para la evaluacioacuten de la promocioacuten del crecimiento vegetal de Cynodon dactylon L se

establecieron los cultivos hidropoacutenicos en frascos de vidrio con tapa magenta con

25 mL de medio mineral que conteniacutean las siguientes sales 020M NH4H2PO4 050M NH4NO3

115M Ca(NO3)2 026M CaCl2 020M MgCl26H2O 020M Mg(NO3)26H2O 040M

MgSO4 7H2O 020M KH2PO4 120M KNO3 050M K2SO4 0040M FeCl36H2O 12 x 10-2M

H3BO3 12 x 10-4M CuCl2H2O 23 x 10-3M ZnCl2 44 x 10-4M MnCl24H2O 6 x 10-6M

Na2MoO4H2O EDTA y FeSO47H2O con un pH 6 y con la adicioacuten de agar bacterioloacutegico al 6

(medio mineral blando)

Las cepas seleccionadas productoras de AIA se resuspendieron en 5 mL de agua destilada

esteacuteril para obtener un inoacuteculo de 46 x 106 UFCmL Con las suspensiones se inocularon 20

semillas Cynodon dactylon L previamente desinfestadas con 10 mL de alcohol absoluto por

tres minutos y con 10 mL de hipoclorito de sodio al 10 y enjuagando cinco veces con agua

destilada esteacuteril) por 30 minutos tambieacuten se embebieron 20 semillas de Cynodon dactylon L

(previamente desinfestadas) en agua destilada esteacuteril por 30 minutos antes de colocarlas

sobre la superficie del medio mineral blando

Al mismo tiempo se evaluoacute el indicio a la tolerancia que confieren las cepas de rizobacterianas

productoras de AIA al incrementar el crecimiento vegetal con y sin la adicioacuten del fenantreno

(100 y 200 mgL) y con la adicioacuten de L-triptofano (2 y 5 mgL) para la induccioacuten de la siacutentesis de

AIA

Los tratamientos de medio mineral blando adicionado con fenantreno y triptofano realizados

para la evaluacioacuten de la promocioacuten vegetal y la tolerancia a fenantreno se describen en la

Tabla 1

7

Tabla 1 Tratamientos realizados para evaluar la promocioacuten vegetal y la tolerancia a

fenantreno

Tratamientos con Fenantreno y Triptofano

P PB P 100F PB 100F P 200F PB 200F P 2T PB 2T P 5T PB 5T

Donde

P = Semilla de Cynodon dactylon L

PB = Semilla de Cynodon dactylon L maacutes el inoculo de las rizobacterias productoras de AIA

(I II y III respectivamente)

2T = 2 mgL de L-Trp

5T = 5 mgL de L-Trp

100F = 100 mgL de Fenantreno

200F = 200 mgL de Fenantreno

La siembra de las semillas en el medio mineral blando y con los tratamientos se realizaron bajo

condiciones de esterilidad y los cultivos con el material seminal se mantuvieron en un cuarto

de incubacioacuten bajo condiciones controladas de temperatura (+- 36ordmC) y fotoperiacuteodo (1212)

por 28 diacuteas Los ensayos se realizaron por triplicado

Una vez concluido el tiempo de incubacioacuten de los cultivos se extrajeron las plaacutentulas crecidas

para medicioacuten de la longitud foliar y la longitud radical (paraacutemetros convencionales) Con estos

resultados se calculoacute el iacutendice de tolerancia a fenantreno (IT) (Burd et al 1998 Wilkins 1978)

con la expresioacuten

RLCF

IT = --------------- RLSF

Donde

RLCF es la longitud radical de las plaacutentulas que crecieron en presencia de fenantreno y RLSF es

la longitud radical de las plaacutentulas crecidas en ausencia de fenantreno

El Iacutendice de Tolerancia tambieacuten puede expresarse como el iacutendice de la longitud del brote de las

plantas que crecieron en presencia y ausencia de fenantreno

232 Evaluacioacuten de la promocioacuten del crecimiento vegetal y la determinacioacuten de la tolerancia a metales pesados De la misma manera que para los ensayos con las rizobacterias productoras de AIA los

ensayos bioloacutegicos para el ensayo con metales pesados consideroacute el empleo de una

8

rizobacteria solubilizadora de fosfato seleccionada la cepa XIII por su alta capacidad para

solubilizar fosfatos y su tolerancia a metales pesados probada y a partir del crecimiento en

placa se obtuvo un inoacuteculo de 355 x 107 UFCmL en agua destilada esteacuteril Se tomaron 5mL de

la suspensioacuten bacteriana que se emplearon para inocular las semillas de los pastos que

previamente fueron desinfestadas

La desinfestacioacuten de las semillas de los pastos de Cyperus elegans se realizo colocaacutendolas en

alcohol al 70 durante 3 minutos hipoclorito de sodio al 10 durante 5 minutos y 5 enjuagues

con agua destilada esteacuteril durante 2 minutos Las semillas se sumergieron por 30 minutos en la

suspensioacuten bacteriana y en agua destilada esteacuteril antes de colocarlas sobre la superficie del

medio de cultivo

Se evaluoacute al mismo tiempo el indicio de la tolerancia que confirieron estas cepas al

incrementar el crecimiento vegetal bajo la presencia de los metales pesados seleccionados

(Cd Ni y Zn) a las concentraciones seleccionadas despueacutes del ensayo de la tolerancia de las

rizobacterias con experimentos con y sin la adicioacuten de los contaminantes (Tabla 2)

Los cultivos con el material seminal se mantuvieron bajo condiciones controladas en un cuarto

de incubacioacuten +- 36degC y fotoperiacuteodo (1212) por 45 diacuteas para Cyperus elegans y Echinochloa

sp y para Cynodon dactylon L por 28 diacuteas El ensayo se realizoacute por triplicado

Despueacutes del tiempo de incubacioacuten la evaluacioacuten del crecimiento de las plaacutentulas se realizoacute por

el paraacutemetro convencional que fue la medicioacuten de la longitud radical y del brote Los resultados

obtenidos se consideraron para la determinacioacuten del iacutendice de tolerancia (IT) (Burd et al

1998 Wilkins 1978) por la expresioacuten

IT = RLm RLc

donde

RLm es la longitud radical de las plaacutentulas que crecieron en presencia del metal especiacutefico

adicionado

RLc es la longitud radical de las plaacutentulas crecidas en ausencia del metal

Los resultados obtenidos del IT con valor de 10 indican que no se inhibioacute el crecimiento de las

plantas en el tratamiento en presencia del metal pesado pero un valor de 01 de IT indica que

el crecimiento de las plantas fue inhibido y que la planta crecioacute el 10 con respecto al control

Todos los valores de IT se multiplicaron por 100 para obtener porcentajes de crecimiento

siendo maacutes faacutecil la comparacioacuten de los diferentes tratamientos en presencia del metal pesado

9

Tabla 2 Experimentos realizados con los cultivos hidropoacutenicos para los tres pastos utilizados Cyperus elegans

Experimentos Significado

S Semillas

SB Semilla + bacteria

S + Cd 001mM Semillas + Cd 001mM

S + Cd 005mM Semillas + Cd 005mM

S + Cd 01mM Semillas + Cd 01mM

SB + Cd 001mM Semillas + bacteria + Cd 001mM

SB+ Cd 005mM Semillas + bacteria + Cd 005mM

SB + Cd 01mM Semillas + bacteria + Cd 01mM

S + Ni 01mM Semillas + Ni 01mM

S + Ni 05mM Semillas + Ni 05mM

S + Ni 1mM Semillas + Ni 1mM

SB + Ni 01mM Semillas + bacteria + Ni 01mM

SB+ Ni 05mM Semillas + bacteria + Ni 05mM

SB + Ni 1mM Semillas + bacteria + Ni 1mM

S + Zn 3mM Semillas + Zn 3mM

S + Zn 4mM Semillas + Zn 4mM

S + Zn 5mM Semillas + Zn 5mM

SB + Zn 3mM Semillas + bacteria + Zn 3mM

SB+ Zn 4mM Semillas + bacteria + Zn 4mM

SB + Zn 5mM Semillas + bacteria + Zn 5mM

24 Anaacutelisis estadiacutestico de los resultados A todos los resultados obtenidos se les aplicoacute un anaacutelisis de varianza (ANOVA) y prueba de

Tukey-Kramer de Comparacioacuten Muacuteltiple empleando el paquete estadiacutestico GraphPad Instat

V203 y el paquete estadiacutestico de Disentildeos Experimentales FAUANLver14 (Olivares 1989)

3 Resultados 31 Caracterizacioacuten e identificacioacuten de las rizobacterias aisladas del suelo contaminado con hidrocarburos derivados del petroacuteleo Se presentan a continuacioacuten los resultados de la caracterizacioacuten de la cepa XIII solubilizadora

de fosfatos que se realizoacute mediante la observacioacuten de la morfologiacutea microscoacutepica por el meacutetodo

de tincioacuten de Gram y los resultados de la presencia de la actividad de las enzimas L-alanina-

aminopeptidasa y citocromooxidasa mediante el kit de diagnoacutesticos (Tabla 3)

10

Tabla 3 Caracterizacioacuten de la cepa XIII

Microorganismo

Gram Morfologiacutea

microscoacutepica

Aminopeptidasa

Oxidasa

Azospirilum sp - Bacilo + +

Escherichia coli - Bacilo corto + -

Cepa XIII

+ Bacilo con

esporas

- -

La morfologiacutea macroscoacutepica de las rizobacterias I II y III seleccionadas como productoras de

AIA se muestra en la Tabla 4

Tabla 4 Caracteriacutesticas de la morfologiacutea microscoacutepica de las rizobacterias productoras de AIA

I II y III

Caracteriacutestica Rizobacteria I Rizobacteria II Rizobacteria III

Tamantildeo (mm) 8 5 7

Forma ovalada ovoide circular

Color beige beige claro crema

Borde irregular entero crenado

Elevacioacuten plana convexa plana plana

Superficie lisa lisa lisa

Aspecto huacutemeda huacutemeda huacutemeda

Consistencia suave suave suave

Produccioacuten de pigmento no no no

Luz reflejada brillante brillante brillante

Luz transmitida opaca translucida opaca

Los resultados de la determinacioacuten de la presencia de la actividad enzimaacutetica de la L-alanina-

aminopeptidasa de las rizobacterias I II y III y las cepas control se muestran en la Tabla 5

Tabla 5 Actividad de la enzima L- alanina (Kit Biofix reg)

Aminopeptidasa Gram

Azospirilum sp + -

Escherichia coli + -

Cepa I - +

Cepa II - +

Cepa III - +

11

De la determinacioacuten de la presencia de la actividad de la enzima citocromooxidasa los

resultados se muestran en la Tabla 6

Tabla 6 Actividad de la enzima citocromooxidasa (Kit Biofix reg)

Oxidasa

Azospirilum sp +

Escherichia coli -

Cepa I -

Cepa II -

Cepa III -

Los resultados del anaacutelisis molecular mostraron que las cepas aisladas y seleccionadas de

acuerdo con la capacidad de solubilizacioacuten de fosfato y produccioacuten de AIA determinaron un

porcentaje alto de homologiacutea con cepas del geacutenero Bacillus sp para todas las cepas Los

resultados moleculares de la secuenciacioacuten del gen amplificado

32 Reactivacioacuten de las cepas seleccionadas aisladas de un suelo contaminado con hidrocarburos derivados del petroacuteleo identificacioacuten de las cepas de RPCV productoras de aacutecido indol aceacutetico (AIA) De la reactivacioacuten de una coleccioacuten de 23 cepas que se obtuvieron de un suelo contaminado

con hidrocarburos derivados de petroacuteleo las rizobacterias I II III IV VII y XII se seleccionaron

por ser cepas productoras de aacutecido indol aceacutetico

La seleccioacuten e identificacioacuten de las rizobacterias promotoras del crecimiento vegetal

productoras de aacutecido indol aceacutetico (rizobacterias I II III IV VII y XII) se realizo por meacutetodo

colorimeacutetrico y cualitativo de Salkowski

La seis cepas productoras de AIA dieron la reaccioacuten positiva en el papel Whatman

inmediatamente despueacutes de la adicioacuten del reactivo de Salkowski los halos de color rosa-rojizo

pusieron en evidencia la produccioacuten de esta auxina al observarse los halos en las posicioacuten que

teniacutean las colonias de cepas bacterianas

321 Determinacioacuten de la produccioacuten del AIA en presencia de L-triptofano de las rizobacterias I II III IV VII y XII (Campos 2007) Los resultados obtenidos de la determinacioacuten de la produccioacuten del aacutecido indol aceacutetico de las

rizobacterias I II III IV VII y XII fue muy similar para todas ellas ya que a mayor

concentracioacuten de L-triptofano mayor es la produccioacuten de AIA esto se muestra en el Graacutefico 1

12

CEPAS I II III IV VII XII

0

10

20

30

40

50

CEPA I CEPA II CEPA III CEPA IV CEPA VII CEPA XII

Experimentos

ugm

L AI

A Testigo 1mgL2mgL5mgL

Graacutefico 1 Produccioacuten de AIA de las rizobacterias productoras de AIA a diferentes

concentraciones de L-triptofano Se observa que todas las cepas tienen mayor produccioacuten de la

auxina a la concentracioacuten de 5 mgL de triptofano

Como se muestra en la Grafica 1 las rizobacterias I II y III son las mejores productoras de AIA

con 2 y 5 mgL de triptofano por lo que se seleccionaron para realizar los bioensayos con

Cynodon dactylon L y el contaminante orgaacutenico

322 Determinacioacuten de la tolerancia de las rizobacterias productoras de AIA a fenantreno La respuesta a la tolerancia de las rizobacterias productoras de aacutecido indol aceacutetico

(rizobacterias I II III IV VIIR y XII) a fenantreno fueron similares el crecimiento bacteriano fue

masivo en todas las concentraciones probadas

33 Reactivacioacuten de las cepas seleccionadas aisladas de un suelo contaminado con hidrocarburos derivados del petroacuteleo rizobacterias solubilizadoras de fosfatos Se muestran a continuacioacuten los resultados visuales de la medicioacuten cualitativa de la

solubilizacioacuten de fosfato de las rizobacterias seleccionadas en la Tabla 7 se presenta de

manera cualitativa (+ -) la capacidad de solubilizar fosfato de las cepas aisladas

13

Tabla 7 Capacidad de solubilizacioacuten de fosfato de dos fuentes inorgaacutenicas por las

rizobacterias promotoras del crecimiento vegetal

Fuente de fosfato inorgaacutenico Rizobacteria

Ca(HPO4)2 Roca Fosfoacuterica

I +++ +++

VI + +

VIIA + +

IX + +

XIII ++ ++

XXII ++++ ++++

331 Determinacioacuten de la Concentracioacuten Miacutenima Inhibitoria (CMI) a metales pesados de las rizobacterias solubilizadoras de fosfato seleccionadas Se determinoacute la CMI (Tabla 8) de las rizobacterias solubilizadoras de fosfato seleccionadas I

XIII y XXII ya que fueron las que presentaron mayor capacidad de solubilizacioacuten de fosfatos

Encontraacutendose en general un efecto en gradiente ya que hubo disminucioacuten del crecimiento

bacteriano al incrementarse la concentracioacuten del metal

Tabla 8 Determinacioacuten de la Concentracioacuten Miacutenima Inhibitoria (CMI) de Cd Ni y Zn sobre el crecimiento de las rizobacterias solubilizadoras de fosfato seleccionadas

Concentracioacuten Miacutenima Inhibitoria

Zn

Rizobacteria 01mM 05mM 1mM 2mM 3mM 4mM 5mM 10mM 15mM

I + + + + + + + ~ ~

XIII + + + + + + + ~ ~

XXII + + + + + + + ~ ~

Ni

01mM 05mM 1mM 2mM 3mM 4mm 5mM 10mM 15mM

I + + + ~ ~ ~ ~ ~ ~

XIII + + + ~ ~ ~ ~ ~ ~

XXII + + + ~ ~ ~ ~ ~ ~

Cd 01mM 02mM 03mM 04mM 05mM 1mm 5mM 10mM 15mM

I + ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~

XIII + ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~

XXII + ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~

+ Crecimiento ~ No hay crecimiento

14

332 Seleccioacuten de la rizobacteria solubilizadora de fosfato y las concentraciones de Cd Ni y Zn para los bioensayos con los pastos A las cepas seleccionadas por su respuesta ante la presencia de contaminantes se les

determinoacute su capacidad de solubilizacioacuten de fosfato de manera cualitativa (Ramiacuterez 2007)

obtenieacutendose los siguientes resultados (Figura 1)

Roca fosfoacuterica

82

64

5 526

0123456789

10

Mediosinocular

Cepa I Cepa XIII Cepa XXII

Cepas

mg

L PO

4

Fosfato monobasico de calcio

358

4346

1441368

0

10

20

30

40

50

60

Mediosinocular

Cepa I Cepa XIII Cepa XXII

Cepasm

gL

PO4

Figura 1 Cantidad de fosfato soluble en el medio de cultivo de las rizobacterias solubilizadoras

de fosfato seleccionadas crecidas en medio con 1)Roca fosfoacuterica y 2) Fosfato monobaacutesico de

calcio

La cepa seleccionada por su capacidad de solubilizar fosfato y por tener mayor velocidad de

crecimiento fue la cepa XIII

Las concentraciones de los metales para realizar los bioensayos con los pastos se muestran

en la Tabla 9 Quedando las concentraciones de Zn 3mM 4mM y 5mM que fueron los uacuteltimas

concentraciones en las cuales la bacteria no fue inhibida en su crecimiento para el caso de los

demaacutes metales se considero el mismo criterio de emplear las concentraciones para Ni de

01mM 05mM y 1mM y para Cd de 001mM 005mM y 01mM

Tabla 9 Concentraciones seleccionadas de los metales Zn Ni Cd para los bioensayos con los pastos

Concentracioacuten de los metales Zn Ni Cd

Rizobacteria

CMI Bioensayos CMI Bioensayos CMI Bioensayos

XIII 5mM 3 4 5mM 1mM 01 05 1mM 01mM 001 005 01mM

15

34 Evaluacioacuten de la promocioacuten del crecimiento vegetal de Cynodon dactylon L y la determinacioacuten de su tolerancia a fenantreno La clorosis de las plaacutentulas de Cynodon dactylon L con y sin la adicioacuten de la rizobacteria

productora de AIA crecidas en presencia de fenantreno y triptofano se describe mejor en la

Tabla 10 donde se comparan los porcentajes de la clorosis que se presentan las plaacutentulas de

Cynodon dactylon L en presencia de las tres rizobacterias I II y III respectivamente

Tabla10 Comparacioacuten de los porcentajes de clorosis observados en Cynodon dactylon L con

la adicioacuten de las rizobacterias I II y III crecidas en fenantreno y triptofano

de clorosis Cynodon

dactylon L Cynodon

dactylon L con la rizobacteria I

Cynodon dactylon L con la rizobacteria II

Cynodon dactylon L con la

rizobacteria III Medio mineral 0 0 0 0 100 mgL de Fenantreno

4519 160 3703 500

200 mgL de Fenantreno

5985 3809 4722 7959

2 mgL de Triptofano

5190 1250 4918 2121

5 mgL de Triptofano

5204 100 5836 2187

De los valores obtenidos se observa que no hubo clorosis en las plaacutentulas de Cynodon

dactylon L crecidas en medio mineral blando con las rizobacterias I II y III mientras que las

plaacutentulas que crecieron con y sin adicioacuten de eacutestas con 100 mgL de fenantreno tienen menor

porcentaje de clorosis que las que teniacutean con 200 mgL del contaminante Para los valores del

porcentaje de clorosis de las plaacutentulas crecidas con triptofano se mostraron que este es menor

en los experimentos con 2 mgL que con 5 mgL de triptofano

341 Determinacioacuten del Iacutendice de Tolerancia (IT) de las plantas de Cynodon dactylon L crecidas con fenantreno Se calculoacute el Iacutendice de Tolerancia a fenantreno y los resultados se muestran en la Tabla 11

16

Tabla 11 Comparacioacuten de los Iacutendices de tolerancia a fenantreno de las plaacutentulas de Cynodon

dactylon L inoculadas con las rizobacterias I II y III productoras de AIA

Donde T = Testigo Fen = Fenantreno Trp = Triptofano y Bac = Rizobacterias I II y Ill

Iacutendice de tolerancia (IT) Longitud Foliar Longitud Radical

Experimentos Cepa I Cepa II Cepa III Cepa I Cepa II Cepa III 100 FenT 1245 0119 0535 0691 0603 0977 200 FenT 0453 0084 0166 067 0585 078

2 trp 100 FenT 0881 0165 0406 0113 0545 0096 2 trp 200 FenT 0621 0157 0318 0096 0499 011 100 Fen BacT 0991 0119 059 0881 0603 098 200 Fen BacT 0606 0069 0268 0654 054 0813

100 Fen BacTB 0527 0091 084 1009 0766 1179 200 Fen BacTB 0323 0052 0381 075 0685 0977

100 Fen BacT100F 0796 1 1103 1275 1 1002 200 Fen BacT200F 1338 0813 1609 0997 0923 1041

El valor del Iacutendice de Tolerancia igual a 10 indica que el crecimiento de las plantas en

presencia de fenantreno con respecto al crecimiento de las plantas sin fenantreno no se

inhibioacute mientras que un valor del Iacutendice de Tolerancia igual a 01 indica que el crecimiento de

las plantas con fenantreno se inhibe en un 10 con respecto al crecimiento de las plantas sin

fenantreno

342 Determinacioacuten del de crecimiento de las plantas de Cynodon dactylon L crecidas con las rizobacterias fenantreno y triptofano Se muestran a continuacioacuten los resultados del crecimiento radical y foliar de las plantas de

Cynodon dactylon L expresado como de crecimiento obtenido bajo la presencia de

rizobacterias I II y III de triptofano 2 y 5 mgL y de fenantreno 100 y 200 mgL en la Tabla 12

35 Evaluacioacuten de la promocioacuten del crecimiento vegetal a metales pesados de Cyperus elegans en presencia de la rizobacteria XIII solubilizadora de fosfatos La evaluacioacuten del crecimiento de las plaacutentulas se realizoacute por el paraacutemetro convencional que fue

la medicioacuten de la longitud radical y del brote en presencia de la rizobacteria XIII sin y con el

metal y a continuacioacuten se muestran los resultados obtenidos (Figura 2)

17

Tabla 12 Comparacioacuten de los de crecimiento de las plantas de Cynodon dactylon L crecidas con la presencia de las rizobacterias I II y III productoras de AIA fenantreno y triptofano

de crecimiento Longitud Foliar Longitud Radical Experimentos

cepa I Cepa II Cepa III cepa I Cepa II Cepa III

BacT 1877 1308 703 872 788 872 100 FenT 1245 119 535 691 603 977 200 FenT 453 84 166 67 585 78

2 TrpT 967 1106 595 106 715 109 5 TrpT 904 619 1164 94 576 939

2 trp 100 FenT 881 165 406 113 545 96 2 trp 200 FenT 621 157 318 96 499 11 5 trp 100 FenT 621 131 369 96 443 84 5 trp 200 FenT 559 92 325 118 531 92 100 Fen BacT 991 119 59 881 603 98 200 Fen BacT 606 69 268 654 54 813

2 Trp BacT 194 1186 582 94 562 11 5 Trp BacT 151 1053 958 9 365 111

100 Fen BacT 527 91 84 1009 766 1179 200 Fen BacT 323 52 381 75 685 977 100 Fen BacT 796 100 1103 1275 100 1002 100 Fen BacT 338 813 1609 997 923 1041 2 Trp BacT 636 906 0828 107 713 132 5 Trp BacT 613 805 1362 103 463 1335 2 Trp BacT 1235 1072 0978 879 785 1006 5 Trp BacT 1272 17 0822 957 633 1181

0

1

2

3

4

5

6

7

8

Longitud radical Longitud del brote

Long

itud

(cm

)

Testigo Bacteria XIII

Figura 2 Efecto de la presencia de la rizobacteria XIII en la longitud del brote y la longitud radical de

Cyperus elegans sin la presencia de los metales

18

351 Evaluacioacuten del crecimiento de C elegans en presencia de Cadmio y la rizobacteria XIII

A continuacioacuten se presentan los resultados del crecimiento de la raiacutez y del brote de las plantas

de C elegans inoculadas con la rizobacteria XIII en presencia de Cadmio a diferentes

concentraciones (Figura 3) donde se observa que en presencia de la rizobacteria XIII se

mantiene el crecimiento en la concentracioacuten de 001mM de Cd mientras que en las

concentraciones de 005 y 01mM de Cd el crecimiento en presencia de la rizobacteria

disminuye

0

1

2

3

4

5

6

7

8

Test

igo

Bac

teria

XIII

Cd

001

mM

Bac

teria

+ C

d0

01m

M

Cd

005

M

Bac

teria

+ C

d0

05m

M

Cd

01m

M

Bac

teria

+ C

d0

1mM

Experimentos

Long

itud

(cm

)

Longitud radical Longitud del brote Figura 3 Efecto de la presencia de Cd en la longitud del brote y la longitud radical de las

plantas de Cyperus elegans inoculadas con la rizobacteria XIII solubilizadora de fosfato

352 Evaluacioacuten del crecimiento de C elegans en presencia de Zinc y la rizobacteria XIII Se presentan a continuacioacuten los resultados del crecimiento de la raiacutez y del brote de las plantas

de C elegans inoculadas con la rizobacteria XIII en presencia de Zinc a diferentes

concentraciones (Figura 4) observaacutendose que en presencia de la rizobacteria XIII se mantiene

el crecimiento en la concentracioacuten de 4mM de Zn mientras que a la concentracioacuten de 5mM de

Zn el crecimiento del brote se ve favorecido en presencia de la rizobacteria XIII

19

0

1

2

3

4

5

6

7

8

Test

igo

Bac

teria

XIII

Zn 3

mM

Bac

teria

+Zn

3m

M

Zn 4

mM

Bac

teria

+Zn

4m

M

Zn 5

mM

Bac

teria

+Zn

5m

M

Experimentos

Long

itud

(cm

)

Longitud radical Longitud del brote

Figura 4 Efecto de la presencia de Zn en la longitud del brote y la longitud radical de las

plantas de Cyperus elegans inoculadas con la rizobacteria XIII solubilizadora de fosfato

353 Evaluacioacuten del crecimiento de C elegans en presencia de Niquel y la rizobacteria XIII

Se presentan a continuacioacuten los resultados del crecimiento obtenidos de la raiacutez y del brote de

las plantas de C elegans inoculadas con la rizobacteria XIII en presencia de Niquel a diferentes

concentraciones (Figura 5) teniendo como resultado un efecto maacutes toacutexico en presencia de

este metal ya que solo se tolero una concentracioacuten observaacutendose que se mantiene el

crecimiento en la concentracioacuten de 01mM de Niquel en la parte del brote

0

1

2

3

4

5

6

7

8

Testigo Bacteria XIII Ni 01mM Bacteria + Ni 01mM

Experimentos

Long

itud

(cm

)

Longitud radical Longitud del brote

Figura 5 Efecto de la presencia de Ni en la longitud del brote y la longitud radical de las

plantas de Cyperus elegans inoculadas con la rizobacteria XIII solubilizadora de fosfato

20

354 Determinacioacuten de la tolerancia a Cd Ni y Zn de C elegans en presencia de la rizobacteria XIII Una vez obtenidos los valores de la longitud del brote y la longitud radical se determinaron los

iacutendices de tolerancia y los de crecimiento los cuales se muestran en las siguientes tablas

(Tablas 13 y 14)

Tabla 13 Iacutendices de tolerancia a Cd Zn y Ni de Cyperus elegans IT

Experimento L Longitud radical ongitud del brote Bioensayo con Cd

001mM T 1772 0701 005mM T 056 0464 01mM T 0414 0275 001mM + B T 1636 0692 005mM + B T 0509 0392 01mM + B T 0208 0212 001mM TB 0726 0549 005mM TB 0229 0363 01mM TB 0169 0216 001mM + B TB 067 0542 005mM + B TB 0208 0307 01mM + B TB 0085 0166

Bioensayo con Ni 01mM T 1158 0698 05mM T 0 0 1mM T 0 0 01mM + B T 0841 0702 05mM + B T 0 0 1mM + B T 0 0 01mM TB 0474 0547 05mM TB 0 0 1mM TB 0 0 01mM + B TB 0344 055 05mM + B TB 0 0 1mM + B TB 0 0

Bioensayo con Zn 3mM T 1458 0868 4mM T 0591 0503 5mM T 0601 034 3mM + B T 1008 0779 4mM + B T 0449 0477 5mM + B T 0512 0369 3mM + B TB 0597 068 4mM + B TB 0242 0394 5mM + B TB 0246 0266 3mM + B TB 0413 0611 4mM + B TB 0184 0374 5mM + B TB 021 0289

Donde T = Testigo B = rizobacteria XIII TB = Testigo + rizobacteria XIII

21

Tabla 14 Porcentajes de crecimiento en presencia de Cd Zn y Ni de las plantas de Cyperus

elegans

Crecimiento Experimento L Longitud radical ongitud del brote

Bioensayo con Cd 001mM T 1772 701 005mM T 56 464 01mM T 414 275 001mM + B T 1636 692 005mM + B T 509 392 01mM + B T 208 212 001mM TB 726 549 005mM TB 229 363 01mM TB 169 216 001mM + B TB 67 542 005mM + B TB 208 307 01mM + B TB 85 166

Bioensayo con Ni 01mM T 1158 698 05mM T 0 0 1mM T 0 0 01mM + B T 841 702 05mM + B T 0 0 1mM + B T 0 0 01mM TB 474 547 05mM TB 0 0 1mM TB 0 0 01mM + B TB 344 55 05mM + B TB 0 0 1mM + B TB 0 0

Bioensayo con Zn 3mM T 1458 868 4mM T 591 503 5mM T 601 34 3mM + B T 1008 779 4mM + B T 449 477 5mM + B T 512 369 3mM + B TB 597 68 4mM + B TB 242 394 5mM + B TB 246 266 3mM + B TB 413 611 4mM + B TB 284 374 5mM + B TB 21 289

Donde T = Testigo B = rizobacteria XIII TB = Testgio + rizobacteria XIII

22

6 DISCUSIOacuteN DE RESULTADOS 61 Presencia de rizobacterias productoras de AIA en el crecimiento de Cynodon dactylon L La seleccioacuten de las cepas de rizobacterias aisladas del suelo contaminado con hidrocarburos

derivados del petroacuteleo se dio en funcioacuten de la cantidad de aacutecido indol aceacutetico producido que

estuvo relacionado con la concentracioacuten de triptofano en el medio de cultivo que es el

precursor de dicha fitohormona En condiciones del crecimiento de las rizobacterias en caldo

nutritivo la produccioacuten de AIA fue mayor en la rizobacteria III (3549 microg mL) seguido de la

rizobacteria II (3374 microg mL) y la rizobacteria I (2959 microg mL)

En los bioensayos de C dactylon L con las tres cepas en general el incremento en el

crecimiento de las plantas no fue mayor al de las plantas sin bacteria no obstante esto el

incremento en el crecimiento radical fue mayor en las plantas inoculadas con la rizobacteria II y

el crecimiento foliar se dio en mayor proporcioacuten bajo la presencia de la rizobacteria I

En esta comparacioacuten del crecimiento promovido por las cepas productoras de AIA la

rizobacteria III no presento un efecto promontorio del desarrollo en esta especie no obstante la

que produjo mas AIA in vitro En este ultimo punto cabe mencionar que en este caso no se

tuvo la adicioacuten de triptofano en el medio

611 Presencia de rizobacterias productoras de AIA y triptofano en el crecimiento de Cynodon dactylon L

En los bioensayos de C dactylon L con la adicioacuten de triptofano se mostroacute que la especie en

presencia del aminoaacutecido en cuanto al crecimiento radical no mostroacute un desarrollo mayor en las

plantas en la concentracioacuten de 2 y 5 mgL con respecto a las plantas sin triptofano no obstante

la respuesta en algunas de las plantas de dichos tratamientos en los ensayos con las

rizobacterias II y III si mostraron un incremento en la longitud radical esto pudo deberse a la

respuesta intriacutenseca de las especies de acuerdo con la seleccioacuten de las semillas empleadas

que de cualquier manera el tamantildeo radical alcanzado no fue significativo con respecto a las

plantas testigo

El crecimiento foliar de las plantas de C dactylon L bajo la presencia de triptofano a las

concentraciones de 2 y 5mg L tambieacuten no resulto mayor a las plantas sin triptofano La

inoculacioacuten de las semillas con las rizobacterias I II y III y la adicioacuten de triptofano en los

bioensayos dio como resultado que la presencia de triptofano como precursor de AIA diera

como respuesta un incremento en el crecimiento radical de las plantas inoculadas con la

rizobacteria III con la concentracioacuten de triptofano 5mg L y con la rizobacteria II con triptofano a

las concentraciones de 2 y 5mgL En cuanto al crecimiento foliar este se promovioacute bajo la

presencia de la rizobacteria III y la rizobacteria II tambieacuten con la concentracioacuten de triptofano de

5mg L

Ambos casos coinciden con la promocioacuten del crecimiento radical y foliar por las rizobacterias I

y II que se potencioacute con la presencia de triptofano a la concentracioacuten de 5mgL no obstante

23

que la respuesta con la rizobacteria III no fue evidente con su sola presencia el incremento en

la longitud radical y foliar fue mucho mayor que las plantas testigo cuando la concentracioacuten de

triptofano en el medio fue de 5mgL lo que favorecioacute la siacutentesis del AIA y que trajo como

consecuencia el incremento en el crecimiento de las plantas Tsavkelova et al (2005)

mencionan que este tipo de auxinas ademaacutes de estimular el crecimiento vegetal tambieacuten

estimulan el desarrollo de las poblaciones microbianas

De acuerdo con Baranzani et al (1999) el triptofano puede ser considerado como un inhibidor

del desarrollo vegetal si este se encuentra en altas concentraciones es por ello que la

respuesta ante las concentraciones de 2 y 5mgL para la planta inhibieron el desarrollo de C

dactylon L lo que se corrobora con el porcentaje de clorosis medido en las plantas sometidas

a estos tratamientos 5190 para la concentracioacuten de 2mgL y de 5204 para la

concentracioacuten de 5mgL de triptofano

612 Presencia de rizobacterias productoras de AIA y fenantreno en el crecimiento de Cynodon dactylon L

La presencia de fenantreno sobre las plantas de C dactylon L mostroacute que el crecimiento

radical de eacutestas no disminuyoacute a las concentraciones de 100 y 200mgL mientras que el

desarrollo foliar si se vio alterado en ambas concentraciones del contaminante lo que se

corroboroacute con los porcentajes medidos de clorosis 4519 en la concentracioacuten de 100mg L y

de 5985 en la de 200 mg L de fenantreno

Se ha mencionado que en algunas especies la presencia de fenantreno se ha considerado

como un anaacutelogo de algunas fitohormonas por su estructura en especial de giberelinas en

este caso de C dactylon L este mantenimiento del desarrollo radical pudiera estar

relacionado con este reconocimiento de la estructura quiacutemica del contaminante para dar dicha

respuesta de crecimiento ante la presencia de eacuteste

La inoculacioacuten de las rizobacterias tolerantes a fenantreno y la presencia del contaminante en

dos concentraciones mostroacute que las rizobacterias I y III promovieron el crecimiento radical de

esta especie bajo las dos concentraciones de fenantreno con una diferencia entre ellas muy

poco significativa mientras que el crecimiento radical de las plantas inoculadas con la

rizobacteria II a las dos concentraciones de fenantreno de manera muy significativa

comparada con las plantas testigo no asiacute el crecimiento foliar con esta rizobacteria fue mayor

comparado con la respuesta dada con las rizobacterias I y III pero menor a las plantas testigo

De lo anterior la presencia de las rizobacterias I II y III promovieron el crecimiento de las

plantas de C dactylon L y la tolerancia de estas a fenantreno lo que podriacutea estar asociado con

un efecto sineacutergico entre la planta y las bacterias (Sheng amp Gong 2006 Glick 2003) que

favoreciera su desarrollo ante la presencia del contaminante y aunque no se haya evaluado

quizaacute tambieacuten el favorecer la degradacioacuten de eacuteste en el medio (Huang et al 2004)

24

62 Presencia de la rizobacteria XIII sobre el crecimiento de C elegans La eleccioacuten de esta rizobacteria solubilizadora de fosfatos que se empleo para la inoculacioacuten de

semillas de C elegans y su bioensayo mostroacute que esta cepa promovioacute el crecimiento tanto

radical como foliar de las plantas Lo que evidencioacute la relacioacuten sineacutergica entre esta bacteria y la

especie vegetal considerada para estos bioensayos cabe mencionar tambieacuten que esta especie

proviene de un suelo contaminado con hidrocarburos derivados del petroacuteleo

621 Presencia de la rizobacteria XIII sobre el crecimiento de C elegans expuesta a Cadmio

El cadmio (Cd) es considerado un metal pesado que se libera al ambiente como resultado de

una gran variedad de actividades antropoceacutentricas No obstante que no es un elemento

esencial para las plantas este metal se absorbe por las raiacuteces y se transloca a las hojas en

muchas especies Por lo que altas concentraciones de eacuteste ocasionan toxicidad en las plantas

Generalmente causa dantildeos en las hojas produciendo clorosis y enrollamiento de las mismas

asiacute como tambieacuten una disminucioacuten en el crecimiento de las raiacuteces y el brote (Xu et al 2008)

La respuesta de C elegans ante la presencia de cadmio resultoacute muy poco tolerante a las

concentraciones de Cd empleadas en este caso el efecto fue inhibitorio a medida que se

incremento la concentracioacuten del metal con respecto a las plantas testigo sin metal

La presencia de la rizobacteria XIII sobre el crecimiento de las plantas de C elegans y cadmio

mostraron que esta cepa tolerante a las concentraciones de Cd probadas no mostroacute una

diferencia significativa tanto del crecimiento radical como del brote de las plantas con y sin

cadmio esto es que no hay un efecto promotor o protector aparente de esta cepa a la planta

ante la presencia del metal caso que no es comparable con otros que se reportan en la

literatura donde algunas bacterias promueven el crecimiento en otras especies vegetales como

Brassica juncea L y Brassica napus ante la presencia de cadmio (Sheng amp Xia 2006 Belimov

et al 2005)

622 Presencia de la rizobacteria XIII sobre el crecimiento de C elegans expuesta a

Zinc El Zinc es considerado como un micronutriente esencial para el crecimiento de las plantas ya

que es un constituyente vital de varias enzimas metaboacutelicas y su baja movilidad al translocarse

dentro de ellas sugiere la necesidad de este como una fuente constante de zinc para el oacuteptimo

desarrollo de las mismas (Saravan et al 2007)

El zinc se adiciona a las plantas a traveacutes de fertilizantes como sulfato de zinc que en los suelos

puede transformarse a formas insolubles dependiendo de las condiciones edaacuteficas de los

mismos Por ello se menciona que la solubilizacioacuten del zinc por microorganismos es un

proceso de suma importancia para el aporte a las plantas de este micronutriente (Di Simine et

al 1998 Fasim et al 2002)

25

La respuesta de C elegans ante la presencia de zinc mostroacute que tambieacuten en este caso al igual

que con cadmio el crecimiento tanto radical como foliar disminuyoacute a medida que se incrementoacute

la concentracioacuten de zinc en los bioensayos

Por lo que esta especie vegetal tampoco tolera estas concentraciones de zinc en el medio lo

que evidencia que un exceso del micronutriente ocasiona dantildeos en el desarrollo de eacutesta

Aquiacute tambieacuten la presencia de la rizobacteria XIII no causa un incremento en el desarrollo de

las plantas de C elegans expuestas a zinc ya que el crecimiento radical y foliar en general no

es diferente en forma significativa al obtenido por las plantas expuestas a zinc a las

concentraciones probadas de 3 4 y 5mM concentraciones a las que la rizobacteria XIII es

tolerante

Aquiacute se presenta al igual que con cadmio el mantenimiento en el crecimiento de las plantas de

C elegans atenuando el efecto de las concentraciones de ambos mentales a las cuales fueron

expuestas

623 Presencia de la rizobacteria XIII sobre el crecimiento de C elegans expuesta a Niquel

El niquel tambieacuten es considerado como un micronutriente esencial aunque hay quienes lo

consideran como un ultramicronutriente que se encuentra como centro activo de la ureasa y

como cofactor de una isoforma de una superoxido dismutasa (Kuumlpper amp Kroneck 2007) Dado

su muy bajo contenido de este metal en plantas la deficiencia de eacuteste es rara comparada con

el exceso causado por su presencia en suelos contaminados por metales pesados producto de

la actividad industrial

El exceso de niquel en el ambiente ocasiona un decremento en el contenido de clorofila

(Gajewska amp Sklodowska 2007) y en el crecimiento de las plantas (Boominanthan amp Doran

2002 Kovaacutečik et al 2008)

En C elegans de las concentraciones probadas de este metal el crecimiento solamente se dio

en la concentracioacuten mas baja la de 01mM las otras concentraciones seleccionadas para las

pruebas que mostraron ser las que toleroacute la rizobacteria XIII no fueron adecuadas para la

planta auacuten con la presencia de la rizobacteria De estos resultados se tiene que C elegans a

la uacutenica concentracioacuten en la que dio respuesta no presentoacute una inhibicioacuten del crecimiento

radical mientras que el crecimiento del brote si fue menor comparado con las plantas testigo

La presencia de la rizobacteria XIII no mostroacute un efecto de promocioacuten del crecimiento radical en

el experimento con 001mM de niquel comparado con el experimento de niacutequel solo y tambieacuten

no significativo en el crecimiento del brote con la presencia de la rizobacteria La concentracioacuten

de niacutequel probada aquiacute para C elegans y la inoculacioacuten de sus semillas con la rizobacteria XIII

no evidencioacute una promocioacuten de crecimiento notable quizaacute al igual que los otros dos metales

manteniendo el desarrollo de las plantas pero no su incremento como sucedioacute en lo reportado

por Burd et al (1998) con Brassica campestris y Lycopersicon esculentum y la bacteria

Kluyvera ascorbata y por Zaidi et al (2006) con Brassica juncea y la bacteria Bacillus subtilis

cepa SJ-101

26

7 CONCLUSIONES

Las rizobacterias I II y III productoras de AIA y tolerantes a fenantreno promovieron el

crecimiento radical y foliar de las plantas de Cynodon dactylon L en particular al crecer en

presencia de triptofano a la concentracioacuten de 5mgL e inoculadas con las rizobacterias I II y III

se promovioacute el crecimiento de eacutesta gramiacutenea

En el caso de la rizobacteria XIII solubilizadora de fosfato y tolerante a cadmio niacutequel y zinc

eacutesta promovioacute el crecimiento radical y foliar de las plantas de Cyperus elegans

Las plantas de Cyperus elegans crecidas en presencia de los metales cadmio niquel y zinc e

inoculadas con la rizobacteria XIII no mostraron una promocioacuten significativa del crecimiento de

eacutesta cyperaacutecea lo que sugiere que la respuesta ante la presencia de los metales estaacute

relacionada estrechamente tanto con la dosis y el tiempo de exposicioacuten de las plantas a los

contaminantes asiacute como con la tolerancia intriacutenseca de las especies vegetales

Finalmente la presencia de las rizobacterias I II y III promovieron el crecimiento de las plantas

de Cynodon dactylon L y la tolerancia de estas a fenantreno y para el caso de la presencia de

las rizobacteria XIII se mantuvo el crecimiento de las plantas de Cyperus elegans y la tolerancia

de eacutestas a los metales pesados probados lo que podriacutea estar asociado con un efecto sineacutergico

entre las plantas y la bacterias ante la presencia de los contaminantes

27

8 METAS El siguiente cronograma de avances muestra los avances reales alcanzados para cada meta durante el periacuteodo establecido que se reporta 81 CALENDARIO DE ACTIVIDADES (valoracioacuten de metas y su duracioacuten)

Programacioacuten de Actividades de Investigacioacuten Enero - Diciembre 2008

Nuacutemero de meta

Valor de cada

meta

Descripcioacuten de las actividades para cada meta

Ener

o

Febr

ero

Mar

zo

Abr

il

May

o

Juni

o

Julio

Ago

sto

Sept

iem

bre

Oct

ubre

Nov

iem

bre

Dic

iem

bre

1

15

Mantenimiento de las cepas bacterianas aisladas su identificacioacuten molecular y determinacioacuten de su tolerancia a metales pesados y a un contaminante orgaacutenico

X

X

X

2

15

Evaluacioacuten de la produccioacuten de aacutecido indol aceacutetico asiacute como tambieacuten su capacidad de solubilizacioacuten de fosfato inorgaacutenico de las cepas bacterianas seleccionadas

X

X

X

3

30

Evaluacioacuten del crecimiento y la tolerancia que confieren las rizobacterias identificadas productoras de auxinas inoculadas en las dos especies de pastos ante la presencia de un hidrocarburo policiacuteclico aromaacutetico como el fenantreno

X

X

X

X

X

4

30

Evaluacioacuten del crecimiento y la tolerancia que confieren las rizobacterias identificadas solubilizadoras de fosfato inoculadas en las dos especies de pastos ante la presencia de metales pesados

X

X

X

X

X

5

10

Anaacutelisis y comparacioacuten de los resultados obtenidos y concluir con estos bioensayos si la inoculacioacuten con este tipo de rizobacterias promotoras de crecimiento vegetal confirieron proteccioacuten a las especies de pastos seleccionadas y si son recomendables para su posible aplicacioacuten en procesos de fitoremediacioacuten

X

X

X

Porcentaje total de avance en el periacuteodo reportado Enero ndash Diciembre del 2008 100

9 IMPACTO DE LA INVESTIGACIOacuteN DESARROLLADA

Los resultados obtenidos en esta investigacioacuten a nivel baacutesico continuacutean siendo importantes para

el conocimiento del manejo de especies silvestres endeacutemicas como herramientas para la remocioacuten

de contaminantes orgaacutenicos seguacuten su potencial

Esta etapa de la investigacioacuten (periacuteodo 2008) se realizoacute ahora la investigacioacuten con enfoque entre

la relacioacuten planta-microorganismo que de manera muy clara y concreta evidencioacute la importancia de

estos manejos en su conjunto para ayudar a favorecer el crecimiento y la tolerancia de las

especies vegetales ante la presencia de contaminantes sean inorgaacutenicos u orgaacutenicos Se continuacutea

con el anaacutelisis de los resultados obtenidos de esta etapa para complementar la informacioacuten

obtenida y continuar con el anaacutelisis de un mayor espectro de especies vegetales y de la naturaleza

de las rizobacterias que se asocien a eacutestas que permitan el conocimiento de mecanismos baacutesicos

asociados con la fitoremediacioacuten y las respuestas fisioloacutegicas de las plantas ante los

contaminantes La caracterizacioacuten o aislamiento de este grupo de rizobacterias representa una

ventaja considerable en los procesos de remocioacuten de contaminantes inorgaacutenicos debido al doble

papel que estariacutean desempentildeando como promotoras de crecimiento vegetal e induciendo la

tolerancia a metales pesados en este tipo de especies

2910 FORMACIOacuteN DE RECURSOS HUMANOS Y SUBPRODUCTOS OBTENIDOS DEL PROYECTO DE INVESTIGACIOacuteN Se anota a continuacioacuten la relacioacuten de los subproductos obtenidos del Proyecto de Investigacioacuten

durante el periacuteodo de Enero-Diciembre 2008

Clave del subproducto Descripcioacuten Documento que avala

22 Formacioacuten de Recursos Humanos

23 Servicio Social Alumnos dentro del Programa PROGRAMAS DE EDUCACION PARA LA ENCB Nuacutemero de Registro de Servicio Social 02 690a 8668 y dentro del Proyecto de Investigacioacuten ldquoEstudio de rizobacterias promotoras del crecimiento vegetal y su participacioacuten como fitoprotectoras en presencia de contaminantes orgaacutenicos e inorgaacutenicosrdquo alumnas Labra Cardoacuten Daniela Ramiacuterez Meacutendez Cinthya

Rojas Contreras Adriana

Constancia de Asesoriacutea de

Servicio Social emitida por el

Jefe del Departamento de

Servicio Social y Prestaciones

del IPN

De la alumna Labra Cardoacuten Daniela cuyo Tiacutetulo de la Tesis es ldquoDeterminacioacuten del efecto de la presencia de bacterias promotoras del crecimiento vegetal sobre el desarrollo de dos especies de cyperaacuteceas y la tolerancia de estas a metales pesadosrdquo

Registro de Tesis de la alumna

24Tesis Profesional

De la alumna Rojas Contreras Adriana cuyo Tiacutetulo de la Tesis es ldquoPromocioacuten del crecimiento vegetal de dos especies de cyperaacuteceas por rizobacterias productoras de fitohormonas e induccioacuten de tolerancia a hidrocarburos aromaacuteticos policiacuteclicos (PAHrsquos) un posible mecanismo asociado para la fitoremediacioacutenrdquo

Registro de Tesis de la alumna

30

Clave del subproducto Descripcioacuten Documento que avala

3 Difusioacuten de la Investigacioacuten

-Rojas-Contreras A Guerrero-Zuacutentildeiga LA Rodriacuteguez- Dorantes A Fito-tolerancia a fenantreno en presencia de triptofano 3deg Congreso de Ecotoxicologiacutea y Quiacutemica Ambiental (AMEQA) Facultad de Ciencias UNAM Meacutexico DF Abril 2008

-Labra-Cardoacuten D Guerrero-Zuacutentildeiga LA Rodriacuteguez-Dorantes Evaluacioacuten de la fito-tolerancia de dos especies a metales pesados 3deg Congreso de Ecotoxicologiacutea y Quiacutemica Ambiental (AMEQA) Facultad de Ciencias UNAM Meacutexico DF Abril 2008

Resumen de la memoria y constancia

de participacioacuten

Nacional

-Campos Gutieacuterrez Adriana Rodriacuteguez Dorantes Angeacutelica Guerrero Zuacutentildeiga Angeacutelica y Montes Villafaacuten Silvano Efecto de la produccion de acido indolacetico de tres rizobacterias aisladas de un suelo contaminado con hidrocarburos derivados del petroacuteleo sobre la germinacioacuten de Lens esculenta XXXVI Congreso Nacional de Microbiologiacutea Morelia Michoacaacuten Junio 2008

-Labra Cardoacuten Daniela Guerrero Zuacutentildeiga Angeacutelica Rodriacuteguez Dorantes Angeacutelica y Montes Villafaacuten Silvano Evaluacioacuten de la tolerancia a metales pesados de Cyperus elegans inoculada con una rizobacteria solubilizadora de fosfato XXXVI Congreso Nacional de Microbiologiacutea Morelia Michoacaacuten Junio 2008

-Rojas Contreras Adriana Guerrero Zuacutentildeiga Angeacutelica Rodriacuteguez Dorantes Angeacutelica y Montes Villafaacuten Silvano Evaluacioacuten del crecimiento y la tolerancia a fenantreno de plantas de Cynodon dactylon inoculadas con tres rizobacterias aisladas de un suelo contaminado con hidrocarburos derivados del petroacuteleo XXXVI Congreso Nacional de Microbiologiacutea Morelia Michoacaacuten Junio 2008

Resumen de la memoria y constancia

de participacioacuten

Internacional

-Rodriacuteguez-Dorantes Angeacutelica Labra-Cardoacuten Daniela Guerrero-Zuacutentildeiga Angeacutelica Montes-Villafaacuten Silvano Growth response and tolerance to heavy metals of two swamp species inoculated with a plant

growth-promoting rhizobacteria Third International Meeting on Environmental

Carta de aceptacioacuten

y constancia de participacioacuten

31

Biotechnology and Engineering Palma de Mallorca Espantildea Septiembre del 2008

-Guerrero-Zuacutentildeiga A Rojas-Contreras A Rodriacuteguez-Dorantes A Montes-Villafaacuten S Efect of two phytohormone producer rhizobacteria on the bermuda grass growth response and tolerance to phenanthrene Third International Meeting on Environmental Biotechnology and Engineering Palma de Mallorca Espantildea Septiembre del 2008

32

11 Bibliografiacutea consultada Abou-Shanab RA Ghozlan H Ghanem K amp Noawad H 2005 Behavior of bacterial

populations isolated from rhizosphere of Diplachne fusca dominant in industrial sites World

Journal of Microbiology amp Biotechnology 21 1095-1101

Almerich A L 2008 Introduccioacuten a las cespitosas 2008 Disponible en

httpwwwnavarromontescommanualaspxman=22

Baath E 1989 Effects of heavy metals in soil on microbial processes and population Water Air

Soil Pollut 47 375-379

Baranzani O amp JI Friedman1999 Is IAA the major root growth factor secreted from plant

growth-mediating bacteria Journal of Chemical Ecology 252397-2406

Belimov AA N Hontzeas VISafronova SV Demchinskaya G Piluzza S Bullitta amp BR

Glick 2005 Cadmiumndashtolerant plant growth-promoting bacteria associated with the roots of

Indian mustard (Brassica juncea L Czern) Soil Biology and Biochemistry 37 241-250

Boominathan R amp PM Doran 2002 Ni-induced oxidative stress in roots of the Ni

hyperaccumulator Allisum bertolonii New Phytol 156 205-215

Burd GI DG Dixon amp BR Glick 1998 A plant growth-promoting bacterium that decreases

nickel toxicity in seedlings Applied and Environmental Microbiology 64 3663-3668

Campos G A Guerrero Z A Rodriacuteguez D A Montes V S 2007 Evaluacioacuten de la

produccioacuten de aacutecido indol aceacutetico de rizobacterias aisladas de un suelo contaminado con

hidrocarburos derivaos del petroacuteleo y su aplicacioacuten en fitoremediacioacuten 2ordm taller Internacional de

Biotecnologiacutea y 2ordm Encuentro Internacional de Energiacuteas Alternativas Pachuca Hidalgo Meacutexico

Di Simine CD JA Sayer amp GM Gadd 1998 Solubilization of zinc phosphate by a strain of

Pseudomonas fluorescens isolated from a forest soil Biol Fertil Soils 28 87-94

Fasim F H Ahmed R Parsons amp GM Gadd 2002 Solubilization of zinc salts by a bacterium

isolated from the air environment of a tannery FEMS Microbiol Lett 213 1-6

Gajewska E amp M Sklodowska 2007 Relations between tocopherol chlorophyll and lipid

peroxides contents in shoots of Ni-treated wheat J Plant Physiol 164 364-366

33

Glick B R 2003 Phytoremediation synergistic use of plants and bacteria to clean up the

environment Biotechnology Advances 21383-393

Huang XD Y El-Alawi DM Penrose BRGlick amp BM Greenberg 2004 A multi-process

phytoremediation system for removal of polycyclic aromatic hydrocarbons from contaminated

soils Environmental Pollution 130 465-476

Kovaacutečik J B Klejdus J Kadukovaacute amp M Bačkor 2008 Physiology of Matricaria chamomilla

exposed to nickel excess Ecotoxicology and Environmental Safety doi 101016jecoenv200712013

Kuumlpper H amp PMH Kroneck 2007 Nickel in the environment and its role in the metabolism of

plants and cyanobacteria En Sigel A H Siegel amp RKO Sigel (eds) Metal Ions in Life

Sciences Vol2 Willey New York pp 31-62

McCutcheon SC Schnoor J L 2003 Phytoremediation trasformation and control of

contaminants Wiley-InterScience

Saravan VS M Madhaiyan amp M Thangaraju 2007 Solubilization of zinc compounds by the

diazotrophic plant growth promoting bacterium Gluconacetobacter diazotrophicus

Chemosphere 66 1794-1798

Sheng XF amp JX Gong 2006 Increased degradation of phenanthrene in soil by

Pseudomonas sp GF3 in the presence of wheat Soil Biology and Biochemstry 38 2587-2592

Sheng XF amp JJ Xia 2006 Imrpovement of rape (Brassica napus) plant growth and cadmium

uptake by cadmium-resistant bacteria Chemosphere 64 1036-1042

Olivares S E1989Paquete de disentildeos experimentales FAUNL Versioacuten 14 Facultad de

Agronomiacutea UANL Mariacuten NL Meacutexico

Ramiacuterez M C 2007 Participacioacuten de rizobacterias solubilizadoras de fosfato en la induccioacuten

del crecimiento y tolerancia a metales pesados en dos especies vegetales Proyecto de

titilacioacuten Laboratorio de Fisiologiacutea Vegetal del Departamento de Botaacutenica en la Escuela

Nacional de Ciencias Bioloacutegicas

Sabry SA HA Ghozlan DM Abou-Zeid 1997 Metal tolerance and antibiotic resistant

paterns of a bacterial population isolated from sea water Journal of Applied Microbiology 82

245-252

34

Tsavkelova EA S Y Klimova TA Cherdyntseva amp AI Netrusov2006 Microbial producers

of plant growth stimulators and their practical use a review Applied Biochemistry and

Microbiology 42117-126

Weisburg W G Barns S M Pelletier DA amp Lane DJ 1991 16 Ribosomal DNA Amplification

for Phulogenetic Study Journal of Bacteriology 131697-703

Wilkins DA 1978 The measurement of tolerance to edaphic factors by means of root growth

New Phytologist 80 623-633

Xu P J Zou Q Meng J Zou W Jiang amp D Liu 2008 Effects of Cd2+ on seedling growth of

garlic (Allium sativum L) and selected physiological and biochemical characters Bioresource

Technology doi 101016jbiortech200711073

Zaidi S Usmami S Singh BR amp Musarrat J 2006 Significancce of Bacillus subtilis strain SJ-

101 as a bioinoculant for concurrent plant grown promotion and nickel accumulation in Brassica

juncea Chemosphere 64 991-997

  • INSTITUTO POLITEacuteCNICO NACIONAL
    • COORDINACION GENERAL DE POSGRADO E INVESTIGACION
      • Evaluacioacuten del crecimiento y la tolerancia que confieren las rizobacterias identificadas solubilizadoras de fosfato inoculadas en las dos especies de pastos ante la presencia de metales pesados
Page 5: INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL COORDINACION GENERAL DE ...sappi.ipn.mx/cgpi/archivos_anexo/20080061_5797.pdfa) Evaluar la producción de auxinas para la promoción del crecimiento

5

22 Caracterizacioacuten de la tolerancia a contaminantes orgaacutenicos e inorgaacutenicos de las bacterias promotoras del crecimiento vegetal seleccionadas

221 Determinacioacuten de la tolerancia de las rizobacterias seleccionadas productoras de AIA a fenantreno Para la determinacioacuten de la tolerancia de las rizobacterias productoras de AIA a fenantreno Se

sembroacute por extensioacuten en placa 01 mL de la suspensioacuten rizobacteriana de 10-13 X 108

UFCmL de las rizobacterias seleccionadas por su capacidad de produccioacuten AIA (Campos

2007) La siembra se realizoacute por el meacutetodo de extensioacuten en placa sobre agar nutritivo

suplementado con fenantreno con las concentraciones de 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90

100 150 200 y 250 mgL de fenantreno a partir de una solucioacuten stock de 500 mg 20 mL de

etanol se sembroacute por duplicado y se incuboacute a 28 ordmC por 48 hrs Despueacutes de la incubacioacuten se

realizoacute la cuenta total de las colonias crecidas de cada una de las concentraciones para

obtener las unidades formadoras de colonias por mililitro (UFCmL)

222 Determinacioacuten de la concentracioacuten miacutenima inhibitoria (CMI) a metales pesados de las rizobacterias seleccionadas solubilizadoras de fosfato

Para determinar la tolerancia de las rizobacterias solubilizadoras seleccionadas se evaluoacute su

tolerancia a los siguientes metales pesados Cd Ni y Zn con las siguientes sales 3CdSO4 bull

8H2O NiSO4 bull 2H2O y ZnCl2 para preparar soluciones patroacuten a una concentracioacuten de 05M y

01M

La determinacioacuten de la CMI se realizoacute preparando un inoculo bacteriano de 128 x 108 UFCmL

de cada rizobacteria solubilizadora de fosfato a partir de un crecimiento bacteriano de 3 diacuteas

Se sembroacute por extensioacuten en placa con un inoacuteculo de 01mL de la suspensioacuten bacteriana

placas con agar nutritivo con el suplemento de cada metal en un intervalo de concentraciones

por separado de la siguiente manera

Metal Concentracioacuten (mM)

Cd 01 02 03 04 05 10 50 10 y 15 mM

Ni 01 05 10 20 30 40 50 10 y 15 mM

Zn 01 05 10 20 30 40 50 10 y 15 mM

Dada la disparidad de los resultados en los que las concentraciones de los metales son toacutexicos

para los microorganismos (Abou-Shanab et al 2005 Baath 1989) la eleccioacuten de las

concentraciones de los iones se dio de acuerdo a los ensayos reportados en la literatura Las

UFC se contaron despueacutes de incubar a 28degC por 72 diacuteas y la tolerancia a los metales se

registroacute como positiva por la presencia de colonias en la superficie del medio en la placa

6

La concentracioacuten maacutes baja que inhibioacute el crecimiento bacteriano completamente se definioacute

como la CMI Seguacuten Sabry et al (1997) para el propoacutesito de considerar como organismos

metal resistentes aquellas cepas que no se inhibieron a la concentracioacuten de 1mM de Cd Ni y

Zn son clasificadas como metal resistentes

23 Establecimiento de bioensayos para la evaluacioacuten de la posible fitoproteccioacuten que den las bacterias promotoras del crecimiento vegetal seleccionadas ante la presencia de contaminantes orgaacutenicos e inorgaacutenicos

231 Evaluacioacuten de la promocioacuten del crecimiento vegetal y la determinacioacuten de la tolerancia a fenantreno

Parte del material vegetal utilizado se obtuvo a partir de la limpieza y seleccioacuten de semillas de

la especie de pasto Cyperus elegans provenientes del pantano de Santa Alejandrina ubicado

en Minatitlaacuten Veracruz el cual es un sitio contaminado con hidrocarburos derivados del

petroacuteleo) y Cynodon dactylon L obtenida comercialmente y la cual se a reportado como

tolerante a la presencia de contaminantes de naturaleza inorgaacutenica y orgaacutenica (Almerich 2008

McCutcheon amp Schnoor 2003) Para la evaluacioacuten de la promocioacuten del crecimiento vegetal de Cynodon dactylon L se

establecieron los cultivos hidropoacutenicos en frascos de vidrio con tapa magenta con

25 mL de medio mineral que conteniacutean las siguientes sales 020M NH4H2PO4 050M NH4NO3

115M Ca(NO3)2 026M CaCl2 020M MgCl26H2O 020M Mg(NO3)26H2O 040M

MgSO4 7H2O 020M KH2PO4 120M KNO3 050M K2SO4 0040M FeCl36H2O 12 x 10-2M

H3BO3 12 x 10-4M CuCl2H2O 23 x 10-3M ZnCl2 44 x 10-4M MnCl24H2O 6 x 10-6M

Na2MoO4H2O EDTA y FeSO47H2O con un pH 6 y con la adicioacuten de agar bacterioloacutegico al 6

(medio mineral blando)

Las cepas seleccionadas productoras de AIA se resuspendieron en 5 mL de agua destilada

esteacuteril para obtener un inoacuteculo de 46 x 106 UFCmL Con las suspensiones se inocularon 20

semillas Cynodon dactylon L previamente desinfestadas con 10 mL de alcohol absoluto por

tres minutos y con 10 mL de hipoclorito de sodio al 10 y enjuagando cinco veces con agua

destilada esteacuteril) por 30 minutos tambieacuten se embebieron 20 semillas de Cynodon dactylon L

(previamente desinfestadas) en agua destilada esteacuteril por 30 minutos antes de colocarlas

sobre la superficie del medio mineral blando

Al mismo tiempo se evaluoacute el indicio a la tolerancia que confieren las cepas de rizobacterianas

productoras de AIA al incrementar el crecimiento vegetal con y sin la adicioacuten del fenantreno

(100 y 200 mgL) y con la adicioacuten de L-triptofano (2 y 5 mgL) para la induccioacuten de la siacutentesis de

AIA

Los tratamientos de medio mineral blando adicionado con fenantreno y triptofano realizados

para la evaluacioacuten de la promocioacuten vegetal y la tolerancia a fenantreno se describen en la

Tabla 1

7

Tabla 1 Tratamientos realizados para evaluar la promocioacuten vegetal y la tolerancia a

fenantreno

Tratamientos con Fenantreno y Triptofano

P PB P 100F PB 100F P 200F PB 200F P 2T PB 2T P 5T PB 5T

Donde

P = Semilla de Cynodon dactylon L

PB = Semilla de Cynodon dactylon L maacutes el inoculo de las rizobacterias productoras de AIA

(I II y III respectivamente)

2T = 2 mgL de L-Trp

5T = 5 mgL de L-Trp

100F = 100 mgL de Fenantreno

200F = 200 mgL de Fenantreno

La siembra de las semillas en el medio mineral blando y con los tratamientos se realizaron bajo

condiciones de esterilidad y los cultivos con el material seminal se mantuvieron en un cuarto

de incubacioacuten bajo condiciones controladas de temperatura (+- 36ordmC) y fotoperiacuteodo (1212)

por 28 diacuteas Los ensayos se realizaron por triplicado

Una vez concluido el tiempo de incubacioacuten de los cultivos se extrajeron las plaacutentulas crecidas

para medicioacuten de la longitud foliar y la longitud radical (paraacutemetros convencionales) Con estos

resultados se calculoacute el iacutendice de tolerancia a fenantreno (IT) (Burd et al 1998 Wilkins 1978)

con la expresioacuten

RLCF

IT = --------------- RLSF

Donde

RLCF es la longitud radical de las plaacutentulas que crecieron en presencia de fenantreno y RLSF es

la longitud radical de las plaacutentulas crecidas en ausencia de fenantreno

El Iacutendice de Tolerancia tambieacuten puede expresarse como el iacutendice de la longitud del brote de las

plantas que crecieron en presencia y ausencia de fenantreno

232 Evaluacioacuten de la promocioacuten del crecimiento vegetal y la determinacioacuten de la tolerancia a metales pesados De la misma manera que para los ensayos con las rizobacterias productoras de AIA los

ensayos bioloacutegicos para el ensayo con metales pesados consideroacute el empleo de una

8

rizobacteria solubilizadora de fosfato seleccionada la cepa XIII por su alta capacidad para

solubilizar fosfatos y su tolerancia a metales pesados probada y a partir del crecimiento en

placa se obtuvo un inoacuteculo de 355 x 107 UFCmL en agua destilada esteacuteril Se tomaron 5mL de

la suspensioacuten bacteriana que se emplearon para inocular las semillas de los pastos que

previamente fueron desinfestadas

La desinfestacioacuten de las semillas de los pastos de Cyperus elegans se realizo colocaacutendolas en

alcohol al 70 durante 3 minutos hipoclorito de sodio al 10 durante 5 minutos y 5 enjuagues

con agua destilada esteacuteril durante 2 minutos Las semillas se sumergieron por 30 minutos en la

suspensioacuten bacteriana y en agua destilada esteacuteril antes de colocarlas sobre la superficie del

medio de cultivo

Se evaluoacute al mismo tiempo el indicio de la tolerancia que confirieron estas cepas al

incrementar el crecimiento vegetal bajo la presencia de los metales pesados seleccionados

(Cd Ni y Zn) a las concentraciones seleccionadas despueacutes del ensayo de la tolerancia de las

rizobacterias con experimentos con y sin la adicioacuten de los contaminantes (Tabla 2)

Los cultivos con el material seminal se mantuvieron bajo condiciones controladas en un cuarto

de incubacioacuten +- 36degC y fotoperiacuteodo (1212) por 45 diacuteas para Cyperus elegans y Echinochloa

sp y para Cynodon dactylon L por 28 diacuteas El ensayo se realizoacute por triplicado

Despueacutes del tiempo de incubacioacuten la evaluacioacuten del crecimiento de las plaacutentulas se realizoacute por

el paraacutemetro convencional que fue la medicioacuten de la longitud radical y del brote Los resultados

obtenidos se consideraron para la determinacioacuten del iacutendice de tolerancia (IT) (Burd et al

1998 Wilkins 1978) por la expresioacuten

IT = RLm RLc

donde

RLm es la longitud radical de las plaacutentulas que crecieron en presencia del metal especiacutefico

adicionado

RLc es la longitud radical de las plaacutentulas crecidas en ausencia del metal

Los resultados obtenidos del IT con valor de 10 indican que no se inhibioacute el crecimiento de las

plantas en el tratamiento en presencia del metal pesado pero un valor de 01 de IT indica que

el crecimiento de las plantas fue inhibido y que la planta crecioacute el 10 con respecto al control

Todos los valores de IT se multiplicaron por 100 para obtener porcentajes de crecimiento

siendo maacutes faacutecil la comparacioacuten de los diferentes tratamientos en presencia del metal pesado

9

Tabla 2 Experimentos realizados con los cultivos hidropoacutenicos para los tres pastos utilizados Cyperus elegans

Experimentos Significado

S Semillas

SB Semilla + bacteria

S + Cd 001mM Semillas + Cd 001mM

S + Cd 005mM Semillas + Cd 005mM

S + Cd 01mM Semillas + Cd 01mM

SB + Cd 001mM Semillas + bacteria + Cd 001mM

SB+ Cd 005mM Semillas + bacteria + Cd 005mM

SB + Cd 01mM Semillas + bacteria + Cd 01mM

S + Ni 01mM Semillas + Ni 01mM

S + Ni 05mM Semillas + Ni 05mM

S + Ni 1mM Semillas + Ni 1mM

SB + Ni 01mM Semillas + bacteria + Ni 01mM

SB+ Ni 05mM Semillas + bacteria + Ni 05mM

SB + Ni 1mM Semillas + bacteria + Ni 1mM

S + Zn 3mM Semillas + Zn 3mM

S + Zn 4mM Semillas + Zn 4mM

S + Zn 5mM Semillas + Zn 5mM

SB + Zn 3mM Semillas + bacteria + Zn 3mM

SB+ Zn 4mM Semillas + bacteria + Zn 4mM

SB + Zn 5mM Semillas + bacteria + Zn 5mM

24 Anaacutelisis estadiacutestico de los resultados A todos los resultados obtenidos se les aplicoacute un anaacutelisis de varianza (ANOVA) y prueba de

Tukey-Kramer de Comparacioacuten Muacuteltiple empleando el paquete estadiacutestico GraphPad Instat

V203 y el paquete estadiacutestico de Disentildeos Experimentales FAUANLver14 (Olivares 1989)

3 Resultados 31 Caracterizacioacuten e identificacioacuten de las rizobacterias aisladas del suelo contaminado con hidrocarburos derivados del petroacuteleo Se presentan a continuacioacuten los resultados de la caracterizacioacuten de la cepa XIII solubilizadora

de fosfatos que se realizoacute mediante la observacioacuten de la morfologiacutea microscoacutepica por el meacutetodo

de tincioacuten de Gram y los resultados de la presencia de la actividad de las enzimas L-alanina-

aminopeptidasa y citocromooxidasa mediante el kit de diagnoacutesticos (Tabla 3)

10

Tabla 3 Caracterizacioacuten de la cepa XIII

Microorganismo

Gram Morfologiacutea

microscoacutepica

Aminopeptidasa

Oxidasa

Azospirilum sp - Bacilo + +

Escherichia coli - Bacilo corto + -

Cepa XIII

+ Bacilo con

esporas

- -

La morfologiacutea macroscoacutepica de las rizobacterias I II y III seleccionadas como productoras de

AIA se muestra en la Tabla 4

Tabla 4 Caracteriacutesticas de la morfologiacutea microscoacutepica de las rizobacterias productoras de AIA

I II y III

Caracteriacutestica Rizobacteria I Rizobacteria II Rizobacteria III

Tamantildeo (mm) 8 5 7

Forma ovalada ovoide circular

Color beige beige claro crema

Borde irregular entero crenado

Elevacioacuten plana convexa plana plana

Superficie lisa lisa lisa

Aspecto huacutemeda huacutemeda huacutemeda

Consistencia suave suave suave

Produccioacuten de pigmento no no no

Luz reflejada brillante brillante brillante

Luz transmitida opaca translucida opaca

Los resultados de la determinacioacuten de la presencia de la actividad enzimaacutetica de la L-alanina-

aminopeptidasa de las rizobacterias I II y III y las cepas control se muestran en la Tabla 5

Tabla 5 Actividad de la enzima L- alanina (Kit Biofix reg)

Aminopeptidasa Gram

Azospirilum sp + -

Escherichia coli + -

Cepa I - +

Cepa II - +

Cepa III - +

11

De la determinacioacuten de la presencia de la actividad de la enzima citocromooxidasa los

resultados se muestran en la Tabla 6

Tabla 6 Actividad de la enzima citocromooxidasa (Kit Biofix reg)

Oxidasa

Azospirilum sp +

Escherichia coli -

Cepa I -

Cepa II -

Cepa III -

Los resultados del anaacutelisis molecular mostraron que las cepas aisladas y seleccionadas de

acuerdo con la capacidad de solubilizacioacuten de fosfato y produccioacuten de AIA determinaron un

porcentaje alto de homologiacutea con cepas del geacutenero Bacillus sp para todas las cepas Los

resultados moleculares de la secuenciacioacuten del gen amplificado

32 Reactivacioacuten de las cepas seleccionadas aisladas de un suelo contaminado con hidrocarburos derivados del petroacuteleo identificacioacuten de las cepas de RPCV productoras de aacutecido indol aceacutetico (AIA) De la reactivacioacuten de una coleccioacuten de 23 cepas que se obtuvieron de un suelo contaminado

con hidrocarburos derivados de petroacuteleo las rizobacterias I II III IV VII y XII se seleccionaron

por ser cepas productoras de aacutecido indol aceacutetico

La seleccioacuten e identificacioacuten de las rizobacterias promotoras del crecimiento vegetal

productoras de aacutecido indol aceacutetico (rizobacterias I II III IV VII y XII) se realizo por meacutetodo

colorimeacutetrico y cualitativo de Salkowski

La seis cepas productoras de AIA dieron la reaccioacuten positiva en el papel Whatman

inmediatamente despueacutes de la adicioacuten del reactivo de Salkowski los halos de color rosa-rojizo

pusieron en evidencia la produccioacuten de esta auxina al observarse los halos en las posicioacuten que

teniacutean las colonias de cepas bacterianas

321 Determinacioacuten de la produccioacuten del AIA en presencia de L-triptofano de las rizobacterias I II III IV VII y XII (Campos 2007) Los resultados obtenidos de la determinacioacuten de la produccioacuten del aacutecido indol aceacutetico de las

rizobacterias I II III IV VII y XII fue muy similar para todas ellas ya que a mayor

concentracioacuten de L-triptofano mayor es la produccioacuten de AIA esto se muestra en el Graacutefico 1

12

CEPAS I II III IV VII XII

0

10

20

30

40

50

CEPA I CEPA II CEPA III CEPA IV CEPA VII CEPA XII

Experimentos

ugm

L AI

A Testigo 1mgL2mgL5mgL

Graacutefico 1 Produccioacuten de AIA de las rizobacterias productoras de AIA a diferentes

concentraciones de L-triptofano Se observa que todas las cepas tienen mayor produccioacuten de la

auxina a la concentracioacuten de 5 mgL de triptofano

Como se muestra en la Grafica 1 las rizobacterias I II y III son las mejores productoras de AIA

con 2 y 5 mgL de triptofano por lo que se seleccionaron para realizar los bioensayos con

Cynodon dactylon L y el contaminante orgaacutenico

322 Determinacioacuten de la tolerancia de las rizobacterias productoras de AIA a fenantreno La respuesta a la tolerancia de las rizobacterias productoras de aacutecido indol aceacutetico

(rizobacterias I II III IV VIIR y XII) a fenantreno fueron similares el crecimiento bacteriano fue

masivo en todas las concentraciones probadas

33 Reactivacioacuten de las cepas seleccionadas aisladas de un suelo contaminado con hidrocarburos derivados del petroacuteleo rizobacterias solubilizadoras de fosfatos Se muestran a continuacioacuten los resultados visuales de la medicioacuten cualitativa de la

solubilizacioacuten de fosfato de las rizobacterias seleccionadas en la Tabla 7 se presenta de

manera cualitativa (+ -) la capacidad de solubilizar fosfato de las cepas aisladas

13

Tabla 7 Capacidad de solubilizacioacuten de fosfato de dos fuentes inorgaacutenicas por las

rizobacterias promotoras del crecimiento vegetal

Fuente de fosfato inorgaacutenico Rizobacteria

Ca(HPO4)2 Roca Fosfoacuterica

I +++ +++

VI + +

VIIA + +

IX + +

XIII ++ ++

XXII ++++ ++++

331 Determinacioacuten de la Concentracioacuten Miacutenima Inhibitoria (CMI) a metales pesados de las rizobacterias solubilizadoras de fosfato seleccionadas Se determinoacute la CMI (Tabla 8) de las rizobacterias solubilizadoras de fosfato seleccionadas I

XIII y XXII ya que fueron las que presentaron mayor capacidad de solubilizacioacuten de fosfatos

Encontraacutendose en general un efecto en gradiente ya que hubo disminucioacuten del crecimiento

bacteriano al incrementarse la concentracioacuten del metal

Tabla 8 Determinacioacuten de la Concentracioacuten Miacutenima Inhibitoria (CMI) de Cd Ni y Zn sobre el crecimiento de las rizobacterias solubilizadoras de fosfato seleccionadas

Concentracioacuten Miacutenima Inhibitoria

Zn

Rizobacteria 01mM 05mM 1mM 2mM 3mM 4mM 5mM 10mM 15mM

I + + + + + + + ~ ~

XIII + + + + + + + ~ ~

XXII + + + + + + + ~ ~

Ni

01mM 05mM 1mM 2mM 3mM 4mm 5mM 10mM 15mM

I + + + ~ ~ ~ ~ ~ ~

XIII + + + ~ ~ ~ ~ ~ ~

XXII + + + ~ ~ ~ ~ ~ ~

Cd 01mM 02mM 03mM 04mM 05mM 1mm 5mM 10mM 15mM

I + ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~

XIII + ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~

XXII + ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~

+ Crecimiento ~ No hay crecimiento

14

332 Seleccioacuten de la rizobacteria solubilizadora de fosfato y las concentraciones de Cd Ni y Zn para los bioensayos con los pastos A las cepas seleccionadas por su respuesta ante la presencia de contaminantes se les

determinoacute su capacidad de solubilizacioacuten de fosfato de manera cualitativa (Ramiacuterez 2007)

obtenieacutendose los siguientes resultados (Figura 1)

Roca fosfoacuterica

82

64

5 526

0123456789

10

Mediosinocular

Cepa I Cepa XIII Cepa XXII

Cepas

mg

L PO

4

Fosfato monobasico de calcio

358

4346

1441368

0

10

20

30

40

50

60

Mediosinocular

Cepa I Cepa XIII Cepa XXII

Cepasm

gL

PO4

Figura 1 Cantidad de fosfato soluble en el medio de cultivo de las rizobacterias solubilizadoras

de fosfato seleccionadas crecidas en medio con 1)Roca fosfoacuterica y 2) Fosfato monobaacutesico de

calcio

La cepa seleccionada por su capacidad de solubilizar fosfato y por tener mayor velocidad de

crecimiento fue la cepa XIII

Las concentraciones de los metales para realizar los bioensayos con los pastos se muestran

en la Tabla 9 Quedando las concentraciones de Zn 3mM 4mM y 5mM que fueron los uacuteltimas

concentraciones en las cuales la bacteria no fue inhibida en su crecimiento para el caso de los

demaacutes metales se considero el mismo criterio de emplear las concentraciones para Ni de

01mM 05mM y 1mM y para Cd de 001mM 005mM y 01mM

Tabla 9 Concentraciones seleccionadas de los metales Zn Ni Cd para los bioensayos con los pastos

Concentracioacuten de los metales Zn Ni Cd

Rizobacteria

CMI Bioensayos CMI Bioensayos CMI Bioensayos

XIII 5mM 3 4 5mM 1mM 01 05 1mM 01mM 001 005 01mM

15

34 Evaluacioacuten de la promocioacuten del crecimiento vegetal de Cynodon dactylon L y la determinacioacuten de su tolerancia a fenantreno La clorosis de las plaacutentulas de Cynodon dactylon L con y sin la adicioacuten de la rizobacteria

productora de AIA crecidas en presencia de fenantreno y triptofano se describe mejor en la

Tabla 10 donde se comparan los porcentajes de la clorosis que se presentan las plaacutentulas de

Cynodon dactylon L en presencia de las tres rizobacterias I II y III respectivamente

Tabla10 Comparacioacuten de los porcentajes de clorosis observados en Cynodon dactylon L con

la adicioacuten de las rizobacterias I II y III crecidas en fenantreno y triptofano

de clorosis Cynodon

dactylon L Cynodon

dactylon L con la rizobacteria I

Cynodon dactylon L con la rizobacteria II

Cynodon dactylon L con la

rizobacteria III Medio mineral 0 0 0 0 100 mgL de Fenantreno

4519 160 3703 500

200 mgL de Fenantreno

5985 3809 4722 7959

2 mgL de Triptofano

5190 1250 4918 2121

5 mgL de Triptofano

5204 100 5836 2187

De los valores obtenidos se observa que no hubo clorosis en las plaacutentulas de Cynodon

dactylon L crecidas en medio mineral blando con las rizobacterias I II y III mientras que las

plaacutentulas que crecieron con y sin adicioacuten de eacutestas con 100 mgL de fenantreno tienen menor

porcentaje de clorosis que las que teniacutean con 200 mgL del contaminante Para los valores del

porcentaje de clorosis de las plaacutentulas crecidas con triptofano se mostraron que este es menor

en los experimentos con 2 mgL que con 5 mgL de triptofano

341 Determinacioacuten del Iacutendice de Tolerancia (IT) de las plantas de Cynodon dactylon L crecidas con fenantreno Se calculoacute el Iacutendice de Tolerancia a fenantreno y los resultados se muestran en la Tabla 11

16

Tabla 11 Comparacioacuten de los Iacutendices de tolerancia a fenantreno de las plaacutentulas de Cynodon

dactylon L inoculadas con las rizobacterias I II y III productoras de AIA

Donde T = Testigo Fen = Fenantreno Trp = Triptofano y Bac = Rizobacterias I II y Ill

Iacutendice de tolerancia (IT) Longitud Foliar Longitud Radical

Experimentos Cepa I Cepa II Cepa III Cepa I Cepa II Cepa III 100 FenT 1245 0119 0535 0691 0603 0977 200 FenT 0453 0084 0166 067 0585 078

2 trp 100 FenT 0881 0165 0406 0113 0545 0096 2 trp 200 FenT 0621 0157 0318 0096 0499 011 100 Fen BacT 0991 0119 059 0881 0603 098 200 Fen BacT 0606 0069 0268 0654 054 0813

100 Fen BacTB 0527 0091 084 1009 0766 1179 200 Fen BacTB 0323 0052 0381 075 0685 0977

100 Fen BacT100F 0796 1 1103 1275 1 1002 200 Fen BacT200F 1338 0813 1609 0997 0923 1041

El valor del Iacutendice de Tolerancia igual a 10 indica que el crecimiento de las plantas en

presencia de fenantreno con respecto al crecimiento de las plantas sin fenantreno no se

inhibioacute mientras que un valor del Iacutendice de Tolerancia igual a 01 indica que el crecimiento de

las plantas con fenantreno se inhibe en un 10 con respecto al crecimiento de las plantas sin

fenantreno

342 Determinacioacuten del de crecimiento de las plantas de Cynodon dactylon L crecidas con las rizobacterias fenantreno y triptofano Se muestran a continuacioacuten los resultados del crecimiento radical y foliar de las plantas de

Cynodon dactylon L expresado como de crecimiento obtenido bajo la presencia de

rizobacterias I II y III de triptofano 2 y 5 mgL y de fenantreno 100 y 200 mgL en la Tabla 12

35 Evaluacioacuten de la promocioacuten del crecimiento vegetal a metales pesados de Cyperus elegans en presencia de la rizobacteria XIII solubilizadora de fosfatos La evaluacioacuten del crecimiento de las plaacutentulas se realizoacute por el paraacutemetro convencional que fue

la medicioacuten de la longitud radical y del brote en presencia de la rizobacteria XIII sin y con el

metal y a continuacioacuten se muestran los resultados obtenidos (Figura 2)

17

Tabla 12 Comparacioacuten de los de crecimiento de las plantas de Cynodon dactylon L crecidas con la presencia de las rizobacterias I II y III productoras de AIA fenantreno y triptofano

de crecimiento Longitud Foliar Longitud Radical Experimentos

cepa I Cepa II Cepa III cepa I Cepa II Cepa III

BacT 1877 1308 703 872 788 872 100 FenT 1245 119 535 691 603 977 200 FenT 453 84 166 67 585 78

2 TrpT 967 1106 595 106 715 109 5 TrpT 904 619 1164 94 576 939

2 trp 100 FenT 881 165 406 113 545 96 2 trp 200 FenT 621 157 318 96 499 11 5 trp 100 FenT 621 131 369 96 443 84 5 trp 200 FenT 559 92 325 118 531 92 100 Fen BacT 991 119 59 881 603 98 200 Fen BacT 606 69 268 654 54 813

2 Trp BacT 194 1186 582 94 562 11 5 Trp BacT 151 1053 958 9 365 111

100 Fen BacT 527 91 84 1009 766 1179 200 Fen BacT 323 52 381 75 685 977 100 Fen BacT 796 100 1103 1275 100 1002 100 Fen BacT 338 813 1609 997 923 1041 2 Trp BacT 636 906 0828 107 713 132 5 Trp BacT 613 805 1362 103 463 1335 2 Trp BacT 1235 1072 0978 879 785 1006 5 Trp BacT 1272 17 0822 957 633 1181

0

1

2

3

4

5

6

7

8

Longitud radical Longitud del brote

Long

itud

(cm

)

Testigo Bacteria XIII

Figura 2 Efecto de la presencia de la rizobacteria XIII en la longitud del brote y la longitud radical de

Cyperus elegans sin la presencia de los metales

18

351 Evaluacioacuten del crecimiento de C elegans en presencia de Cadmio y la rizobacteria XIII

A continuacioacuten se presentan los resultados del crecimiento de la raiacutez y del brote de las plantas

de C elegans inoculadas con la rizobacteria XIII en presencia de Cadmio a diferentes

concentraciones (Figura 3) donde se observa que en presencia de la rizobacteria XIII se

mantiene el crecimiento en la concentracioacuten de 001mM de Cd mientras que en las

concentraciones de 005 y 01mM de Cd el crecimiento en presencia de la rizobacteria

disminuye

0

1

2

3

4

5

6

7

8

Test

igo

Bac

teria

XIII

Cd

001

mM

Bac

teria

+ C

d0

01m

M

Cd

005

M

Bac

teria

+ C

d0

05m

M

Cd

01m

M

Bac

teria

+ C

d0

1mM

Experimentos

Long

itud

(cm

)

Longitud radical Longitud del brote Figura 3 Efecto de la presencia de Cd en la longitud del brote y la longitud radical de las

plantas de Cyperus elegans inoculadas con la rizobacteria XIII solubilizadora de fosfato

352 Evaluacioacuten del crecimiento de C elegans en presencia de Zinc y la rizobacteria XIII Se presentan a continuacioacuten los resultados del crecimiento de la raiacutez y del brote de las plantas

de C elegans inoculadas con la rizobacteria XIII en presencia de Zinc a diferentes

concentraciones (Figura 4) observaacutendose que en presencia de la rizobacteria XIII se mantiene

el crecimiento en la concentracioacuten de 4mM de Zn mientras que a la concentracioacuten de 5mM de

Zn el crecimiento del brote se ve favorecido en presencia de la rizobacteria XIII

19

0

1

2

3

4

5

6

7

8

Test

igo

Bac

teria

XIII

Zn 3

mM

Bac

teria

+Zn

3m

M

Zn 4

mM

Bac

teria

+Zn

4m

M

Zn 5

mM

Bac

teria

+Zn

5m

M

Experimentos

Long

itud

(cm

)

Longitud radical Longitud del brote

Figura 4 Efecto de la presencia de Zn en la longitud del brote y la longitud radical de las

plantas de Cyperus elegans inoculadas con la rizobacteria XIII solubilizadora de fosfato

353 Evaluacioacuten del crecimiento de C elegans en presencia de Niquel y la rizobacteria XIII

Se presentan a continuacioacuten los resultados del crecimiento obtenidos de la raiacutez y del brote de

las plantas de C elegans inoculadas con la rizobacteria XIII en presencia de Niquel a diferentes

concentraciones (Figura 5) teniendo como resultado un efecto maacutes toacutexico en presencia de

este metal ya que solo se tolero una concentracioacuten observaacutendose que se mantiene el

crecimiento en la concentracioacuten de 01mM de Niquel en la parte del brote

0

1

2

3

4

5

6

7

8

Testigo Bacteria XIII Ni 01mM Bacteria + Ni 01mM

Experimentos

Long

itud

(cm

)

Longitud radical Longitud del brote

Figura 5 Efecto de la presencia de Ni en la longitud del brote y la longitud radical de las

plantas de Cyperus elegans inoculadas con la rizobacteria XIII solubilizadora de fosfato

20

354 Determinacioacuten de la tolerancia a Cd Ni y Zn de C elegans en presencia de la rizobacteria XIII Una vez obtenidos los valores de la longitud del brote y la longitud radical se determinaron los

iacutendices de tolerancia y los de crecimiento los cuales se muestran en las siguientes tablas

(Tablas 13 y 14)

Tabla 13 Iacutendices de tolerancia a Cd Zn y Ni de Cyperus elegans IT

Experimento L Longitud radical ongitud del brote Bioensayo con Cd

001mM T 1772 0701 005mM T 056 0464 01mM T 0414 0275 001mM + B T 1636 0692 005mM + B T 0509 0392 01mM + B T 0208 0212 001mM TB 0726 0549 005mM TB 0229 0363 01mM TB 0169 0216 001mM + B TB 067 0542 005mM + B TB 0208 0307 01mM + B TB 0085 0166

Bioensayo con Ni 01mM T 1158 0698 05mM T 0 0 1mM T 0 0 01mM + B T 0841 0702 05mM + B T 0 0 1mM + B T 0 0 01mM TB 0474 0547 05mM TB 0 0 1mM TB 0 0 01mM + B TB 0344 055 05mM + B TB 0 0 1mM + B TB 0 0

Bioensayo con Zn 3mM T 1458 0868 4mM T 0591 0503 5mM T 0601 034 3mM + B T 1008 0779 4mM + B T 0449 0477 5mM + B T 0512 0369 3mM + B TB 0597 068 4mM + B TB 0242 0394 5mM + B TB 0246 0266 3mM + B TB 0413 0611 4mM + B TB 0184 0374 5mM + B TB 021 0289

Donde T = Testigo B = rizobacteria XIII TB = Testigo + rizobacteria XIII

21

Tabla 14 Porcentajes de crecimiento en presencia de Cd Zn y Ni de las plantas de Cyperus

elegans

Crecimiento Experimento L Longitud radical ongitud del brote

Bioensayo con Cd 001mM T 1772 701 005mM T 56 464 01mM T 414 275 001mM + B T 1636 692 005mM + B T 509 392 01mM + B T 208 212 001mM TB 726 549 005mM TB 229 363 01mM TB 169 216 001mM + B TB 67 542 005mM + B TB 208 307 01mM + B TB 85 166

Bioensayo con Ni 01mM T 1158 698 05mM T 0 0 1mM T 0 0 01mM + B T 841 702 05mM + B T 0 0 1mM + B T 0 0 01mM TB 474 547 05mM TB 0 0 1mM TB 0 0 01mM + B TB 344 55 05mM + B TB 0 0 1mM + B TB 0 0

Bioensayo con Zn 3mM T 1458 868 4mM T 591 503 5mM T 601 34 3mM + B T 1008 779 4mM + B T 449 477 5mM + B T 512 369 3mM + B TB 597 68 4mM + B TB 242 394 5mM + B TB 246 266 3mM + B TB 413 611 4mM + B TB 284 374 5mM + B TB 21 289

Donde T = Testigo B = rizobacteria XIII TB = Testgio + rizobacteria XIII

22

6 DISCUSIOacuteN DE RESULTADOS 61 Presencia de rizobacterias productoras de AIA en el crecimiento de Cynodon dactylon L La seleccioacuten de las cepas de rizobacterias aisladas del suelo contaminado con hidrocarburos

derivados del petroacuteleo se dio en funcioacuten de la cantidad de aacutecido indol aceacutetico producido que

estuvo relacionado con la concentracioacuten de triptofano en el medio de cultivo que es el

precursor de dicha fitohormona En condiciones del crecimiento de las rizobacterias en caldo

nutritivo la produccioacuten de AIA fue mayor en la rizobacteria III (3549 microg mL) seguido de la

rizobacteria II (3374 microg mL) y la rizobacteria I (2959 microg mL)

En los bioensayos de C dactylon L con las tres cepas en general el incremento en el

crecimiento de las plantas no fue mayor al de las plantas sin bacteria no obstante esto el

incremento en el crecimiento radical fue mayor en las plantas inoculadas con la rizobacteria II y

el crecimiento foliar se dio en mayor proporcioacuten bajo la presencia de la rizobacteria I

En esta comparacioacuten del crecimiento promovido por las cepas productoras de AIA la

rizobacteria III no presento un efecto promontorio del desarrollo en esta especie no obstante la

que produjo mas AIA in vitro En este ultimo punto cabe mencionar que en este caso no se

tuvo la adicioacuten de triptofano en el medio

611 Presencia de rizobacterias productoras de AIA y triptofano en el crecimiento de Cynodon dactylon L

En los bioensayos de C dactylon L con la adicioacuten de triptofano se mostroacute que la especie en

presencia del aminoaacutecido en cuanto al crecimiento radical no mostroacute un desarrollo mayor en las

plantas en la concentracioacuten de 2 y 5 mgL con respecto a las plantas sin triptofano no obstante

la respuesta en algunas de las plantas de dichos tratamientos en los ensayos con las

rizobacterias II y III si mostraron un incremento en la longitud radical esto pudo deberse a la

respuesta intriacutenseca de las especies de acuerdo con la seleccioacuten de las semillas empleadas

que de cualquier manera el tamantildeo radical alcanzado no fue significativo con respecto a las

plantas testigo

El crecimiento foliar de las plantas de C dactylon L bajo la presencia de triptofano a las

concentraciones de 2 y 5mg L tambieacuten no resulto mayor a las plantas sin triptofano La

inoculacioacuten de las semillas con las rizobacterias I II y III y la adicioacuten de triptofano en los

bioensayos dio como resultado que la presencia de triptofano como precursor de AIA diera

como respuesta un incremento en el crecimiento radical de las plantas inoculadas con la

rizobacteria III con la concentracioacuten de triptofano 5mg L y con la rizobacteria II con triptofano a

las concentraciones de 2 y 5mgL En cuanto al crecimiento foliar este se promovioacute bajo la

presencia de la rizobacteria III y la rizobacteria II tambieacuten con la concentracioacuten de triptofano de

5mg L

Ambos casos coinciden con la promocioacuten del crecimiento radical y foliar por las rizobacterias I

y II que se potencioacute con la presencia de triptofano a la concentracioacuten de 5mgL no obstante

23

que la respuesta con la rizobacteria III no fue evidente con su sola presencia el incremento en

la longitud radical y foliar fue mucho mayor que las plantas testigo cuando la concentracioacuten de

triptofano en el medio fue de 5mgL lo que favorecioacute la siacutentesis del AIA y que trajo como

consecuencia el incremento en el crecimiento de las plantas Tsavkelova et al (2005)

mencionan que este tipo de auxinas ademaacutes de estimular el crecimiento vegetal tambieacuten

estimulan el desarrollo de las poblaciones microbianas

De acuerdo con Baranzani et al (1999) el triptofano puede ser considerado como un inhibidor

del desarrollo vegetal si este se encuentra en altas concentraciones es por ello que la

respuesta ante las concentraciones de 2 y 5mgL para la planta inhibieron el desarrollo de C

dactylon L lo que se corrobora con el porcentaje de clorosis medido en las plantas sometidas

a estos tratamientos 5190 para la concentracioacuten de 2mgL y de 5204 para la

concentracioacuten de 5mgL de triptofano

612 Presencia de rizobacterias productoras de AIA y fenantreno en el crecimiento de Cynodon dactylon L

La presencia de fenantreno sobre las plantas de C dactylon L mostroacute que el crecimiento

radical de eacutestas no disminuyoacute a las concentraciones de 100 y 200mgL mientras que el

desarrollo foliar si se vio alterado en ambas concentraciones del contaminante lo que se

corroboroacute con los porcentajes medidos de clorosis 4519 en la concentracioacuten de 100mg L y

de 5985 en la de 200 mg L de fenantreno

Se ha mencionado que en algunas especies la presencia de fenantreno se ha considerado

como un anaacutelogo de algunas fitohormonas por su estructura en especial de giberelinas en

este caso de C dactylon L este mantenimiento del desarrollo radical pudiera estar

relacionado con este reconocimiento de la estructura quiacutemica del contaminante para dar dicha

respuesta de crecimiento ante la presencia de eacuteste

La inoculacioacuten de las rizobacterias tolerantes a fenantreno y la presencia del contaminante en

dos concentraciones mostroacute que las rizobacterias I y III promovieron el crecimiento radical de

esta especie bajo las dos concentraciones de fenantreno con una diferencia entre ellas muy

poco significativa mientras que el crecimiento radical de las plantas inoculadas con la

rizobacteria II a las dos concentraciones de fenantreno de manera muy significativa

comparada con las plantas testigo no asiacute el crecimiento foliar con esta rizobacteria fue mayor

comparado con la respuesta dada con las rizobacterias I y III pero menor a las plantas testigo

De lo anterior la presencia de las rizobacterias I II y III promovieron el crecimiento de las

plantas de C dactylon L y la tolerancia de estas a fenantreno lo que podriacutea estar asociado con

un efecto sineacutergico entre la planta y las bacterias (Sheng amp Gong 2006 Glick 2003) que

favoreciera su desarrollo ante la presencia del contaminante y aunque no se haya evaluado

quizaacute tambieacuten el favorecer la degradacioacuten de eacuteste en el medio (Huang et al 2004)

24

62 Presencia de la rizobacteria XIII sobre el crecimiento de C elegans La eleccioacuten de esta rizobacteria solubilizadora de fosfatos que se empleo para la inoculacioacuten de

semillas de C elegans y su bioensayo mostroacute que esta cepa promovioacute el crecimiento tanto

radical como foliar de las plantas Lo que evidencioacute la relacioacuten sineacutergica entre esta bacteria y la

especie vegetal considerada para estos bioensayos cabe mencionar tambieacuten que esta especie

proviene de un suelo contaminado con hidrocarburos derivados del petroacuteleo

621 Presencia de la rizobacteria XIII sobre el crecimiento de C elegans expuesta a Cadmio

El cadmio (Cd) es considerado un metal pesado que se libera al ambiente como resultado de

una gran variedad de actividades antropoceacutentricas No obstante que no es un elemento

esencial para las plantas este metal se absorbe por las raiacuteces y se transloca a las hojas en

muchas especies Por lo que altas concentraciones de eacuteste ocasionan toxicidad en las plantas

Generalmente causa dantildeos en las hojas produciendo clorosis y enrollamiento de las mismas

asiacute como tambieacuten una disminucioacuten en el crecimiento de las raiacuteces y el brote (Xu et al 2008)

La respuesta de C elegans ante la presencia de cadmio resultoacute muy poco tolerante a las

concentraciones de Cd empleadas en este caso el efecto fue inhibitorio a medida que se

incremento la concentracioacuten del metal con respecto a las plantas testigo sin metal

La presencia de la rizobacteria XIII sobre el crecimiento de las plantas de C elegans y cadmio

mostraron que esta cepa tolerante a las concentraciones de Cd probadas no mostroacute una

diferencia significativa tanto del crecimiento radical como del brote de las plantas con y sin

cadmio esto es que no hay un efecto promotor o protector aparente de esta cepa a la planta

ante la presencia del metal caso que no es comparable con otros que se reportan en la

literatura donde algunas bacterias promueven el crecimiento en otras especies vegetales como

Brassica juncea L y Brassica napus ante la presencia de cadmio (Sheng amp Xia 2006 Belimov

et al 2005)

622 Presencia de la rizobacteria XIII sobre el crecimiento de C elegans expuesta a

Zinc El Zinc es considerado como un micronutriente esencial para el crecimiento de las plantas ya

que es un constituyente vital de varias enzimas metaboacutelicas y su baja movilidad al translocarse

dentro de ellas sugiere la necesidad de este como una fuente constante de zinc para el oacuteptimo

desarrollo de las mismas (Saravan et al 2007)

El zinc se adiciona a las plantas a traveacutes de fertilizantes como sulfato de zinc que en los suelos

puede transformarse a formas insolubles dependiendo de las condiciones edaacuteficas de los

mismos Por ello se menciona que la solubilizacioacuten del zinc por microorganismos es un

proceso de suma importancia para el aporte a las plantas de este micronutriente (Di Simine et

al 1998 Fasim et al 2002)

25

La respuesta de C elegans ante la presencia de zinc mostroacute que tambieacuten en este caso al igual

que con cadmio el crecimiento tanto radical como foliar disminuyoacute a medida que se incrementoacute

la concentracioacuten de zinc en los bioensayos

Por lo que esta especie vegetal tampoco tolera estas concentraciones de zinc en el medio lo

que evidencia que un exceso del micronutriente ocasiona dantildeos en el desarrollo de eacutesta

Aquiacute tambieacuten la presencia de la rizobacteria XIII no causa un incremento en el desarrollo de

las plantas de C elegans expuestas a zinc ya que el crecimiento radical y foliar en general no

es diferente en forma significativa al obtenido por las plantas expuestas a zinc a las

concentraciones probadas de 3 4 y 5mM concentraciones a las que la rizobacteria XIII es

tolerante

Aquiacute se presenta al igual que con cadmio el mantenimiento en el crecimiento de las plantas de

C elegans atenuando el efecto de las concentraciones de ambos mentales a las cuales fueron

expuestas

623 Presencia de la rizobacteria XIII sobre el crecimiento de C elegans expuesta a Niquel

El niquel tambieacuten es considerado como un micronutriente esencial aunque hay quienes lo

consideran como un ultramicronutriente que se encuentra como centro activo de la ureasa y

como cofactor de una isoforma de una superoxido dismutasa (Kuumlpper amp Kroneck 2007) Dado

su muy bajo contenido de este metal en plantas la deficiencia de eacuteste es rara comparada con

el exceso causado por su presencia en suelos contaminados por metales pesados producto de

la actividad industrial

El exceso de niquel en el ambiente ocasiona un decremento en el contenido de clorofila

(Gajewska amp Sklodowska 2007) y en el crecimiento de las plantas (Boominanthan amp Doran

2002 Kovaacutečik et al 2008)

En C elegans de las concentraciones probadas de este metal el crecimiento solamente se dio

en la concentracioacuten mas baja la de 01mM las otras concentraciones seleccionadas para las

pruebas que mostraron ser las que toleroacute la rizobacteria XIII no fueron adecuadas para la

planta auacuten con la presencia de la rizobacteria De estos resultados se tiene que C elegans a

la uacutenica concentracioacuten en la que dio respuesta no presentoacute una inhibicioacuten del crecimiento

radical mientras que el crecimiento del brote si fue menor comparado con las plantas testigo

La presencia de la rizobacteria XIII no mostroacute un efecto de promocioacuten del crecimiento radical en

el experimento con 001mM de niquel comparado con el experimento de niacutequel solo y tambieacuten

no significativo en el crecimiento del brote con la presencia de la rizobacteria La concentracioacuten

de niacutequel probada aquiacute para C elegans y la inoculacioacuten de sus semillas con la rizobacteria XIII

no evidencioacute una promocioacuten de crecimiento notable quizaacute al igual que los otros dos metales

manteniendo el desarrollo de las plantas pero no su incremento como sucedioacute en lo reportado

por Burd et al (1998) con Brassica campestris y Lycopersicon esculentum y la bacteria

Kluyvera ascorbata y por Zaidi et al (2006) con Brassica juncea y la bacteria Bacillus subtilis

cepa SJ-101

26

7 CONCLUSIONES

Las rizobacterias I II y III productoras de AIA y tolerantes a fenantreno promovieron el

crecimiento radical y foliar de las plantas de Cynodon dactylon L en particular al crecer en

presencia de triptofano a la concentracioacuten de 5mgL e inoculadas con las rizobacterias I II y III

se promovioacute el crecimiento de eacutesta gramiacutenea

En el caso de la rizobacteria XIII solubilizadora de fosfato y tolerante a cadmio niacutequel y zinc

eacutesta promovioacute el crecimiento radical y foliar de las plantas de Cyperus elegans

Las plantas de Cyperus elegans crecidas en presencia de los metales cadmio niquel y zinc e

inoculadas con la rizobacteria XIII no mostraron una promocioacuten significativa del crecimiento de

eacutesta cyperaacutecea lo que sugiere que la respuesta ante la presencia de los metales estaacute

relacionada estrechamente tanto con la dosis y el tiempo de exposicioacuten de las plantas a los

contaminantes asiacute como con la tolerancia intriacutenseca de las especies vegetales

Finalmente la presencia de las rizobacterias I II y III promovieron el crecimiento de las plantas

de Cynodon dactylon L y la tolerancia de estas a fenantreno y para el caso de la presencia de

las rizobacteria XIII se mantuvo el crecimiento de las plantas de Cyperus elegans y la tolerancia

de eacutestas a los metales pesados probados lo que podriacutea estar asociado con un efecto sineacutergico

entre las plantas y la bacterias ante la presencia de los contaminantes

27

8 METAS El siguiente cronograma de avances muestra los avances reales alcanzados para cada meta durante el periacuteodo establecido que se reporta 81 CALENDARIO DE ACTIVIDADES (valoracioacuten de metas y su duracioacuten)

Programacioacuten de Actividades de Investigacioacuten Enero - Diciembre 2008

Nuacutemero de meta

Valor de cada

meta

Descripcioacuten de las actividades para cada meta

Ener

o

Febr

ero

Mar

zo

Abr

il

May

o

Juni

o

Julio

Ago

sto

Sept

iem

bre

Oct

ubre

Nov

iem

bre

Dic

iem

bre

1

15

Mantenimiento de las cepas bacterianas aisladas su identificacioacuten molecular y determinacioacuten de su tolerancia a metales pesados y a un contaminante orgaacutenico

X

X

X

2

15

Evaluacioacuten de la produccioacuten de aacutecido indol aceacutetico asiacute como tambieacuten su capacidad de solubilizacioacuten de fosfato inorgaacutenico de las cepas bacterianas seleccionadas

X

X

X

3

30

Evaluacioacuten del crecimiento y la tolerancia que confieren las rizobacterias identificadas productoras de auxinas inoculadas en las dos especies de pastos ante la presencia de un hidrocarburo policiacuteclico aromaacutetico como el fenantreno

X

X

X

X

X

4

30

Evaluacioacuten del crecimiento y la tolerancia que confieren las rizobacterias identificadas solubilizadoras de fosfato inoculadas en las dos especies de pastos ante la presencia de metales pesados

X

X

X

X

X

5

10

Anaacutelisis y comparacioacuten de los resultados obtenidos y concluir con estos bioensayos si la inoculacioacuten con este tipo de rizobacterias promotoras de crecimiento vegetal confirieron proteccioacuten a las especies de pastos seleccionadas y si son recomendables para su posible aplicacioacuten en procesos de fitoremediacioacuten

X

X

X

Porcentaje total de avance en el periacuteodo reportado Enero ndash Diciembre del 2008 100

9 IMPACTO DE LA INVESTIGACIOacuteN DESARROLLADA

Los resultados obtenidos en esta investigacioacuten a nivel baacutesico continuacutean siendo importantes para

el conocimiento del manejo de especies silvestres endeacutemicas como herramientas para la remocioacuten

de contaminantes orgaacutenicos seguacuten su potencial

Esta etapa de la investigacioacuten (periacuteodo 2008) se realizoacute ahora la investigacioacuten con enfoque entre

la relacioacuten planta-microorganismo que de manera muy clara y concreta evidencioacute la importancia de

estos manejos en su conjunto para ayudar a favorecer el crecimiento y la tolerancia de las

especies vegetales ante la presencia de contaminantes sean inorgaacutenicos u orgaacutenicos Se continuacutea

con el anaacutelisis de los resultados obtenidos de esta etapa para complementar la informacioacuten

obtenida y continuar con el anaacutelisis de un mayor espectro de especies vegetales y de la naturaleza

de las rizobacterias que se asocien a eacutestas que permitan el conocimiento de mecanismos baacutesicos

asociados con la fitoremediacioacuten y las respuestas fisioloacutegicas de las plantas ante los

contaminantes La caracterizacioacuten o aislamiento de este grupo de rizobacterias representa una

ventaja considerable en los procesos de remocioacuten de contaminantes inorgaacutenicos debido al doble

papel que estariacutean desempentildeando como promotoras de crecimiento vegetal e induciendo la

tolerancia a metales pesados en este tipo de especies

2910 FORMACIOacuteN DE RECURSOS HUMANOS Y SUBPRODUCTOS OBTENIDOS DEL PROYECTO DE INVESTIGACIOacuteN Se anota a continuacioacuten la relacioacuten de los subproductos obtenidos del Proyecto de Investigacioacuten

durante el periacuteodo de Enero-Diciembre 2008

Clave del subproducto Descripcioacuten Documento que avala

22 Formacioacuten de Recursos Humanos

23 Servicio Social Alumnos dentro del Programa PROGRAMAS DE EDUCACION PARA LA ENCB Nuacutemero de Registro de Servicio Social 02 690a 8668 y dentro del Proyecto de Investigacioacuten ldquoEstudio de rizobacterias promotoras del crecimiento vegetal y su participacioacuten como fitoprotectoras en presencia de contaminantes orgaacutenicos e inorgaacutenicosrdquo alumnas Labra Cardoacuten Daniela Ramiacuterez Meacutendez Cinthya

Rojas Contreras Adriana

Constancia de Asesoriacutea de

Servicio Social emitida por el

Jefe del Departamento de

Servicio Social y Prestaciones

del IPN

De la alumna Labra Cardoacuten Daniela cuyo Tiacutetulo de la Tesis es ldquoDeterminacioacuten del efecto de la presencia de bacterias promotoras del crecimiento vegetal sobre el desarrollo de dos especies de cyperaacuteceas y la tolerancia de estas a metales pesadosrdquo

Registro de Tesis de la alumna

24Tesis Profesional

De la alumna Rojas Contreras Adriana cuyo Tiacutetulo de la Tesis es ldquoPromocioacuten del crecimiento vegetal de dos especies de cyperaacuteceas por rizobacterias productoras de fitohormonas e induccioacuten de tolerancia a hidrocarburos aromaacuteticos policiacuteclicos (PAHrsquos) un posible mecanismo asociado para la fitoremediacioacutenrdquo

Registro de Tesis de la alumna

30

Clave del subproducto Descripcioacuten Documento que avala

3 Difusioacuten de la Investigacioacuten

-Rojas-Contreras A Guerrero-Zuacutentildeiga LA Rodriacuteguez- Dorantes A Fito-tolerancia a fenantreno en presencia de triptofano 3deg Congreso de Ecotoxicologiacutea y Quiacutemica Ambiental (AMEQA) Facultad de Ciencias UNAM Meacutexico DF Abril 2008

-Labra-Cardoacuten D Guerrero-Zuacutentildeiga LA Rodriacuteguez-Dorantes Evaluacioacuten de la fito-tolerancia de dos especies a metales pesados 3deg Congreso de Ecotoxicologiacutea y Quiacutemica Ambiental (AMEQA) Facultad de Ciencias UNAM Meacutexico DF Abril 2008

Resumen de la memoria y constancia

de participacioacuten

Nacional

-Campos Gutieacuterrez Adriana Rodriacuteguez Dorantes Angeacutelica Guerrero Zuacutentildeiga Angeacutelica y Montes Villafaacuten Silvano Efecto de la produccion de acido indolacetico de tres rizobacterias aisladas de un suelo contaminado con hidrocarburos derivados del petroacuteleo sobre la germinacioacuten de Lens esculenta XXXVI Congreso Nacional de Microbiologiacutea Morelia Michoacaacuten Junio 2008

-Labra Cardoacuten Daniela Guerrero Zuacutentildeiga Angeacutelica Rodriacuteguez Dorantes Angeacutelica y Montes Villafaacuten Silvano Evaluacioacuten de la tolerancia a metales pesados de Cyperus elegans inoculada con una rizobacteria solubilizadora de fosfato XXXVI Congreso Nacional de Microbiologiacutea Morelia Michoacaacuten Junio 2008

-Rojas Contreras Adriana Guerrero Zuacutentildeiga Angeacutelica Rodriacuteguez Dorantes Angeacutelica y Montes Villafaacuten Silvano Evaluacioacuten del crecimiento y la tolerancia a fenantreno de plantas de Cynodon dactylon inoculadas con tres rizobacterias aisladas de un suelo contaminado con hidrocarburos derivados del petroacuteleo XXXVI Congreso Nacional de Microbiologiacutea Morelia Michoacaacuten Junio 2008

Resumen de la memoria y constancia

de participacioacuten

Internacional

-Rodriacuteguez-Dorantes Angeacutelica Labra-Cardoacuten Daniela Guerrero-Zuacutentildeiga Angeacutelica Montes-Villafaacuten Silvano Growth response and tolerance to heavy metals of two swamp species inoculated with a plant

growth-promoting rhizobacteria Third International Meeting on Environmental

Carta de aceptacioacuten

y constancia de participacioacuten

31

Biotechnology and Engineering Palma de Mallorca Espantildea Septiembre del 2008

-Guerrero-Zuacutentildeiga A Rojas-Contreras A Rodriacuteguez-Dorantes A Montes-Villafaacuten S Efect of two phytohormone producer rhizobacteria on the bermuda grass growth response and tolerance to phenanthrene Third International Meeting on Environmental Biotechnology and Engineering Palma de Mallorca Espantildea Septiembre del 2008

32

11 Bibliografiacutea consultada Abou-Shanab RA Ghozlan H Ghanem K amp Noawad H 2005 Behavior of bacterial

populations isolated from rhizosphere of Diplachne fusca dominant in industrial sites World

Journal of Microbiology amp Biotechnology 21 1095-1101

Almerich A L 2008 Introduccioacuten a las cespitosas 2008 Disponible en

httpwwwnavarromontescommanualaspxman=22

Baath E 1989 Effects of heavy metals in soil on microbial processes and population Water Air

Soil Pollut 47 375-379

Baranzani O amp JI Friedman1999 Is IAA the major root growth factor secreted from plant

growth-mediating bacteria Journal of Chemical Ecology 252397-2406

Belimov AA N Hontzeas VISafronova SV Demchinskaya G Piluzza S Bullitta amp BR

Glick 2005 Cadmiumndashtolerant plant growth-promoting bacteria associated with the roots of

Indian mustard (Brassica juncea L Czern) Soil Biology and Biochemistry 37 241-250

Boominathan R amp PM Doran 2002 Ni-induced oxidative stress in roots of the Ni

hyperaccumulator Allisum bertolonii New Phytol 156 205-215

Burd GI DG Dixon amp BR Glick 1998 A plant growth-promoting bacterium that decreases

nickel toxicity in seedlings Applied and Environmental Microbiology 64 3663-3668

Campos G A Guerrero Z A Rodriacuteguez D A Montes V S 2007 Evaluacioacuten de la

produccioacuten de aacutecido indol aceacutetico de rizobacterias aisladas de un suelo contaminado con

hidrocarburos derivaos del petroacuteleo y su aplicacioacuten en fitoremediacioacuten 2ordm taller Internacional de

Biotecnologiacutea y 2ordm Encuentro Internacional de Energiacuteas Alternativas Pachuca Hidalgo Meacutexico

Di Simine CD JA Sayer amp GM Gadd 1998 Solubilization of zinc phosphate by a strain of

Pseudomonas fluorescens isolated from a forest soil Biol Fertil Soils 28 87-94

Fasim F H Ahmed R Parsons amp GM Gadd 2002 Solubilization of zinc salts by a bacterium

isolated from the air environment of a tannery FEMS Microbiol Lett 213 1-6

Gajewska E amp M Sklodowska 2007 Relations between tocopherol chlorophyll and lipid

peroxides contents in shoots of Ni-treated wheat J Plant Physiol 164 364-366

33

Glick B R 2003 Phytoremediation synergistic use of plants and bacteria to clean up the

environment Biotechnology Advances 21383-393

Huang XD Y El-Alawi DM Penrose BRGlick amp BM Greenberg 2004 A multi-process

phytoremediation system for removal of polycyclic aromatic hydrocarbons from contaminated

soils Environmental Pollution 130 465-476

Kovaacutečik J B Klejdus J Kadukovaacute amp M Bačkor 2008 Physiology of Matricaria chamomilla

exposed to nickel excess Ecotoxicology and Environmental Safety doi 101016jecoenv200712013

Kuumlpper H amp PMH Kroneck 2007 Nickel in the environment and its role in the metabolism of

plants and cyanobacteria En Sigel A H Siegel amp RKO Sigel (eds) Metal Ions in Life

Sciences Vol2 Willey New York pp 31-62

McCutcheon SC Schnoor J L 2003 Phytoremediation trasformation and control of

contaminants Wiley-InterScience

Saravan VS M Madhaiyan amp M Thangaraju 2007 Solubilization of zinc compounds by the

diazotrophic plant growth promoting bacterium Gluconacetobacter diazotrophicus

Chemosphere 66 1794-1798

Sheng XF amp JX Gong 2006 Increased degradation of phenanthrene in soil by

Pseudomonas sp GF3 in the presence of wheat Soil Biology and Biochemstry 38 2587-2592

Sheng XF amp JJ Xia 2006 Imrpovement of rape (Brassica napus) plant growth and cadmium

uptake by cadmium-resistant bacteria Chemosphere 64 1036-1042

Olivares S E1989Paquete de disentildeos experimentales FAUNL Versioacuten 14 Facultad de

Agronomiacutea UANL Mariacuten NL Meacutexico

Ramiacuterez M C 2007 Participacioacuten de rizobacterias solubilizadoras de fosfato en la induccioacuten

del crecimiento y tolerancia a metales pesados en dos especies vegetales Proyecto de

titilacioacuten Laboratorio de Fisiologiacutea Vegetal del Departamento de Botaacutenica en la Escuela

Nacional de Ciencias Bioloacutegicas

Sabry SA HA Ghozlan DM Abou-Zeid 1997 Metal tolerance and antibiotic resistant

paterns of a bacterial population isolated from sea water Journal of Applied Microbiology 82

245-252

34

Tsavkelova EA S Y Klimova TA Cherdyntseva amp AI Netrusov2006 Microbial producers

of plant growth stimulators and their practical use a review Applied Biochemistry and

Microbiology 42117-126

Weisburg W G Barns S M Pelletier DA amp Lane DJ 1991 16 Ribosomal DNA Amplification

for Phulogenetic Study Journal of Bacteriology 131697-703

Wilkins DA 1978 The measurement of tolerance to edaphic factors by means of root growth

New Phytologist 80 623-633

Xu P J Zou Q Meng J Zou W Jiang amp D Liu 2008 Effects of Cd2+ on seedling growth of

garlic (Allium sativum L) and selected physiological and biochemical characters Bioresource

Technology doi 101016jbiortech200711073

Zaidi S Usmami S Singh BR amp Musarrat J 2006 Significancce of Bacillus subtilis strain SJ-

101 as a bioinoculant for concurrent plant grown promotion and nickel accumulation in Brassica

juncea Chemosphere 64 991-997

  • INSTITUTO POLITEacuteCNICO NACIONAL
    • COORDINACION GENERAL DE POSGRADO E INVESTIGACION
      • Evaluacioacuten del crecimiento y la tolerancia que confieren las rizobacterias identificadas solubilizadoras de fosfato inoculadas en las dos especies de pastos ante la presencia de metales pesados
Page 6: INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL COORDINACION GENERAL DE ...sappi.ipn.mx/cgpi/archivos_anexo/20080061_5797.pdfa) Evaluar la producción de auxinas para la promoción del crecimiento

6

La concentracioacuten maacutes baja que inhibioacute el crecimiento bacteriano completamente se definioacute

como la CMI Seguacuten Sabry et al (1997) para el propoacutesito de considerar como organismos

metal resistentes aquellas cepas que no se inhibieron a la concentracioacuten de 1mM de Cd Ni y

Zn son clasificadas como metal resistentes

23 Establecimiento de bioensayos para la evaluacioacuten de la posible fitoproteccioacuten que den las bacterias promotoras del crecimiento vegetal seleccionadas ante la presencia de contaminantes orgaacutenicos e inorgaacutenicos

231 Evaluacioacuten de la promocioacuten del crecimiento vegetal y la determinacioacuten de la tolerancia a fenantreno

Parte del material vegetal utilizado se obtuvo a partir de la limpieza y seleccioacuten de semillas de

la especie de pasto Cyperus elegans provenientes del pantano de Santa Alejandrina ubicado

en Minatitlaacuten Veracruz el cual es un sitio contaminado con hidrocarburos derivados del

petroacuteleo) y Cynodon dactylon L obtenida comercialmente y la cual se a reportado como

tolerante a la presencia de contaminantes de naturaleza inorgaacutenica y orgaacutenica (Almerich 2008

McCutcheon amp Schnoor 2003) Para la evaluacioacuten de la promocioacuten del crecimiento vegetal de Cynodon dactylon L se

establecieron los cultivos hidropoacutenicos en frascos de vidrio con tapa magenta con

25 mL de medio mineral que conteniacutean las siguientes sales 020M NH4H2PO4 050M NH4NO3

115M Ca(NO3)2 026M CaCl2 020M MgCl26H2O 020M Mg(NO3)26H2O 040M

MgSO4 7H2O 020M KH2PO4 120M KNO3 050M K2SO4 0040M FeCl36H2O 12 x 10-2M

H3BO3 12 x 10-4M CuCl2H2O 23 x 10-3M ZnCl2 44 x 10-4M MnCl24H2O 6 x 10-6M

Na2MoO4H2O EDTA y FeSO47H2O con un pH 6 y con la adicioacuten de agar bacterioloacutegico al 6

(medio mineral blando)

Las cepas seleccionadas productoras de AIA se resuspendieron en 5 mL de agua destilada

esteacuteril para obtener un inoacuteculo de 46 x 106 UFCmL Con las suspensiones se inocularon 20

semillas Cynodon dactylon L previamente desinfestadas con 10 mL de alcohol absoluto por

tres minutos y con 10 mL de hipoclorito de sodio al 10 y enjuagando cinco veces con agua

destilada esteacuteril) por 30 minutos tambieacuten se embebieron 20 semillas de Cynodon dactylon L

(previamente desinfestadas) en agua destilada esteacuteril por 30 minutos antes de colocarlas

sobre la superficie del medio mineral blando

Al mismo tiempo se evaluoacute el indicio a la tolerancia que confieren las cepas de rizobacterianas

productoras de AIA al incrementar el crecimiento vegetal con y sin la adicioacuten del fenantreno

(100 y 200 mgL) y con la adicioacuten de L-triptofano (2 y 5 mgL) para la induccioacuten de la siacutentesis de

AIA

Los tratamientos de medio mineral blando adicionado con fenantreno y triptofano realizados

para la evaluacioacuten de la promocioacuten vegetal y la tolerancia a fenantreno se describen en la

Tabla 1

7

Tabla 1 Tratamientos realizados para evaluar la promocioacuten vegetal y la tolerancia a

fenantreno

Tratamientos con Fenantreno y Triptofano

P PB P 100F PB 100F P 200F PB 200F P 2T PB 2T P 5T PB 5T

Donde

P = Semilla de Cynodon dactylon L

PB = Semilla de Cynodon dactylon L maacutes el inoculo de las rizobacterias productoras de AIA

(I II y III respectivamente)

2T = 2 mgL de L-Trp

5T = 5 mgL de L-Trp

100F = 100 mgL de Fenantreno

200F = 200 mgL de Fenantreno

La siembra de las semillas en el medio mineral blando y con los tratamientos se realizaron bajo

condiciones de esterilidad y los cultivos con el material seminal se mantuvieron en un cuarto

de incubacioacuten bajo condiciones controladas de temperatura (+- 36ordmC) y fotoperiacuteodo (1212)

por 28 diacuteas Los ensayos se realizaron por triplicado

Una vez concluido el tiempo de incubacioacuten de los cultivos se extrajeron las plaacutentulas crecidas

para medicioacuten de la longitud foliar y la longitud radical (paraacutemetros convencionales) Con estos

resultados se calculoacute el iacutendice de tolerancia a fenantreno (IT) (Burd et al 1998 Wilkins 1978)

con la expresioacuten

RLCF

IT = --------------- RLSF

Donde

RLCF es la longitud radical de las plaacutentulas que crecieron en presencia de fenantreno y RLSF es

la longitud radical de las plaacutentulas crecidas en ausencia de fenantreno

El Iacutendice de Tolerancia tambieacuten puede expresarse como el iacutendice de la longitud del brote de las

plantas que crecieron en presencia y ausencia de fenantreno

232 Evaluacioacuten de la promocioacuten del crecimiento vegetal y la determinacioacuten de la tolerancia a metales pesados De la misma manera que para los ensayos con las rizobacterias productoras de AIA los

ensayos bioloacutegicos para el ensayo con metales pesados consideroacute el empleo de una

8

rizobacteria solubilizadora de fosfato seleccionada la cepa XIII por su alta capacidad para

solubilizar fosfatos y su tolerancia a metales pesados probada y a partir del crecimiento en

placa se obtuvo un inoacuteculo de 355 x 107 UFCmL en agua destilada esteacuteril Se tomaron 5mL de

la suspensioacuten bacteriana que se emplearon para inocular las semillas de los pastos que

previamente fueron desinfestadas

La desinfestacioacuten de las semillas de los pastos de Cyperus elegans se realizo colocaacutendolas en

alcohol al 70 durante 3 minutos hipoclorito de sodio al 10 durante 5 minutos y 5 enjuagues

con agua destilada esteacuteril durante 2 minutos Las semillas se sumergieron por 30 minutos en la

suspensioacuten bacteriana y en agua destilada esteacuteril antes de colocarlas sobre la superficie del

medio de cultivo

Se evaluoacute al mismo tiempo el indicio de la tolerancia que confirieron estas cepas al

incrementar el crecimiento vegetal bajo la presencia de los metales pesados seleccionados

(Cd Ni y Zn) a las concentraciones seleccionadas despueacutes del ensayo de la tolerancia de las

rizobacterias con experimentos con y sin la adicioacuten de los contaminantes (Tabla 2)

Los cultivos con el material seminal se mantuvieron bajo condiciones controladas en un cuarto

de incubacioacuten +- 36degC y fotoperiacuteodo (1212) por 45 diacuteas para Cyperus elegans y Echinochloa

sp y para Cynodon dactylon L por 28 diacuteas El ensayo se realizoacute por triplicado

Despueacutes del tiempo de incubacioacuten la evaluacioacuten del crecimiento de las plaacutentulas se realizoacute por

el paraacutemetro convencional que fue la medicioacuten de la longitud radical y del brote Los resultados

obtenidos se consideraron para la determinacioacuten del iacutendice de tolerancia (IT) (Burd et al

1998 Wilkins 1978) por la expresioacuten

IT = RLm RLc

donde

RLm es la longitud radical de las plaacutentulas que crecieron en presencia del metal especiacutefico

adicionado

RLc es la longitud radical de las plaacutentulas crecidas en ausencia del metal

Los resultados obtenidos del IT con valor de 10 indican que no se inhibioacute el crecimiento de las

plantas en el tratamiento en presencia del metal pesado pero un valor de 01 de IT indica que

el crecimiento de las plantas fue inhibido y que la planta crecioacute el 10 con respecto al control

Todos los valores de IT se multiplicaron por 100 para obtener porcentajes de crecimiento

siendo maacutes faacutecil la comparacioacuten de los diferentes tratamientos en presencia del metal pesado

9

Tabla 2 Experimentos realizados con los cultivos hidropoacutenicos para los tres pastos utilizados Cyperus elegans

Experimentos Significado

S Semillas

SB Semilla + bacteria

S + Cd 001mM Semillas + Cd 001mM

S + Cd 005mM Semillas + Cd 005mM

S + Cd 01mM Semillas + Cd 01mM

SB + Cd 001mM Semillas + bacteria + Cd 001mM

SB+ Cd 005mM Semillas + bacteria + Cd 005mM

SB + Cd 01mM Semillas + bacteria + Cd 01mM

S + Ni 01mM Semillas + Ni 01mM

S + Ni 05mM Semillas + Ni 05mM

S + Ni 1mM Semillas + Ni 1mM

SB + Ni 01mM Semillas + bacteria + Ni 01mM

SB+ Ni 05mM Semillas + bacteria + Ni 05mM

SB + Ni 1mM Semillas + bacteria + Ni 1mM

S + Zn 3mM Semillas + Zn 3mM

S + Zn 4mM Semillas + Zn 4mM

S + Zn 5mM Semillas + Zn 5mM

SB + Zn 3mM Semillas + bacteria + Zn 3mM

SB+ Zn 4mM Semillas + bacteria + Zn 4mM

SB + Zn 5mM Semillas + bacteria + Zn 5mM

24 Anaacutelisis estadiacutestico de los resultados A todos los resultados obtenidos se les aplicoacute un anaacutelisis de varianza (ANOVA) y prueba de

Tukey-Kramer de Comparacioacuten Muacuteltiple empleando el paquete estadiacutestico GraphPad Instat

V203 y el paquete estadiacutestico de Disentildeos Experimentales FAUANLver14 (Olivares 1989)

3 Resultados 31 Caracterizacioacuten e identificacioacuten de las rizobacterias aisladas del suelo contaminado con hidrocarburos derivados del petroacuteleo Se presentan a continuacioacuten los resultados de la caracterizacioacuten de la cepa XIII solubilizadora

de fosfatos que se realizoacute mediante la observacioacuten de la morfologiacutea microscoacutepica por el meacutetodo

de tincioacuten de Gram y los resultados de la presencia de la actividad de las enzimas L-alanina-

aminopeptidasa y citocromooxidasa mediante el kit de diagnoacutesticos (Tabla 3)

10

Tabla 3 Caracterizacioacuten de la cepa XIII

Microorganismo

Gram Morfologiacutea

microscoacutepica

Aminopeptidasa

Oxidasa

Azospirilum sp - Bacilo + +

Escherichia coli - Bacilo corto + -

Cepa XIII

+ Bacilo con

esporas

- -

La morfologiacutea macroscoacutepica de las rizobacterias I II y III seleccionadas como productoras de

AIA se muestra en la Tabla 4

Tabla 4 Caracteriacutesticas de la morfologiacutea microscoacutepica de las rizobacterias productoras de AIA

I II y III

Caracteriacutestica Rizobacteria I Rizobacteria II Rizobacteria III

Tamantildeo (mm) 8 5 7

Forma ovalada ovoide circular

Color beige beige claro crema

Borde irregular entero crenado

Elevacioacuten plana convexa plana plana

Superficie lisa lisa lisa

Aspecto huacutemeda huacutemeda huacutemeda

Consistencia suave suave suave

Produccioacuten de pigmento no no no

Luz reflejada brillante brillante brillante

Luz transmitida opaca translucida opaca

Los resultados de la determinacioacuten de la presencia de la actividad enzimaacutetica de la L-alanina-

aminopeptidasa de las rizobacterias I II y III y las cepas control se muestran en la Tabla 5

Tabla 5 Actividad de la enzima L- alanina (Kit Biofix reg)

Aminopeptidasa Gram

Azospirilum sp + -

Escherichia coli + -

Cepa I - +

Cepa II - +

Cepa III - +

11

De la determinacioacuten de la presencia de la actividad de la enzima citocromooxidasa los

resultados se muestran en la Tabla 6

Tabla 6 Actividad de la enzima citocromooxidasa (Kit Biofix reg)

Oxidasa

Azospirilum sp +

Escherichia coli -

Cepa I -

Cepa II -

Cepa III -

Los resultados del anaacutelisis molecular mostraron que las cepas aisladas y seleccionadas de

acuerdo con la capacidad de solubilizacioacuten de fosfato y produccioacuten de AIA determinaron un

porcentaje alto de homologiacutea con cepas del geacutenero Bacillus sp para todas las cepas Los

resultados moleculares de la secuenciacioacuten del gen amplificado

32 Reactivacioacuten de las cepas seleccionadas aisladas de un suelo contaminado con hidrocarburos derivados del petroacuteleo identificacioacuten de las cepas de RPCV productoras de aacutecido indol aceacutetico (AIA) De la reactivacioacuten de una coleccioacuten de 23 cepas que se obtuvieron de un suelo contaminado

con hidrocarburos derivados de petroacuteleo las rizobacterias I II III IV VII y XII se seleccionaron

por ser cepas productoras de aacutecido indol aceacutetico

La seleccioacuten e identificacioacuten de las rizobacterias promotoras del crecimiento vegetal

productoras de aacutecido indol aceacutetico (rizobacterias I II III IV VII y XII) se realizo por meacutetodo

colorimeacutetrico y cualitativo de Salkowski

La seis cepas productoras de AIA dieron la reaccioacuten positiva en el papel Whatman

inmediatamente despueacutes de la adicioacuten del reactivo de Salkowski los halos de color rosa-rojizo

pusieron en evidencia la produccioacuten de esta auxina al observarse los halos en las posicioacuten que

teniacutean las colonias de cepas bacterianas

321 Determinacioacuten de la produccioacuten del AIA en presencia de L-triptofano de las rizobacterias I II III IV VII y XII (Campos 2007) Los resultados obtenidos de la determinacioacuten de la produccioacuten del aacutecido indol aceacutetico de las

rizobacterias I II III IV VII y XII fue muy similar para todas ellas ya que a mayor

concentracioacuten de L-triptofano mayor es la produccioacuten de AIA esto se muestra en el Graacutefico 1

12

CEPAS I II III IV VII XII

0

10

20

30

40

50

CEPA I CEPA II CEPA III CEPA IV CEPA VII CEPA XII

Experimentos

ugm

L AI

A Testigo 1mgL2mgL5mgL

Graacutefico 1 Produccioacuten de AIA de las rizobacterias productoras de AIA a diferentes

concentraciones de L-triptofano Se observa que todas las cepas tienen mayor produccioacuten de la

auxina a la concentracioacuten de 5 mgL de triptofano

Como se muestra en la Grafica 1 las rizobacterias I II y III son las mejores productoras de AIA

con 2 y 5 mgL de triptofano por lo que se seleccionaron para realizar los bioensayos con

Cynodon dactylon L y el contaminante orgaacutenico

322 Determinacioacuten de la tolerancia de las rizobacterias productoras de AIA a fenantreno La respuesta a la tolerancia de las rizobacterias productoras de aacutecido indol aceacutetico

(rizobacterias I II III IV VIIR y XII) a fenantreno fueron similares el crecimiento bacteriano fue

masivo en todas las concentraciones probadas

33 Reactivacioacuten de las cepas seleccionadas aisladas de un suelo contaminado con hidrocarburos derivados del petroacuteleo rizobacterias solubilizadoras de fosfatos Se muestran a continuacioacuten los resultados visuales de la medicioacuten cualitativa de la

solubilizacioacuten de fosfato de las rizobacterias seleccionadas en la Tabla 7 se presenta de

manera cualitativa (+ -) la capacidad de solubilizar fosfato de las cepas aisladas

13

Tabla 7 Capacidad de solubilizacioacuten de fosfato de dos fuentes inorgaacutenicas por las

rizobacterias promotoras del crecimiento vegetal

Fuente de fosfato inorgaacutenico Rizobacteria

Ca(HPO4)2 Roca Fosfoacuterica

I +++ +++

VI + +

VIIA + +

IX + +

XIII ++ ++

XXII ++++ ++++

331 Determinacioacuten de la Concentracioacuten Miacutenima Inhibitoria (CMI) a metales pesados de las rizobacterias solubilizadoras de fosfato seleccionadas Se determinoacute la CMI (Tabla 8) de las rizobacterias solubilizadoras de fosfato seleccionadas I

XIII y XXII ya que fueron las que presentaron mayor capacidad de solubilizacioacuten de fosfatos

Encontraacutendose en general un efecto en gradiente ya que hubo disminucioacuten del crecimiento

bacteriano al incrementarse la concentracioacuten del metal

Tabla 8 Determinacioacuten de la Concentracioacuten Miacutenima Inhibitoria (CMI) de Cd Ni y Zn sobre el crecimiento de las rizobacterias solubilizadoras de fosfato seleccionadas

Concentracioacuten Miacutenima Inhibitoria

Zn

Rizobacteria 01mM 05mM 1mM 2mM 3mM 4mM 5mM 10mM 15mM

I + + + + + + + ~ ~

XIII + + + + + + + ~ ~

XXII + + + + + + + ~ ~

Ni

01mM 05mM 1mM 2mM 3mM 4mm 5mM 10mM 15mM

I + + + ~ ~ ~ ~ ~ ~

XIII + + + ~ ~ ~ ~ ~ ~

XXII + + + ~ ~ ~ ~ ~ ~

Cd 01mM 02mM 03mM 04mM 05mM 1mm 5mM 10mM 15mM

I + ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~

XIII + ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~

XXII + ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~

+ Crecimiento ~ No hay crecimiento

14

332 Seleccioacuten de la rizobacteria solubilizadora de fosfato y las concentraciones de Cd Ni y Zn para los bioensayos con los pastos A las cepas seleccionadas por su respuesta ante la presencia de contaminantes se les

determinoacute su capacidad de solubilizacioacuten de fosfato de manera cualitativa (Ramiacuterez 2007)

obtenieacutendose los siguientes resultados (Figura 1)

Roca fosfoacuterica

82

64

5 526

0123456789

10

Mediosinocular

Cepa I Cepa XIII Cepa XXII

Cepas

mg

L PO

4

Fosfato monobasico de calcio

358

4346

1441368

0

10

20

30

40

50

60

Mediosinocular

Cepa I Cepa XIII Cepa XXII

Cepasm

gL

PO4

Figura 1 Cantidad de fosfato soluble en el medio de cultivo de las rizobacterias solubilizadoras

de fosfato seleccionadas crecidas en medio con 1)Roca fosfoacuterica y 2) Fosfato monobaacutesico de

calcio

La cepa seleccionada por su capacidad de solubilizar fosfato y por tener mayor velocidad de

crecimiento fue la cepa XIII

Las concentraciones de los metales para realizar los bioensayos con los pastos se muestran

en la Tabla 9 Quedando las concentraciones de Zn 3mM 4mM y 5mM que fueron los uacuteltimas

concentraciones en las cuales la bacteria no fue inhibida en su crecimiento para el caso de los

demaacutes metales se considero el mismo criterio de emplear las concentraciones para Ni de

01mM 05mM y 1mM y para Cd de 001mM 005mM y 01mM

Tabla 9 Concentraciones seleccionadas de los metales Zn Ni Cd para los bioensayos con los pastos

Concentracioacuten de los metales Zn Ni Cd

Rizobacteria

CMI Bioensayos CMI Bioensayos CMI Bioensayos

XIII 5mM 3 4 5mM 1mM 01 05 1mM 01mM 001 005 01mM

15

34 Evaluacioacuten de la promocioacuten del crecimiento vegetal de Cynodon dactylon L y la determinacioacuten de su tolerancia a fenantreno La clorosis de las plaacutentulas de Cynodon dactylon L con y sin la adicioacuten de la rizobacteria

productora de AIA crecidas en presencia de fenantreno y triptofano se describe mejor en la

Tabla 10 donde se comparan los porcentajes de la clorosis que se presentan las plaacutentulas de

Cynodon dactylon L en presencia de las tres rizobacterias I II y III respectivamente

Tabla10 Comparacioacuten de los porcentajes de clorosis observados en Cynodon dactylon L con

la adicioacuten de las rizobacterias I II y III crecidas en fenantreno y triptofano

de clorosis Cynodon

dactylon L Cynodon

dactylon L con la rizobacteria I

Cynodon dactylon L con la rizobacteria II

Cynodon dactylon L con la

rizobacteria III Medio mineral 0 0 0 0 100 mgL de Fenantreno

4519 160 3703 500

200 mgL de Fenantreno

5985 3809 4722 7959

2 mgL de Triptofano

5190 1250 4918 2121

5 mgL de Triptofano

5204 100 5836 2187

De los valores obtenidos se observa que no hubo clorosis en las plaacutentulas de Cynodon

dactylon L crecidas en medio mineral blando con las rizobacterias I II y III mientras que las

plaacutentulas que crecieron con y sin adicioacuten de eacutestas con 100 mgL de fenantreno tienen menor

porcentaje de clorosis que las que teniacutean con 200 mgL del contaminante Para los valores del

porcentaje de clorosis de las plaacutentulas crecidas con triptofano se mostraron que este es menor

en los experimentos con 2 mgL que con 5 mgL de triptofano

341 Determinacioacuten del Iacutendice de Tolerancia (IT) de las plantas de Cynodon dactylon L crecidas con fenantreno Se calculoacute el Iacutendice de Tolerancia a fenantreno y los resultados se muestran en la Tabla 11

16

Tabla 11 Comparacioacuten de los Iacutendices de tolerancia a fenantreno de las plaacutentulas de Cynodon

dactylon L inoculadas con las rizobacterias I II y III productoras de AIA

Donde T = Testigo Fen = Fenantreno Trp = Triptofano y Bac = Rizobacterias I II y Ill

Iacutendice de tolerancia (IT) Longitud Foliar Longitud Radical

Experimentos Cepa I Cepa II Cepa III Cepa I Cepa II Cepa III 100 FenT 1245 0119 0535 0691 0603 0977 200 FenT 0453 0084 0166 067 0585 078

2 trp 100 FenT 0881 0165 0406 0113 0545 0096 2 trp 200 FenT 0621 0157 0318 0096 0499 011 100 Fen BacT 0991 0119 059 0881 0603 098 200 Fen BacT 0606 0069 0268 0654 054 0813

100 Fen BacTB 0527 0091 084 1009 0766 1179 200 Fen BacTB 0323 0052 0381 075 0685 0977

100 Fen BacT100F 0796 1 1103 1275 1 1002 200 Fen BacT200F 1338 0813 1609 0997 0923 1041

El valor del Iacutendice de Tolerancia igual a 10 indica que el crecimiento de las plantas en

presencia de fenantreno con respecto al crecimiento de las plantas sin fenantreno no se

inhibioacute mientras que un valor del Iacutendice de Tolerancia igual a 01 indica que el crecimiento de

las plantas con fenantreno se inhibe en un 10 con respecto al crecimiento de las plantas sin

fenantreno

342 Determinacioacuten del de crecimiento de las plantas de Cynodon dactylon L crecidas con las rizobacterias fenantreno y triptofano Se muestran a continuacioacuten los resultados del crecimiento radical y foliar de las plantas de

Cynodon dactylon L expresado como de crecimiento obtenido bajo la presencia de

rizobacterias I II y III de triptofano 2 y 5 mgL y de fenantreno 100 y 200 mgL en la Tabla 12

35 Evaluacioacuten de la promocioacuten del crecimiento vegetal a metales pesados de Cyperus elegans en presencia de la rizobacteria XIII solubilizadora de fosfatos La evaluacioacuten del crecimiento de las plaacutentulas se realizoacute por el paraacutemetro convencional que fue

la medicioacuten de la longitud radical y del brote en presencia de la rizobacteria XIII sin y con el

metal y a continuacioacuten se muestran los resultados obtenidos (Figura 2)

17

Tabla 12 Comparacioacuten de los de crecimiento de las plantas de Cynodon dactylon L crecidas con la presencia de las rizobacterias I II y III productoras de AIA fenantreno y triptofano

de crecimiento Longitud Foliar Longitud Radical Experimentos

cepa I Cepa II Cepa III cepa I Cepa II Cepa III

BacT 1877 1308 703 872 788 872 100 FenT 1245 119 535 691 603 977 200 FenT 453 84 166 67 585 78

2 TrpT 967 1106 595 106 715 109 5 TrpT 904 619 1164 94 576 939

2 trp 100 FenT 881 165 406 113 545 96 2 trp 200 FenT 621 157 318 96 499 11 5 trp 100 FenT 621 131 369 96 443 84 5 trp 200 FenT 559 92 325 118 531 92 100 Fen BacT 991 119 59 881 603 98 200 Fen BacT 606 69 268 654 54 813

2 Trp BacT 194 1186 582 94 562 11 5 Trp BacT 151 1053 958 9 365 111

100 Fen BacT 527 91 84 1009 766 1179 200 Fen BacT 323 52 381 75 685 977 100 Fen BacT 796 100 1103 1275 100 1002 100 Fen BacT 338 813 1609 997 923 1041 2 Trp BacT 636 906 0828 107 713 132 5 Trp BacT 613 805 1362 103 463 1335 2 Trp BacT 1235 1072 0978 879 785 1006 5 Trp BacT 1272 17 0822 957 633 1181

0

1

2

3

4

5

6

7

8

Longitud radical Longitud del brote

Long

itud

(cm

)

Testigo Bacteria XIII

Figura 2 Efecto de la presencia de la rizobacteria XIII en la longitud del brote y la longitud radical de

Cyperus elegans sin la presencia de los metales

18

351 Evaluacioacuten del crecimiento de C elegans en presencia de Cadmio y la rizobacteria XIII

A continuacioacuten se presentan los resultados del crecimiento de la raiacutez y del brote de las plantas

de C elegans inoculadas con la rizobacteria XIII en presencia de Cadmio a diferentes

concentraciones (Figura 3) donde se observa que en presencia de la rizobacteria XIII se

mantiene el crecimiento en la concentracioacuten de 001mM de Cd mientras que en las

concentraciones de 005 y 01mM de Cd el crecimiento en presencia de la rizobacteria

disminuye

0

1

2

3

4

5

6

7

8

Test

igo

Bac

teria

XIII

Cd

001

mM

Bac

teria

+ C

d0

01m

M

Cd

005

M

Bac

teria

+ C

d0

05m

M

Cd

01m

M

Bac

teria

+ C

d0

1mM

Experimentos

Long

itud

(cm

)

Longitud radical Longitud del brote Figura 3 Efecto de la presencia de Cd en la longitud del brote y la longitud radical de las

plantas de Cyperus elegans inoculadas con la rizobacteria XIII solubilizadora de fosfato

352 Evaluacioacuten del crecimiento de C elegans en presencia de Zinc y la rizobacteria XIII Se presentan a continuacioacuten los resultados del crecimiento de la raiacutez y del brote de las plantas

de C elegans inoculadas con la rizobacteria XIII en presencia de Zinc a diferentes

concentraciones (Figura 4) observaacutendose que en presencia de la rizobacteria XIII se mantiene

el crecimiento en la concentracioacuten de 4mM de Zn mientras que a la concentracioacuten de 5mM de

Zn el crecimiento del brote se ve favorecido en presencia de la rizobacteria XIII

19

0

1

2

3

4

5

6

7

8

Test

igo

Bac

teria

XIII

Zn 3

mM

Bac

teria

+Zn

3m

M

Zn 4

mM

Bac

teria

+Zn

4m

M

Zn 5

mM

Bac

teria

+Zn

5m

M

Experimentos

Long

itud

(cm

)

Longitud radical Longitud del brote

Figura 4 Efecto de la presencia de Zn en la longitud del brote y la longitud radical de las

plantas de Cyperus elegans inoculadas con la rizobacteria XIII solubilizadora de fosfato

353 Evaluacioacuten del crecimiento de C elegans en presencia de Niquel y la rizobacteria XIII

Se presentan a continuacioacuten los resultados del crecimiento obtenidos de la raiacutez y del brote de

las plantas de C elegans inoculadas con la rizobacteria XIII en presencia de Niquel a diferentes

concentraciones (Figura 5) teniendo como resultado un efecto maacutes toacutexico en presencia de

este metal ya que solo se tolero una concentracioacuten observaacutendose que se mantiene el

crecimiento en la concentracioacuten de 01mM de Niquel en la parte del brote

0

1

2

3

4

5

6

7

8

Testigo Bacteria XIII Ni 01mM Bacteria + Ni 01mM

Experimentos

Long

itud

(cm

)

Longitud radical Longitud del brote

Figura 5 Efecto de la presencia de Ni en la longitud del brote y la longitud radical de las

plantas de Cyperus elegans inoculadas con la rizobacteria XIII solubilizadora de fosfato

20

354 Determinacioacuten de la tolerancia a Cd Ni y Zn de C elegans en presencia de la rizobacteria XIII Una vez obtenidos los valores de la longitud del brote y la longitud radical se determinaron los

iacutendices de tolerancia y los de crecimiento los cuales se muestran en las siguientes tablas

(Tablas 13 y 14)

Tabla 13 Iacutendices de tolerancia a Cd Zn y Ni de Cyperus elegans IT

Experimento L Longitud radical ongitud del brote Bioensayo con Cd

001mM T 1772 0701 005mM T 056 0464 01mM T 0414 0275 001mM + B T 1636 0692 005mM + B T 0509 0392 01mM + B T 0208 0212 001mM TB 0726 0549 005mM TB 0229 0363 01mM TB 0169 0216 001mM + B TB 067 0542 005mM + B TB 0208 0307 01mM + B TB 0085 0166

Bioensayo con Ni 01mM T 1158 0698 05mM T 0 0 1mM T 0 0 01mM + B T 0841 0702 05mM + B T 0 0 1mM + B T 0 0 01mM TB 0474 0547 05mM TB 0 0 1mM TB 0 0 01mM + B TB 0344 055 05mM + B TB 0 0 1mM + B TB 0 0

Bioensayo con Zn 3mM T 1458 0868 4mM T 0591 0503 5mM T 0601 034 3mM + B T 1008 0779 4mM + B T 0449 0477 5mM + B T 0512 0369 3mM + B TB 0597 068 4mM + B TB 0242 0394 5mM + B TB 0246 0266 3mM + B TB 0413 0611 4mM + B TB 0184 0374 5mM + B TB 021 0289

Donde T = Testigo B = rizobacteria XIII TB = Testigo + rizobacteria XIII

21

Tabla 14 Porcentajes de crecimiento en presencia de Cd Zn y Ni de las plantas de Cyperus

elegans

Crecimiento Experimento L Longitud radical ongitud del brote

Bioensayo con Cd 001mM T 1772 701 005mM T 56 464 01mM T 414 275 001mM + B T 1636 692 005mM + B T 509 392 01mM + B T 208 212 001mM TB 726 549 005mM TB 229 363 01mM TB 169 216 001mM + B TB 67 542 005mM + B TB 208 307 01mM + B TB 85 166

Bioensayo con Ni 01mM T 1158 698 05mM T 0 0 1mM T 0 0 01mM + B T 841 702 05mM + B T 0 0 1mM + B T 0 0 01mM TB 474 547 05mM TB 0 0 1mM TB 0 0 01mM + B TB 344 55 05mM + B TB 0 0 1mM + B TB 0 0

Bioensayo con Zn 3mM T 1458 868 4mM T 591 503 5mM T 601 34 3mM + B T 1008 779 4mM + B T 449 477 5mM + B T 512 369 3mM + B TB 597 68 4mM + B TB 242 394 5mM + B TB 246 266 3mM + B TB 413 611 4mM + B TB 284 374 5mM + B TB 21 289

Donde T = Testigo B = rizobacteria XIII TB = Testgio + rizobacteria XIII

22

6 DISCUSIOacuteN DE RESULTADOS 61 Presencia de rizobacterias productoras de AIA en el crecimiento de Cynodon dactylon L La seleccioacuten de las cepas de rizobacterias aisladas del suelo contaminado con hidrocarburos

derivados del petroacuteleo se dio en funcioacuten de la cantidad de aacutecido indol aceacutetico producido que

estuvo relacionado con la concentracioacuten de triptofano en el medio de cultivo que es el

precursor de dicha fitohormona En condiciones del crecimiento de las rizobacterias en caldo

nutritivo la produccioacuten de AIA fue mayor en la rizobacteria III (3549 microg mL) seguido de la

rizobacteria II (3374 microg mL) y la rizobacteria I (2959 microg mL)

En los bioensayos de C dactylon L con las tres cepas en general el incremento en el

crecimiento de las plantas no fue mayor al de las plantas sin bacteria no obstante esto el

incremento en el crecimiento radical fue mayor en las plantas inoculadas con la rizobacteria II y

el crecimiento foliar se dio en mayor proporcioacuten bajo la presencia de la rizobacteria I

En esta comparacioacuten del crecimiento promovido por las cepas productoras de AIA la

rizobacteria III no presento un efecto promontorio del desarrollo en esta especie no obstante la

que produjo mas AIA in vitro En este ultimo punto cabe mencionar que en este caso no se

tuvo la adicioacuten de triptofano en el medio

611 Presencia de rizobacterias productoras de AIA y triptofano en el crecimiento de Cynodon dactylon L

En los bioensayos de C dactylon L con la adicioacuten de triptofano se mostroacute que la especie en

presencia del aminoaacutecido en cuanto al crecimiento radical no mostroacute un desarrollo mayor en las

plantas en la concentracioacuten de 2 y 5 mgL con respecto a las plantas sin triptofano no obstante

la respuesta en algunas de las plantas de dichos tratamientos en los ensayos con las

rizobacterias II y III si mostraron un incremento en la longitud radical esto pudo deberse a la

respuesta intriacutenseca de las especies de acuerdo con la seleccioacuten de las semillas empleadas

que de cualquier manera el tamantildeo radical alcanzado no fue significativo con respecto a las

plantas testigo

El crecimiento foliar de las plantas de C dactylon L bajo la presencia de triptofano a las

concentraciones de 2 y 5mg L tambieacuten no resulto mayor a las plantas sin triptofano La

inoculacioacuten de las semillas con las rizobacterias I II y III y la adicioacuten de triptofano en los

bioensayos dio como resultado que la presencia de triptofano como precursor de AIA diera

como respuesta un incremento en el crecimiento radical de las plantas inoculadas con la

rizobacteria III con la concentracioacuten de triptofano 5mg L y con la rizobacteria II con triptofano a

las concentraciones de 2 y 5mgL En cuanto al crecimiento foliar este se promovioacute bajo la

presencia de la rizobacteria III y la rizobacteria II tambieacuten con la concentracioacuten de triptofano de

5mg L

Ambos casos coinciden con la promocioacuten del crecimiento radical y foliar por las rizobacterias I

y II que se potencioacute con la presencia de triptofano a la concentracioacuten de 5mgL no obstante

23

que la respuesta con la rizobacteria III no fue evidente con su sola presencia el incremento en

la longitud radical y foliar fue mucho mayor que las plantas testigo cuando la concentracioacuten de

triptofano en el medio fue de 5mgL lo que favorecioacute la siacutentesis del AIA y que trajo como

consecuencia el incremento en el crecimiento de las plantas Tsavkelova et al (2005)

mencionan que este tipo de auxinas ademaacutes de estimular el crecimiento vegetal tambieacuten

estimulan el desarrollo de las poblaciones microbianas

De acuerdo con Baranzani et al (1999) el triptofano puede ser considerado como un inhibidor

del desarrollo vegetal si este se encuentra en altas concentraciones es por ello que la

respuesta ante las concentraciones de 2 y 5mgL para la planta inhibieron el desarrollo de C

dactylon L lo que se corrobora con el porcentaje de clorosis medido en las plantas sometidas

a estos tratamientos 5190 para la concentracioacuten de 2mgL y de 5204 para la

concentracioacuten de 5mgL de triptofano

612 Presencia de rizobacterias productoras de AIA y fenantreno en el crecimiento de Cynodon dactylon L

La presencia de fenantreno sobre las plantas de C dactylon L mostroacute que el crecimiento

radical de eacutestas no disminuyoacute a las concentraciones de 100 y 200mgL mientras que el

desarrollo foliar si se vio alterado en ambas concentraciones del contaminante lo que se

corroboroacute con los porcentajes medidos de clorosis 4519 en la concentracioacuten de 100mg L y

de 5985 en la de 200 mg L de fenantreno

Se ha mencionado que en algunas especies la presencia de fenantreno se ha considerado

como un anaacutelogo de algunas fitohormonas por su estructura en especial de giberelinas en

este caso de C dactylon L este mantenimiento del desarrollo radical pudiera estar

relacionado con este reconocimiento de la estructura quiacutemica del contaminante para dar dicha

respuesta de crecimiento ante la presencia de eacuteste

La inoculacioacuten de las rizobacterias tolerantes a fenantreno y la presencia del contaminante en

dos concentraciones mostroacute que las rizobacterias I y III promovieron el crecimiento radical de

esta especie bajo las dos concentraciones de fenantreno con una diferencia entre ellas muy

poco significativa mientras que el crecimiento radical de las plantas inoculadas con la

rizobacteria II a las dos concentraciones de fenantreno de manera muy significativa

comparada con las plantas testigo no asiacute el crecimiento foliar con esta rizobacteria fue mayor

comparado con la respuesta dada con las rizobacterias I y III pero menor a las plantas testigo

De lo anterior la presencia de las rizobacterias I II y III promovieron el crecimiento de las

plantas de C dactylon L y la tolerancia de estas a fenantreno lo que podriacutea estar asociado con

un efecto sineacutergico entre la planta y las bacterias (Sheng amp Gong 2006 Glick 2003) que

favoreciera su desarrollo ante la presencia del contaminante y aunque no se haya evaluado

quizaacute tambieacuten el favorecer la degradacioacuten de eacuteste en el medio (Huang et al 2004)

24

62 Presencia de la rizobacteria XIII sobre el crecimiento de C elegans La eleccioacuten de esta rizobacteria solubilizadora de fosfatos que se empleo para la inoculacioacuten de

semillas de C elegans y su bioensayo mostroacute que esta cepa promovioacute el crecimiento tanto

radical como foliar de las plantas Lo que evidencioacute la relacioacuten sineacutergica entre esta bacteria y la

especie vegetal considerada para estos bioensayos cabe mencionar tambieacuten que esta especie

proviene de un suelo contaminado con hidrocarburos derivados del petroacuteleo

621 Presencia de la rizobacteria XIII sobre el crecimiento de C elegans expuesta a Cadmio

El cadmio (Cd) es considerado un metal pesado que se libera al ambiente como resultado de

una gran variedad de actividades antropoceacutentricas No obstante que no es un elemento

esencial para las plantas este metal se absorbe por las raiacuteces y se transloca a las hojas en

muchas especies Por lo que altas concentraciones de eacuteste ocasionan toxicidad en las plantas

Generalmente causa dantildeos en las hojas produciendo clorosis y enrollamiento de las mismas

asiacute como tambieacuten una disminucioacuten en el crecimiento de las raiacuteces y el brote (Xu et al 2008)

La respuesta de C elegans ante la presencia de cadmio resultoacute muy poco tolerante a las

concentraciones de Cd empleadas en este caso el efecto fue inhibitorio a medida que se

incremento la concentracioacuten del metal con respecto a las plantas testigo sin metal

La presencia de la rizobacteria XIII sobre el crecimiento de las plantas de C elegans y cadmio

mostraron que esta cepa tolerante a las concentraciones de Cd probadas no mostroacute una

diferencia significativa tanto del crecimiento radical como del brote de las plantas con y sin

cadmio esto es que no hay un efecto promotor o protector aparente de esta cepa a la planta

ante la presencia del metal caso que no es comparable con otros que se reportan en la

literatura donde algunas bacterias promueven el crecimiento en otras especies vegetales como

Brassica juncea L y Brassica napus ante la presencia de cadmio (Sheng amp Xia 2006 Belimov

et al 2005)

622 Presencia de la rizobacteria XIII sobre el crecimiento de C elegans expuesta a

Zinc El Zinc es considerado como un micronutriente esencial para el crecimiento de las plantas ya

que es un constituyente vital de varias enzimas metaboacutelicas y su baja movilidad al translocarse

dentro de ellas sugiere la necesidad de este como una fuente constante de zinc para el oacuteptimo

desarrollo de las mismas (Saravan et al 2007)

El zinc se adiciona a las plantas a traveacutes de fertilizantes como sulfato de zinc que en los suelos

puede transformarse a formas insolubles dependiendo de las condiciones edaacuteficas de los

mismos Por ello se menciona que la solubilizacioacuten del zinc por microorganismos es un

proceso de suma importancia para el aporte a las plantas de este micronutriente (Di Simine et

al 1998 Fasim et al 2002)

25

La respuesta de C elegans ante la presencia de zinc mostroacute que tambieacuten en este caso al igual

que con cadmio el crecimiento tanto radical como foliar disminuyoacute a medida que se incrementoacute

la concentracioacuten de zinc en los bioensayos

Por lo que esta especie vegetal tampoco tolera estas concentraciones de zinc en el medio lo

que evidencia que un exceso del micronutriente ocasiona dantildeos en el desarrollo de eacutesta

Aquiacute tambieacuten la presencia de la rizobacteria XIII no causa un incremento en el desarrollo de

las plantas de C elegans expuestas a zinc ya que el crecimiento radical y foliar en general no

es diferente en forma significativa al obtenido por las plantas expuestas a zinc a las

concentraciones probadas de 3 4 y 5mM concentraciones a las que la rizobacteria XIII es

tolerante

Aquiacute se presenta al igual que con cadmio el mantenimiento en el crecimiento de las plantas de

C elegans atenuando el efecto de las concentraciones de ambos mentales a las cuales fueron

expuestas

623 Presencia de la rizobacteria XIII sobre el crecimiento de C elegans expuesta a Niquel

El niquel tambieacuten es considerado como un micronutriente esencial aunque hay quienes lo

consideran como un ultramicronutriente que se encuentra como centro activo de la ureasa y

como cofactor de una isoforma de una superoxido dismutasa (Kuumlpper amp Kroneck 2007) Dado

su muy bajo contenido de este metal en plantas la deficiencia de eacuteste es rara comparada con

el exceso causado por su presencia en suelos contaminados por metales pesados producto de

la actividad industrial

El exceso de niquel en el ambiente ocasiona un decremento en el contenido de clorofila

(Gajewska amp Sklodowska 2007) y en el crecimiento de las plantas (Boominanthan amp Doran

2002 Kovaacutečik et al 2008)

En C elegans de las concentraciones probadas de este metal el crecimiento solamente se dio

en la concentracioacuten mas baja la de 01mM las otras concentraciones seleccionadas para las

pruebas que mostraron ser las que toleroacute la rizobacteria XIII no fueron adecuadas para la

planta auacuten con la presencia de la rizobacteria De estos resultados se tiene que C elegans a

la uacutenica concentracioacuten en la que dio respuesta no presentoacute una inhibicioacuten del crecimiento

radical mientras que el crecimiento del brote si fue menor comparado con las plantas testigo

La presencia de la rizobacteria XIII no mostroacute un efecto de promocioacuten del crecimiento radical en

el experimento con 001mM de niquel comparado con el experimento de niacutequel solo y tambieacuten

no significativo en el crecimiento del brote con la presencia de la rizobacteria La concentracioacuten

de niacutequel probada aquiacute para C elegans y la inoculacioacuten de sus semillas con la rizobacteria XIII

no evidencioacute una promocioacuten de crecimiento notable quizaacute al igual que los otros dos metales

manteniendo el desarrollo de las plantas pero no su incremento como sucedioacute en lo reportado

por Burd et al (1998) con Brassica campestris y Lycopersicon esculentum y la bacteria

Kluyvera ascorbata y por Zaidi et al (2006) con Brassica juncea y la bacteria Bacillus subtilis

cepa SJ-101

26

7 CONCLUSIONES

Las rizobacterias I II y III productoras de AIA y tolerantes a fenantreno promovieron el

crecimiento radical y foliar de las plantas de Cynodon dactylon L en particular al crecer en

presencia de triptofano a la concentracioacuten de 5mgL e inoculadas con las rizobacterias I II y III

se promovioacute el crecimiento de eacutesta gramiacutenea

En el caso de la rizobacteria XIII solubilizadora de fosfato y tolerante a cadmio niacutequel y zinc

eacutesta promovioacute el crecimiento radical y foliar de las plantas de Cyperus elegans

Las plantas de Cyperus elegans crecidas en presencia de los metales cadmio niquel y zinc e

inoculadas con la rizobacteria XIII no mostraron una promocioacuten significativa del crecimiento de

eacutesta cyperaacutecea lo que sugiere que la respuesta ante la presencia de los metales estaacute

relacionada estrechamente tanto con la dosis y el tiempo de exposicioacuten de las plantas a los

contaminantes asiacute como con la tolerancia intriacutenseca de las especies vegetales

Finalmente la presencia de las rizobacterias I II y III promovieron el crecimiento de las plantas

de Cynodon dactylon L y la tolerancia de estas a fenantreno y para el caso de la presencia de

las rizobacteria XIII se mantuvo el crecimiento de las plantas de Cyperus elegans y la tolerancia

de eacutestas a los metales pesados probados lo que podriacutea estar asociado con un efecto sineacutergico

entre las plantas y la bacterias ante la presencia de los contaminantes

27

8 METAS El siguiente cronograma de avances muestra los avances reales alcanzados para cada meta durante el periacuteodo establecido que se reporta 81 CALENDARIO DE ACTIVIDADES (valoracioacuten de metas y su duracioacuten)

Programacioacuten de Actividades de Investigacioacuten Enero - Diciembre 2008

Nuacutemero de meta

Valor de cada

meta

Descripcioacuten de las actividades para cada meta

Ener

o

Febr

ero

Mar

zo

Abr

il

May

o

Juni

o

Julio

Ago

sto

Sept

iem

bre

Oct

ubre

Nov

iem

bre

Dic

iem

bre

1

15

Mantenimiento de las cepas bacterianas aisladas su identificacioacuten molecular y determinacioacuten de su tolerancia a metales pesados y a un contaminante orgaacutenico

X

X

X

2

15

Evaluacioacuten de la produccioacuten de aacutecido indol aceacutetico asiacute como tambieacuten su capacidad de solubilizacioacuten de fosfato inorgaacutenico de las cepas bacterianas seleccionadas

X

X

X

3

30

Evaluacioacuten del crecimiento y la tolerancia que confieren las rizobacterias identificadas productoras de auxinas inoculadas en las dos especies de pastos ante la presencia de un hidrocarburo policiacuteclico aromaacutetico como el fenantreno

X

X

X

X

X

4

30

Evaluacioacuten del crecimiento y la tolerancia que confieren las rizobacterias identificadas solubilizadoras de fosfato inoculadas en las dos especies de pastos ante la presencia de metales pesados

X

X

X

X

X

5

10

Anaacutelisis y comparacioacuten de los resultados obtenidos y concluir con estos bioensayos si la inoculacioacuten con este tipo de rizobacterias promotoras de crecimiento vegetal confirieron proteccioacuten a las especies de pastos seleccionadas y si son recomendables para su posible aplicacioacuten en procesos de fitoremediacioacuten

X

X

X

Porcentaje total de avance en el periacuteodo reportado Enero ndash Diciembre del 2008 100

9 IMPACTO DE LA INVESTIGACIOacuteN DESARROLLADA

Los resultados obtenidos en esta investigacioacuten a nivel baacutesico continuacutean siendo importantes para

el conocimiento del manejo de especies silvestres endeacutemicas como herramientas para la remocioacuten

de contaminantes orgaacutenicos seguacuten su potencial

Esta etapa de la investigacioacuten (periacuteodo 2008) se realizoacute ahora la investigacioacuten con enfoque entre

la relacioacuten planta-microorganismo que de manera muy clara y concreta evidencioacute la importancia de

estos manejos en su conjunto para ayudar a favorecer el crecimiento y la tolerancia de las

especies vegetales ante la presencia de contaminantes sean inorgaacutenicos u orgaacutenicos Se continuacutea

con el anaacutelisis de los resultados obtenidos de esta etapa para complementar la informacioacuten

obtenida y continuar con el anaacutelisis de un mayor espectro de especies vegetales y de la naturaleza

de las rizobacterias que se asocien a eacutestas que permitan el conocimiento de mecanismos baacutesicos

asociados con la fitoremediacioacuten y las respuestas fisioloacutegicas de las plantas ante los

contaminantes La caracterizacioacuten o aislamiento de este grupo de rizobacterias representa una

ventaja considerable en los procesos de remocioacuten de contaminantes inorgaacutenicos debido al doble

papel que estariacutean desempentildeando como promotoras de crecimiento vegetal e induciendo la

tolerancia a metales pesados en este tipo de especies

2910 FORMACIOacuteN DE RECURSOS HUMANOS Y SUBPRODUCTOS OBTENIDOS DEL PROYECTO DE INVESTIGACIOacuteN Se anota a continuacioacuten la relacioacuten de los subproductos obtenidos del Proyecto de Investigacioacuten

durante el periacuteodo de Enero-Diciembre 2008

Clave del subproducto Descripcioacuten Documento que avala

22 Formacioacuten de Recursos Humanos

23 Servicio Social Alumnos dentro del Programa PROGRAMAS DE EDUCACION PARA LA ENCB Nuacutemero de Registro de Servicio Social 02 690a 8668 y dentro del Proyecto de Investigacioacuten ldquoEstudio de rizobacterias promotoras del crecimiento vegetal y su participacioacuten como fitoprotectoras en presencia de contaminantes orgaacutenicos e inorgaacutenicosrdquo alumnas Labra Cardoacuten Daniela Ramiacuterez Meacutendez Cinthya

Rojas Contreras Adriana

Constancia de Asesoriacutea de

Servicio Social emitida por el

Jefe del Departamento de

Servicio Social y Prestaciones

del IPN

De la alumna Labra Cardoacuten Daniela cuyo Tiacutetulo de la Tesis es ldquoDeterminacioacuten del efecto de la presencia de bacterias promotoras del crecimiento vegetal sobre el desarrollo de dos especies de cyperaacuteceas y la tolerancia de estas a metales pesadosrdquo

Registro de Tesis de la alumna

24Tesis Profesional

De la alumna Rojas Contreras Adriana cuyo Tiacutetulo de la Tesis es ldquoPromocioacuten del crecimiento vegetal de dos especies de cyperaacuteceas por rizobacterias productoras de fitohormonas e induccioacuten de tolerancia a hidrocarburos aromaacuteticos policiacuteclicos (PAHrsquos) un posible mecanismo asociado para la fitoremediacioacutenrdquo

Registro de Tesis de la alumna

30

Clave del subproducto Descripcioacuten Documento que avala

3 Difusioacuten de la Investigacioacuten

-Rojas-Contreras A Guerrero-Zuacutentildeiga LA Rodriacuteguez- Dorantes A Fito-tolerancia a fenantreno en presencia de triptofano 3deg Congreso de Ecotoxicologiacutea y Quiacutemica Ambiental (AMEQA) Facultad de Ciencias UNAM Meacutexico DF Abril 2008

-Labra-Cardoacuten D Guerrero-Zuacutentildeiga LA Rodriacuteguez-Dorantes Evaluacioacuten de la fito-tolerancia de dos especies a metales pesados 3deg Congreso de Ecotoxicologiacutea y Quiacutemica Ambiental (AMEQA) Facultad de Ciencias UNAM Meacutexico DF Abril 2008

Resumen de la memoria y constancia

de participacioacuten

Nacional

-Campos Gutieacuterrez Adriana Rodriacuteguez Dorantes Angeacutelica Guerrero Zuacutentildeiga Angeacutelica y Montes Villafaacuten Silvano Efecto de la produccion de acido indolacetico de tres rizobacterias aisladas de un suelo contaminado con hidrocarburos derivados del petroacuteleo sobre la germinacioacuten de Lens esculenta XXXVI Congreso Nacional de Microbiologiacutea Morelia Michoacaacuten Junio 2008

-Labra Cardoacuten Daniela Guerrero Zuacutentildeiga Angeacutelica Rodriacuteguez Dorantes Angeacutelica y Montes Villafaacuten Silvano Evaluacioacuten de la tolerancia a metales pesados de Cyperus elegans inoculada con una rizobacteria solubilizadora de fosfato XXXVI Congreso Nacional de Microbiologiacutea Morelia Michoacaacuten Junio 2008

-Rojas Contreras Adriana Guerrero Zuacutentildeiga Angeacutelica Rodriacuteguez Dorantes Angeacutelica y Montes Villafaacuten Silvano Evaluacioacuten del crecimiento y la tolerancia a fenantreno de plantas de Cynodon dactylon inoculadas con tres rizobacterias aisladas de un suelo contaminado con hidrocarburos derivados del petroacuteleo XXXVI Congreso Nacional de Microbiologiacutea Morelia Michoacaacuten Junio 2008

Resumen de la memoria y constancia

de participacioacuten

Internacional

-Rodriacuteguez-Dorantes Angeacutelica Labra-Cardoacuten Daniela Guerrero-Zuacutentildeiga Angeacutelica Montes-Villafaacuten Silvano Growth response and tolerance to heavy metals of two swamp species inoculated with a plant

growth-promoting rhizobacteria Third International Meeting on Environmental

Carta de aceptacioacuten

y constancia de participacioacuten

31

Biotechnology and Engineering Palma de Mallorca Espantildea Septiembre del 2008

-Guerrero-Zuacutentildeiga A Rojas-Contreras A Rodriacuteguez-Dorantes A Montes-Villafaacuten S Efect of two phytohormone producer rhizobacteria on the bermuda grass growth response and tolerance to phenanthrene Third International Meeting on Environmental Biotechnology and Engineering Palma de Mallorca Espantildea Septiembre del 2008

32

11 Bibliografiacutea consultada Abou-Shanab RA Ghozlan H Ghanem K amp Noawad H 2005 Behavior of bacterial

populations isolated from rhizosphere of Diplachne fusca dominant in industrial sites World

Journal of Microbiology amp Biotechnology 21 1095-1101

Almerich A L 2008 Introduccioacuten a las cespitosas 2008 Disponible en

httpwwwnavarromontescommanualaspxman=22

Baath E 1989 Effects of heavy metals in soil on microbial processes and population Water Air

Soil Pollut 47 375-379

Baranzani O amp JI Friedman1999 Is IAA the major root growth factor secreted from plant

growth-mediating bacteria Journal of Chemical Ecology 252397-2406

Belimov AA N Hontzeas VISafronova SV Demchinskaya G Piluzza S Bullitta amp BR

Glick 2005 Cadmiumndashtolerant plant growth-promoting bacteria associated with the roots of

Indian mustard (Brassica juncea L Czern) Soil Biology and Biochemistry 37 241-250

Boominathan R amp PM Doran 2002 Ni-induced oxidative stress in roots of the Ni

hyperaccumulator Allisum bertolonii New Phytol 156 205-215

Burd GI DG Dixon amp BR Glick 1998 A plant growth-promoting bacterium that decreases

nickel toxicity in seedlings Applied and Environmental Microbiology 64 3663-3668

Campos G A Guerrero Z A Rodriacuteguez D A Montes V S 2007 Evaluacioacuten de la

produccioacuten de aacutecido indol aceacutetico de rizobacterias aisladas de un suelo contaminado con

hidrocarburos derivaos del petroacuteleo y su aplicacioacuten en fitoremediacioacuten 2ordm taller Internacional de

Biotecnologiacutea y 2ordm Encuentro Internacional de Energiacuteas Alternativas Pachuca Hidalgo Meacutexico

Di Simine CD JA Sayer amp GM Gadd 1998 Solubilization of zinc phosphate by a strain of

Pseudomonas fluorescens isolated from a forest soil Biol Fertil Soils 28 87-94

Fasim F H Ahmed R Parsons amp GM Gadd 2002 Solubilization of zinc salts by a bacterium

isolated from the air environment of a tannery FEMS Microbiol Lett 213 1-6

Gajewska E amp M Sklodowska 2007 Relations between tocopherol chlorophyll and lipid

peroxides contents in shoots of Ni-treated wheat J Plant Physiol 164 364-366

33

Glick B R 2003 Phytoremediation synergistic use of plants and bacteria to clean up the

environment Biotechnology Advances 21383-393

Huang XD Y El-Alawi DM Penrose BRGlick amp BM Greenberg 2004 A multi-process

phytoremediation system for removal of polycyclic aromatic hydrocarbons from contaminated

soils Environmental Pollution 130 465-476

Kovaacutečik J B Klejdus J Kadukovaacute amp M Bačkor 2008 Physiology of Matricaria chamomilla

exposed to nickel excess Ecotoxicology and Environmental Safety doi 101016jecoenv200712013

Kuumlpper H amp PMH Kroneck 2007 Nickel in the environment and its role in the metabolism of

plants and cyanobacteria En Sigel A H Siegel amp RKO Sigel (eds) Metal Ions in Life

Sciences Vol2 Willey New York pp 31-62

McCutcheon SC Schnoor J L 2003 Phytoremediation trasformation and control of

contaminants Wiley-InterScience

Saravan VS M Madhaiyan amp M Thangaraju 2007 Solubilization of zinc compounds by the

diazotrophic plant growth promoting bacterium Gluconacetobacter diazotrophicus

Chemosphere 66 1794-1798

Sheng XF amp JX Gong 2006 Increased degradation of phenanthrene in soil by

Pseudomonas sp GF3 in the presence of wheat Soil Biology and Biochemstry 38 2587-2592

Sheng XF amp JJ Xia 2006 Imrpovement of rape (Brassica napus) plant growth and cadmium

uptake by cadmium-resistant bacteria Chemosphere 64 1036-1042

Olivares S E1989Paquete de disentildeos experimentales FAUNL Versioacuten 14 Facultad de

Agronomiacutea UANL Mariacuten NL Meacutexico

Ramiacuterez M C 2007 Participacioacuten de rizobacterias solubilizadoras de fosfato en la induccioacuten

del crecimiento y tolerancia a metales pesados en dos especies vegetales Proyecto de

titilacioacuten Laboratorio de Fisiologiacutea Vegetal del Departamento de Botaacutenica en la Escuela

Nacional de Ciencias Bioloacutegicas

Sabry SA HA Ghozlan DM Abou-Zeid 1997 Metal tolerance and antibiotic resistant

paterns of a bacterial population isolated from sea water Journal of Applied Microbiology 82

245-252

34

Tsavkelova EA S Y Klimova TA Cherdyntseva amp AI Netrusov2006 Microbial producers

of plant growth stimulators and their practical use a review Applied Biochemistry and

Microbiology 42117-126

Weisburg W G Barns S M Pelletier DA amp Lane DJ 1991 16 Ribosomal DNA Amplification

for Phulogenetic Study Journal of Bacteriology 131697-703

Wilkins DA 1978 The measurement of tolerance to edaphic factors by means of root growth

New Phytologist 80 623-633

Xu P J Zou Q Meng J Zou W Jiang amp D Liu 2008 Effects of Cd2+ on seedling growth of

garlic (Allium sativum L) and selected physiological and biochemical characters Bioresource

Technology doi 101016jbiortech200711073

Zaidi S Usmami S Singh BR amp Musarrat J 2006 Significancce of Bacillus subtilis strain SJ-

101 as a bioinoculant for concurrent plant grown promotion and nickel accumulation in Brassica

juncea Chemosphere 64 991-997

  • INSTITUTO POLITEacuteCNICO NACIONAL
    • COORDINACION GENERAL DE POSGRADO E INVESTIGACION
      • Evaluacioacuten del crecimiento y la tolerancia que confieren las rizobacterias identificadas solubilizadoras de fosfato inoculadas en las dos especies de pastos ante la presencia de metales pesados
Page 7: INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL COORDINACION GENERAL DE ...sappi.ipn.mx/cgpi/archivos_anexo/20080061_5797.pdfa) Evaluar la producción de auxinas para la promoción del crecimiento

7

Tabla 1 Tratamientos realizados para evaluar la promocioacuten vegetal y la tolerancia a

fenantreno

Tratamientos con Fenantreno y Triptofano

P PB P 100F PB 100F P 200F PB 200F P 2T PB 2T P 5T PB 5T

Donde

P = Semilla de Cynodon dactylon L

PB = Semilla de Cynodon dactylon L maacutes el inoculo de las rizobacterias productoras de AIA

(I II y III respectivamente)

2T = 2 mgL de L-Trp

5T = 5 mgL de L-Trp

100F = 100 mgL de Fenantreno

200F = 200 mgL de Fenantreno

La siembra de las semillas en el medio mineral blando y con los tratamientos se realizaron bajo

condiciones de esterilidad y los cultivos con el material seminal se mantuvieron en un cuarto

de incubacioacuten bajo condiciones controladas de temperatura (+- 36ordmC) y fotoperiacuteodo (1212)

por 28 diacuteas Los ensayos se realizaron por triplicado

Una vez concluido el tiempo de incubacioacuten de los cultivos se extrajeron las plaacutentulas crecidas

para medicioacuten de la longitud foliar y la longitud radical (paraacutemetros convencionales) Con estos

resultados se calculoacute el iacutendice de tolerancia a fenantreno (IT) (Burd et al 1998 Wilkins 1978)

con la expresioacuten

RLCF

IT = --------------- RLSF

Donde

RLCF es la longitud radical de las plaacutentulas que crecieron en presencia de fenantreno y RLSF es

la longitud radical de las plaacutentulas crecidas en ausencia de fenantreno

El Iacutendice de Tolerancia tambieacuten puede expresarse como el iacutendice de la longitud del brote de las

plantas que crecieron en presencia y ausencia de fenantreno

232 Evaluacioacuten de la promocioacuten del crecimiento vegetal y la determinacioacuten de la tolerancia a metales pesados De la misma manera que para los ensayos con las rizobacterias productoras de AIA los

ensayos bioloacutegicos para el ensayo con metales pesados consideroacute el empleo de una

8

rizobacteria solubilizadora de fosfato seleccionada la cepa XIII por su alta capacidad para

solubilizar fosfatos y su tolerancia a metales pesados probada y a partir del crecimiento en

placa se obtuvo un inoacuteculo de 355 x 107 UFCmL en agua destilada esteacuteril Se tomaron 5mL de

la suspensioacuten bacteriana que se emplearon para inocular las semillas de los pastos que

previamente fueron desinfestadas

La desinfestacioacuten de las semillas de los pastos de Cyperus elegans se realizo colocaacutendolas en

alcohol al 70 durante 3 minutos hipoclorito de sodio al 10 durante 5 minutos y 5 enjuagues

con agua destilada esteacuteril durante 2 minutos Las semillas se sumergieron por 30 minutos en la

suspensioacuten bacteriana y en agua destilada esteacuteril antes de colocarlas sobre la superficie del

medio de cultivo

Se evaluoacute al mismo tiempo el indicio de la tolerancia que confirieron estas cepas al

incrementar el crecimiento vegetal bajo la presencia de los metales pesados seleccionados

(Cd Ni y Zn) a las concentraciones seleccionadas despueacutes del ensayo de la tolerancia de las

rizobacterias con experimentos con y sin la adicioacuten de los contaminantes (Tabla 2)

Los cultivos con el material seminal se mantuvieron bajo condiciones controladas en un cuarto

de incubacioacuten +- 36degC y fotoperiacuteodo (1212) por 45 diacuteas para Cyperus elegans y Echinochloa

sp y para Cynodon dactylon L por 28 diacuteas El ensayo se realizoacute por triplicado

Despueacutes del tiempo de incubacioacuten la evaluacioacuten del crecimiento de las plaacutentulas se realizoacute por

el paraacutemetro convencional que fue la medicioacuten de la longitud radical y del brote Los resultados

obtenidos se consideraron para la determinacioacuten del iacutendice de tolerancia (IT) (Burd et al

1998 Wilkins 1978) por la expresioacuten

IT = RLm RLc

donde

RLm es la longitud radical de las plaacutentulas que crecieron en presencia del metal especiacutefico

adicionado

RLc es la longitud radical de las plaacutentulas crecidas en ausencia del metal

Los resultados obtenidos del IT con valor de 10 indican que no se inhibioacute el crecimiento de las

plantas en el tratamiento en presencia del metal pesado pero un valor de 01 de IT indica que

el crecimiento de las plantas fue inhibido y que la planta crecioacute el 10 con respecto al control

Todos los valores de IT se multiplicaron por 100 para obtener porcentajes de crecimiento

siendo maacutes faacutecil la comparacioacuten de los diferentes tratamientos en presencia del metal pesado

9

Tabla 2 Experimentos realizados con los cultivos hidropoacutenicos para los tres pastos utilizados Cyperus elegans

Experimentos Significado

S Semillas

SB Semilla + bacteria

S + Cd 001mM Semillas + Cd 001mM

S + Cd 005mM Semillas + Cd 005mM

S + Cd 01mM Semillas + Cd 01mM

SB + Cd 001mM Semillas + bacteria + Cd 001mM

SB+ Cd 005mM Semillas + bacteria + Cd 005mM

SB + Cd 01mM Semillas + bacteria + Cd 01mM

S + Ni 01mM Semillas + Ni 01mM

S + Ni 05mM Semillas + Ni 05mM

S + Ni 1mM Semillas + Ni 1mM

SB + Ni 01mM Semillas + bacteria + Ni 01mM

SB+ Ni 05mM Semillas + bacteria + Ni 05mM

SB + Ni 1mM Semillas + bacteria + Ni 1mM

S + Zn 3mM Semillas + Zn 3mM

S + Zn 4mM Semillas + Zn 4mM

S + Zn 5mM Semillas + Zn 5mM

SB + Zn 3mM Semillas + bacteria + Zn 3mM

SB+ Zn 4mM Semillas + bacteria + Zn 4mM

SB + Zn 5mM Semillas + bacteria + Zn 5mM

24 Anaacutelisis estadiacutestico de los resultados A todos los resultados obtenidos se les aplicoacute un anaacutelisis de varianza (ANOVA) y prueba de

Tukey-Kramer de Comparacioacuten Muacuteltiple empleando el paquete estadiacutestico GraphPad Instat

V203 y el paquete estadiacutestico de Disentildeos Experimentales FAUANLver14 (Olivares 1989)

3 Resultados 31 Caracterizacioacuten e identificacioacuten de las rizobacterias aisladas del suelo contaminado con hidrocarburos derivados del petroacuteleo Se presentan a continuacioacuten los resultados de la caracterizacioacuten de la cepa XIII solubilizadora

de fosfatos que se realizoacute mediante la observacioacuten de la morfologiacutea microscoacutepica por el meacutetodo

de tincioacuten de Gram y los resultados de la presencia de la actividad de las enzimas L-alanina-

aminopeptidasa y citocromooxidasa mediante el kit de diagnoacutesticos (Tabla 3)

10

Tabla 3 Caracterizacioacuten de la cepa XIII

Microorganismo

Gram Morfologiacutea

microscoacutepica

Aminopeptidasa

Oxidasa

Azospirilum sp - Bacilo + +

Escherichia coli - Bacilo corto + -

Cepa XIII

+ Bacilo con

esporas

- -

La morfologiacutea macroscoacutepica de las rizobacterias I II y III seleccionadas como productoras de

AIA se muestra en la Tabla 4

Tabla 4 Caracteriacutesticas de la morfologiacutea microscoacutepica de las rizobacterias productoras de AIA

I II y III

Caracteriacutestica Rizobacteria I Rizobacteria II Rizobacteria III

Tamantildeo (mm) 8 5 7

Forma ovalada ovoide circular

Color beige beige claro crema

Borde irregular entero crenado

Elevacioacuten plana convexa plana plana

Superficie lisa lisa lisa

Aspecto huacutemeda huacutemeda huacutemeda

Consistencia suave suave suave

Produccioacuten de pigmento no no no

Luz reflejada brillante brillante brillante

Luz transmitida opaca translucida opaca

Los resultados de la determinacioacuten de la presencia de la actividad enzimaacutetica de la L-alanina-

aminopeptidasa de las rizobacterias I II y III y las cepas control se muestran en la Tabla 5

Tabla 5 Actividad de la enzima L- alanina (Kit Biofix reg)

Aminopeptidasa Gram

Azospirilum sp + -

Escherichia coli + -

Cepa I - +

Cepa II - +

Cepa III - +

11

De la determinacioacuten de la presencia de la actividad de la enzima citocromooxidasa los

resultados se muestran en la Tabla 6

Tabla 6 Actividad de la enzima citocromooxidasa (Kit Biofix reg)

Oxidasa

Azospirilum sp +

Escherichia coli -

Cepa I -

Cepa II -

Cepa III -

Los resultados del anaacutelisis molecular mostraron que las cepas aisladas y seleccionadas de

acuerdo con la capacidad de solubilizacioacuten de fosfato y produccioacuten de AIA determinaron un

porcentaje alto de homologiacutea con cepas del geacutenero Bacillus sp para todas las cepas Los

resultados moleculares de la secuenciacioacuten del gen amplificado

32 Reactivacioacuten de las cepas seleccionadas aisladas de un suelo contaminado con hidrocarburos derivados del petroacuteleo identificacioacuten de las cepas de RPCV productoras de aacutecido indol aceacutetico (AIA) De la reactivacioacuten de una coleccioacuten de 23 cepas que se obtuvieron de un suelo contaminado

con hidrocarburos derivados de petroacuteleo las rizobacterias I II III IV VII y XII se seleccionaron

por ser cepas productoras de aacutecido indol aceacutetico

La seleccioacuten e identificacioacuten de las rizobacterias promotoras del crecimiento vegetal

productoras de aacutecido indol aceacutetico (rizobacterias I II III IV VII y XII) se realizo por meacutetodo

colorimeacutetrico y cualitativo de Salkowski

La seis cepas productoras de AIA dieron la reaccioacuten positiva en el papel Whatman

inmediatamente despueacutes de la adicioacuten del reactivo de Salkowski los halos de color rosa-rojizo

pusieron en evidencia la produccioacuten de esta auxina al observarse los halos en las posicioacuten que

teniacutean las colonias de cepas bacterianas

321 Determinacioacuten de la produccioacuten del AIA en presencia de L-triptofano de las rizobacterias I II III IV VII y XII (Campos 2007) Los resultados obtenidos de la determinacioacuten de la produccioacuten del aacutecido indol aceacutetico de las

rizobacterias I II III IV VII y XII fue muy similar para todas ellas ya que a mayor

concentracioacuten de L-triptofano mayor es la produccioacuten de AIA esto se muestra en el Graacutefico 1

12

CEPAS I II III IV VII XII

0

10

20

30

40

50

CEPA I CEPA II CEPA III CEPA IV CEPA VII CEPA XII

Experimentos

ugm

L AI

A Testigo 1mgL2mgL5mgL

Graacutefico 1 Produccioacuten de AIA de las rizobacterias productoras de AIA a diferentes

concentraciones de L-triptofano Se observa que todas las cepas tienen mayor produccioacuten de la

auxina a la concentracioacuten de 5 mgL de triptofano

Como se muestra en la Grafica 1 las rizobacterias I II y III son las mejores productoras de AIA

con 2 y 5 mgL de triptofano por lo que se seleccionaron para realizar los bioensayos con

Cynodon dactylon L y el contaminante orgaacutenico

322 Determinacioacuten de la tolerancia de las rizobacterias productoras de AIA a fenantreno La respuesta a la tolerancia de las rizobacterias productoras de aacutecido indol aceacutetico

(rizobacterias I II III IV VIIR y XII) a fenantreno fueron similares el crecimiento bacteriano fue

masivo en todas las concentraciones probadas

33 Reactivacioacuten de las cepas seleccionadas aisladas de un suelo contaminado con hidrocarburos derivados del petroacuteleo rizobacterias solubilizadoras de fosfatos Se muestran a continuacioacuten los resultados visuales de la medicioacuten cualitativa de la

solubilizacioacuten de fosfato de las rizobacterias seleccionadas en la Tabla 7 se presenta de

manera cualitativa (+ -) la capacidad de solubilizar fosfato de las cepas aisladas

13

Tabla 7 Capacidad de solubilizacioacuten de fosfato de dos fuentes inorgaacutenicas por las

rizobacterias promotoras del crecimiento vegetal

Fuente de fosfato inorgaacutenico Rizobacteria

Ca(HPO4)2 Roca Fosfoacuterica

I +++ +++

VI + +

VIIA + +

IX + +

XIII ++ ++

XXII ++++ ++++

331 Determinacioacuten de la Concentracioacuten Miacutenima Inhibitoria (CMI) a metales pesados de las rizobacterias solubilizadoras de fosfato seleccionadas Se determinoacute la CMI (Tabla 8) de las rizobacterias solubilizadoras de fosfato seleccionadas I

XIII y XXII ya que fueron las que presentaron mayor capacidad de solubilizacioacuten de fosfatos

Encontraacutendose en general un efecto en gradiente ya que hubo disminucioacuten del crecimiento

bacteriano al incrementarse la concentracioacuten del metal

Tabla 8 Determinacioacuten de la Concentracioacuten Miacutenima Inhibitoria (CMI) de Cd Ni y Zn sobre el crecimiento de las rizobacterias solubilizadoras de fosfato seleccionadas

Concentracioacuten Miacutenima Inhibitoria

Zn

Rizobacteria 01mM 05mM 1mM 2mM 3mM 4mM 5mM 10mM 15mM

I + + + + + + + ~ ~

XIII + + + + + + + ~ ~

XXII + + + + + + + ~ ~

Ni

01mM 05mM 1mM 2mM 3mM 4mm 5mM 10mM 15mM

I + + + ~ ~ ~ ~ ~ ~

XIII + + + ~ ~ ~ ~ ~ ~

XXII + + + ~ ~ ~ ~ ~ ~

Cd 01mM 02mM 03mM 04mM 05mM 1mm 5mM 10mM 15mM

I + ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~

XIII + ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~

XXII + ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~

+ Crecimiento ~ No hay crecimiento

14

332 Seleccioacuten de la rizobacteria solubilizadora de fosfato y las concentraciones de Cd Ni y Zn para los bioensayos con los pastos A las cepas seleccionadas por su respuesta ante la presencia de contaminantes se les

determinoacute su capacidad de solubilizacioacuten de fosfato de manera cualitativa (Ramiacuterez 2007)

obtenieacutendose los siguientes resultados (Figura 1)

Roca fosfoacuterica

82

64

5 526

0123456789

10

Mediosinocular

Cepa I Cepa XIII Cepa XXII

Cepas

mg

L PO

4

Fosfato monobasico de calcio

358

4346

1441368

0

10

20

30

40

50

60

Mediosinocular

Cepa I Cepa XIII Cepa XXII

Cepasm

gL

PO4

Figura 1 Cantidad de fosfato soluble en el medio de cultivo de las rizobacterias solubilizadoras

de fosfato seleccionadas crecidas en medio con 1)Roca fosfoacuterica y 2) Fosfato monobaacutesico de

calcio

La cepa seleccionada por su capacidad de solubilizar fosfato y por tener mayor velocidad de

crecimiento fue la cepa XIII

Las concentraciones de los metales para realizar los bioensayos con los pastos se muestran

en la Tabla 9 Quedando las concentraciones de Zn 3mM 4mM y 5mM que fueron los uacuteltimas

concentraciones en las cuales la bacteria no fue inhibida en su crecimiento para el caso de los

demaacutes metales se considero el mismo criterio de emplear las concentraciones para Ni de

01mM 05mM y 1mM y para Cd de 001mM 005mM y 01mM

Tabla 9 Concentraciones seleccionadas de los metales Zn Ni Cd para los bioensayos con los pastos

Concentracioacuten de los metales Zn Ni Cd

Rizobacteria

CMI Bioensayos CMI Bioensayos CMI Bioensayos

XIII 5mM 3 4 5mM 1mM 01 05 1mM 01mM 001 005 01mM

15

34 Evaluacioacuten de la promocioacuten del crecimiento vegetal de Cynodon dactylon L y la determinacioacuten de su tolerancia a fenantreno La clorosis de las plaacutentulas de Cynodon dactylon L con y sin la adicioacuten de la rizobacteria

productora de AIA crecidas en presencia de fenantreno y triptofano se describe mejor en la

Tabla 10 donde se comparan los porcentajes de la clorosis que se presentan las plaacutentulas de

Cynodon dactylon L en presencia de las tres rizobacterias I II y III respectivamente

Tabla10 Comparacioacuten de los porcentajes de clorosis observados en Cynodon dactylon L con

la adicioacuten de las rizobacterias I II y III crecidas en fenantreno y triptofano

de clorosis Cynodon

dactylon L Cynodon

dactylon L con la rizobacteria I

Cynodon dactylon L con la rizobacteria II

Cynodon dactylon L con la

rizobacteria III Medio mineral 0 0 0 0 100 mgL de Fenantreno

4519 160 3703 500

200 mgL de Fenantreno

5985 3809 4722 7959

2 mgL de Triptofano

5190 1250 4918 2121

5 mgL de Triptofano

5204 100 5836 2187

De los valores obtenidos se observa que no hubo clorosis en las plaacutentulas de Cynodon

dactylon L crecidas en medio mineral blando con las rizobacterias I II y III mientras que las

plaacutentulas que crecieron con y sin adicioacuten de eacutestas con 100 mgL de fenantreno tienen menor

porcentaje de clorosis que las que teniacutean con 200 mgL del contaminante Para los valores del

porcentaje de clorosis de las plaacutentulas crecidas con triptofano se mostraron que este es menor

en los experimentos con 2 mgL que con 5 mgL de triptofano

341 Determinacioacuten del Iacutendice de Tolerancia (IT) de las plantas de Cynodon dactylon L crecidas con fenantreno Se calculoacute el Iacutendice de Tolerancia a fenantreno y los resultados se muestran en la Tabla 11

16

Tabla 11 Comparacioacuten de los Iacutendices de tolerancia a fenantreno de las plaacutentulas de Cynodon

dactylon L inoculadas con las rizobacterias I II y III productoras de AIA

Donde T = Testigo Fen = Fenantreno Trp = Triptofano y Bac = Rizobacterias I II y Ill

Iacutendice de tolerancia (IT) Longitud Foliar Longitud Radical

Experimentos Cepa I Cepa II Cepa III Cepa I Cepa II Cepa III 100 FenT 1245 0119 0535 0691 0603 0977 200 FenT 0453 0084 0166 067 0585 078

2 trp 100 FenT 0881 0165 0406 0113 0545 0096 2 trp 200 FenT 0621 0157 0318 0096 0499 011 100 Fen BacT 0991 0119 059 0881 0603 098 200 Fen BacT 0606 0069 0268 0654 054 0813

100 Fen BacTB 0527 0091 084 1009 0766 1179 200 Fen BacTB 0323 0052 0381 075 0685 0977

100 Fen BacT100F 0796 1 1103 1275 1 1002 200 Fen BacT200F 1338 0813 1609 0997 0923 1041

El valor del Iacutendice de Tolerancia igual a 10 indica que el crecimiento de las plantas en

presencia de fenantreno con respecto al crecimiento de las plantas sin fenantreno no se

inhibioacute mientras que un valor del Iacutendice de Tolerancia igual a 01 indica que el crecimiento de

las plantas con fenantreno se inhibe en un 10 con respecto al crecimiento de las plantas sin

fenantreno

342 Determinacioacuten del de crecimiento de las plantas de Cynodon dactylon L crecidas con las rizobacterias fenantreno y triptofano Se muestran a continuacioacuten los resultados del crecimiento radical y foliar de las plantas de

Cynodon dactylon L expresado como de crecimiento obtenido bajo la presencia de

rizobacterias I II y III de triptofano 2 y 5 mgL y de fenantreno 100 y 200 mgL en la Tabla 12

35 Evaluacioacuten de la promocioacuten del crecimiento vegetal a metales pesados de Cyperus elegans en presencia de la rizobacteria XIII solubilizadora de fosfatos La evaluacioacuten del crecimiento de las plaacutentulas se realizoacute por el paraacutemetro convencional que fue

la medicioacuten de la longitud radical y del brote en presencia de la rizobacteria XIII sin y con el

metal y a continuacioacuten se muestran los resultados obtenidos (Figura 2)

17

Tabla 12 Comparacioacuten de los de crecimiento de las plantas de Cynodon dactylon L crecidas con la presencia de las rizobacterias I II y III productoras de AIA fenantreno y triptofano

de crecimiento Longitud Foliar Longitud Radical Experimentos

cepa I Cepa II Cepa III cepa I Cepa II Cepa III

BacT 1877 1308 703 872 788 872 100 FenT 1245 119 535 691 603 977 200 FenT 453 84 166 67 585 78

2 TrpT 967 1106 595 106 715 109 5 TrpT 904 619 1164 94 576 939

2 trp 100 FenT 881 165 406 113 545 96 2 trp 200 FenT 621 157 318 96 499 11 5 trp 100 FenT 621 131 369 96 443 84 5 trp 200 FenT 559 92 325 118 531 92 100 Fen BacT 991 119 59 881 603 98 200 Fen BacT 606 69 268 654 54 813

2 Trp BacT 194 1186 582 94 562 11 5 Trp BacT 151 1053 958 9 365 111

100 Fen BacT 527 91 84 1009 766 1179 200 Fen BacT 323 52 381 75 685 977 100 Fen BacT 796 100 1103 1275 100 1002 100 Fen BacT 338 813 1609 997 923 1041 2 Trp BacT 636 906 0828 107 713 132 5 Trp BacT 613 805 1362 103 463 1335 2 Trp BacT 1235 1072 0978 879 785 1006 5 Trp BacT 1272 17 0822 957 633 1181

0

1

2

3

4

5

6

7

8

Longitud radical Longitud del brote

Long

itud

(cm

)

Testigo Bacteria XIII

Figura 2 Efecto de la presencia de la rizobacteria XIII en la longitud del brote y la longitud radical de

Cyperus elegans sin la presencia de los metales

18

351 Evaluacioacuten del crecimiento de C elegans en presencia de Cadmio y la rizobacteria XIII

A continuacioacuten se presentan los resultados del crecimiento de la raiacutez y del brote de las plantas

de C elegans inoculadas con la rizobacteria XIII en presencia de Cadmio a diferentes

concentraciones (Figura 3) donde se observa que en presencia de la rizobacteria XIII se

mantiene el crecimiento en la concentracioacuten de 001mM de Cd mientras que en las

concentraciones de 005 y 01mM de Cd el crecimiento en presencia de la rizobacteria

disminuye

0

1

2

3

4

5

6

7

8

Test

igo

Bac

teria

XIII

Cd

001

mM

Bac

teria

+ C

d0

01m

M

Cd

005

M

Bac

teria

+ C

d0

05m

M

Cd

01m

M

Bac

teria

+ C

d0

1mM

Experimentos

Long

itud

(cm

)

Longitud radical Longitud del brote Figura 3 Efecto de la presencia de Cd en la longitud del brote y la longitud radical de las

plantas de Cyperus elegans inoculadas con la rizobacteria XIII solubilizadora de fosfato

352 Evaluacioacuten del crecimiento de C elegans en presencia de Zinc y la rizobacteria XIII Se presentan a continuacioacuten los resultados del crecimiento de la raiacutez y del brote de las plantas

de C elegans inoculadas con la rizobacteria XIII en presencia de Zinc a diferentes

concentraciones (Figura 4) observaacutendose que en presencia de la rizobacteria XIII se mantiene

el crecimiento en la concentracioacuten de 4mM de Zn mientras que a la concentracioacuten de 5mM de

Zn el crecimiento del brote se ve favorecido en presencia de la rizobacteria XIII

19

0

1

2

3

4

5

6

7

8

Test

igo

Bac

teria

XIII

Zn 3

mM

Bac

teria

+Zn

3m

M

Zn 4

mM

Bac

teria

+Zn

4m

M

Zn 5

mM

Bac

teria

+Zn

5m

M

Experimentos

Long

itud

(cm

)

Longitud radical Longitud del brote

Figura 4 Efecto de la presencia de Zn en la longitud del brote y la longitud radical de las

plantas de Cyperus elegans inoculadas con la rizobacteria XIII solubilizadora de fosfato

353 Evaluacioacuten del crecimiento de C elegans en presencia de Niquel y la rizobacteria XIII

Se presentan a continuacioacuten los resultados del crecimiento obtenidos de la raiacutez y del brote de

las plantas de C elegans inoculadas con la rizobacteria XIII en presencia de Niquel a diferentes

concentraciones (Figura 5) teniendo como resultado un efecto maacutes toacutexico en presencia de

este metal ya que solo se tolero una concentracioacuten observaacutendose que se mantiene el

crecimiento en la concentracioacuten de 01mM de Niquel en la parte del brote

0

1

2

3

4

5

6

7

8

Testigo Bacteria XIII Ni 01mM Bacteria + Ni 01mM

Experimentos

Long

itud

(cm

)

Longitud radical Longitud del brote

Figura 5 Efecto de la presencia de Ni en la longitud del brote y la longitud radical de las

plantas de Cyperus elegans inoculadas con la rizobacteria XIII solubilizadora de fosfato

20

354 Determinacioacuten de la tolerancia a Cd Ni y Zn de C elegans en presencia de la rizobacteria XIII Una vez obtenidos los valores de la longitud del brote y la longitud radical se determinaron los

iacutendices de tolerancia y los de crecimiento los cuales se muestran en las siguientes tablas

(Tablas 13 y 14)

Tabla 13 Iacutendices de tolerancia a Cd Zn y Ni de Cyperus elegans IT

Experimento L Longitud radical ongitud del brote Bioensayo con Cd

001mM T 1772 0701 005mM T 056 0464 01mM T 0414 0275 001mM + B T 1636 0692 005mM + B T 0509 0392 01mM + B T 0208 0212 001mM TB 0726 0549 005mM TB 0229 0363 01mM TB 0169 0216 001mM + B TB 067 0542 005mM + B TB 0208 0307 01mM + B TB 0085 0166

Bioensayo con Ni 01mM T 1158 0698 05mM T 0 0 1mM T 0 0 01mM + B T 0841 0702 05mM + B T 0 0 1mM + B T 0 0 01mM TB 0474 0547 05mM TB 0 0 1mM TB 0 0 01mM + B TB 0344 055 05mM + B TB 0 0 1mM + B TB 0 0

Bioensayo con Zn 3mM T 1458 0868 4mM T 0591 0503 5mM T 0601 034 3mM + B T 1008 0779 4mM + B T 0449 0477 5mM + B T 0512 0369 3mM + B TB 0597 068 4mM + B TB 0242 0394 5mM + B TB 0246 0266 3mM + B TB 0413 0611 4mM + B TB 0184 0374 5mM + B TB 021 0289

Donde T = Testigo B = rizobacteria XIII TB = Testigo + rizobacteria XIII

21

Tabla 14 Porcentajes de crecimiento en presencia de Cd Zn y Ni de las plantas de Cyperus

elegans

Crecimiento Experimento L Longitud radical ongitud del brote

Bioensayo con Cd 001mM T 1772 701 005mM T 56 464 01mM T 414 275 001mM + B T 1636 692 005mM + B T 509 392 01mM + B T 208 212 001mM TB 726 549 005mM TB 229 363 01mM TB 169 216 001mM + B TB 67 542 005mM + B TB 208 307 01mM + B TB 85 166

Bioensayo con Ni 01mM T 1158 698 05mM T 0 0 1mM T 0 0 01mM + B T 841 702 05mM + B T 0 0 1mM + B T 0 0 01mM TB 474 547 05mM TB 0 0 1mM TB 0 0 01mM + B TB 344 55 05mM + B TB 0 0 1mM + B TB 0 0

Bioensayo con Zn 3mM T 1458 868 4mM T 591 503 5mM T 601 34 3mM + B T 1008 779 4mM + B T 449 477 5mM + B T 512 369 3mM + B TB 597 68 4mM + B TB 242 394 5mM + B TB 246 266 3mM + B TB 413 611 4mM + B TB 284 374 5mM + B TB 21 289

Donde T = Testigo B = rizobacteria XIII TB = Testgio + rizobacteria XIII

22

6 DISCUSIOacuteN DE RESULTADOS 61 Presencia de rizobacterias productoras de AIA en el crecimiento de Cynodon dactylon L La seleccioacuten de las cepas de rizobacterias aisladas del suelo contaminado con hidrocarburos

derivados del petroacuteleo se dio en funcioacuten de la cantidad de aacutecido indol aceacutetico producido que

estuvo relacionado con la concentracioacuten de triptofano en el medio de cultivo que es el

precursor de dicha fitohormona En condiciones del crecimiento de las rizobacterias en caldo

nutritivo la produccioacuten de AIA fue mayor en la rizobacteria III (3549 microg mL) seguido de la

rizobacteria II (3374 microg mL) y la rizobacteria I (2959 microg mL)

En los bioensayos de C dactylon L con las tres cepas en general el incremento en el

crecimiento de las plantas no fue mayor al de las plantas sin bacteria no obstante esto el

incremento en el crecimiento radical fue mayor en las plantas inoculadas con la rizobacteria II y

el crecimiento foliar se dio en mayor proporcioacuten bajo la presencia de la rizobacteria I

En esta comparacioacuten del crecimiento promovido por las cepas productoras de AIA la

rizobacteria III no presento un efecto promontorio del desarrollo en esta especie no obstante la

que produjo mas AIA in vitro En este ultimo punto cabe mencionar que en este caso no se

tuvo la adicioacuten de triptofano en el medio

611 Presencia de rizobacterias productoras de AIA y triptofano en el crecimiento de Cynodon dactylon L

En los bioensayos de C dactylon L con la adicioacuten de triptofano se mostroacute que la especie en

presencia del aminoaacutecido en cuanto al crecimiento radical no mostroacute un desarrollo mayor en las

plantas en la concentracioacuten de 2 y 5 mgL con respecto a las plantas sin triptofano no obstante

la respuesta en algunas de las plantas de dichos tratamientos en los ensayos con las

rizobacterias II y III si mostraron un incremento en la longitud radical esto pudo deberse a la

respuesta intriacutenseca de las especies de acuerdo con la seleccioacuten de las semillas empleadas

que de cualquier manera el tamantildeo radical alcanzado no fue significativo con respecto a las

plantas testigo

El crecimiento foliar de las plantas de C dactylon L bajo la presencia de triptofano a las

concentraciones de 2 y 5mg L tambieacuten no resulto mayor a las plantas sin triptofano La

inoculacioacuten de las semillas con las rizobacterias I II y III y la adicioacuten de triptofano en los

bioensayos dio como resultado que la presencia de triptofano como precursor de AIA diera

como respuesta un incremento en el crecimiento radical de las plantas inoculadas con la

rizobacteria III con la concentracioacuten de triptofano 5mg L y con la rizobacteria II con triptofano a

las concentraciones de 2 y 5mgL En cuanto al crecimiento foliar este se promovioacute bajo la

presencia de la rizobacteria III y la rizobacteria II tambieacuten con la concentracioacuten de triptofano de

5mg L

Ambos casos coinciden con la promocioacuten del crecimiento radical y foliar por las rizobacterias I

y II que se potencioacute con la presencia de triptofano a la concentracioacuten de 5mgL no obstante

23

que la respuesta con la rizobacteria III no fue evidente con su sola presencia el incremento en

la longitud radical y foliar fue mucho mayor que las plantas testigo cuando la concentracioacuten de

triptofano en el medio fue de 5mgL lo que favorecioacute la siacutentesis del AIA y que trajo como

consecuencia el incremento en el crecimiento de las plantas Tsavkelova et al (2005)

mencionan que este tipo de auxinas ademaacutes de estimular el crecimiento vegetal tambieacuten

estimulan el desarrollo de las poblaciones microbianas

De acuerdo con Baranzani et al (1999) el triptofano puede ser considerado como un inhibidor

del desarrollo vegetal si este se encuentra en altas concentraciones es por ello que la

respuesta ante las concentraciones de 2 y 5mgL para la planta inhibieron el desarrollo de C

dactylon L lo que se corrobora con el porcentaje de clorosis medido en las plantas sometidas

a estos tratamientos 5190 para la concentracioacuten de 2mgL y de 5204 para la

concentracioacuten de 5mgL de triptofano

612 Presencia de rizobacterias productoras de AIA y fenantreno en el crecimiento de Cynodon dactylon L

La presencia de fenantreno sobre las plantas de C dactylon L mostroacute que el crecimiento

radical de eacutestas no disminuyoacute a las concentraciones de 100 y 200mgL mientras que el

desarrollo foliar si se vio alterado en ambas concentraciones del contaminante lo que se

corroboroacute con los porcentajes medidos de clorosis 4519 en la concentracioacuten de 100mg L y

de 5985 en la de 200 mg L de fenantreno

Se ha mencionado que en algunas especies la presencia de fenantreno se ha considerado

como un anaacutelogo de algunas fitohormonas por su estructura en especial de giberelinas en

este caso de C dactylon L este mantenimiento del desarrollo radical pudiera estar

relacionado con este reconocimiento de la estructura quiacutemica del contaminante para dar dicha

respuesta de crecimiento ante la presencia de eacuteste

La inoculacioacuten de las rizobacterias tolerantes a fenantreno y la presencia del contaminante en

dos concentraciones mostroacute que las rizobacterias I y III promovieron el crecimiento radical de

esta especie bajo las dos concentraciones de fenantreno con una diferencia entre ellas muy

poco significativa mientras que el crecimiento radical de las plantas inoculadas con la

rizobacteria II a las dos concentraciones de fenantreno de manera muy significativa

comparada con las plantas testigo no asiacute el crecimiento foliar con esta rizobacteria fue mayor

comparado con la respuesta dada con las rizobacterias I y III pero menor a las plantas testigo

De lo anterior la presencia de las rizobacterias I II y III promovieron el crecimiento de las

plantas de C dactylon L y la tolerancia de estas a fenantreno lo que podriacutea estar asociado con

un efecto sineacutergico entre la planta y las bacterias (Sheng amp Gong 2006 Glick 2003) que

favoreciera su desarrollo ante la presencia del contaminante y aunque no se haya evaluado

quizaacute tambieacuten el favorecer la degradacioacuten de eacuteste en el medio (Huang et al 2004)

24

62 Presencia de la rizobacteria XIII sobre el crecimiento de C elegans La eleccioacuten de esta rizobacteria solubilizadora de fosfatos que se empleo para la inoculacioacuten de

semillas de C elegans y su bioensayo mostroacute que esta cepa promovioacute el crecimiento tanto

radical como foliar de las plantas Lo que evidencioacute la relacioacuten sineacutergica entre esta bacteria y la

especie vegetal considerada para estos bioensayos cabe mencionar tambieacuten que esta especie

proviene de un suelo contaminado con hidrocarburos derivados del petroacuteleo

621 Presencia de la rizobacteria XIII sobre el crecimiento de C elegans expuesta a Cadmio

El cadmio (Cd) es considerado un metal pesado que se libera al ambiente como resultado de

una gran variedad de actividades antropoceacutentricas No obstante que no es un elemento

esencial para las plantas este metal se absorbe por las raiacuteces y se transloca a las hojas en

muchas especies Por lo que altas concentraciones de eacuteste ocasionan toxicidad en las plantas

Generalmente causa dantildeos en las hojas produciendo clorosis y enrollamiento de las mismas

asiacute como tambieacuten una disminucioacuten en el crecimiento de las raiacuteces y el brote (Xu et al 2008)

La respuesta de C elegans ante la presencia de cadmio resultoacute muy poco tolerante a las

concentraciones de Cd empleadas en este caso el efecto fue inhibitorio a medida que se

incremento la concentracioacuten del metal con respecto a las plantas testigo sin metal

La presencia de la rizobacteria XIII sobre el crecimiento de las plantas de C elegans y cadmio

mostraron que esta cepa tolerante a las concentraciones de Cd probadas no mostroacute una

diferencia significativa tanto del crecimiento radical como del brote de las plantas con y sin

cadmio esto es que no hay un efecto promotor o protector aparente de esta cepa a la planta

ante la presencia del metal caso que no es comparable con otros que se reportan en la

literatura donde algunas bacterias promueven el crecimiento en otras especies vegetales como

Brassica juncea L y Brassica napus ante la presencia de cadmio (Sheng amp Xia 2006 Belimov

et al 2005)

622 Presencia de la rizobacteria XIII sobre el crecimiento de C elegans expuesta a

Zinc El Zinc es considerado como un micronutriente esencial para el crecimiento de las plantas ya

que es un constituyente vital de varias enzimas metaboacutelicas y su baja movilidad al translocarse

dentro de ellas sugiere la necesidad de este como una fuente constante de zinc para el oacuteptimo

desarrollo de las mismas (Saravan et al 2007)

El zinc se adiciona a las plantas a traveacutes de fertilizantes como sulfato de zinc que en los suelos

puede transformarse a formas insolubles dependiendo de las condiciones edaacuteficas de los

mismos Por ello se menciona que la solubilizacioacuten del zinc por microorganismos es un

proceso de suma importancia para el aporte a las plantas de este micronutriente (Di Simine et

al 1998 Fasim et al 2002)

25

La respuesta de C elegans ante la presencia de zinc mostroacute que tambieacuten en este caso al igual

que con cadmio el crecimiento tanto radical como foliar disminuyoacute a medida que se incrementoacute

la concentracioacuten de zinc en los bioensayos

Por lo que esta especie vegetal tampoco tolera estas concentraciones de zinc en el medio lo

que evidencia que un exceso del micronutriente ocasiona dantildeos en el desarrollo de eacutesta

Aquiacute tambieacuten la presencia de la rizobacteria XIII no causa un incremento en el desarrollo de

las plantas de C elegans expuestas a zinc ya que el crecimiento radical y foliar en general no

es diferente en forma significativa al obtenido por las plantas expuestas a zinc a las

concentraciones probadas de 3 4 y 5mM concentraciones a las que la rizobacteria XIII es

tolerante

Aquiacute se presenta al igual que con cadmio el mantenimiento en el crecimiento de las plantas de

C elegans atenuando el efecto de las concentraciones de ambos mentales a las cuales fueron

expuestas

623 Presencia de la rizobacteria XIII sobre el crecimiento de C elegans expuesta a Niquel

El niquel tambieacuten es considerado como un micronutriente esencial aunque hay quienes lo

consideran como un ultramicronutriente que se encuentra como centro activo de la ureasa y

como cofactor de una isoforma de una superoxido dismutasa (Kuumlpper amp Kroneck 2007) Dado

su muy bajo contenido de este metal en plantas la deficiencia de eacuteste es rara comparada con

el exceso causado por su presencia en suelos contaminados por metales pesados producto de

la actividad industrial

El exceso de niquel en el ambiente ocasiona un decremento en el contenido de clorofila

(Gajewska amp Sklodowska 2007) y en el crecimiento de las plantas (Boominanthan amp Doran

2002 Kovaacutečik et al 2008)

En C elegans de las concentraciones probadas de este metal el crecimiento solamente se dio

en la concentracioacuten mas baja la de 01mM las otras concentraciones seleccionadas para las

pruebas que mostraron ser las que toleroacute la rizobacteria XIII no fueron adecuadas para la

planta auacuten con la presencia de la rizobacteria De estos resultados se tiene que C elegans a

la uacutenica concentracioacuten en la que dio respuesta no presentoacute una inhibicioacuten del crecimiento

radical mientras que el crecimiento del brote si fue menor comparado con las plantas testigo

La presencia de la rizobacteria XIII no mostroacute un efecto de promocioacuten del crecimiento radical en

el experimento con 001mM de niquel comparado con el experimento de niacutequel solo y tambieacuten

no significativo en el crecimiento del brote con la presencia de la rizobacteria La concentracioacuten

de niacutequel probada aquiacute para C elegans y la inoculacioacuten de sus semillas con la rizobacteria XIII

no evidencioacute una promocioacuten de crecimiento notable quizaacute al igual que los otros dos metales

manteniendo el desarrollo de las plantas pero no su incremento como sucedioacute en lo reportado

por Burd et al (1998) con Brassica campestris y Lycopersicon esculentum y la bacteria

Kluyvera ascorbata y por Zaidi et al (2006) con Brassica juncea y la bacteria Bacillus subtilis

cepa SJ-101

26

7 CONCLUSIONES

Las rizobacterias I II y III productoras de AIA y tolerantes a fenantreno promovieron el

crecimiento radical y foliar de las plantas de Cynodon dactylon L en particular al crecer en

presencia de triptofano a la concentracioacuten de 5mgL e inoculadas con las rizobacterias I II y III

se promovioacute el crecimiento de eacutesta gramiacutenea

En el caso de la rizobacteria XIII solubilizadora de fosfato y tolerante a cadmio niacutequel y zinc

eacutesta promovioacute el crecimiento radical y foliar de las plantas de Cyperus elegans

Las plantas de Cyperus elegans crecidas en presencia de los metales cadmio niquel y zinc e

inoculadas con la rizobacteria XIII no mostraron una promocioacuten significativa del crecimiento de

eacutesta cyperaacutecea lo que sugiere que la respuesta ante la presencia de los metales estaacute

relacionada estrechamente tanto con la dosis y el tiempo de exposicioacuten de las plantas a los

contaminantes asiacute como con la tolerancia intriacutenseca de las especies vegetales

Finalmente la presencia de las rizobacterias I II y III promovieron el crecimiento de las plantas

de Cynodon dactylon L y la tolerancia de estas a fenantreno y para el caso de la presencia de

las rizobacteria XIII se mantuvo el crecimiento de las plantas de Cyperus elegans y la tolerancia

de eacutestas a los metales pesados probados lo que podriacutea estar asociado con un efecto sineacutergico

entre las plantas y la bacterias ante la presencia de los contaminantes

27

8 METAS El siguiente cronograma de avances muestra los avances reales alcanzados para cada meta durante el periacuteodo establecido que se reporta 81 CALENDARIO DE ACTIVIDADES (valoracioacuten de metas y su duracioacuten)

Programacioacuten de Actividades de Investigacioacuten Enero - Diciembre 2008

Nuacutemero de meta

Valor de cada

meta

Descripcioacuten de las actividades para cada meta

Ener

o

Febr

ero

Mar

zo

Abr

il

May

o

Juni

o

Julio

Ago

sto

Sept

iem

bre

Oct

ubre

Nov

iem

bre

Dic

iem

bre

1

15

Mantenimiento de las cepas bacterianas aisladas su identificacioacuten molecular y determinacioacuten de su tolerancia a metales pesados y a un contaminante orgaacutenico

X

X

X

2

15

Evaluacioacuten de la produccioacuten de aacutecido indol aceacutetico asiacute como tambieacuten su capacidad de solubilizacioacuten de fosfato inorgaacutenico de las cepas bacterianas seleccionadas

X

X

X

3

30

Evaluacioacuten del crecimiento y la tolerancia que confieren las rizobacterias identificadas productoras de auxinas inoculadas en las dos especies de pastos ante la presencia de un hidrocarburo policiacuteclico aromaacutetico como el fenantreno

X

X

X

X

X

4

30

Evaluacioacuten del crecimiento y la tolerancia que confieren las rizobacterias identificadas solubilizadoras de fosfato inoculadas en las dos especies de pastos ante la presencia de metales pesados

X

X

X

X

X

5

10

Anaacutelisis y comparacioacuten de los resultados obtenidos y concluir con estos bioensayos si la inoculacioacuten con este tipo de rizobacterias promotoras de crecimiento vegetal confirieron proteccioacuten a las especies de pastos seleccionadas y si son recomendables para su posible aplicacioacuten en procesos de fitoremediacioacuten

X

X

X

Porcentaje total de avance en el periacuteodo reportado Enero ndash Diciembre del 2008 100

9 IMPACTO DE LA INVESTIGACIOacuteN DESARROLLADA

Los resultados obtenidos en esta investigacioacuten a nivel baacutesico continuacutean siendo importantes para

el conocimiento del manejo de especies silvestres endeacutemicas como herramientas para la remocioacuten

de contaminantes orgaacutenicos seguacuten su potencial

Esta etapa de la investigacioacuten (periacuteodo 2008) se realizoacute ahora la investigacioacuten con enfoque entre

la relacioacuten planta-microorganismo que de manera muy clara y concreta evidencioacute la importancia de

estos manejos en su conjunto para ayudar a favorecer el crecimiento y la tolerancia de las

especies vegetales ante la presencia de contaminantes sean inorgaacutenicos u orgaacutenicos Se continuacutea

con el anaacutelisis de los resultados obtenidos de esta etapa para complementar la informacioacuten

obtenida y continuar con el anaacutelisis de un mayor espectro de especies vegetales y de la naturaleza

de las rizobacterias que se asocien a eacutestas que permitan el conocimiento de mecanismos baacutesicos

asociados con la fitoremediacioacuten y las respuestas fisioloacutegicas de las plantas ante los

contaminantes La caracterizacioacuten o aislamiento de este grupo de rizobacterias representa una

ventaja considerable en los procesos de remocioacuten de contaminantes inorgaacutenicos debido al doble

papel que estariacutean desempentildeando como promotoras de crecimiento vegetal e induciendo la

tolerancia a metales pesados en este tipo de especies

2910 FORMACIOacuteN DE RECURSOS HUMANOS Y SUBPRODUCTOS OBTENIDOS DEL PROYECTO DE INVESTIGACIOacuteN Se anota a continuacioacuten la relacioacuten de los subproductos obtenidos del Proyecto de Investigacioacuten

durante el periacuteodo de Enero-Diciembre 2008

Clave del subproducto Descripcioacuten Documento que avala

22 Formacioacuten de Recursos Humanos

23 Servicio Social Alumnos dentro del Programa PROGRAMAS DE EDUCACION PARA LA ENCB Nuacutemero de Registro de Servicio Social 02 690a 8668 y dentro del Proyecto de Investigacioacuten ldquoEstudio de rizobacterias promotoras del crecimiento vegetal y su participacioacuten como fitoprotectoras en presencia de contaminantes orgaacutenicos e inorgaacutenicosrdquo alumnas Labra Cardoacuten Daniela Ramiacuterez Meacutendez Cinthya

Rojas Contreras Adriana

Constancia de Asesoriacutea de

Servicio Social emitida por el

Jefe del Departamento de

Servicio Social y Prestaciones

del IPN

De la alumna Labra Cardoacuten Daniela cuyo Tiacutetulo de la Tesis es ldquoDeterminacioacuten del efecto de la presencia de bacterias promotoras del crecimiento vegetal sobre el desarrollo de dos especies de cyperaacuteceas y la tolerancia de estas a metales pesadosrdquo

Registro de Tesis de la alumna

24Tesis Profesional

De la alumna Rojas Contreras Adriana cuyo Tiacutetulo de la Tesis es ldquoPromocioacuten del crecimiento vegetal de dos especies de cyperaacuteceas por rizobacterias productoras de fitohormonas e induccioacuten de tolerancia a hidrocarburos aromaacuteticos policiacuteclicos (PAHrsquos) un posible mecanismo asociado para la fitoremediacioacutenrdquo

Registro de Tesis de la alumna

30

Clave del subproducto Descripcioacuten Documento que avala

3 Difusioacuten de la Investigacioacuten

-Rojas-Contreras A Guerrero-Zuacutentildeiga LA Rodriacuteguez- Dorantes A Fito-tolerancia a fenantreno en presencia de triptofano 3deg Congreso de Ecotoxicologiacutea y Quiacutemica Ambiental (AMEQA) Facultad de Ciencias UNAM Meacutexico DF Abril 2008

-Labra-Cardoacuten D Guerrero-Zuacutentildeiga LA Rodriacuteguez-Dorantes Evaluacioacuten de la fito-tolerancia de dos especies a metales pesados 3deg Congreso de Ecotoxicologiacutea y Quiacutemica Ambiental (AMEQA) Facultad de Ciencias UNAM Meacutexico DF Abril 2008

Resumen de la memoria y constancia

de participacioacuten

Nacional

-Campos Gutieacuterrez Adriana Rodriacuteguez Dorantes Angeacutelica Guerrero Zuacutentildeiga Angeacutelica y Montes Villafaacuten Silvano Efecto de la produccion de acido indolacetico de tres rizobacterias aisladas de un suelo contaminado con hidrocarburos derivados del petroacuteleo sobre la germinacioacuten de Lens esculenta XXXVI Congreso Nacional de Microbiologiacutea Morelia Michoacaacuten Junio 2008

-Labra Cardoacuten Daniela Guerrero Zuacutentildeiga Angeacutelica Rodriacuteguez Dorantes Angeacutelica y Montes Villafaacuten Silvano Evaluacioacuten de la tolerancia a metales pesados de Cyperus elegans inoculada con una rizobacteria solubilizadora de fosfato XXXVI Congreso Nacional de Microbiologiacutea Morelia Michoacaacuten Junio 2008

-Rojas Contreras Adriana Guerrero Zuacutentildeiga Angeacutelica Rodriacuteguez Dorantes Angeacutelica y Montes Villafaacuten Silvano Evaluacioacuten del crecimiento y la tolerancia a fenantreno de plantas de Cynodon dactylon inoculadas con tres rizobacterias aisladas de un suelo contaminado con hidrocarburos derivados del petroacuteleo XXXVI Congreso Nacional de Microbiologiacutea Morelia Michoacaacuten Junio 2008

Resumen de la memoria y constancia

de participacioacuten

Internacional

-Rodriacuteguez-Dorantes Angeacutelica Labra-Cardoacuten Daniela Guerrero-Zuacutentildeiga Angeacutelica Montes-Villafaacuten Silvano Growth response and tolerance to heavy metals of two swamp species inoculated with a plant

growth-promoting rhizobacteria Third International Meeting on Environmental

Carta de aceptacioacuten

y constancia de participacioacuten

31

Biotechnology and Engineering Palma de Mallorca Espantildea Septiembre del 2008

-Guerrero-Zuacutentildeiga A Rojas-Contreras A Rodriacuteguez-Dorantes A Montes-Villafaacuten S Efect of two phytohormone producer rhizobacteria on the bermuda grass growth response and tolerance to phenanthrene Third International Meeting on Environmental Biotechnology and Engineering Palma de Mallorca Espantildea Septiembre del 2008

32

11 Bibliografiacutea consultada Abou-Shanab RA Ghozlan H Ghanem K amp Noawad H 2005 Behavior of bacterial

populations isolated from rhizosphere of Diplachne fusca dominant in industrial sites World

Journal of Microbiology amp Biotechnology 21 1095-1101

Almerich A L 2008 Introduccioacuten a las cespitosas 2008 Disponible en

httpwwwnavarromontescommanualaspxman=22

Baath E 1989 Effects of heavy metals in soil on microbial processes and population Water Air

Soil Pollut 47 375-379

Baranzani O amp JI Friedman1999 Is IAA the major root growth factor secreted from plant

growth-mediating bacteria Journal of Chemical Ecology 252397-2406

Belimov AA N Hontzeas VISafronova SV Demchinskaya G Piluzza S Bullitta amp BR

Glick 2005 Cadmiumndashtolerant plant growth-promoting bacteria associated with the roots of

Indian mustard (Brassica juncea L Czern) Soil Biology and Biochemistry 37 241-250

Boominathan R amp PM Doran 2002 Ni-induced oxidative stress in roots of the Ni

hyperaccumulator Allisum bertolonii New Phytol 156 205-215

Burd GI DG Dixon amp BR Glick 1998 A plant growth-promoting bacterium that decreases

nickel toxicity in seedlings Applied and Environmental Microbiology 64 3663-3668

Campos G A Guerrero Z A Rodriacuteguez D A Montes V S 2007 Evaluacioacuten de la

produccioacuten de aacutecido indol aceacutetico de rizobacterias aisladas de un suelo contaminado con

hidrocarburos derivaos del petroacuteleo y su aplicacioacuten en fitoremediacioacuten 2ordm taller Internacional de

Biotecnologiacutea y 2ordm Encuentro Internacional de Energiacuteas Alternativas Pachuca Hidalgo Meacutexico

Di Simine CD JA Sayer amp GM Gadd 1998 Solubilization of zinc phosphate by a strain of

Pseudomonas fluorescens isolated from a forest soil Biol Fertil Soils 28 87-94

Fasim F H Ahmed R Parsons amp GM Gadd 2002 Solubilization of zinc salts by a bacterium

isolated from the air environment of a tannery FEMS Microbiol Lett 213 1-6

Gajewska E amp M Sklodowska 2007 Relations between tocopherol chlorophyll and lipid

peroxides contents in shoots of Ni-treated wheat J Plant Physiol 164 364-366

33

Glick B R 2003 Phytoremediation synergistic use of plants and bacteria to clean up the

environment Biotechnology Advances 21383-393

Huang XD Y El-Alawi DM Penrose BRGlick amp BM Greenberg 2004 A multi-process

phytoremediation system for removal of polycyclic aromatic hydrocarbons from contaminated

soils Environmental Pollution 130 465-476

Kovaacutečik J B Klejdus J Kadukovaacute amp M Bačkor 2008 Physiology of Matricaria chamomilla

exposed to nickel excess Ecotoxicology and Environmental Safety doi 101016jecoenv200712013

Kuumlpper H amp PMH Kroneck 2007 Nickel in the environment and its role in the metabolism of

plants and cyanobacteria En Sigel A H Siegel amp RKO Sigel (eds) Metal Ions in Life

Sciences Vol2 Willey New York pp 31-62

McCutcheon SC Schnoor J L 2003 Phytoremediation trasformation and control of

contaminants Wiley-InterScience

Saravan VS M Madhaiyan amp M Thangaraju 2007 Solubilization of zinc compounds by the

diazotrophic plant growth promoting bacterium Gluconacetobacter diazotrophicus

Chemosphere 66 1794-1798

Sheng XF amp JX Gong 2006 Increased degradation of phenanthrene in soil by

Pseudomonas sp GF3 in the presence of wheat Soil Biology and Biochemstry 38 2587-2592

Sheng XF amp JJ Xia 2006 Imrpovement of rape (Brassica napus) plant growth and cadmium

uptake by cadmium-resistant bacteria Chemosphere 64 1036-1042

Olivares S E1989Paquete de disentildeos experimentales FAUNL Versioacuten 14 Facultad de

Agronomiacutea UANL Mariacuten NL Meacutexico

Ramiacuterez M C 2007 Participacioacuten de rizobacterias solubilizadoras de fosfato en la induccioacuten

del crecimiento y tolerancia a metales pesados en dos especies vegetales Proyecto de

titilacioacuten Laboratorio de Fisiologiacutea Vegetal del Departamento de Botaacutenica en la Escuela

Nacional de Ciencias Bioloacutegicas

Sabry SA HA Ghozlan DM Abou-Zeid 1997 Metal tolerance and antibiotic resistant

paterns of a bacterial population isolated from sea water Journal of Applied Microbiology 82

245-252

34

Tsavkelova EA S Y Klimova TA Cherdyntseva amp AI Netrusov2006 Microbial producers

of plant growth stimulators and their practical use a review Applied Biochemistry and

Microbiology 42117-126

Weisburg W G Barns S M Pelletier DA amp Lane DJ 1991 16 Ribosomal DNA Amplification

for Phulogenetic Study Journal of Bacteriology 131697-703

Wilkins DA 1978 The measurement of tolerance to edaphic factors by means of root growth

New Phytologist 80 623-633

Xu P J Zou Q Meng J Zou W Jiang amp D Liu 2008 Effects of Cd2+ on seedling growth of

garlic (Allium sativum L) and selected physiological and biochemical characters Bioresource

Technology doi 101016jbiortech200711073

Zaidi S Usmami S Singh BR amp Musarrat J 2006 Significancce of Bacillus subtilis strain SJ-

101 as a bioinoculant for concurrent plant grown promotion and nickel accumulation in Brassica

juncea Chemosphere 64 991-997

  • INSTITUTO POLITEacuteCNICO NACIONAL
    • COORDINACION GENERAL DE POSGRADO E INVESTIGACION
      • Evaluacioacuten del crecimiento y la tolerancia que confieren las rizobacterias identificadas solubilizadoras de fosfato inoculadas en las dos especies de pastos ante la presencia de metales pesados
Page 8: INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL COORDINACION GENERAL DE ...sappi.ipn.mx/cgpi/archivos_anexo/20080061_5797.pdfa) Evaluar la producción de auxinas para la promoción del crecimiento

8

rizobacteria solubilizadora de fosfato seleccionada la cepa XIII por su alta capacidad para

solubilizar fosfatos y su tolerancia a metales pesados probada y a partir del crecimiento en

placa se obtuvo un inoacuteculo de 355 x 107 UFCmL en agua destilada esteacuteril Se tomaron 5mL de

la suspensioacuten bacteriana que se emplearon para inocular las semillas de los pastos que

previamente fueron desinfestadas

La desinfestacioacuten de las semillas de los pastos de Cyperus elegans se realizo colocaacutendolas en

alcohol al 70 durante 3 minutos hipoclorito de sodio al 10 durante 5 minutos y 5 enjuagues

con agua destilada esteacuteril durante 2 minutos Las semillas se sumergieron por 30 minutos en la

suspensioacuten bacteriana y en agua destilada esteacuteril antes de colocarlas sobre la superficie del

medio de cultivo

Se evaluoacute al mismo tiempo el indicio de la tolerancia que confirieron estas cepas al

incrementar el crecimiento vegetal bajo la presencia de los metales pesados seleccionados

(Cd Ni y Zn) a las concentraciones seleccionadas despueacutes del ensayo de la tolerancia de las

rizobacterias con experimentos con y sin la adicioacuten de los contaminantes (Tabla 2)

Los cultivos con el material seminal se mantuvieron bajo condiciones controladas en un cuarto

de incubacioacuten +- 36degC y fotoperiacuteodo (1212) por 45 diacuteas para Cyperus elegans y Echinochloa

sp y para Cynodon dactylon L por 28 diacuteas El ensayo se realizoacute por triplicado

Despueacutes del tiempo de incubacioacuten la evaluacioacuten del crecimiento de las plaacutentulas se realizoacute por

el paraacutemetro convencional que fue la medicioacuten de la longitud radical y del brote Los resultados

obtenidos se consideraron para la determinacioacuten del iacutendice de tolerancia (IT) (Burd et al

1998 Wilkins 1978) por la expresioacuten

IT = RLm RLc

donde

RLm es la longitud radical de las plaacutentulas que crecieron en presencia del metal especiacutefico

adicionado

RLc es la longitud radical de las plaacutentulas crecidas en ausencia del metal

Los resultados obtenidos del IT con valor de 10 indican que no se inhibioacute el crecimiento de las

plantas en el tratamiento en presencia del metal pesado pero un valor de 01 de IT indica que

el crecimiento de las plantas fue inhibido y que la planta crecioacute el 10 con respecto al control

Todos los valores de IT se multiplicaron por 100 para obtener porcentajes de crecimiento

siendo maacutes faacutecil la comparacioacuten de los diferentes tratamientos en presencia del metal pesado

9

Tabla 2 Experimentos realizados con los cultivos hidropoacutenicos para los tres pastos utilizados Cyperus elegans

Experimentos Significado

S Semillas

SB Semilla + bacteria

S + Cd 001mM Semillas + Cd 001mM

S + Cd 005mM Semillas + Cd 005mM

S + Cd 01mM Semillas + Cd 01mM

SB + Cd 001mM Semillas + bacteria + Cd 001mM

SB+ Cd 005mM Semillas + bacteria + Cd 005mM

SB + Cd 01mM Semillas + bacteria + Cd 01mM

S + Ni 01mM Semillas + Ni 01mM

S + Ni 05mM Semillas + Ni 05mM

S + Ni 1mM Semillas + Ni 1mM

SB + Ni 01mM Semillas + bacteria + Ni 01mM

SB+ Ni 05mM Semillas + bacteria + Ni 05mM

SB + Ni 1mM Semillas + bacteria + Ni 1mM

S + Zn 3mM Semillas + Zn 3mM

S + Zn 4mM Semillas + Zn 4mM

S + Zn 5mM Semillas + Zn 5mM

SB + Zn 3mM Semillas + bacteria + Zn 3mM

SB+ Zn 4mM Semillas + bacteria + Zn 4mM

SB + Zn 5mM Semillas + bacteria + Zn 5mM

24 Anaacutelisis estadiacutestico de los resultados A todos los resultados obtenidos se les aplicoacute un anaacutelisis de varianza (ANOVA) y prueba de

Tukey-Kramer de Comparacioacuten Muacuteltiple empleando el paquete estadiacutestico GraphPad Instat

V203 y el paquete estadiacutestico de Disentildeos Experimentales FAUANLver14 (Olivares 1989)

3 Resultados 31 Caracterizacioacuten e identificacioacuten de las rizobacterias aisladas del suelo contaminado con hidrocarburos derivados del petroacuteleo Se presentan a continuacioacuten los resultados de la caracterizacioacuten de la cepa XIII solubilizadora

de fosfatos que se realizoacute mediante la observacioacuten de la morfologiacutea microscoacutepica por el meacutetodo

de tincioacuten de Gram y los resultados de la presencia de la actividad de las enzimas L-alanina-

aminopeptidasa y citocromooxidasa mediante el kit de diagnoacutesticos (Tabla 3)

10

Tabla 3 Caracterizacioacuten de la cepa XIII

Microorganismo

Gram Morfologiacutea

microscoacutepica

Aminopeptidasa

Oxidasa

Azospirilum sp - Bacilo + +

Escherichia coli - Bacilo corto + -

Cepa XIII

+ Bacilo con

esporas

- -

La morfologiacutea macroscoacutepica de las rizobacterias I II y III seleccionadas como productoras de

AIA se muestra en la Tabla 4

Tabla 4 Caracteriacutesticas de la morfologiacutea microscoacutepica de las rizobacterias productoras de AIA

I II y III

Caracteriacutestica Rizobacteria I Rizobacteria II Rizobacteria III

Tamantildeo (mm) 8 5 7

Forma ovalada ovoide circular

Color beige beige claro crema

Borde irregular entero crenado

Elevacioacuten plana convexa plana plana

Superficie lisa lisa lisa

Aspecto huacutemeda huacutemeda huacutemeda

Consistencia suave suave suave

Produccioacuten de pigmento no no no

Luz reflejada brillante brillante brillante

Luz transmitida opaca translucida opaca

Los resultados de la determinacioacuten de la presencia de la actividad enzimaacutetica de la L-alanina-

aminopeptidasa de las rizobacterias I II y III y las cepas control se muestran en la Tabla 5

Tabla 5 Actividad de la enzima L- alanina (Kit Biofix reg)

Aminopeptidasa Gram

Azospirilum sp + -

Escherichia coli + -

Cepa I - +

Cepa II - +

Cepa III - +

11

De la determinacioacuten de la presencia de la actividad de la enzima citocromooxidasa los

resultados se muestran en la Tabla 6

Tabla 6 Actividad de la enzima citocromooxidasa (Kit Biofix reg)

Oxidasa

Azospirilum sp +

Escherichia coli -

Cepa I -

Cepa II -

Cepa III -

Los resultados del anaacutelisis molecular mostraron que las cepas aisladas y seleccionadas de

acuerdo con la capacidad de solubilizacioacuten de fosfato y produccioacuten de AIA determinaron un

porcentaje alto de homologiacutea con cepas del geacutenero Bacillus sp para todas las cepas Los

resultados moleculares de la secuenciacioacuten del gen amplificado

32 Reactivacioacuten de las cepas seleccionadas aisladas de un suelo contaminado con hidrocarburos derivados del petroacuteleo identificacioacuten de las cepas de RPCV productoras de aacutecido indol aceacutetico (AIA) De la reactivacioacuten de una coleccioacuten de 23 cepas que se obtuvieron de un suelo contaminado

con hidrocarburos derivados de petroacuteleo las rizobacterias I II III IV VII y XII se seleccionaron

por ser cepas productoras de aacutecido indol aceacutetico

La seleccioacuten e identificacioacuten de las rizobacterias promotoras del crecimiento vegetal

productoras de aacutecido indol aceacutetico (rizobacterias I II III IV VII y XII) se realizo por meacutetodo

colorimeacutetrico y cualitativo de Salkowski

La seis cepas productoras de AIA dieron la reaccioacuten positiva en el papel Whatman

inmediatamente despueacutes de la adicioacuten del reactivo de Salkowski los halos de color rosa-rojizo

pusieron en evidencia la produccioacuten de esta auxina al observarse los halos en las posicioacuten que

teniacutean las colonias de cepas bacterianas

321 Determinacioacuten de la produccioacuten del AIA en presencia de L-triptofano de las rizobacterias I II III IV VII y XII (Campos 2007) Los resultados obtenidos de la determinacioacuten de la produccioacuten del aacutecido indol aceacutetico de las

rizobacterias I II III IV VII y XII fue muy similar para todas ellas ya que a mayor

concentracioacuten de L-triptofano mayor es la produccioacuten de AIA esto se muestra en el Graacutefico 1

12

CEPAS I II III IV VII XII

0

10

20

30

40

50

CEPA I CEPA II CEPA III CEPA IV CEPA VII CEPA XII

Experimentos

ugm

L AI

A Testigo 1mgL2mgL5mgL

Graacutefico 1 Produccioacuten de AIA de las rizobacterias productoras de AIA a diferentes

concentraciones de L-triptofano Se observa que todas las cepas tienen mayor produccioacuten de la

auxina a la concentracioacuten de 5 mgL de triptofano

Como se muestra en la Grafica 1 las rizobacterias I II y III son las mejores productoras de AIA

con 2 y 5 mgL de triptofano por lo que se seleccionaron para realizar los bioensayos con

Cynodon dactylon L y el contaminante orgaacutenico

322 Determinacioacuten de la tolerancia de las rizobacterias productoras de AIA a fenantreno La respuesta a la tolerancia de las rizobacterias productoras de aacutecido indol aceacutetico

(rizobacterias I II III IV VIIR y XII) a fenantreno fueron similares el crecimiento bacteriano fue

masivo en todas las concentraciones probadas

33 Reactivacioacuten de las cepas seleccionadas aisladas de un suelo contaminado con hidrocarburos derivados del petroacuteleo rizobacterias solubilizadoras de fosfatos Se muestran a continuacioacuten los resultados visuales de la medicioacuten cualitativa de la

solubilizacioacuten de fosfato de las rizobacterias seleccionadas en la Tabla 7 se presenta de

manera cualitativa (+ -) la capacidad de solubilizar fosfato de las cepas aisladas

13

Tabla 7 Capacidad de solubilizacioacuten de fosfato de dos fuentes inorgaacutenicas por las

rizobacterias promotoras del crecimiento vegetal

Fuente de fosfato inorgaacutenico Rizobacteria

Ca(HPO4)2 Roca Fosfoacuterica

I +++ +++

VI + +

VIIA + +

IX + +

XIII ++ ++

XXII ++++ ++++

331 Determinacioacuten de la Concentracioacuten Miacutenima Inhibitoria (CMI) a metales pesados de las rizobacterias solubilizadoras de fosfato seleccionadas Se determinoacute la CMI (Tabla 8) de las rizobacterias solubilizadoras de fosfato seleccionadas I

XIII y XXII ya que fueron las que presentaron mayor capacidad de solubilizacioacuten de fosfatos

Encontraacutendose en general un efecto en gradiente ya que hubo disminucioacuten del crecimiento

bacteriano al incrementarse la concentracioacuten del metal

Tabla 8 Determinacioacuten de la Concentracioacuten Miacutenima Inhibitoria (CMI) de Cd Ni y Zn sobre el crecimiento de las rizobacterias solubilizadoras de fosfato seleccionadas

Concentracioacuten Miacutenima Inhibitoria

Zn

Rizobacteria 01mM 05mM 1mM 2mM 3mM 4mM 5mM 10mM 15mM

I + + + + + + + ~ ~

XIII + + + + + + + ~ ~

XXII + + + + + + + ~ ~

Ni

01mM 05mM 1mM 2mM 3mM 4mm 5mM 10mM 15mM

I + + + ~ ~ ~ ~ ~ ~

XIII + + + ~ ~ ~ ~ ~ ~

XXII + + + ~ ~ ~ ~ ~ ~

Cd 01mM 02mM 03mM 04mM 05mM 1mm 5mM 10mM 15mM

I + ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~

XIII + ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~

XXII + ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~

+ Crecimiento ~ No hay crecimiento

14

332 Seleccioacuten de la rizobacteria solubilizadora de fosfato y las concentraciones de Cd Ni y Zn para los bioensayos con los pastos A las cepas seleccionadas por su respuesta ante la presencia de contaminantes se les

determinoacute su capacidad de solubilizacioacuten de fosfato de manera cualitativa (Ramiacuterez 2007)

obtenieacutendose los siguientes resultados (Figura 1)

Roca fosfoacuterica

82

64

5 526

0123456789

10

Mediosinocular

Cepa I Cepa XIII Cepa XXII

Cepas

mg

L PO

4

Fosfato monobasico de calcio

358

4346

1441368

0

10

20

30

40

50

60

Mediosinocular

Cepa I Cepa XIII Cepa XXII

Cepasm

gL

PO4

Figura 1 Cantidad de fosfato soluble en el medio de cultivo de las rizobacterias solubilizadoras

de fosfato seleccionadas crecidas en medio con 1)Roca fosfoacuterica y 2) Fosfato monobaacutesico de

calcio

La cepa seleccionada por su capacidad de solubilizar fosfato y por tener mayor velocidad de

crecimiento fue la cepa XIII

Las concentraciones de los metales para realizar los bioensayos con los pastos se muestran

en la Tabla 9 Quedando las concentraciones de Zn 3mM 4mM y 5mM que fueron los uacuteltimas

concentraciones en las cuales la bacteria no fue inhibida en su crecimiento para el caso de los

demaacutes metales se considero el mismo criterio de emplear las concentraciones para Ni de

01mM 05mM y 1mM y para Cd de 001mM 005mM y 01mM

Tabla 9 Concentraciones seleccionadas de los metales Zn Ni Cd para los bioensayos con los pastos

Concentracioacuten de los metales Zn Ni Cd

Rizobacteria

CMI Bioensayos CMI Bioensayos CMI Bioensayos

XIII 5mM 3 4 5mM 1mM 01 05 1mM 01mM 001 005 01mM

15

34 Evaluacioacuten de la promocioacuten del crecimiento vegetal de Cynodon dactylon L y la determinacioacuten de su tolerancia a fenantreno La clorosis de las plaacutentulas de Cynodon dactylon L con y sin la adicioacuten de la rizobacteria

productora de AIA crecidas en presencia de fenantreno y triptofano se describe mejor en la

Tabla 10 donde se comparan los porcentajes de la clorosis que se presentan las plaacutentulas de

Cynodon dactylon L en presencia de las tres rizobacterias I II y III respectivamente

Tabla10 Comparacioacuten de los porcentajes de clorosis observados en Cynodon dactylon L con

la adicioacuten de las rizobacterias I II y III crecidas en fenantreno y triptofano

de clorosis Cynodon

dactylon L Cynodon

dactylon L con la rizobacteria I

Cynodon dactylon L con la rizobacteria II

Cynodon dactylon L con la

rizobacteria III Medio mineral 0 0 0 0 100 mgL de Fenantreno

4519 160 3703 500

200 mgL de Fenantreno

5985 3809 4722 7959

2 mgL de Triptofano

5190 1250 4918 2121

5 mgL de Triptofano

5204 100 5836 2187

De los valores obtenidos se observa que no hubo clorosis en las plaacutentulas de Cynodon

dactylon L crecidas en medio mineral blando con las rizobacterias I II y III mientras que las

plaacutentulas que crecieron con y sin adicioacuten de eacutestas con 100 mgL de fenantreno tienen menor

porcentaje de clorosis que las que teniacutean con 200 mgL del contaminante Para los valores del

porcentaje de clorosis de las plaacutentulas crecidas con triptofano se mostraron que este es menor

en los experimentos con 2 mgL que con 5 mgL de triptofano

341 Determinacioacuten del Iacutendice de Tolerancia (IT) de las plantas de Cynodon dactylon L crecidas con fenantreno Se calculoacute el Iacutendice de Tolerancia a fenantreno y los resultados se muestran en la Tabla 11

16

Tabla 11 Comparacioacuten de los Iacutendices de tolerancia a fenantreno de las plaacutentulas de Cynodon

dactylon L inoculadas con las rizobacterias I II y III productoras de AIA

Donde T = Testigo Fen = Fenantreno Trp = Triptofano y Bac = Rizobacterias I II y Ill

Iacutendice de tolerancia (IT) Longitud Foliar Longitud Radical

Experimentos Cepa I Cepa II Cepa III Cepa I Cepa II Cepa III 100 FenT 1245 0119 0535 0691 0603 0977 200 FenT 0453 0084 0166 067 0585 078

2 trp 100 FenT 0881 0165 0406 0113 0545 0096 2 trp 200 FenT 0621 0157 0318 0096 0499 011 100 Fen BacT 0991 0119 059 0881 0603 098 200 Fen BacT 0606 0069 0268 0654 054 0813

100 Fen BacTB 0527 0091 084 1009 0766 1179 200 Fen BacTB 0323 0052 0381 075 0685 0977

100 Fen BacT100F 0796 1 1103 1275 1 1002 200 Fen BacT200F 1338 0813 1609 0997 0923 1041

El valor del Iacutendice de Tolerancia igual a 10 indica que el crecimiento de las plantas en

presencia de fenantreno con respecto al crecimiento de las plantas sin fenantreno no se

inhibioacute mientras que un valor del Iacutendice de Tolerancia igual a 01 indica que el crecimiento de

las plantas con fenantreno se inhibe en un 10 con respecto al crecimiento de las plantas sin

fenantreno

342 Determinacioacuten del de crecimiento de las plantas de Cynodon dactylon L crecidas con las rizobacterias fenantreno y triptofano Se muestran a continuacioacuten los resultados del crecimiento radical y foliar de las plantas de

Cynodon dactylon L expresado como de crecimiento obtenido bajo la presencia de

rizobacterias I II y III de triptofano 2 y 5 mgL y de fenantreno 100 y 200 mgL en la Tabla 12

35 Evaluacioacuten de la promocioacuten del crecimiento vegetal a metales pesados de Cyperus elegans en presencia de la rizobacteria XIII solubilizadora de fosfatos La evaluacioacuten del crecimiento de las plaacutentulas se realizoacute por el paraacutemetro convencional que fue

la medicioacuten de la longitud radical y del brote en presencia de la rizobacteria XIII sin y con el

metal y a continuacioacuten se muestran los resultados obtenidos (Figura 2)

17

Tabla 12 Comparacioacuten de los de crecimiento de las plantas de Cynodon dactylon L crecidas con la presencia de las rizobacterias I II y III productoras de AIA fenantreno y triptofano

de crecimiento Longitud Foliar Longitud Radical Experimentos

cepa I Cepa II Cepa III cepa I Cepa II Cepa III

BacT 1877 1308 703 872 788 872 100 FenT 1245 119 535 691 603 977 200 FenT 453 84 166 67 585 78

2 TrpT 967 1106 595 106 715 109 5 TrpT 904 619 1164 94 576 939

2 trp 100 FenT 881 165 406 113 545 96 2 trp 200 FenT 621 157 318 96 499 11 5 trp 100 FenT 621 131 369 96 443 84 5 trp 200 FenT 559 92 325 118 531 92 100 Fen BacT 991 119 59 881 603 98 200 Fen BacT 606 69 268 654 54 813

2 Trp BacT 194 1186 582 94 562 11 5 Trp BacT 151 1053 958 9 365 111

100 Fen BacT 527 91 84 1009 766 1179 200 Fen BacT 323 52 381 75 685 977 100 Fen BacT 796 100 1103 1275 100 1002 100 Fen BacT 338 813 1609 997 923 1041 2 Trp BacT 636 906 0828 107 713 132 5 Trp BacT 613 805 1362 103 463 1335 2 Trp BacT 1235 1072 0978 879 785 1006 5 Trp BacT 1272 17 0822 957 633 1181

0

1

2

3

4

5

6

7

8

Longitud radical Longitud del brote

Long

itud

(cm

)

Testigo Bacteria XIII

Figura 2 Efecto de la presencia de la rizobacteria XIII en la longitud del brote y la longitud radical de

Cyperus elegans sin la presencia de los metales

18

351 Evaluacioacuten del crecimiento de C elegans en presencia de Cadmio y la rizobacteria XIII

A continuacioacuten se presentan los resultados del crecimiento de la raiacutez y del brote de las plantas

de C elegans inoculadas con la rizobacteria XIII en presencia de Cadmio a diferentes

concentraciones (Figura 3) donde se observa que en presencia de la rizobacteria XIII se

mantiene el crecimiento en la concentracioacuten de 001mM de Cd mientras que en las

concentraciones de 005 y 01mM de Cd el crecimiento en presencia de la rizobacteria

disminuye

0

1

2

3

4

5

6

7

8

Test

igo

Bac

teria

XIII

Cd

001

mM

Bac

teria

+ C

d0

01m

M

Cd

005

M

Bac

teria

+ C

d0

05m

M

Cd

01m

M

Bac

teria

+ C

d0

1mM

Experimentos

Long

itud

(cm

)

Longitud radical Longitud del brote Figura 3 Efecto de la presencia de Cd en la longitud del brote y la longitud radical de las

plantas de Cyperus elegans inoculadas con la rizobacteria XIII solubilizadora de fosfato

352 Evaluacioacuten del crecimiento de C elegans en presencia de Zinc y la rizobacteria XIII Se presentan a continuacioacuten los resultados del crecimiento de la raiacutez y del brote de las plantas

de C elegans inoculadas con la rizobacteria XIII en presencia de Zinc a diferentes

concentraciones (Figura 4) observaacutendose que en presencia de la rizobacteria XIII se mantiene

el crecimiento en la concentracioacuten de 4mM de Zn mientras que a la concentracioacuten de 5mM de

Zn el crecimiento del brote se ve favorecido en presencia de la rizobacteria XIII

19

0

1

2

3

4

5

6

7

8

Test

igo

Bac

teria

XIII

Zn 3

mM

Bac

teria

+Zn

3m

M

Zn 4

mM

Bac

teria

+Zn

4m

M

Zn 5

mM

Bac

teria

+Zn

5m

M

Experimentos

Long

itud

(cm

)

Longitud radical Longitud del brote

Figura 4 Efecto de la presencia de Zn en la longitud del brote y la longitud radical de las

plantas de Cyperus elegans inoculadas con la rizobacteria XIII solubilizadora de fosfato

353 Evaluacioacuten del crecimiento de C elegans en presencia de Niquel y la rizobacteria XIII

Se presentan a continuacioacuten los resultados del crecimiento obtenidos de la raiacutez y del brote de

las plantas de C elegans inoculadas con la rizobacteria XIII en presencia de Niquel a diferentes

concentraciones (Figura 5) teniendo como resultado un efecto maacutes toacutexico en presencia de

este metal ya que solo se tolero una concentracioacuten observaacutendose que se mantiene el

crecimiento en la concentracioacuten de 01mM de Niquel en la parte del brote

0

1

2

3

4

5

6

7

8

Testigo Bacteria XIII Ni 01mM Bacteria + Ni 01mM

Experimentos

Long

itud

(cm

)

Longitud radical Longitud del brote

Figura 5 Efecto de la presencia de Ni en la longitud del brote y la longitud radical de las

plantas de Cyperus elegans inoculadas con la rizobacteria XIII solubilizadora de fosfato

20

354 Determinacioacuten de la tolerancia a Cd Ni y Zn de C elegans en presencia de la rizobacteria XIII Una vez obtenidos los valores de la longitud del brote y la longitud radical se determinaron los

iacutendices de tolerancia y los de crecimiento los cuales se muestran en las siguientes tablas

(Tablas 13 y 14)

Tabla 13 Iacutendices de tolerancia a Cd Zn y Ni de Cyperus elegans IT

Experimento L Longitud radical ongitud del brote Bioensayo con Cd

001mM T 1772 0701 005mM T 056 0464 01mM T 0414 0275 001mM + B T 1636 0692 005mM + B T 0509 0392 01mM + B T 0208 0212 001mM TB 0726 0549 005mM TB 0229 0363 01mM TB 0169 0216 001mM + B TB 067 0542 005mM + B TB 0208 0307 01mM + B TB 0085 0166

Bioensayo con Ni 01mM T 1158 0698 05mM T 0 0 1mM T 0 0 01mM + B T 0841 0702 05mM + B T 0 0 1mM + B T 0 0 01mM TB 0474 0547 05mM TB 0 0 1mM TB 0 0 01mM + B TB 0344 055 05mM + B TB 0 0 1mM + B TB 0 0

Bioensayo con Zn 3mM T 1458 0868 4mM T 0591 0503 5mM T 0601 034 3mM + B T 1008 0779 4mM + B T 0449 0477 5mM + B T 0512 0369 3mM + B TB 0597 068 4mM + B TB 0242 0394 5mM + B TB 0246 0266 3mM + B TB 0413 0611 4mM + B TB 0184 0374 5mM + B TB 021 0289

Donde T = Testigo B = rizobacteria XIII TB = Testigo + rizobacteria XIII

21

Tabla 14 Porcentajes de crecimiento en presencia de Cd Zn y Ni de las plantas de Cyperus

elegans

Crecimiento Experimento L Longitud radical ongitud del brote

Bioensayo con Cd 001mM T 1772 701 005mM T 56 464 01mM T 414 275 001mM + B T 1636 692 005mM + B T 509 392 01mM + B T 208 212 001mM TB 726 549 005mM TB 229 363 01mM TB 169 216 001mM + B TB 67 542 005mM + B TB 208 307 01mM + B TB 85 166

Bioensayo con Ni 01mM T 1158 698 05mM T 0 0 1mM T 0 0 01mM + B T 841 702 05mM + B T 0 0 1mM + B T 0 0 01mM TB 474 547 05mM TB 0 0 1mM TB 0 0 01mM + B TB 344 55 05mM + B TB 0 0 1mM + B TB 0 0

Bioensayo con Zn 3mM T 1458 868 4mM T 591 503 5mM T 601 34 3mM + B T 1008 779 4mM + B T 449 477 5mM + B T 512 369 3mM + B TB 597 68 4mM + B TB 242 394 5mM + B TB 246 266 3mM + B TB 413 611 4mM + B TB 284 374 5mM + B TB 21 289

Donde T = Testigo B = rizobacteria XIII TB = Testgio + rizobacteria XIII

22

6 DISCUSIOacuteN DE RESULTADOS 61 Presencia de rizobacterias productoras de AIA en el crecimiento de Cynodon dactylon L La seleccioacuten de las cepas de rizobacterias aisladas del suelo contaminado con hidrocarburos

derivados del petroacuteleo se dio en funcioacuten de la cantidad de aacutecido indol aceacutetico producido que

estuvo relacionado con la concentracioacuten de triptofano en el medio de cultivo que es el

precursor de dicha fitohormona En condiciones del crecimiento de las rizobacterias en caldo

nutritivo la produccioacuten de AIA fue mayor en la rizobacteria III (3549 microg mL) seguido de la

rizobacteria II (3374 microg mL) y la rizobacteria I (2959 microg mL)

En los bioensayos de C dactylon L con las tres cepas en general el incremento en el

crecimiento de las plantas no fue mayor al de las plantas sin bacteria no obstante esto el

incremento en el crecimiento radical fue mayor en las plantas inoculadas con la rizobacteria II y

el crecimiento foliar se dio en mayor proporcioacuten bajo la presencia de la rizobacteria I

En esta comparacioacuten del crecimiento promovido por las cepas productoras de AIA la

rizobacteria III no presento un efecto promontorio del desarrollo en esta especie no obstante la

que produjo mas AIA in vitro En este ultimo punto cabe mencionar que en este caso no se

tuvo la adicioacuten de triptofano en el medio

611 Presencia de rizobacterias productoras de AIA y triptofano en el crecimiento de Cynodon dactylon L

En los bioensayos de C dactylon L con la adicioacuten de triptofano se mostroacute que la especie en

presencia del aminoaacutecido en cuanto al crecimiento radical no mostroacute un desarrollo mayor en las

plantas en la concentracioacuten de 2 y 5 mgL con respecto a las plantas sin triptofano no obstante

la respuesta en algunas de las plantas de dichos tratamientos en los ensayos con las

rizobacterias II y III si mostraron un incremento en la longitud radical esto pudo deberse a la

respuesta intriacutenseca de las especies de acuerdo con la seleccioacuten de las semillas empleadas

que de cualquier manera el tamantildeo radical alcanzado no fue significativo con respecto a las

plantas testigo

El crecimiento foliar de las plantas de C dactylon L bajo la presencia de triptofano a las

concentraciones de 2 y 5mg L tambieacuten no resulto mayor a las plantas sin triptofano La

inoculacioacuten de las semillas con las rizobacterias I II y III y la adicioacuten de triptofano en los

bioensayos dio como resultado que la presencia de triptofano como precursor de AIA diera

como respuesta un incremento en el crecimiento radical de las plantas inoculadas con la

rizobacteria III con la concentracioacuten de triptofano 5mg L y con la rizobacteria II con triptofano a

las concentraciones de 2 y 5mgL En cuanto al crecimiento foliar este se promovioacute bajo la

presencia de la rizobacteria III y la rizobacteria II tambieacuten con la concentracioacuten de triptofano de

5mg L

Ambos casos coinciden con la promocioacuten del crecimiento radical y foliar por las rizobacterias I

y II que se potencioacute con la presencia de triptofano a la concentracioacuten de 5mgL no obstante

23

que la respuesta con la rizobacteria III no fue evidente con su sola presencia el incremento en

la longitud radical y foliar fue mucho mayor que las plantas testigo cuando la concentracioacuten de

triptofano en el medio fue de 5mgL lo que favorecioacute la siacutentesis del AIA y que trajo como

consecuencia el incremento en el crecimiento de las plantas Tsavkelova et al (2005)

mencionan que este tipo de auxinas ademaacutes de estimular el crecimiento vegetal tambieacuten

estimulan el desarrollo de las poblaciones microbianas

De acuerdo con Baranzani et al (1999) el triptofano puede ser considerado como un inhibidor

del desarrollo vegetal si este se encuentra en altas concentraciones es por ello que la

respuesta ante las concentraciones de 2 y 5mgL para la planta inhibieron el desarrollo de C

dactylon L lo que se corrobora con el porcentaje de clorosis medido en las plantas sometidas

a estos tratamientos 5190 para la concentracioacuten de 2mgL y de 5204 para la

concentracioacuten de 5mgL de triptofano

612 Presencia de rizobacterias productoras de AIA y fenantreno en el crecimiento de Cynodon dactylon L

La presencia de fenantreno sobre las plantas de C dactylon L mostroacute que el crecimiento

radical de eacutestas no disminuyoacute a las concentraciones de 100 y 200mgL mientras que el

desarrollo foliar si se vio alterado en ambas concentraciones del contaminante lo que se

corroboroacute con los porcentajes medidos de clorosis 4519 en la concentracioacuten de 100mg L y

de 5985 en la de 200 mg L de fenantreno

Se ha mencionado que en algunas especies la presencia de fenantreno se ha considerado

como un anaacutelogo de algunas fitohormonas por su estructura en especial de giberelinas en

este caso de C dactylon L este mantenimiento del desarrollo radical pudiera estar

relacionado con este reconocimiento de la estructura quiacutemica del contaminante para dar dicha

respuesta de crecimiento ante la presencia de eacuteste

La inoculacioacuten de las rizobacterias tolerantes a fenantreno y la presencia del contaminante en

dos concentraciones mostroacute que las rizobacterias I y III promovieron el crecimiento radical de

esta especie bajo las dos concentraciones de fenantreno con una diferencia entre ellas muy

poco significativa mientras que el crecimiento radical de las plantas inoculadas con la

rizobacteria II a las dos concentraciones de fenantreno de manera muy significativa

comparada con las plantas testigo no asiacute el crecimiento foliar con esta rizobacteria fue mayor

comparado con la respuesta dada con las rizobacterias I y III pero menor a las plantas testigo

De lo anterior la presencia de las rizobacterias I II y III promovieron el crecimiento de las

plantas de C dactylon L y la tolerancia de estas a fenantreno lo que podriacutea estar asociado con

un efecto sineacutergico entre la planta y las bacterias (Sheng amp Gong 2006 Glick 2003) que

favoreciera su desarrollo ante la presencia del contaminante y aunque no se haya evaluado

quizaacute tambieacuten el favorecer la degradacioacuten de eacuteste en el medio (Huang et al 2004)

24

62 Presencia de la rizobacteria XIII sobre el crecimiento de C elegans La eleccioacuten de esta rizobacteria solubilizadora de fosfatos que se empleo para la inoculacioacuten de

semillas de C elegans y su bioensayo mostroacute que esta cepa promovioacute el crecimiento tanto

radical como foliar de las plantas Lo que evidencioacute la relacioacuten sineacutergica entre esta bacteria y la

especie vegetal considerada para estos bioensayos cabe mencionar tambieacuten que esta especie

proviene de un suelo contaminado con hidrocarburos derivados del petroacuteleo

621 Presencia de la rizobacteria XIII sobre el crecimiento de C elegans expuesta a Cadmio

El cadmio (Cd) es considerado un metal pesado que se libera al ambiente como resultado de

una gran variedad de actividades antropoceacutentricas No obstante que no es un elemento

esencial para las plantas este metal se absorbe por las raiacuteces y se transloca a las hojas en

muchas especies Por lo que altas concentraciones de eacuteste ocasionan toxicidad en las plantas

Generalmente causa dantildeos en las hojas produciendo clorosis y enrollamiento de las mismas

asiacute como tambieacuten una disminucioacuten en el crecimiento de las raiacuteces y el brote (Xu et al 2008)

La respuesta de C elegans ante la presencia de cadmio resultoacute muy poco tolerante a las

concentraciones de Cd empleadas en este caso el efecto fue inhibitorio a medida que se

incremento la concentracioacuten del metal con respecto a las plantas testigo sin metal

La presencia de la rizobacteria XIII sobre el crecimiento de las plantas de C elegans y cadmio

mostraron que esta cepa tolerante a las concentraciones de Cd probadas no mostroacute una

diferencia significativa tanto del crecimiento radical como del brote de las plantas con y sin

cadmio esto es que no hay un efecto promotor o protector aparente de esta cepa a la planta

ante la presencia del metal caso que no es comparable con otros que se reportan en la

literatura donde algunas bacterias promueven el crecimiento en otras especies vegetales como

Brassica juncea L y Brassica napus ante la presencia de cadmio (Sheng amp Xia 2006 Belimov

et al 2005)

622 Presencia de la rizobacteria XIII sobre el crecimiento de C elegans expuesta a

Zinc El Zinc es considerado como un micronutriente esencial para el crecimiento de las plantas ya

que es un constituyente vital de varias enzimas metaboacutelicas y su baja movilidad al translocarse

dentro de ellas sugiere la necesidad de este como una fuente constante de zinc para el oacuteptimo

desarrollo de las mismas (Saravan et al 2007)

El zinc se adiciona a las plantas a traveacutes de fertilizantes como sulfato de zinc que en los suelos

puede transformarse a formas insolubles dependiendo de las condiciones edaacuteficas de los

mismos Por ello se menciona que la solubilizacioacuten del zinc por microorganismos es un

proceso de suma importancia para el aporte a las plantas de este micronutriente (Di Simine et

al 1998 Fasim et al 2002)

25

La respuesta de C elegans ante la presencia de zinc mostroacute que tambieacuten en este caso al igual

que con cadmio el crecimiento tanto radical como foliar disminuyoacute a medida que se incrementoacute

la concentracioacuten de zinc en los bioensayos

Por lo que esta especie vegetal tampoco tolera estas concentraciones de zinc en el medio lo

que evidencia que un exceso del micronutriente ocasiona dantildeos en el desarrollo de eacutesta

Aquiacute tambieacuten la presencia de la rizobacteria XIII no causa un incremento en el desarrollo de

las plantas de C elegans expuestas a zinc ya que el crecimiento radical y foliar en general no

es diferente en forma significativa al obtenido por las plantas expuestas a zinc a las

concentraciones probadas de 3 4 y 5mM concentraciones a las que la rizobacteria XIII es

tolerante

Aquiacute se presenta al igual que con cadmio el mantenimiento en el crecimiento de las plantas de

C elegans atenuando el efecto de las concentraciones de ambos mentales a las cuales fueron

expuestas

623 Presencia de la rizobacteria XIII sobre el crecimiento de C elegans expuesta a Niquel

El niquel tambieacuten es considerado como un micronutriente esencial aunque hay quienes lo

consideran como un ultramicronutriente que se encuentra como centro activo de la ureasa y

como cofactor de una isoforma de una superoxido dismutasa (Kuumlpper amp Kroneck 2007) Dado

su muy bajo contenido de este metal en plantas la deficiencia de eacuteste es rara comparada con

el exceso causado por su presencia en suelos contaminados por metales pesados producto de

la actividad industrial

El exceso de niquel en el ambiente ocasiona un decremento en el contenido de clorofila

(Gajewska amp Sklodowska 2007) y en el crecimiento de las plantas (Boominanthan amp Doran

2002 Kovaacutečik et al 2008)

En C elegans de las concentraciones probadas de este metal el crecimiento solamente se dio

en la concentracioacuten mas baja la de 01mM las otras concentraciones seleccionadas para las

pruebas que mostraron ser las que toleroacute la rizobacteria XIII no fueron adecuadas para la

planta auacuten con la presencia de la rizobacteria De estos resultados se tiene que C elegans a

la uacutenica concentracioacuten en la que dio respuesta no presentoacute una inhibicioacuten del crecimiento

radical mientras que el crecimiento del brote si fue menor comparado con las plantas testigo

La presencia de la rizobacteria XIII no mostroacute un efecto de promocioacuten del crecimiento radical en

el experimento con 001mM de niquel comparado con el experimento de niacutequel solo y tambieacuten

no significativo en el crecimiento del brote con la presencia de la rizobacteria La concentracioacuten

de niacutequel probada aquiacute para C elegans y la inoculacioacuten de sus semillas con la rizobacteria XIII

no evidencioacute una promocioacuten de crecimiento notable quizaacute al igual que los otros dos metales

manteniendo el desarrollo de las plantas pero no su incremento como sucedioacute en lo reportado

por Burd et al (1998) con Brassica campestris y Lycopersicon esculentum y la bacteria

Kluyvera ascorbata y por Zaidi et al (2006) con Brassica juncea y la bacteria Bacillus subtilis

cepa SJ-101

26

7 CONCLUSIONES

Las rizobacterias I II y III productoras de AIA y tolerantes a fenantreno promovieron el

crecimiento radical y foliar de las plantas de Cynodon dactylon L en particular al crecer en

presencia de triptofano a la concentracioacuten de 5mgL e inoculadas con las rizobacterias I II y III

se promovioacute el crecimiento de eacutesta gramiacutenea

En el caso de la rizobacteria XIII solubilizadora de fosfato y tolerante a cadmio niacutequel y zinc

eacutesta promovioacute el crecimiento radical y foliar de las plantas de Cyperus elegans

Las plantas de Cyperus elegans crecidas en presencia de los metales cadmio niquel y zinc e

inoculadas con la rizobacteria XIII no mostraron una promocioacuten significativa del crecimiento de

eacutesta cyperaacutecea lo que sugiere que la respuesta ante la presencia de los metales estaacute

relacionada estrechamente tanto con la dosis y el tiempo de exposicioacuten de las plantas a los

contaminantes asiacute como con la tolerancia intriacutenseca de las especies vegetales

Finalmente la presencia de las rizobacterias I II y III promovieron el crecimiento de las plantas

de Cynodon dactylon L y la tolerancia de estas a fenantreno y para el caso de la presencia de

las rizobacteria XIII se mantuvo el crecimiento de las plantas de Cyperus elegans y la tolerancia

de eacutestas a los metales pesados probados lo que podriacutea estar asociado con un efecto sineacutergico

entre las plantas y la bacterias ante la presencia de los contaminantes

27

8 METAS El siguiente cronograma de avances muestra los avances reales alcanzados para cada meta durante el periacuteodo establecido que se reporta 81 CALENDARIO DE ACTIVIDADES (valoracioacuten de metas y su duracioacuten)

Programacioacuten de Actividades de Investigacioacuten Enero - Diciembre 2008

Nuacutemero de meta

Valor de cada

meta

Descripcioacuten de las actividades para cada meta

Ener

o

Febr

ero

Mar

zo

Abr

il

May

o

Juni

o

Julio

Ago

sto

Sept

iem

bre

Oct

ubre

Nov

iem

bre

Dic

iem

bre

1

15

Mantenimiento de las cepas bacterianas aisladas su identificacioacuten molecular y determinacioacuten de su tolerancia a metales pesados y a un contaminante orgaacutenico

X

X

X

2

15

Evaluacioacuten de la produccioacuten de aacutecido indol aceacutetico asiacute como tambieacuten su capacidad de solubilizacioacuten de fosfato inorgaacutenico de las cepas bacterianas seleccionadas

X

X

X

3

30

Evaluacioacuten del crecimiento y la tolerancia que confieren las rizobacterias identificadas productoras de auxinas inoculadas en las dos especies de pastos ante la presencia de un hidrocarburo policiacuteclico aromaacutetico como el fenantreno

X

X

X

X

X

4

30

Evaluacioacuten del crecimiento y la tolerancia que confieren las rizobacterias identificadas solubilizadoras de fosfato inoculadas en las dos especies de pastos ante la presencia de metales pesados

X

X

X

X

X

5

10

Anaacutelisis y comparacioacuten de los resultados obtenidos y concluir con estos bioensayos si la inoculacioacuten con este tipo de rizobacterias promotoras de crecimiento vegetal confirieron proteccioacuten a las especies de pastos seleccionadas y si son recomendables para su posible aplicacioacuten en procesos de fitoremediacioacuten

X

X

X

Porcentaje total de avance en el periacuteodo reportado Enero ndash Diciembre del 2008 100

9 IMPACTO DE LA INVESTIGACIOacuteN DESARROLLADA

Los resultados obtenidos en esta investigacioacuten a nivel baacutesico continuacutean siendo importantes para

el conocimiento del manejo de especies silvestres endeacutemicas como herramientas para la remocioacuten

de contaminantes orgaacutenicos seguacuten su potencial

Esta etapa de la investigacioacuten (periacuteodo 2008) se realizoacute ahora la investigacioacuten con enfoque entre

la relacioacuten planta-microorganismo que de manera muy clara y concreta evidencioacute la importancia de

estos manejos en su conjunto para ayudar a favorecer el crecimiento y la tolerancia de las

especies vegetales ante la presencia de contaminantes sean inorgaacutenicos u orgaacutenicos Se continuacutea

con el anaacutelisis de los resultados obtenidos de esta etapa para complementar la informacioacuten

obtenida y continuar con el anaacutelisis de un mayor espectro de especies vegetales y de la naturaleza

de las rizobacterias que se asocien a eacutestas que permitan el conocimiento de mecanismos baacutesicos

asociados con la fitoremediacioacuten y las respuestas fisioloacutegicas de las plantas ante los

contaminantes La caracterizacioacuten o aislamiento de este grupo de rizobacterias representa una

ventaja considerable en los procesos de remocioacuten de contaminantes inorgaacutenicos debido al doble

papel que estariacutean desempentildeando como promotoras de crecimiento vegetal e induciendo la

tolerancia a metales pesados en este tipo de especies

2910 FORMACIOacuteN DE RECURSOS HUMANOS Y SUBPRODUCTOS OBTENIDOS DEL PROYECTO DE INVESTIGACIOacuteN Se anota a continuacioacuten la relacioacuten de los subproductos obtenidos del Proyecto de Investigacioacuten

durante el periacuteodo de Enero-Diciembre 2008

Clave del subproducto Descripcioacuten Documento que avala

22 Formacioacuten de Recursos Humanos

23 Servicio Social Alumnos dentro del Programa PROGRAMAS DE EDUCACION PARA LA ENCB Nuacutemero de Registro de Servicio Social 02 690a 8668 y dentro del Proyecto de Investigacioacuten ldquoEstudio de rizobacterias promotoras del crecimiento vegetal y su participacioacuten como fitoprotectoras en presencia de contaminantes orgaacutenicos e inorgaacutenicosrdquo alumnas Labra Cardoacuten Daniela Ramiacuterez Meacutendez Cinthya

Rojas Contreras Adriana

Constancia de Asesoriacutea de

Servicio Social emitida por el

Jefe del Departamento de

Servicio Social y Prestaciones

del IPN

De la alumna Labra Cardoacuten Daniela cuyo Tiacutetulo de la Tesis es ldquoDeterminacioacuten del efecto de la presencia de bacterias promotoras del crecimiento vegetal sobre el desarrollo de dos especies de cyperaacuteceas y la tolerancia de estas a metales pesadosrdquo

Registro de Tesis de la alumna

24Tesis Profesional

De la alumna Rojas Contreras Adriana cuyo Tiacutetulo de la Tesis es ldquoPromocioacuten del crecimiento vegetal de dos especies de cyperaacuteceas por rizobacterias productoras de fitohormonas e induccioacuten de tolerancia a hidrocarburos aromaacuteticos policiacuteclicos (PAHrsquos) un posible mecanismo asociado para la fitoremediacioacutenrdquo

Registro de Tesis de la alumna

30

Clave del subproducto Descripcioacuten Documento que avala

3 Difusioacuten de la Investigacioacuten

-Rojas-Contreras A Guerrero-Zuacutentildeiga LA Rodriacuteguez- Dorantes A Fito-tolerancia a fenantreno en presencia de triptofano 3deg Congreso de Ecotoxicologiacutea y Quiacutemica Ambiental (AMEQA) Facultad de Ciencias UNAM Meacutexico DF Abril 2008

-Labra-Cardoacuten D Guerrero-Zuacutentildeiga LA Rodriacuteguez-Dorantes Evaluacioacuten de la fito-tolerancia de dos especies a metales pesados 3deg Congreso de Ecotoxicologiacutea y Quiacutemica Ambiental (AMEQA) Facultad de Ciencias UNAM Meacutexico DF Abril 2008

Resumen de la memoria y constancia

de participacioacuten

Nacional

-Campos Gutieacuterrez Adriana Rodriacuteguez Dorantes Angeacutelica Guerrero Zuacutentildeiga Angeacutelica y Montes Villafaacuten Silvano Efecto de la produccion de acido indolacetico de tres rizobacterias aisladas de un suelo contaminado con hidrocarburos derivados del petroacuteleo sobre la germinacioacuten de Lens esculenta XXXVI Congreso Nacional de Microbiologiacutea Morelia Michoacaacuten Junio 2008

-Labra Cardoacuten Daniela Guerrero Zuacutentildeiga Angeacutelica Rodriacuteguez Dorantes Angeacutelica y Montes Villafaacuten Silvano Evaluacioacuten de la tolerancia a metales pesados de Cyperus elegans inoculada con una rizobacteria solubilizadora de fosfato XXXVI Congreso Nacional de Microbiologiacutea Morelia Michoacaacuten Junio 2008

-Rojas Contreras Adriana Guerrero Zuacutentildeiga Angeacutelica Rodriacuteguez Dorantes Angeacutelica y Montes Villafaacuten Silvano Evaluacioacuten del crecimiento y la tolerancia a fenantreno de plantas de Cynodon dactylon inoculadas con tres rizobacterias aisladas de un suelo contaminado con hidrocarburos derivados del petroacuteleo XXXVI Congreso Nacional de Microbiologiacutea Morelia Michoacaacuten Junio 2008

Resumen de la memoria y constancia

de participacioacuten

Internacional

-Rodriacuteguez-Dorantes Angeacutelica Labra-Cardoacuten Daniela Guerrero-Zuacutentildeiga Angeacutelica Montes-Villafaacuten Silvano Growth response and tolerance to heavy metals of two swamp species inoculated with a plant

growth-promoting rhizobacteria Third International Meeting on Environmental

Carta de aceptacioacuten

y constancia de participacioacuten

31

Biotechnology and Engineering Palma de Mallorca Espantildea Septiembre del 2008

-Guerrero-Zuacutentildeiga A Rojas-Contreras A Rodriacuteguez-Dorantes A Montes-Villafaacuten S Efect of two phytohormone producer rhizobacteria on the bermuda grass growth response and tolerance to phenanthrene Third International Meeting on Environmental Biotechnology and Engineering Palma de Mallorca Espantildea Septiembre del 2008

32

11 Bibliografiacutea consultada Abou-Shanab RA Ghozlan H Ghanem K amp Noawad H 2005 Behavior of bacterial

populations isolated from rhizosphere of Diplachne fusca dominant in industrial sites World

Journal of Microbiology amp Biotechnology 21 1095-1101

Almerich A L 2008 Introduccioacuten a las cespitosas 2008 Disponible en

httpwwwnavarromontescommanualaspxman=22

Baath E 1989 Effects of heavy metals in soil on microbial processes and population Water Air

Soil Pollut 47 375-379

Baranzani O amp JI Friedman1999 Is IAA the major root growth factor secreted from plant

growth-mediating bacteria Journal of Chemical Ecology 252397-2406

Belimov AA N Hontzeas VISafronova SV Demchinskaya G Piluzza S Bullitta amp BR

Glick 2005 Cadmiumndashtolerant plant growth-promoting bacteria associated with the roots of

Indian mustard (Brassica juncea L Czern) Soil Biology and Biochemistry 37 241-250

Boominathan R amp PM Doran 2002 Ni-induced oxidative stress in roots of the Ni

hyperaccumulator Allisum bertolonii New Phytol 156 205-215

Burd GI DG Dixon amp BR Glick 1998 A plant growth-promoting bacterium that decreases

nickel toxicity in seedlings Applied and Environmental Microbiology 64 3663-3668

Campos G A Guerrero Z A Rodriacuteguez D A Montes V S 2007 Evaluacioacuten de la

produccioacuten de aacutecido indol aceacutetico de rizobacterias aisladas de un suelo contaminado con

hidrocarburos derivaos del petroacuteleo y su aplicacioacuten en fitoremediacioacuten 2ordm taller Internacional de

Biotecnologiacutea y 2ordm Encuentro Internacional de Energiacuteas Alternativas Pachuca Hidalgo Meacutexico

Di Simine CD JA Sayer amp GM Gadd 1998 Solubilization of zinc phosphate by a strain of

Pseudomonas fluorescens isolated from a forest soil Biol Fertil Soils 28 87-94

Fasim F H Ahmed R Parsons amp GM Gadd 2002 Solubilization of zinc salts by a bacterium

isolated from the air environment of a tannery FEMS Microbiol Lett 213 1-6

Gajewska E amp M Sklodowska 2007 Relations between tocopherol chlorophyll and lipid

peroxides contents in shoots of Ni-treated wheat J Plant Physiol 164 364-366

33

Glick B R 2003 Phytoremediation synergistic use of plants and bacteria to clean up the

environment Biotechnology Advances 21383-393

Huang XD Y El-Alawi DM Penrose BRGlick amp BM Greenberg 2004 A multi-process

phytoremediation system for removal of polycyclic aromatic hydrocarbons from contaminated

soils Environmental Pollution 130 465-476

Kovaacutečik J B Klejdus J Kadukovaacute amp M Bačkor 2008 Physiology of Matricaria chamomilla

exposed to nickel excess Ecotoxicology and Environmental Safety doi 101016jecoenv200712013

Kuumlpper H amp PMH Kroneck 2007 Nickel in the environment and its role in the metabolism of

plants and cyanobacteria En Sigel A H Siegel amp RKO Sigel (eds) Metal Ions in Life

Sciences Vol2 Willey New York pp 31-62

McCutcheon SC Schnoor J L 2003 Phytoremediation trasformation and control of

contaminants Wiley-InterScience

Saravan VS M Madhaiyan amp M Thangaraju 2007 Solubilization of zinc compounds by the

diazotrophic plant growth promoting bacterium Gluconacetobacter diazotrophicus

Chemosphere 66 1794-1798

Sheng XF amp JX Gong 2006 Increased degradation of phenanthrene in soil by

Pseudomonas sp GF3 in the presence of wheat Soil Biology and Biochemstry 38 2587-2592

Sheng XF amp JJ Xia 2006 Imrpovement of rape (Brassica napus) plant growth and cadmium

uptake by cadmium-resistant bacteria Chemosphere 64 1036-1042

Olivares S E1989Paquete de disentildeos experimentales FAUNL Versioacuten 14 Facultad de

Agronomiacutea UANL Mariacuten NL Meacutexico

Ramiacuterez M C 2007 Participacioacuten de rizobacterias solubilizadoras de fosfato en la induccioacuten

del crecimiento y tolerancia a metales pesados en dos especies vegetales Proyecto de

titilacioacuten Laboratorio de Fisiologiacutea Vegetal del Departamento de Botaacutenica en la Escuela

Nacional de Ciencias Bioloacutegicas

Sabry SA HA Ghozlan DM Abou-Zeid 1997 Metal tolerance and antibiotic resistant

paterns of a bacterial population isolated from sea water Journal of Applied Microbiology 82

245-252

34

Tsavkelova EA S Y Klimova TA Cherdyntseva amp AI Netrusov2006 Microbial producers

of plant growth stimulators and their practical use a review Applied Biochemistry and

Microbiology 42117-126

Weisburg W G Barns S M Pelletier DA amp Lane DJ 1991 16 Ribosomal DNA Amplification

for Phulogenetic Study Journal of Bacteriology 131697-703

Wilkins DA 1978 The measurement of tolerance to edaphic factors by means of root growth

New Phytologist 80 623-633

Xu P J Zou Q Meng J Zou W Jiang amp D Liu 2008 Effects of Cd2+ on seedling growth of

garlic (Allium sativum L) and selected physiological and biochemical characters Bioresource

Technology doi 101016jbiortech200711073

Zaidi S Usmami S Singh BR amp Musarrat J 2006 Significancce of Bacillus subtilis strain SJ-

101 as a bioinoculant for concurrent plant grown promotion and nickel accumulation in Brassica

juncea Chemosphere 64 991-997

  • INSTITUTO POLITEacuteCNICO NACIONAL
    • COORDINACION GENERAL DE POSGRADO E INVESTIGACION
      • Evaluacioacuten del crecimiento y la tolerancia que confieren las rizobacterias identificadas solubilizadoras de fosfato inoculadas en las dos especies de pastos ante la presencia de metales pesados
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9

Tabla 2 Experimentos realizados con los cultivos hidropoacutenicos para los tres pastos utilizados Cyperus elegans

Experimentos Significado

S Semillas

SB Semilla + bacteria

S + Cd 001mM Semillas + Cd 001mM

S + Cd 005mM Semillas + Cd 005mM

S + Cd 01mM Semillas + Cd 01mM

SB + Cd 001mM Semillas + bacteria + Cd 001mM

SB+ Cd 005mM Semillas + bacteria + Cd 005mM

SB + Cd 01mM Semillas + bacteria + Cd 01mM

S + Ni 01mM Semillas + Ni 01mM

S + Ni 05mM Semillas + Ni 05mM

S + Ni 1mM Semillas + Ni 1mM

SB + Ni 01mM Semillas + bacteria + Ni 01mM

SB+ Ni 05mM Semillas + bacteria + Ni 05mM

SB + Ni 1mM Semillas + bacteria + Ni 1mM

S + Zn 3mM Semillas + Zn 3mM

S + Zn 4mM Semillas + Zn 4mM

S + Zn 5mM Semillas + Zn 5mM

SB + Zn 3mM Semillas + bacteria + Zn 3mM

SB+ Zn 4mM Semillas + bacteria + Zn 4mM

SB + Zn 5mM Semillas + bacteria + Zn 5mM

24 Anaacutelisis estadiacutestico de los resultados A todos los resultados obtenidos se les aplicoacute un anaacutelisis de varianza (ANOVA) y prueba de

Tukey-Kramer de Comparacioacuten Muacuteltiple empleando el paquete estadiacutestico GraphPad Instat

V203 y el paquete estadiacutestico de Disentildeos Experimentales FAUANLver14 (Olivares 1989)

3 Resultados 31 Caracterizacioacuten e identificacioacuten de las rizobacterias aisladas del suelo contaminado con hidrocarburos derivados del petroacuteleo Se presentan a continuacioacuten los resultados de la caracterizacioacuten de la cepa XIII solubilizadora

de fosfatos que se realizoacute mediante la observacioacuten de la morfologiacutea microscoacutepica por el meacutetodo

de tincioacuten de Gram y los resultados de la presencia de la actividad de las enzimas L-alanina-

aminopeptidasa y citocromooxidasa mediante el kit de diagnoacutesticos (Tabla 3)

10

Tabla 3 Caracterizacioacuten de la cepa XIII

Microorganismo

Gram Morfologiacutea

microscoacutepica

Aminopeptidasa

Oxidasa

Azospirilum sp - Bacilo + +

Escherichia coli - Bacilo corto + -

Cepa XIII

+ Bacilo con

esporas

- -

La morfologiacutea macroscoacutepica de las rizobacterias I II y III seleccionadas como productoras de

AIA se muestra en la Tabla 4

Tabla 4 Caracteriacutesticas de la morfologiacutea microscoacutepica de las rizobacterias productoras de AIA

I II y III

Caracteriacutestica Rizobacteria I Rizobacteria II Rizobacteria III

Tamantildeo (mm) 8 5 7

Forma ovalada ovoide circular

Color beige beige claro crema

Borde irregular entero crenado

Elevacioacuten plana convexa plana plana

Superficie lisa lisa lisa

Aspecto huacutemeda huacutemeda huacutemeda

Consistencia suave suave suave

Produccioacuten de pigmento no no no

Luz reflejada brillante brillante brillante

Luz transmitida opaca translucida opaca

Los resultados de la determinacioacuten de la presencia de la actividad enzimaacutetica de la L-alanina-

aminopeptidasa de las rizobacterias I II y III y las cepas control se muestran en la Tabla 5

Tabla 5 Actividad de la enzima L- alanina (Kit Biofix reg)

Aminopeptidasa Gram

Azospirilum sp + -

Escherichia coli + -

Cepa I - +

Cepa II - +

Cepa III - +

11

De la determinacioacuten de la presencia de la actividad de la enzima citocromooxidasa los

resultados se muestran en la Tabla 6

Tabla 6 Actividad de la enzima citocromooxidasa (Kit Biofix reg)

Oxidasa

Azospirilum sp +

Escherichia coli -

Cepa I -

Cepa II -

Cepa III -

Los resultados del anaacutelisis molecular mostraron que las cepas aisladas y seleccionadas de

acuerdo con la capacidad de solubilizacioacuten de fosfato y produccioacuten de AIA determinaron un

porcentaje alto de homologiacutea con cepas del geacutenero Bacillus sp para todas las cepas Los

resultados moleculares de la secuenciacioacuten del gen amplificado

32 Reactivacioacuten de las cepas seleccionadas aisladas de un suelo contaminado con hidrocarburos derivados del petroacuteleo identificacioacuten de las cepas de RPCV productoras de aacutecido indol aceacutetico (AIA) De la reactivacioacuten de una coleccioacuten de 23 cepas que se obtuvieron de un suelo contaminado

con hidrocarburos derivados de petroacuteleo las rizobacterias I II III IV VII y XII se seleccionaron

por ser cepas productoras de aacutecido indol aceacutetico

La seleccioacuten e identificacioacuten de las rizobacterias promotoras del crecimiento vegetal

productoras de aacutecido indol aceacutetico (rizobacterias I II III IV VII y XII) se realizo por meacutetodo

colorimeacutetrico y cualitativo de Salkowski

La seis cepas productoras de AIA dieron la reaccioacuten positiva en el papel Whatman

inmediatamente despueacutes de la adicioacuten del reactivo de Salkowski los halos de color rosa-rojizo

pusieron en evidencia la produccioacuten de esta auxina al observarse los halos en las posicioacuten que

teniacutean las colonias de cepas bacterianas

321 Determinacioacuten de la produccioacuten del AIA en presencia de L-triptofano de las rizobacterias I II III IV VII y XII (Campos 2007) Los resultados obtenidos de la determinacioacuten de la produccioacuten del aacutecido indol aceacutetico de las

rizobacterias I II III IV VII y XII fue muy similar para todas ellas ya que a mayor

concentracioacuten de L-triptofano mayor es la produccioacuten de AIA esto se muestra en el Graacutefico 1

12

CEPAS I II III IV VII XII

0

10

20

30

40

50

CEPA I CEPA II CEPA III CEPA IV CEPA VII CEPA XII

Experimentos

ugm

L AI

A Testigo 1mgL2mgL5mgL

Graacutefico 1 Produccioacuten de AIA de las rizobacterias productoras de AIA a diferentes

concentraciones de L-triptofano Se observa que todas las cepas tienen mayor produccioacuten de la

auxina a la concentracioacuten de 5 mgL de triptofano

Como se muestra en la Grafica 1 las rizobacterias I II y III son las mejores productoras de AIA

con 2 y 5 mgL de triptofano por lo que se seleccionaron para realizar los bioensayos con

Cynodon dactylon L y el contaminante orgaacutenico

322 Determinacioacuten de la tolerancia de las rizobacterias productoras de AIA a fenantreno La respuesta a la tolerancia de las rizobacterias productoras de aacutecido indol aceacutetico

(rizobacterias I II III IV VIIR y XII) a fenantreno fueron similares el crecimiento bacteriano fue

masivo en todas las concentraciones probadas

33 Reactivacioacuten de las cepas seleccionadas aisladas de un suelo contaminado con hidrocarburos derivados del petroacuteleo rizobacterias solubilizadoras de fosfatos Se muestran a continuacioacuten los resultados visuales de la medicioacuten cualitativa de la

solubilizacioacuten de fosfato de las rizobacterias seleccionadas en la Tabla 7 se presenta de

manera cualitativa (+ -) la capacidad de solubilizar fosfato de las cepas aisladas

13

Tabla 7 Capacidad de solubilizacioacuten de fosfato de dos fuentes inorgaacutenicas por las

rizobacterias promotoras del crecimiento vegetal

Fuente de fosfato inorgaacutenico Rizobacteria

Ca(HPO4)2 Roca Fosfoacuterica

I +++ +++

VI + +

VIIA + +

IX + +

XIII ++ ++

XXII ++++ ++++

331 Determinacioacuten de la Concentracioacuten Miacutenima Inhibitoria (CMI) a metales pesados de las rizobacterias solubilizadoras de fosfato seleccionadas Se determinoacute la CMI (Tabla 8) de las rizobacterias solubilizadoras de fosfato seleccionadas I

XIII y XXII ya que fueron las que presentaron mayor capacidad de solubilizacioacuten de fosfatos

Encontraacutendose en general un efecto en gradiente ya que hubo disminucioacuten del crecimiento

bacteriano al incrementarse la concentracioacuten del metal

Tabla 8 Determinacioacuten de la Concentracioacuten Miacutenima Inhibitoria (CMI) de Cd Ni y Zn sobre el crecimiento de las rizobacterias solubilizadoras de fosfato seleccionadas

Concentracioacuten Miacutenima Inhibitoria

Zn

Rizobacteria 01mM 05mM 1mM 2mM 3mM 4mM 5mM 10mM 15mM

I + + + + + + + ~ ~

XIII + + + + + + + ~ ~

XXII + + + + + + + ~ ~

Ni

01mM 05mM 1mM 2mM 3mM 4mm 5mM 10mM 15mM

I + + + ~ ~ ~ ~ ~ ~

XIII + + + ~ ~ ~ ~ ~ ~

XXII + + + ~ ~ ~ ~ ~ ~

Cd 01mM 02mM 03mM 04mM 05mM 1mm 5mM 10mM 15mM

I + ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~

XIII + ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~

XXII + ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~

+ Crecimiento ~ No hay crecimiento

14

332 Seleccioacuten de la rizobacteria solubilizadora de fosfato y las concentraciones de Cd Ni y Zn para los bioensayos con los pastos A las cepas seleccionadas por su respuesta ante la presencia de contaminantes se les

determinoacute su capacidad de solubilizacioacuten de fosfato de manera cualitativa (Ramiacuterez 2007)

obtenieacutendose los siguientes resultados (Figura 1)

Roca fosfoacuterica

82

64

5 526

0123456789

10

Mediosinocular

Cepa I Cepa XIII Cepa XXII

Cepas

mg

L PO

4

Fosfato monobasico de calcio

358

4346

1441368

0

10

20

30

40

50

60

Mediosinocular

Cepa I Cepa XIII Cepa XXII

Cepasm

gL

PO4

Figura 1 Cantidad de fosfato soluble en el medio de cultivo de las rizobacterias solubilizadoras

de fosfato seleccionadas crecidas en medio con 1)Roca fosfoacuterica y 2) Fosfato monobaacutesico de

calcio

La cepa seleccionada por su capacidad de solubilizar fosfato y por tener mayor velocidad de

crecimiento fue la cepa XIII

Las concentraciones de los metales para realizar los bioensayos con los pastos se muestran

en la Tabla 9 Quedando las concentraciones de Zn 3mM 4mM y 5mM que fueron los uacuteltimas

concentraciones en las cuales la bacteria no fue inhibida en su crecimiento para el caso de los

demaacutes metales se considero el mismo criterio de emplear las concentraciones para Ni de

01mM 05mM y 1mM y para Cd de 001mM 005mM y 01mM

Tabla 9 Concentraciones seleccionadas de los metales Zn Ni Cd para los bioensayos con los pastos

Concentracioacuten de los metales Zn Ni Cd

Rizobacteria

CMI Bioensayos CMI Bioensayos CMI Bioensayos

XIII 5mM 3 4 5mM 1mM 01 05 1mM 01mM 001 005 01mM

15

34 Evaluacioacuten de la promocioacuten del crecimiento vegetal de Cynodon dactylon L y la determinacioacuten de su tolerancia a fenantreno La clorosis de las plaacutentulas de Cynodon dactylon L con y sin la adicioacuten de la rizobacteria

productora de AIA crecidas en presencia de fenantreno y triptofano se describe mejor en la

Tabla 10 donde se comparan los porcentajes de la clorosis que se presentan las plaacutentulas de

Cynodon dactylon L en presencia de las tres rizobacterias I II y III respectivamente

Tabla10 Comparacioacuten de los porcentajes de clorosis observados en Cynodon dactylon L con

la adicioacuten de las rizobacterias I II y III crecidas en fenantreno y triptofano

de clorosis Cynodon

dactylon L Cynodon

dactylon L con la rizobacteria I

Cynodon dactylon L con la rizobacteria II

Cynodon dactylon L con la

rizobacteria III Medio mineral 0 0 0 0 100 mgL de Fenantreno

4519 160 3703 500

200 mgL de Fenantreno

5985 3809 4722 7959

2 mgL de Triptofano

5190 1250 4918 2121

5 mgL de Triptofano

5204 100 5836 2187

De los valores obtenidos se observa que no hubo clorosis en las plaacutentulas de Cynodon

dactylon L crecidas en medio mineral blando con las rizobacterias I II y III mientras que las

plaacutentulas que crecieron con y sin adicioacuten de eacutestas con 100 mgL de fenantreno tienen menor

porcentaje de clorosis que las que teniacutean con 200 mgL del contaminante Para los valores del

porcentaje de clorosis de las plaacutentulas crecidas con triptofano se mostraron que este es menor

en los experimentos con 2 mgL que con 5 mgL de triptofano

341 Determinacioacuten del Iacutendice de Tolerancia (IT) de las plantas de Cynodon dactylon L crecidas con fenantreno Se calculoacute el Iacutendice de Tolerancia a fenantreno y los resultados se muestran en la Tabla 11

16

Tabla 11 Comparacioacuten de los Iacutendices de tolerancia a fenantreno de las plaacutentulas de Cynodon

dactylon L inoculadas con las rizobacterias I II y III productoras de AIA

Donde T = Testigo Fen = Fenantreno Trp = Triptofano y Bac = Rizobacterias I II y Ill

Iacutendice de tolerancia (IT) Longitud Foliar Longitud Radical

Experimentos Cepa I Cepa II Cepa III Cepa I Cepa II Cepa III 100 FenT 1245 0119 0535 0691 0603 0977 200 FenT 0453 0084 0166 067 0585 078

2 trp 100 FenT 0881 0165 0406 0113 0545 0096 2 trp 200 FenT 0621 0157 0318 0096 0499 011 100 Fen BacT 0991 0119 059 0881 0603 098 200 Fen BacT 0606 0069 0268 0654 054 0813

100 Fen BacTB 0527 0091 084 1009 0766 1179 200 Fen BacTB 0323 0052 0381 075 0685 0977

100 Fen BacT100F 0796 1 1103 1275 1 1002 200 Fen BacT200F 1338 0813 1609 0997 0923 1041

El valor del Iacutendice de Tolerancia igual a 10 indica que el crecimiento de las plantas en

presencia de fenantreno con respecto al crecimiento de las plantas sin fenantreno no se

inhibioacute mientras que un valor del Iacutendice de Tolerancia igual a 01 indica que el crecimiento de

las plantas con fenantreno se inhibe en un 10 con respecto al crecimiento de las plantas sin

fenantreno

342 Determinacioacuten del de crecimiento de las plantas de Cynodon dactylon L crecidas con las rizobacterias fenantreno y triptofano Se muestran a continuacioacuten los resultados del crecimiento radical y foliar de las plantas de

Cynodon dactylon L expresado como de crecimiento obtenido bajo la presencia de

rizobacterias I II y III de triptofano 2 y 5 mgL y de fenantreno 100 y 200 mgL en la Tabla 12

35 Evaluacioacuten de la promocioacuten del crecimiento vegetal a metales pesados de Cyperus elegans en presencia de la rizobacteria XIII solubilizadora de fosfatos La evaluacioacuten del crecimiento de las plaacutentulas se realizoacute por el paraacutemetro convencional que fue

la medicioacuten de la longitud radical y del brote en presencia de la rizobacteria XIII sin y con el

metal y a continuacioacuten se muestran los resultados obtenidos (Figura 2)

17

Tabla 12 Comparacioacuten de los de crecimiento de las plantas de Cynodon dactylon L crecidas con la presencia de las rizobacterias I II y III productoras de AIA fenantreno y triptofano

de crecimiento Longitud Foliar Longitud Radical Experimentos

cepa I Cepa II Cepa III cepa I Cepa II Cepa III

BacT 1877 1308 703 872 788 872 100 FenT 1245 119 535 691 603 977 200 FenT 453 84 166 67 585 78

2 TrpT 967 1106 595 106 715 109 5 TrpT 904 619 1164 94 576 939

2 trp 100 FenT 881 165 406 113 545 96 2 trp 200 FenT 621 157 318 96 499 11 5 trp 100 FenT 621 131 369 96 443 84 5 trp 200 FenT 559 92 325 118 531 92 100 Fen BacT 991 119 59 881 603 98 200 Fen BacT 606 69 268 654 54 813

2 Trp BacT 194 1186 582 94 562 11 5 Trp BacT 151 1053 958 9 365 111

100 Fen BacT 527 91 84 1009 766 1179 200 Fen BacT 323 52 381 75 685 977 100 Fen BacT 796 100 1103 1275 100 1002 100 Fen BacT 338 813 1609 997 923 1041 2 Trp BacT 636 906 0828 107 713 132 5 Trp BacT 613 805 1362 103 463 1335 2 Trp BacT 1235 1072 0978 879 785 1006 5 Trp BacT 1272 17 0822 957 633 1181

0

1

2

3

4

5

6

7

8

Longitud radical Longitud del brote

Long

itud

(cm

)

Testigo Bacteria XIII

Figura 2 Efecto de la presencia de la rizobacteria XIII en la longitud del brote y la longitud radical de

Cyperus elegans sin la presencia de los metales

18

351 Evaluacioacuten del crecimiento de C elegans en presencia de Cadmio y la rizobacteria XIII

A continuacioacuten se presentan los resultados del crecimiento de la raiacutez y del brote de las plantas

de C elegans inoculadas con la rizobacteria XIII en presencia de Cadmio a diferentes

concentraciones (Figura 3) donde se observa que en presencia de la rizobacteria XIII se

mantiene el crecimiento en la concentracioacuten de 001mM de Cd mientras que en las

concentraciones de 005 y 01mM de Cd el crecimiento en presencia de la rizobacteria

disminuye

0

1

2

3

4

5

6

7

8

Test

igo

Bac

teria

XIII

Cd

001

mM

Bac

teria

+ C

d0

01m

M

Cd

005

M

Bac

teria

+ C

d0

05m

M

Cd

01m

M

Bac

teria

+ C

d0

1mM

Experimentos

Long

itud

(cm

)

Longitud radical Longitud del brote Figura 3 Efecto de la presencia de Cd en la longitud del brote y la longitud radical de las

plantas de Cyperus elegans inoculadas con la rizobacteria XIII solubilizadora de fosfato

352 Evaluacioacuten del crecimiento de C elegans en presencia de Zinc y la rizobacteria XIII Se presentan a continuacioacuten los resultados del crecimiento de la raiacutez y del brote de las plantas

de C elegans inoculadas con la rizobacteria XIII en presencia de Zinc a diferentes

concentraciones (Figura 4) observaacutendose que en presencia de la rizobacteria XIII se mantiene

el crecimiento en la concentracioacuten de 4mM de Zn mientras que a la concentracioacuten de 5mM de

Zn el crecimiento del brote se ve favorecido en presencia de la rizobacteria XIII

19

0

1

2

3

4

5

6

7

8

Test

igo

Bac

teria

XIII

Zn 3

mM

Bac

teria

+Zn

3m

M

Zn 4

mM

Bac

teria

+Zn

4m

M

Zn 5

mM

Bac

teria

+Zn

5m

M

Experimentos

Long

itud

(cm

)

Longitud radical Longitud del brote

Figura 4 Efecto de la presencia de Zn en la longitud del brote y la longitud radical de las

plantas de Cyperus elegans inoculadas con la rizobacteria XIII solubilizadora de fosfato

353 Evaluacioacuten del crecimiento de C elegans en presencia de Niquel y la rizobacteria XIII

Se presentan a continuacioacuten los resultados del crecimiento obtenidos de la raiacutez y del brote de

las plantas de C elegans inoculadas con la rizobacteria XIII en presencia de Niquel a diferentes

concentraciones (Figura 5) teniendo como resultado un efecto maacutes toacutexico en presencia de

este metal ya que solo se tolero una concentracioacuten observaacutendose que se mantiene el

crecimiento en la concentracioacuten de 01mM de Niquel en la parte del brote

0

1

2

3

4

5

6

7

8

Testigo Bacteria XIII Ni 01mM Bacteria + Ni 01mM

Experimentos

Long

itud

(cm

)

Longitud radical Longitud del brote

Figura 5 Efecto de la presencia de Ni en la longitud del brote y la longitud radical de las

plantas de Cyperus elegans inoculadas con la rizobacteria XIII solubilizadora de fosfato

20

354 Determinacioacuten de la tolerancia a Cd Ni y Zn de C elegans en presencia de la rizobacteria XIII Una vez obtenidos los valores de la longitud del brote y la longitud radical se determinaron los

iacutendices de tolerancia y los de crecimiento los cuales se muestran en las siguientes tablas

(Tablas 13 y 14)

Tabla 13 Iacutendices de tolerancia a Cd Zn y Ni de Cyperus elegans IT

Experimento L Longitud radical ongitud del brote Bioensayo con Cd

001mM T 1772 0701 005mM T 056 0464 01mM T 0414 0275 001mM + B T 1636 0692 005mM + B T 0509 0392 01mM + B T 0208 0212 001mM TB 0726 0549 005mM TB 0229 0363 01mM TB 0169 0216 001mM + B TB 067 0542 005mM + B TB 0208 0307 01mM + B TB 0085 0166

Bioensayo con Ni 01mM T 1158 0698 05mM T 0 0 1mM T 0 0 01mM + B T 0841 0702 05mM + B T 0 0 1mM + B T 0 0 01mM TB 0474 0547 05mM TB 0 0 1mM TB 0 0 01mM + B TB 0344 055 05mM + B TB 0 0 1mM + B TB 0 0

Bioensayo con Zn 3mM T 1458 0868 4mM T 0591 0503 5mM T 0601 034 3mM + B T 1008 0779 4mM + B T 0449 0477 5mM + B T 0512 0369 3mM + B TB 0597 068 4mM + B TB 0242 0394 5mM + B TB 0246 0266 3mM + B TB 0413 0611 4mM + B TB 0184 0374 5mM + B TB 021 0289

Donde T = Testigo B = rizobacteria XIII TB = Testigo + rizobacteria XIII

21

Tabla 14 Porcentajes de crecimiento en presencia de Cd Zn y Ni de las plantas de Cyperus

elegans

Crecimiento Experimento L Longitud radical ongitud del brote

Bioensayo con Cd 001mM T 1772 701 005mM T 56 464 01mM T 414 275 001mM + B T 1636 692 005mM + B T 509 392 01mM + B T 208 212 001mM TB 726 549 005mM TB 229 363 01mM TB 169 216 001mM + B TB 67 542 005mM + B TB 208 307 01mM + B TB 85 166

Bioensayo con Ni 01mM T 1158 698 05mM T 0 0 1mM T 0 0 01mM + B T 841 702 05mM + B T 0 0 1mM + B T 0 0 01mM TB 474 547 05mM TB 0 0 1mM TB 0 0 01mM + B TB 344 55 05mM + B TB 0 0 1mM + B TB 0 0

Bioensayo con Zn 3mM T 1458 868 4mM T 591 503 5mM T 601 34 3mM + B T 1008 779 4mM + B T 449 477 5mM + B T 512 369 3mM + B TB 597 68 4mM + B TB 242 394 5mM + B TB 246 266 3mM + B TB 413 611 4mM + B TB 284 374 5mM + B TB 21 289

Donde T = Testigo B = rizobacteria XIII TB = Testgio + rizobacteria XIII

22

6 DISCUSIOacuteN DE RESULTADOS 61 Presencia de rizobacterias productoras de AIA en el crecimiento de Cynodon dactylon L La seleccioacuten de las cepas de rizobacterias aisladas del suelo contaminado con hidrocarburos

derivados del petroacuteleo se dio en funcioacuten de la cantidad de aacutecido indol aceacutetico producido que

estuvo relacionado con la concentracioacuten de triptofano en el medio de cultivo que es el

precursor de dicha fitohormona En condiciones del crecimiento de las rizobacterias en caldo

nutritivo la produccioacuten de AIA fue mayor en la rizobacteria III (3549 microg mL) seguido de la

rizobacteria II (3374 microg mL) y la rizobacteria I (2959 microg mL)

En los bioensayos de C dactylon L con las tres cepas en general el incremento en el

crecimiento de las plantas no fue mayor al de las plantas sin bacteria no obstante esto el

incremento en el crecimiento radical fue mayor en las plantas inoculadas con la rizobacteria II y

el crecimiento foliar se dio en mayor proporcioacuten bajo la presencia de la rizobacteria I

En esta comparacioacuten del crecimiento promovido por las cepas productoras de AIA la

rizobacteria III no presento un efecto promontorio del desarrollo en esta especie no obstante la

que produjo mas AIA in vitro En este ultimo punto cabe mencionar que en este caso no se

tuvo la adicioacuten de triptofano en el medio

611 Presencia de rizobacterias productoras de AIA y triptofano en el crecimiento de Cynodon dactylon L

En los bioensayos de C dactylon L con la adicioacuten de triptofano se mostroacute que la especie en

presencia del aminoaacutecido en cuanto al crecimiento radical no mostroacute un desarrollo mayor en las

plantas en la concentracioacuten de 2 y 5 mgL con respecto a las plantas sin triptofano no obstante

la respuesta en algunas de las plantas de dichos tratamientos en los ensayos con las

rizobacterias II y III si mostraron un incremento en la longitud radical esto pudo deberse a la

respuesta intriacutenseca de las especies de acuerdo con la seleccioacuten de las semillas empleadas

que de cualquier manera el tamantildeo radical alcanzado no fue significativo con respecto a las

plantas testigo

El crecimiento foliar de las plantas de C dactylon L bajo la presencia de triptofano a las

concentraciones de 2 y 5mg L tambieacuten no resulto mayor a las plantas sin triptofano La

inoculacioacuten de las semillas con las rizobacterias I II y III y la adicioacuten de triptofano en los

bioensayos dio como resultado que la presencia de triptofano como precursor de AIA diera

como respuesta un incremento en el crecimiento radical de las plantas inoculadas con la

rizobacteria III con la concentracioacuten de triptofano 5mg L y con la rizobacteria II con triptofano a

las concentraciones de 2 y 5mgL En cuanto al crecimiento foliar este se promovioacute bajo la

presencia de la rizobacteria III y la rizobacteria II tambieacuten con la concentracioacuten de triptofano de

5mg L

Ambos casos coinciden con la promocioacuten del crecimiento radical y foliar por las rizobacterias I

y II que se potencioacute con la presencia de triptofano a la concentracioacuten de 5mgL no obstante

23

que la respuesta con la rizobacteria III no fue evidente con su sola presencia el incremento en

la longitud radical y foliar fue mucho mayor que las plantas testigo cuando la concentracioacuten de

triptofano en el medio fue de 5mgL lo que favorecioacute la siacutentesis del AIA y que trajo como

consecuencia el incremento en el crecimiento de las plantas Tsavkelova et al (2005)

mencionan que este tipo de auxinas ademaacutes de estimular el crecimiento vegetal tambieacuten

estimulan el desarrollo de las poblaciones microbianas

De acuerdo con Baranzani et al (1999) el triptofano puede ser considerado como un inhibidor

del desarrollo vegetal si este se encuentra en altas concentraciones es por ello que la

respuesta ante las concentraciones de 2 y 5mgL para la planta inhibieron el desarrollo de C

dactylon L lo que se corrobora con el porcentaje de clorosis medido en las plantas sometidas

a estos tratamientos 5190 para la concentracioacuten de 2mgL y de 5204 para la

concentracioacuten de 5mgL de triptofano

612 Presencia de rizobacterias productoras de AIA y fenantreno en el crecimiento de Cynodon dactylon L

La presencia de fenantreno sobre las plantas de C dactylon L mostroacute que el crecimiento

radical de eacutestas no disminuyoacute a las concentraciones de 100 y 200mgL mientras que el

desarrollo foliar si se vio alterado en ambas concentraciones del contaminante lo que se

corroboroacute con los porcentajes medidos de clorosis 4519 en la concentracioacuten de 100mg L y

de 5985 en la de 200 mg L de fenantreno

Se ha mencionado que en algunas especies la presencia de fenantreno se ha considerado

como un anaacutelogo de algunas fitohormonas por su estructura en especial de giberelinas en

este caso de C dactylon L este mantenimiento del desarrollo radical pudiera estar

relacionado con este reconocimiento de la estructura quiacutemica del contaminante para dar dicha

respuesta de crecimiento ante la presencia de eacuteste

La inoculacioacuten de las rizobacterias tolerantes a fenantreno y la presencia del contaminante en

dos concentraciones mostroacute que las rizobacterias I y III promovieron el crecimiento radical de

esta especie bajo las dos concentraciones de fenantreno con una diferencia entre ellas muy

poco significativa mientras que el crecimiento radical de las plantas inoculadas con la

rizobacteria II a las dos concentraciones de fenantreno de manera muy significativa

comparada con las plantas testigo no asiacute el crecimiento foliar con esta rizobacteria fue mayor

comparado con la respuesta dada con las rizobacterias I y III pero menor a las plantas testigo

De lo anterior la presencia de las rizobacterias I II y III promovieron el crecimiento de las

plantas de C dactylon L y la tolerancia de estas a fenantreno lo que podriacutea estar asociado con

un efecto sineacutergico entre la planta y las bacterias (Sheng amp Gong 2006 Glick 2003) que

favoreciera su desarrollo ante la presencia del contaminante y aunque no se haya evaluado

quizaacute tambieacuten el favorecer la degradacioacuten de eacuteste en el medio (Huang et al 2004)

24

62 Presencia de la rizobacteria XIII sobre el crecimiento de C elegans La eleccioacuten de esta rizobacteria solubilizadora de fosfatos que se empleo para la inoculacioacuten de

semillas de C elegans y su bioensayo mostroacute que esta cepa promovioacute el crecimiento tanto

radical como foliar de las plantas Lo que evidencioacute la relacioacuten sineacutergica entre esta bacteria y la

especie vegetal considerada para estos bioensayos cabe mencionar tambieacuten que esta especie

proviene de un suelo contaminado con hidrocarburos derivados del petroacuteleo

621 Presencia de la rizobacteria XIII sobre el crecimiento de C elegans expuesta a Cadmio

El cadmio (Cd) es considerado un metal pesado que se libera al ambiente como resultado de

una gran variedad de actividades antropoceacutentricas No obstante que no es un elemento

esencial para las plantas este metal se absorbe por las raiacuteces y se transloca a las hojas en

muchas especies Por lo que altas concentraciones de eacuteste ocasionan toxicidad en las plantas

Generalmente causa dantildeos en las hojas produciendo clorosis y enrollamiento de las mismas

asiacute como tambieacuten una disminucioacuten en el crecimiento de las raiacuteces y el brote (Xu et al 2008)

La respuesta de C elegans ante la presencia de cadmio resultoacute muy poco tolerante a las

concentraciones de Cd empleadas en este caso el efecto fue inhibitorio a medida que se

incremento la concentracioacuten del metal con respecto a las plantas testigo sin metal

La presencia de la rizobacteria XIII sobre el crecimiento de las plantas de C elegans y cadmio

mostraron que esta cepa tolerante a las concentraciones de Cd probadas no mostroacute una

diferencia significativa tanto del crecimiento radical como del brote de las plantas con y sin

cadmio esto es que no hay un efecto promotor o protector aparente de esta cepa a la planta

ante la presencia del metal caso que no es comparable con otros que se reportan en la

literatura donde algunas bacterias promueven el crecimiento en otras especies vegetales como

Brassica juncea L y Brassica napus ante la presencia de cadmio (Sheng amp Xia 2006 Belimov

et al 2005)

622 Presencia de la rizobacteria XIII sobre el crecimiento de C elegans expuesta a

Zinc El Zinc es considerado como un micronutriente esencial para el crecimiento de las plantas ya

que es un constituyente vital de varias enzimas metaboacutelicas y su baja movilidad al translocarse

dentro de ellas sugiere la necesidad de este como una fuente constante de zinc para el oacuteptimo

desarrollo de las mismas (Saravan et al 2007)

El zinc se adiciona a las plantas a traveacutes de fertilizantes como sulfato de zinc que en los suelos

puede transformarse a formas insolubles dependiendo de las condiciones edaacuteficas de los

mismos Por ello se menciona que la solubilizacioacuten del zinc por microorganismos es un

proceso de suma importancia para el aporte a las plantas de este micronutriente (Di Simine et

al 1998 Fasim et al 2002)

25

La respuesta de C elegans ante la presencia de zinc mostroacute que tambieacuten en este caso al igual

que con cadmio el crecimiento tanto radical como foliar disminuyoacute a medida que se incrementoacute

la concentracioacuten de zinc en los bioensayos

Por lo que esta especie vegetal tampoco tolera estas concentraciones de zinc en el medio lo

que evidencia que un exceso del micronutriente ocasiona dantildeos en el desarrollo de eacutesta

Aquiacute tambieacuten la presencia de la rizobacteria XIII no causa un incremento en el desarrollo de

las plantas de C elegans expuestas a zinc ya que el crecimiento radical y foliar en general no

es diferente en forma significativa al obtenido por las plantas expuestas a zinc a las

concentraciones probadas de 3 4 y 5mM concentraciones a las que la rizobacteria XIII es

tolerante

Aquiacute se presenta al igual que con cadmio el mantenimiento en el crecimiento de las plantas de

C elegans atenuando el efecto de las concentraciones de ambos mentales a las cuales fueron

expuestas

623 Presencia de la rizobacteria XIII sobre el crecimiento de C elegans expuesta a Niquel

El niquel tambieacuten es considerado como un micronutriente esencial aunque hay quienes lo

consideran como un ultramicronutriente que se encuentra como centro activo de la ureasa y

como cofactor de una isoforma de una superoxido dismutasa (Kuumlpper amp Kroneck 2007) Dado

su muy bajo contenido de este metal en plantas la deficiencia de eacuteste es rara comparada con

el exceso causado por su presencia en suelos contaminados por metales pesados producto de

la actividad industrial

El exceso de niquel en el ambiente ocasiona un decremento en el contenido de clorofila

(Gajewska amp Sklodowska 2007) y en el crecimiento de las plantas (Boominanthan amp Doran

2002 Kovaacutečik et al 2008)

En C elegans de las concentraciones probadas de este metal el crecimiento solamente se dio

en la concentracioacuten mas baja la de 01mM las otras concentraciones seleccionadas para las

pruebas que mostraron ser las que toleroacute la rizobacteria XIII no fueron adecuadas para la

planta auacuten con la presencia de la rizobacteria De estos resultados se tiene que C elegans a

la uacutenica concentracioacuten en la que dio respuesta no presentoacute una inhibicioacuten del crecimiento

radical mientras que el crecimiento del brote si fue menor comparado con las plantas testigo

La presencia de la rizobacteria XIII no mostroacute un efecto de promocioacuten del crecimiento radical en

el experimento con 001mM de niquel comparado con el experimento de niacutequel solo y tambieacuten

no significativo en el crecimiento del brote con la presencia de la rizobacteria La concentracioacuten

de niacutequel probada aquiacute para C elegans y la inoculacioacuten de sus semillas con la rizobacteria XIII

no evidencioacute una promocioacuten de crecimiento notable quizaacute al igual que los otros dos metales

manteniendo el desarrollo de las plantas pero no su incremento como sucedioacute en lo reportado

por Burd et al (1998) con Brassica campestris y Lycopersicon esculentum y la bacteria

Kluyvera ascorbata y por Zaidi et al (2006) con Brassica juncea y la bacteria Bacillus subtilis

cepa SJ-101

26

7 CONCLUSIONES

Las rizobacterias I II y III productoras de AIA y tolerantes a fenantreno promovieron el

crecimiento radical y foliar de las plantas de Cynodon dactylon L en particular al crecer en

presencia de triptofano a la concentracioacuten de 5mgL e inoculadas con las rizobacterias I II y III

se promovioacute el crecimiento de eacutesta gramiacutenea

En el caso de la rizobacteria XIII solubilizadora de fosfato y tolerante a cadmio niacutequel y zinc

eacutesta promovioacute el crecimiento radical y foliar de las plantas de Cyperus elegans

Las plantas de Cyperus elegans crecidas en presencia de los metales cadmio niquel y zinc e

inoculadas con la rizobacteria XIII no mostraron una promocioacuten significativa del crecimiento de

eacutesta cyperaacutecea lo que sugiere que la respuesta ante la presencia de los metales estaacute

relacionada estrechamente tanto con la dosis y el tiempo de exposicioacuten de las plantas a los

contaminantes asiacute como con la tolerancia intriacutenseca de las especies vegetales

Finalmente la presencia de las rizobacterias I II y III promovieron el crecimiento de las plantas

de Cynodon dactylon L y la tolerancia de estas a fenantreno y para el caso de la presencia de

las rizobacteria XIII se mantuvo el crecimiento de las plantas de Cyperus elegans y la tolerancia

de eacutestas a los metales pesados probados lo que podriacutea estar asociado con un efecto sineacutergico

entre las plantas y la bacterias ante la presencia de los contaminantes

27

8 METAS El siguiente cronograma de avances muestra los avances reales alcanzados para cada meta durante el periacuteodo establecido que se reporta 81 CALENDARIO DE ACTIVIDADES (valoracioacuten de metas y su duracioacuten)

Programacioacuten de Actividades de Investigacioacuten Enero - Diciembre 2008

Nuacutemero de meta

Valor de cada

meta

Descripcioacuten de las actividades para cada meta

Ener

o

Febr

ero

Mar

zo

Abr

il

May

o

Juni

o

Julio

Ago

sto

Sept

iem

bre

Oct

ubre

Nov

iem

bre

Dic

iem

bre

1

15

Mantenimiento de las cepas bacterianas aisladas su identificacioacuten molecular y determinacioacuten de su tolerancia a metales pesados y a un contaminante orgaacutenico

X

X

X

2

15

Evaluacioacuten de la produccioacuten de aacutecido indol aceacutetico asiacute como tambieacuten su capacidad de solubilizacioacuten de fosfato inorgaacutenico de las cepas bacterianas seleccionadas

X

X

X

3

30

Evaluacioacuten del crecimiento y la tolerancia que confieren las rizobacterias identificadas productoras de auxinas inoculadas en las dos especies de pastos ante la presencia de un hidrocarburo policiacuteclico aromaacutetico como el fenantreno

X

X

X

X

X

4

30

Evaluacioacuten del crecimiento y la tolerancia que confieren las rizobacterias identificadas solubilizadoras de fosfato inoculadas en las dos especies de pastos ante la presencia de metales pesados

X

X

X

X

X

5

10

Anaacutelisis y comparacioacuten de los resultados obtenidos y concluir con estos bioensayos si la inoculacioacuten con este tipo de rizobacterias promotoras de crecimiento vegetal confirieron proteccioacuten a las especies de pastos seleccionadas y si son recomendables para su posible aplicacioacuten en procesos de fitoremediacioacuten

X

X

X

Porcentaje total de avance en el periacuteodo reportado Enero ndash Diciembre del 2008 100

9 IMPACTO DE LA INVESTIGACIOacuteN DESARROLLADA

Los resultados obtenidos en esta investigacioacuten a nivel baacutesico continuacutean siendo importantes para

el conocimiento del manejo de especies silvestres endeacutemicas como herramientas para la remocioacuten

de contaminantes orgaacutenicos seguacuten su potencial

Esta etapa de la investigacioacuten (periacuteodo 2008) se realizoacute ahora la investigacioacuten con enfoque entre

la relacioacuten planta-microorganismo que de manera muy clara y concreta evidencioacute la importancia de

estos manejos en su conjunto para ayudar a favorecer el crecimiento y la tolerancia de las

especies vegetales ante la presencia de contaminantes sean inorgaacutenicos u orgaacutenicos Se continuacutea

con el anaacutelisis de los resultados obtenidos de esta etapa para complementar la informacioacuten

obtenida y continuar con el anaacutelisis de un mayor espectro de especies vegetales y de la naturaleza

de las rizobacterias que se asocien a eacutestas que permitan el conocimiento de mecanismos baacutesicos

asociados con la fitoremediacioacuten y las respuestas fisioloacutegicas de las plantas ante los

contaminantes La caracterizacioacuten o aislamiento de este grupo de rizobacterias representa una

ventaja considerable en los procesos de remocioacuten de contaminantes inorgaacutenicos debido al doble

papel que estariacutean desempentildeando como promotoras de crecimiento vegetal e induciendo la

tolerancia a metales pesados en este tipo de especies

2910 FORMACIOacuteN DE RECURSOS HUMANOS Y SUBPRODUCTOS OBTENIDOS DEL PROYECTO DE INVESTIGACIOacuteN Se anota a continuacioacuten la relacioacuten de los subproductos obtenidos del Proyecto de Investigacioacuten

durante el periacuteodo de Enero-Diciembre 2008

Clave del subproducto Descripcioacuten Documento que avala

22 Formacioacuten de Recursos Humanos

23 Servicio Social Alumnos dentro del Programa PROGRAMAS DE EDUCACION PARA LA ENCB Nuacutemero de Registro de Servicio Social 02 690a 8668 y dentro del Proyecto de Investigacioacuten ldquoEstudio de rizobacterias promotoras del crecimiento vegetal y su participacioacuten como fitoprotectoras en presencia de contaminantes orgaacutenicos e inorgaacutenicosrdquo alumnas Labra Cardoacuten Daniela Ramiacuterez Meacutendez Cinthya

Rojas Contreras Adriana

Constancia de Asesoriacutea de

Servicio Social emitida por el

Jefe del Departamento de

Servicio Social y Prestaciones

del IPN

De la alumna Labra Cardoacuten Daniela cuyo Tiacutetulo de la Tesis es ldquoDeterminacioacuten del efecto de la presencia de bacterias promotoras del crecimiento vegetal sobre el desarrollo de dos especies de cyperaacuteceas y la tolerancia de estas a metales pesadosrdquo

Registro de Tesis de la alumna

24Tesis Profesional

De la alumna Rojas Contreras Adriana cuyo Tiacutetulo de la Tesis es ldquoPromocioacuten del crecimiento vegetal de dos especies de cyperaacuteceas por rizobacterias productoras de fitohormonas e induccioacuten de tolerancia a hidrocarburos aromaacuteticos policiacuteclicos (PAHrsquos) un posible mecanismo asociado para la fitoremediacioacutenrdquo

Registro de Tesis de la alumna

30

Clave del subproducto Descripcioacuten Documento que avala

3 Difusioacuten de la Investigacioacuten

-Rojas-Contreras A Guerrero-Zuacutentildeiga LA Rodriacuteguez- Dorantes A Fito-tolerancia a fenantreno en presencia de triptofano 3deg Congreso de Ecotoxicologiacutea y Quiacutemica Ambiental (AMEQA) Facultad de Ciencias UNAM Meacutexico DF Abril 2008

-Labra-Cardoacuten D Guerrero-Zuacutentildeiga LA Rodriacuteguez-Dorantes Evaluacioacuten de la fito-tolerancia de dos especies a metales pesados 3deg Congreso de Ecotoxicologiacutea y Quiacutemica Ambiental (AMEQA) Facultad de Ciencias UNAM Meacutexico DF Abril 2008

Resumen de la memoria y constancia

de participacioacuten

Nacional

-Campos Gutieacuterrez Adriana Rodriacuteguez Dorantes Angeacutelica Guerrero Zuacutentildeiga Angeacutelica y Montes Villafaacuten Silvano Efecto de la produccion de acido indolacetico de tres rizobacterias aisladas de un suelo contaminado con hidrocarburos derivados del petroacuteleo sobre la germinacioacuten de Lens esculenta XXXVI Congreso Nacional de Microbiologiacutea Morelia Michoacaacuten Junio 2008

-Labra Cardoacuten Daniela Guerrero Zuacutentildeiga Angeacutelica Rodriacuteguez Dorantes Angeacutelica y Montes Villafaacuten Silvano Evaluacioacuten de la tolerancia a metales pesados de Cyperus elegans inoculada con una rizobacteria solubilizadora de fosfato XXXVI Congreso Nacional de Microbiologiacutea Morelia Michoacaacuten Junio 2008

-Rojas Contreras Adriana Guerrero Zuacutentildeiga Angeacutelica Rodriacuteguez Dorantes Angeacutelica y Montes Villafaacuten Silvano Evaluacioacuten del crecimiento y la tolerancia a fenantreno de plantas de Cynodon dactylon inoculadas con tres rizobacterias aisladas de un suelo contaminado con hidrocarburos derivados del petroacuteleo XXXVI Congreso Nacional de Microbiologiacutea Morelia Michoacaacuten Junio 2008

Resumen de la memoria y constancia

de participacioacuten

Internacional

-Rodriacuteguez-Dorantes Angeacutelica Labra-Cardoacuten Daniela Guerrero-Zuacutentildeiga Angeacutelica Montes-Villafaacuten Silvano Growth response and tolerance to heavy metals of two swamp species inoculated with a plant

growth-promoting rhizobacteria Third International Meeting on Environmental

Carta de aceptacioacuten

y constancia de participacioacuten

31

Biotechnology and Engineering Palma de Mallorca Espantildea Septiembre del 2008

-Guerrero-Zuacutentildeiga A Rojas-Contreras A Rodriacuteguez-Dorantes A Montes-Villafaacuten S Efect of two phytohormone producer rhizobacteria on the bermuda grass growth response and tolerance to phenanthrene Third International Meeting on Environmental Biotechnology and Engineering Palma de Mallorca Espantildea Septiembre del 2008

32

11 Bibliografiacutea consultada Abou-Shanab RA Ghozlan H Ghanem K amp Noawad H 2005 Behavior of bacterial

populations isolated from rhizosphere of Diplachne fusca dominant in industrial sites World

Journal of Microbiology amp Biotechnology 21 1095-1101

Almerich A L 2008 Introduccioacuten a las cespitosas 2008 Disponible en

httpwwwnavarromontescommanualaspxman=22

Baath E 1989 Effects of heavy metals in soil on microbial processes and population Water Air

Soil Pollut 47 375-379

Baranzani O amp JI Friedman1999 Is IAA the major root growth factor secreted from plant

growth-mediating bacteria Journal of Chemical Ecology 252397-2406

Belimov AA N Hontzeas VISafronova SV Demchinskaya G Piluzza S Bullitta amp BR

Glick 2005 Cadmiumndashtolerant plant growth-promoting bacteria associated with the roots of

Indian mustard (Brassica juncea L Czern) Soil Biology and Biochemistry 37 241-250

Boominathan R amp PM Doran 2002 Ni-induced oxidative stress in roots of the Ni

hyperaccumulator Allisum bertolonii New Phytol 156 205-215

Burd GI DG Dixon amp BR Glick 1998 A plant growth-promoting bacterium that decreases

nickel toxicity in seedlings Applied and Environmental Microbiology 64 3663-3668

Campos G A Guerrero Z A Rodriacuteguez D A Montes V S 2007 Evaluacioacuten de la

produccioacuten de aacutecido indol aceacutetico de rizobacterias aisladas de un suelo contaminado con

hidrocarburos derivaos del petroacuteleo y su aplicacioacuten en fitoremediacioacuten 2ordm taller Internacional de

Biotecnologiacutea y 2ordm Encuentro Internacional de Energiacuteas Alternativas Pachuca Hidalgo Meacutexico

Di Simine CD JA Sayer amp GM Gadd 1998 Solubilization of zinc phosphate by a strain of

Pseudomonas fluorescens isolated from a forest soil Biol Fertil Soils 28 87-94

Fasim F H Ahmed R Parsons amp GM Gadd 2002 Solubilization of zinc salts by a bacterium

isolated from the air environment of a tannery FEMS Microbiol Lett 213 1-6

Gajewska E amp M Sklodowska 2007 Relations between tocopherol chlorophyll and lipid

peroxides contents in shoots of Ni-treated wheat J Plant Physiol 164 364-366

33

Glick B R 2003 Phytoremediation synergistic use of plants and bacteria to clean up the

environment Biotechnology Advances 21383-393

Huang XD Y El-Alawi DM Penrose BRGlick amp BM Greenberg 2004 A multi-process

phytoremediation system for removal of polycyclic aromatic hydrocarbons from contaminated

soils Environmental Pollution 130 465-476

Kovaacutečik J B Klejdus J Kadukovaacute amp M Bačkor 2008 Physiology of Matricaria chamomilla

exposed to nickel excess Ecotoxicology and Environmental Safety doi 101016jecoenv200712013

Kuumlpper H amp PMH Kroneck 2007 Nickel in the environment and its role in the metabolism of

plants and cyanobacteria En Sigel A H Siegel amp RKO Sigel (eds) Metal Ions in Life

Sciences Vol2 Willey New York pp 31-62

McCutcheon SC Schnoor J L 2003 Phytoremediation trasformation and control of

contaminants Wiley-InterScience

Saravan VS M Madhaiyan amp M Thangaraju 2007 Solubilization of zinc compounds by the

diazotrophic plant growth promoting bacterium Gluconacetobacter diazotrophicus

Chemosphere 66 1794-1798

Sheng XF amp JX Gong 2006 Increased degradation of phenanthrene in soil by

Pseudomonas sp GF3 in the presence of wheat Soil Biology and Biochemstry 38 2587-2592

Sheng XF amp JJ Xia 2006 Imrpovement of rape (Brassica napus) plant growth and cadmium

uptake by cadmium-resistant bacteria Chemosphere 64 1036-1042

Olivares S E1989Paquete de disentildeos experimentales FAUNL Versioacuten 14 Facultad de

Agronomiacutea UANL Mariacuten NL Meacutexico

Ramiacuterez M C 2007 Participacioacuten de rizobacterias solubilizadoras de fosfato en la induccioacuten

del crecimiento y tolerancia a metales pesados en dos especies vegetales Proyecto de

titilacioacuten Laboratorio de Fisiologiacutea Vegetal del Departamento de Botaacutenica en la Escuela

Nacional de Ciencias Bioloacutegicas

Sabry SA HA Ghozlan DM Abou-Zeid 1997 Metal tolerance and antibiotic resistant

paterns of a bacterial population isolated from sea water Journal of Applied Microbiology 82

245-252

34

Tsavkelova EA S Y Klimova TA Cherdyntseva amp AI Netrusov2006 Microbial producers

of plant growth stimulators and their practical use a review Applied Biochemistry and

Microbiology 42117-126

Weisburg W G Barns S M Pelletier DA amp Lane DJ 1991 16 Ribosomal DNA Amplification

for Phulogenetic Study Journal of Bacteriology 131697-703

Wilkins DA 1978 The measurement of tolerance to edaphic factors by means of root growth

New Phytologist 80 623-633

Xu P J Zou Q Meng J Zou W Jiang amp D Liu 2008 Effects of Cd2+ on seedling growth of

garlic (Allium sativum L) and selected physiological and biochemical characters Bioresource

Technology doi 101016jbiortech200711073

Zaidi S Usmami S Singh BR amp Musarrat J 2006 Significancce of Bacillus subtilis strain SJ-

101 as a bioinoculant for concurrent plant grown promotion and nickel accumulation in Brassica

juncea Chemosphere 64 991-997

  • INSTITUTO POLITEacuteCNICO NACIONAL
    • COORDINACION GENERAL DE POSGRADO E INVESTIGACION
      • Evaluacioacuten del crecimiento y la tolerancia que confieren las rizobacterias identificadas solubilizadoras de fosfato inoculadas en las dos especies de pastos ante la presencia de metales pesados
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10

Tabla 3 Caracterizacioacuten de la cepa XIII

Microorganismo

Gram Morfologiacutea

microscoacutepica

Aminopeptidasa

Oxidasa

Azospirilum sp - Bacilo + +

Escherichia coli - Bacilo corto + -

Cepa XIII

+ Bacilo con

esporas

- -

La morfologiacutea macroscoacutepica de las rizobacterias I II y III seleccionadas como productoras de

AIA se muestra en la Tabla 4

Tabla 4 Caracteriacutesticas de la morfologiacutea microscoacutepica de las rizobacterias productoras de AIA

I II y III

Caracteriacutestica Rizobacteria I Rizobacteria II Rizobacteria III

Tamantildeo (mm) 8 5 7

Forma ovalada ovoide circular

Color beige beige claro crema

Borde irregular entero crenado

Elevacioacuten plana convexa plana plana

Superficie lisa lisa lisa

Aspecto huacutemeda huacutemeda huacutemeda

Consistencia suave suave suave

Produccioacuten de pigmento no no no

Luz reflejada brillante brillante brillante

Luz transmitida opaca translucida opaca

Los resultados de la determinacioacuten de la presencia de la actividad enzimaacutetica de la L-alanina-

aminopeptidasa de las rizobacterias I II y III y las cepas control se muestran en la Tabla 5

Tabla 5 Actividad de la enzima L- alanina (Kit Biofix reg)

Aminopeptidasa Gram

Azospirilum sp + -

Escherichia coli + -

Cepa I - +

Cepa II - +

Cepa III - +

11

De la determinacioacuten de la presencia de la actividad de la enzima citocromooxidasa los

resultados se muestran en la Tabla 6

Tabla 6 Actividad de la enzima citocromooxidasa (Kit Biofix reg)

Oxidasa

Azospirilum sp +

Escherichia coli -

Cepa I -

Cepa II -

Cepa III -

Los resultados del anaacutelisis molecular mostraron que las cepas aisladas y seleccionadas de

acuerdo con la capacidad de solubilizacioacuten de fosfato y produccioacuten de AIA determinaron un

porcentaje alto de homologiacutea con cepas del geacutenero Bacillus sp para todas las cepas Los

resultados moleculares de la secuenciacioacuten del gen amplificado

32 Reactivacioacuten de las cepas seleccionadas aisladas de un suelo contaminado con hidrocarburos derivados del petroacuteleo identificacioacuten de las cepas de RPCV productoras de aacutecido indol aceacutetico (AIA) De la reactivacioacuten de una coleccioacuten de 23 cepas que se obtuvieron de un suelo contaminado

con hidrocarburos derivados de petroacuteleo las rizobacterias I II III IV VII y XII se seleccionaron

por ser cepas productoras de aacutecido indol aceacutetico

La seleccioacuten e identificacioacuten de las rizobacterias promotoras del crecimiento vegetal

productoras de aacutecido indol aceacutetico (rizobacterias I II III IV VII y XII) se realizo por meacutetodo

colorimeacutetrico y cualitativo de Salkowski

La seis cepas productoras de AIA dieron la reaccioacuten positiva en el papel Whatman

inmediatamente despueacutes de la adicioacuten del reactivo de Salkowski los halos de color rosa-rojizo

pusieron en evidencia la produccioacuten de esta auxina al observarse los halos en las posicioacuten que

teniacutean las colonias de cepas bacterianas

321 Determinacioacuten de la produccioacuten del AIA en presencia de L-triptofano de las rizobacterias I II III IV VII y XII (Campos 2007) Los resultados obtenidos de la determinacioacuten de la produccioacuten del aacutecido indol aceacutetico de las

rizobacterias I II III IV VII y XII fue muy similar para todas ellas ya que a mayor

concentracioacuten de L-triptofano mayor es la produccioacuten de AIA esto se muestra en el Graacutefico 1

12

CEPAS I II III IV VII XII

0

10

20

30

40

50

CEPA I CEPA II CEPA III CEPA IV CEPA VII CEPA XII

Experimentos

ugm

L AI

A Testigo 1mgL2mgL5mgL

Graacutefico 1 Produccioacuten de AIA de las rizobacterias productoras de AIA a diferentes

concentraciones de L-triptofano Se observa que todas las cepas tienen mayor produccioacuten de la

auxina a la concentracioacuten de 5 mgL de triptofano

Como se muestra en la Grafica 1 las rizobacterias I II y III son las mejores productoras de AIA

con 2 y 5 mgL de triptofano por lo que se seleccionaron para realizar los bioensayos con

Cynodon dactylon L y el contaminante orgaacutenico

322 Determinacioacuten de la tolerancia de las rizobacterias productoras de AIA a fenantreno La respuesta a la tolerancia de las rizobacterias productoras de aacutecido indol aceacutetico

(rizobacterias I II III IV VIIR y XII) a fenantreno fueron similares el crecimiento bacteriano fue

masivo en todas las concentraciones probadas

33 Reactivacioacuten de las cepas seleccionadas aisladas de un suelo contaminado con hidrocarburos derivados del petroacuteleo rizobacterias solubilizadoras de fosfatos Se muestran a continuacioacuten los resultados visuales de la medicioacuten cualitativa de la

solubilizacioacuten de fosfato de las rizobacterias seleccionadas en la Tabla 7 se presenta de

manera cualitativa (+ -) la capacidad de solubilizar fosfato de las cepas aisladas

13

Tabla 7 Capacidad de solubilizacioacuten de fosfato de dos fuentes inorgaacutenicas por las

rizobacterias promotoras del crecimiento vegetal

Fuente de fosfato inorgaacutenico Rizobacteria

Ca(HPO4)2 Roca Fosfoacuterica

I +++ +++

VI + +

VIIA + +

IX + +

XIII ++ ++

XXII ++++ ++++

331 Determinacioacuten de la Concentracioacuten Miacutenima Inhibitoria (CMI) a metales pesados de las rizobacterias solubilizadoras de fosfato seleccionadas Se determinoacute la CMI (Tabla 8) de las rizobacterias solubilizadoras de fosfato seleccionadas I

XIII y XXII ya que fueron las que presentaron mayor capacidad de solubilizacioacuten de fosfatos

Encontraacutendose en general un efecto en gradiente ya que hubo disminucioacuten del crecimiento

bacteriano al incrementarse la concentracioacuten del metal

Tabla 8 Determinacioacuten de la Concentracioacuten Miacutenima Inhibitoria (CMI) de Cd Ni y Zn sobre el crecimiento de las rizobacterias solubilizadoras de fosfato seleccionadas

Concentracioacuten Miacutenima Inhibitoria

Zn

Rizobacteria 01mM 05mM 1mM 2mM 3mM 4mM 5mM 10mM 15mM

I + + + + + + + ~ ~

XIII + + + + + + + ~ ~

XXII + + + + + + + ~ ~

Ni

01mM 05mM 1mM 2mM 3mM 4mm 5mM 10mM 15mM

I + + + ~ ~ ~ ~ ~ ~

XIII + + + ~ ~ ~ ~ ~ ~

XXII + + + ~ ~ ~ ~ ~ ~

Cd 01mM 02mM 03mM 04mM 05mM 1mm 5mM 10mM 15mM

I + ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~

XIII + ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~

XXII + ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~

+ Crecimiento ~ No hay crecimiento

14

332 Seleccioacuten de la rizobacteria solubilizadora de fosfato y las concentraciones de Cd Ni y Zn para los bioensayos con los pastos A las cepas seleccionadas por su respuesta ante la presencia de contaminantes se les

determinoacute su capacidad de solubilizacioacuten de fosfato de manera cualitativa (Ramiacuterez 2007)

obtenieacutendose los siguientes resultados (Figura 1)

Roca fosfoacuterica

82

64

5 526

0123456789

10

Mediosinocular

Cepa I Cepa XIII Cepa XXII

Cepas

mg

L PO

4

Fosfato monobasico de calcio

358

4346

1441368

0

10

20

30

40

50

60

Mediosinocular

Cepa I Cepa XIII Cepa XXII

Cepasm

gL

PO4

Figura 1 Cantidad de fosfato soluble en el medio de cultivo de las rizobacterias solubilizadoras

de fosfato seleccionadas crecidas en medio con 1)Roca fosfoacuterica y 2) Fosfato monobaacutesico de

calcio

La cepa seleccionada por su capacidad de solubilizar fosfato y por tener mayor velocidad de

crecimiento fue la cepa XIII

Las concentraciones de los metales para realizar los bioensayos con los pastos se muestran

en la Tabla 9 Quedando las concentraciones de Zn 3mM 4mM y 5mM que fueron los uacuteltimas

concentraciones en las cuales la bacteria no fue inhibida en su crecimiento para el caso de los

demaacutes metales se considero el mismo criterio de emplear las concentraciones para Ni de

01mM 05mM y 1mM y para Cd de 001mM 005mM y 01mM

Tabla 9 Concentraciones seleccionadas de los metales Zn Ni Cd para los bioensayos con los pastos

Concentracioacuten de los metales Zn Ni Cd

Rizobacteria

CMI Bioensayos CMI Bioensayos CMI Bioensayos

XIII 5mM 3 4 5mM 1mM 01 05 1mM 01mM 001 005 01mM

15

34 Evaluacioacuten de la promocioacuten del crecimiento vegetal de Cynodon dactylon L y la determinacioacuten de su tolerancia a fenantreno La clorosis de las plaacutentulas de Cynodon dactylon L con y sin la adicioacuten de la rizobacteria

productora de AIA crecidas en presencia de fenantreno y triptofano se describe mejor en la

Tabla 10 donde se comparan los porcentajes de la clorosis que se presentan las plaacutentulas de

Cynodon dactylon L en presencia de las tres rizobacterias I II y III respectivamente

Tabla10 Comparacioacuten de los porcentajes de clorosis observados en Cynodon dactylon L con

la adicioacuten de las rizobacterias I II y III crecidas en fenantreno y triptofano

de clorosis Cynodon

dactylon L Cynodon

dactylon L con la rizobacteria I

Cynodon dactylon L con la rizobacteria II

Cynodon dactylon L con la

rizobacteria III Medio mineral 0 0 0 0 100 mgL de Fenantreno

4519 160 3703 500

200 mgL de Fenantreno

5985 3809 4722 7959

2 mgL de Triptofano

5190 1250 4918 2121

5 mgL de Triptofano

5204 100 5836 2187

De los valores obtenidos se observa que no hubo clorosis en las plaacutentulas de Cynodon

dactylon L crecidas en medio mineral blando con las rizobacterias I II y III mientras que las

plaacutentulas que crecieron con y sin adicioacuten de eacutestas con 100 mgL de fenantreno tienen menor

porcentaje de clorosis que las que teniacutean con 200 mgL del contaminante Para los valores del

porcentaje de clorosis de las plaacutentulas crecidas con triptofano se mostraron que este es menor

en los experimentos con 2 mgL que con 5 mgL de triptofano

341 Determinacioacuten del Iacutendice de Tolerancia (IT) de las plantas de Cynodon dactylon L crecidas con fenantreno Se calculoacute el Iacutendice de Tolerancia a fenantreno y los resultados se muestran en la Tabla 11

16

Tabla 11 Comparacioacuten de los Iacutendices de tolerancia a fenantreno de las plaacutentulas de Cynodon

dactylon L inoculadas con las rizobacterias I II y III productoras de AIA

Donde T = Testigo Fen = Fenantreno Trp = Triptofano y Bac = Rizobacterias I II y Ill

Iacutendice de tolerancia (IT) Longitud Foliar Longitud Radical

Experimentos Cepa I Cepa II Cepa III Cepa I Cepa II Cepa III 100 FenT 1245 0119 0535 0691 0603 0977 200 FenT 0453 0084 0166 067 0585 078

2 trp 100 FenT 0881 0165 0406 0113 0545 0096 2 trp 200 FenT 0621 0157 0318 0096 0499 011 100 Fen BacT 0991 0119 059 0881 0603 098 200 Fen BacT 0606 0069 0268 0654 054 0813

100 Fen BacTB 0527 0091 084 1009 0766 1179 200 Fen BacTB 0323 0052 0381 075 0685 0977

100 Fen BacT100F 0796 1 1103 1275 1 1002 200 Fen BacT200F 1338 0813 1609 0997 0923 1041

El valor del Iacutendice de Tolerancia igual a 10 indica que el crecimiento de las plantas en

presencia de fenantreno con respecto al crecimiento de las plantas sin fenantreno no se

inhibioacute mientras que un valor del Iacutendice de Tolerancia igual a 01 indica que el crecimiento de

las plantas con fenantreno se inhibe en un 10 con respecto al crecimiento de las plantas sin

fenantreno

342 Determinacioacuten del de crecimiento de las plantas de Cynodon dactylon L crecidas con las rizobacterias fenantreno y triptofano Se muestran a continuacioacuten los resultados del crecimiento radical y foliar de las plantas de

Cynodon dactylon L expresado como de crecimiento obtenido bajo la presencia de

rizobacterias I II y III de triptofano 2 y 5 mgL y de fenantreno 100 y 200 mgL en la Tabla 12

35 Evaluacioacuten de la promocioacuten del crecimiento vegetal a metales pesados de Cyperus elegans en presencia de la rizobacteria XIII solubilizadora de fosfatos La evaluacioacuten del crecimiento de las plaacutentulas se realizoacute por el paraacutemetro convencional que fue

la medicioacuten de la longitud radical y del brote en presencia de la rizobacteria XIII sin y con el

metal y a continuacioacuten se muestran los resultados obtenidos (Figura 2)

17

Tabla 12 Comparacioacuten de los de crecimiento de las plantas de Cynodon dactylon L crecidas con la presencia de las rizobacterias I II y III productoras de AIA fenantreno y triptofano

de crecimiento Longitud Foliar Longitud Radical Experimentos

cepa I Cepa II Cepa III cepa I Cepa II Cepa III

BacT 1877 1308 703 872 788 872 100 FenT 1245 119 535 691 603 977 200 FenT 453 84 166 67 585 78

2 TrpT 967 1106 595 106 715 109 5 TrpT 904 619 1164 94 576 939

2 trp 100 FenT 881 165 406 113 545 96 2 trp 200 FenT 621 157 318 96 499 11 5 trp 100 FenT 621 131 369 96 443 84 5 trp 200 FenT 559 92 325 118 531 92 100 Fen BacT 991 119 59 881 603 98 200 Fen BacT 606 69 268 654 54 813

2 Trp BacT 194 1186 582 94 562 11 5 Trp BacT 151 1053 958 9 365 111

100 Fen BacT 527 91 84 1009 766 1179 200 Fen BacT 323 52 381 75 685 977 100 Fen BacT 796 100 1103 1275 100 1002 100 Fen BacT 338 813 1609 997 923 1041 2 Trp BacT 636 906 0828 107 713 132 5 Trp BacT 613 805 1362 103 463 1335 2 Trp BacT 1235 1072 0978 879 785 1006 5 Trp BacT 1272 17 0822 957 633 1181

0

1

2

3

4

5

6

7

8

Longitud radical Longitud del brote

Long

itud

(cm

)

Testigo Bacteria XIII

Figura 2 Efecto de la presencia de la rizobacteria XIII en la longitud del brote y la longitud radical de

Cyperus elegans sin la presencia de los metales

18

351 Evaluacioacuten del crecimiento de C elegans en presencia de Cadmio y la rizobacteria XIII

A continuacioacuten se presentan los resultados del crecimiento de la raiacutez y del brote de las plantas

de C elegans inoculadas con la rizobacteria XIII en presencia de Cadmio a diferentes

concentraciones (Figura 3) donde se observa que en presencia de la rizobacteria XIII se

mantiene el crecimiento en la concentracioacuten de 001mM de Cd mientras que en las

concentraciones de 005 y 01mM de Cd el crecimiento en presencia de la rizobacteria

disminuye

0

1

2

3

4

5

6

7

8

Test

igo

Bac

teria

XIII

Cd

001

mM

Bac

teria

+ C

d0

01m

M

Cd

005

M

Bac

teria

+ C

d0

05m

M

Cd

01m

M

Bac

teria

+ C

d0

1mM

Experimentos

Long

itud

(cm

)

Longitud radical Longitud del brote Figura 3 Efecto de la presencia de Cd en la longitud del brote y la longitud radical de las

plantas de Cyperus elegans inoculadas con la rizobacteria XIII solubilizadora de fosfato

352 Evaluacioacuten del crecimiento de C elegans en presencia de Zinc y la rizobacteria XIII Se presentan a continuacioacuten los resultados del crecimiento de la raiacutez y del brote de las plantas

de C elegans inoculadas con la rizobacteria XIII en presencia de Zinc a diferentes

concentraciones (Figura 4) observaacutendose que en presencia de la rizobacteria XIII se mantiene

el crecimiento en la concentracioacuten de 4mM de Zn mientras que a la concentracioacuten de 5mM de

Zn el crecimiento del brote se ve favorecido en presencia de la rizobacteria XIII

19

0

1

2

3

4

5

6

7

8

Test

igo

Bac

teria

XIII

Zn 3

mM

Bac

teria

+Zn

3m

M

Zn 4

mM

Bac

teria

+Zn

4m

M

Zn 5

mM

Bac

teria

+Zn

5m

M

Experimentos

Long

itud

(cm

)

Longitud radical Longitud del brote

Figura 4 Efecto de la presencia de Zn en la longitud del brote y la longitud radical de las

plantas de Cyperus elegans inoculadas con la rizobacteria XIII solubilizadora de fosfato

353 Evaluacioacuten del crecimiento de C elegans en presencia de Niquel y la rizobacteria XIII

Se presentan a continuacioacuten los resultados del crecimiento obtenidos de la raiacutez y del brote de

las plantas de C elegans inoculadas con la rizobacteria XIII en presencia de Niquel a diferentes

concentraciones (Figura 5) teniendo como resultado un efecto maacutes toacutexico en presencia de

este metal ya que solo se tolero una concentracioacuten observaacutendose que se mantiene el

crecimiento en la concentracioacuten de 01mM de Niquel en la parte del brote

0

1

2

3

4

5

6

7

8

Testigo Bacteria XIII Ni 01mM Bacteria + Ni 01mM

Experimentos

Long

itud

(cm

)

Longitud radical Longitud del brote

Figura 5 Efecto de la presencia de Ni en la longitud del brote y la longitud radical de las

plantas de Cyperus elegans inoculadas con la rizobacteria XIII solubilizadora de fosfato

20

354 Determinacioacuten de la tolerancia a Cd Ni y Zn de C elegans en presencia de la rizobacteria XIII Una vez obtenidos los valores de la longitud del brote y la longitud radical se determinaron los

iacutendices de tolerancia y los de crecimiento los cuales se muestran en las siguientes tablas

(Tablas 13 y 14)

Tabla 13 Iacutendices de tolerancia a Cd Zn y Ni de Cyperus elegans IT

Experimento L Longitud radical ongitud del brote Bioensayo con Cd

001mM T 1772 0701 005mM T 056 0464 01mM T 0414 0275 001mM + B T 1636 0692 005mM + B T 0509 0392 01mM + B T 0208 0212 001mM TB 0726 0549 005mM TB 0229 0363 01mM TB 0169 0216 001mM + B TB 067 0542 005mM + B TB 0208 0307 01mM + B TB 0085 0166

Bioensayo con Ni 01mM T 1158 0698 05mM T 0 0 1mM T 0 0 01mM + B T 0841 0702 05mM + B T 0 0 1mM + B T 0 0 01mM TB 0474 0547 05mM TB 0 0 1mM TB 0 0 01mM + B TB 0344 055 05mM + B TB 0 0 1mM + B TB 0 0

Bioensayo con Zn 3mM T 1458 0868 4mM T 0591 0503 5mM T 0601 034 3mM + B T 1008 0779 4mM + B T 0449 0477 5mM + B T 0512 0369 3mM + B TB 0597 068 4mM + B TB 0242 0394 5mM + B TB 0246 0266 3mM + B TB 0413 0611 4mM + B TB 0184 0374 5mM + B TB 021 0289

Donde T = Testigo B = rizobacteria XIII TB = Testigo + rizobacteria XIII

21

Tabla 14 Porcentajes de crecimiento en presencia de Cd Zn y Ni de las plantas de Cyperus

elegans

Crecimiento Experimento L Longitud radical ongitud del brote

Bioensayo con Cd 001mM T 1772 701 005mM T 56 464 01mM T 414 275 001mM + B T 1636 692 005mM + B T 509 392 01mM + B T 208 212 001mM TB 726 549 005mM TB 229 363 01mM TB 169 216 001mM + B TB 67 542 005mM + B TB 208 307 01mM + B TB 85 166

Bioensayo con Ni 01mM T 1158 698 05mM T 0 0 1mM T 0 0 01mM + B T 841 702 05mM + B T 0 0 1mM + B T 0 0 01mM TB 474 547 05mM TB 0 0 1mM TB 0 0 01mM + B TB 344 55 05mM + B TB 0 0 1mM + B TB 0 0

Bioensayo con Zn 3mM T 1458 868 4mM T 591 503 5mM T 601 34 3mM + B T 1008 779 4mM + B T 449 477 5mM + B T 512 369 3mM + B TB 597 68 4mM + B TB 242 394 5mM + B TB 246 266 3mM + B TB 413 611 4mM + B TB 284 374 5mM + B TB 21 289

Donde T = Testigo B = rizobacteria XIII TB = Testgio + rizobacteria XIII

22

6 DISCUSIOacuteN DE RESULTADOS 61 Presencia de rizobacterias productoras de AIA en el crecimiento de Cynodon dactylon L La seleccioacuten de las cepas de rizobacterias aisladas del suelo contaminado con hidrocarburos

derivados del petroacuteleo se dio en funcioacuten de la cantidad de aacutecido indol aceacutetico producido que

estuvo relacionado con la concentracioacuten de triptofano en el medio de cultivo que es el

precursor de dicha fitohormona En condiciones del crecimiento de las rizobacterias en caldo

nutritivo la produccioacuten de AIA fue mayor en la rizobacteria III (3549 microg mL) seguido de la

rizobacteria II (3374 microg mL) y la rizobacteria I (2959 microg mL)

En los bioensayos de C dactylon L con las tres cepas en general el incremento en el

crecimiento de las plantas no fue mayor al de las plantas sin bacteria no obstante esto el

incremento en el crecimiento radical fue mayor en las plantas inoculadas con la rizobacteria II y

el crecimiento foliar se dio en mayor proporcioacuten bajo la presencia de la rizobacteria I

En esta comparacioacuten del crecimiento promovido por las cepas productoras de AIA la

rizobacteria III no presento un efecto promontorio del desarrollo en esta especie no obstante la

que produjo mas AIA in vitro En este ultimo punto cabe mencionar que en este caso no se

tuvo la adicioacuten de triptofano en el medio

611 Presencia de rizobacterias productoras de AIA y triptofano en el crecimiento de Cynodon dactylon L

En los bioensayos de C dactylon L con la adicioacuten de triptofano se mostroacute que la especie en

presencia del aminoaacutecido en cuanto al crecimiento radical no mostroacute un desarrollo mayor en las

plantas en la concentracioacuten de 2 y 5 mgL con respecto a las plantas sin triptofano no obstante

la respuesta en algunas de las plantas de dichos tratamientos en los ensayos con las

rizobacterias II y III si mostraron un incremento en la longitud radical esto pudo deberse a la

respuesta intriacutenseca de las especies de acuerdo con la seleccioacuten de las semillas empleadas

que de cualquier manera el tamantildeo radical alcanzado no fue significativo con respecto a las

plantas testigo

El crecimiento foliar de las plantas de C dactylon L bajo la presencia de triptofano a las

concentraciones de 2 y 5mg L tambieacuten no resulto mayor a las plantas sin triptofano La

inoculacioacuten de las semillas con las rizobacterias I II y III y la adicioacuten de triptofano en los

bioensayos dio como resultado que la presencia de triptofano como precursor de AIA diera

como respuesta un incremento en el crecimiento radical de las plantas inoculadas con la

rizobacteria III con la concentracioacuten de triptofano 5mg L y con la rizobacteria II con triptofano a

las concentraciones de 2 y 5mgL En cuanto al crecimiento foliar este se promovioacute bajo la

presencia de la rizobacteria III y la rizobacteria II tambieacuten con la concentracioacuten de triptofano de

5mg L

Ambos casos coinciden con la promocioacuten del crecimiento radical y foliar por las rizobacterias I

y II que se potencioacute con la presencia de triptofano a la concentracioacuten de 5mgL no obstante

23

que la respuesta con la rizobacteria III no fue evidente con su sola presencia el incremento en

la longitud radical y foliar fue mucho mayor que las plantas testigo cuando la concentracioacuten de

triptofano en el medio fue de 5mgL lo que favorecioacute la siacutentesis del AIA y que trajo como

consecuencia el incremento en el crecimiento de las plantas Tsavkelova et al (2005)

mencionan que este tipo de auxinas ademaacutes de estimular el crecimiento vegetal tambieacuten

estimulan el desarrollo de las poblaciones microbianas

De acuerdo con Baranzani et al (1999) el triptofano puede ser considerado como un inhibidor

del desarrollo vegetal si este se encuentra en altas concentraciones es por ello que la

respuesta ante las concentraciones de 2 y 5mgL para la planta inhibieron el desarrollo de C

dactylon L lo que se corrobora con el porcentaje de clorosis medido en las plantas sometidas

a estos tratamientos 5190 para la concentracioacuten de 2mgL y de 5204 para la

concentracioacuten de 5mgL de triptofano

612 Presencia de rizobacterias productoras de AIA y fenantreno en el crecimiento de Cynodon dactylon L

La presencia de fenantreno sobre las plantas de C dactylon L mostroacute que el crecimiento

radical de eacutestas no disminuyoacute a las concentraciones de 100 y 200mgL mientras que el

desarrollo foliar si se vio alterado en ambas concentraciones del contaminante lo que se

corroboroacute con los porcentajes medidos de clorosis 4519 en la concentracioacuten de 100mg L y

de 5985 en la de 200 mg L de fenantreno

Se ha mencionado que en algunas especies la presencia de fenantreno se ha considerado

como un anaacutelogo de algunas fitohormonas por su estructura en especial de giberelinas en

este caso de C dactylon L este mantenimiento del desarrollo radical pudiera estar

relacionado con este reconocimiento de la estructura quiacutemica del contaminante para dar dicha

respuesta de crecimiento ante la presencia de eacuteste

La inoculacioacuten de las rizobacterias tolerantes a fenantreno y la presencia del contaminante en

dos concentraciones mostroacute que las rizobacterias I y III promovieron el crecimiento radical de

esta especie bajo las dos concentraciones de fenantreno con una diferencia entre ellas muy

poco significativa mientras que el crecimiento radical de las plantas inoculadas con la

rizobacteria II a las dos concentraciones de fenantreno de manera muy significativa

comparada con las plantas testigo no asiacute el crecimiento foliar con esta rizobacteria fue mayor

comparado con la respuesta dada con las rizobacterias I y III pero menor a las plantas testigo

De lo anterior la presencia de las rizobacterias I II y III promovieron el crecimiento de las

plantas de C dactylon L y la tolerancia de estas a fenantreno lo que podriacutea estar asociado con

un efecto sineacutergico entre la planta y las bacterias (Sheng amp Gong 2006 Glick 2003) que

favoreciera su desarrollo ante la presencia del contaminante y aunque no se haya evaluado

quizaacute tambieacuten el favorecer la degradacioacuten de eacuteste en el medio (Huang et al 2004)

24

62 Presencia de la rizobacteria XIII sobre el crecimiento de C elegans La eleccioacuten de esta rizobacteria solubilizadora de fosfatos que se empleo para la inoculacioacuten de

semillas de C elegans y su bioensayo mostroacute que esta cepa promovioacute el crecimiento tanto

radical como foliar de las plantas Lo que evidencioacute la relacioacuten sineacutergica entre esta bacteria y la

especie vegetal considerada para estos bioensayos cabe mencionar tambieacuten que esta especie

proviene de un suelo contaminado con hidrocarburos derivados del petroacuteleo

621 Presencia de la rizobacteria XIII sobre el crecimiento de C elegans expuesta a Cadmio

El cadmio (Cd) es considerado un metal pesado que se libera al ambiente como resultado de

una gran variedad de actividades antropoceacutentricas No obstante que no es un elemento

esencial para las plantas este metal se absorbe por las raiacuteces y se transloca a las hojas en

muchas especies Por lo que altas concentraciones de eacuteste ocasionan toxicidad en las plantas

Generalmente causa dantildeos en las hojas produciendo clorosis y enrollamiento de las mismas

asiacute como tambieacuten una disminucioacuten en el crecimiento de las raiacuteces y el brote (Xu et al 2008)

La respuesta de C elegans ante la presencia de cadmio resultoacute muy poco tolerante a las

concentraciones de Cd empleadas en este caso el efecto fue inhibitorio a medida que se

incremento la concentracioacuten del metal con respecto a las plantas testigo sin metal

La presencia de la rizobacteria XIII sobre el crecimiento de las plantas de C elegans y cadmio

mostraron que esta cepa tolerante a las concentraciones de Cd probadas no mostroacute una

diferencia significativa tanto del crecimiento radical como del brote de las plantas con y sin

cadmio esto es que no hay un efecto promotor o protector aparente de esta cepa a la planta

ante la presencia del metal caso que no es comparable con otros que se reportan en la

literatura donde algunas bacterias promueven el crecimiento en otras especies vegetales como

Brassica juncea L y Brassica napus ante la presencia de cadmio (Sheng amp Xia 2006 Belimov

et al 2005)

622 Presencia de la rizobacteria XIII sobre el crecimiento de C elegans expuesta a

Zinc El Zinc es considerado como un micronutriente esencial para el crecimiento de las plantas ya

que es un constituyente vital de varias enzimas metaboacutelicas y su baja movilidad al translocarse

dentro de ellas sugiere la necesidad de este como una fuente constante de zinc para el oacuteptimo

desarrollo de las mismas (Saravan et al 2007)

El zinc se adiciona a las plantas a traveacutes de fertilizantes como sulfato de zinc que en los suelos

puede transformarse a formas insolubles dependiendo de las condiciones edaacuteficas de los

mismos Por ello se menciona que la solubilizacioacuten del zinc por microorganismos es un

proceso de suma importancia para el aporte a las plantas de este micronutriente (Di Simine et

al 1998 Fasim et al 2002)

25

La respuesta de C elegans ante la presencia de zinc mostroacute que tambieacuten en este caso al igual

que con cadmio el crecimiento tanto radical como foliar disminuyoacute a medida que se incrementoacute

la concentracioacuten de zinc en los bioensayos

Por lo que esta especie vegetal tampoco tolera estas concentraciones de zinc en el medio lo

que evidencia que un exceso del micronutriente ocasiona dantildeos en el desarrollo de eacutesta

Aquiacute tambieacuten la presencia de la rizobacteria XIII no causa un incremento en el desarrollo de

las plantas de C elegans expuestas a zinc ya que el crecimiento radical y foliar en general no

es diferente en forma significativa al obtenido por las plantas expuestas a zinc a las

concentraciones probadas de 3 4 y 5mM concentraciones a las que la rizobacteria XIII es

tolerante

Aquiacute se presenta al igual que con cadmio el mantenimiento en el crecimiento de las plantas de

C elegans atenuando el efecto de las concentraciones de ambos mentales a las cuales fueron

expuestas

623 Presencia de la rizobacteria XIII sobre el crecimiento de C elegans expuesta a Niquel

El niquel tambieacuten es considerado como un micronutriente esencial aunque hay quienes lo

consideran como un ultramicronutriente que se encuentra como centro activo de la ureasa y

como cofactor de una isoforma de una superoxido dismutasa (Kuumlpper amp Kroneck 2007) Dado

su muy bajo contenido de este metal en plantas la deficiencia de eacuteste es rara comparada con

el exceso causado por su presencia en suelos contaminados por metales pesados producto de

la actividad industrial

El exceso de niquel en el ambiente ocasiona un decremento en el contenido de clorofila

(Gajewska amp Sklodowska 2007) y en el crecimiento de las plantas (Boominanthan amp Doran

2002 Kovaacutečik et al 2008)

En C elegans de las concentraciones probadas de este metal el crecimiento solamente se dio

en la concentracioacuten mas baja la de 01mM las otras concentraciones seleccionadas para las

pruebas que mostraron ser las que toleroacute la rizobacteria XIII no fueron adecuadas para la

planta auacuten con la presencia de la rizobacteria De estos resultados se tiene que C elegans a

la uacutenica concentracioacuten en la que dio respuesta no presentoacute una inhibicioacuten del crecimiento

radical mientras que el crecimiento del brote si fue menor comparado con las plantas testigo

La presencia de la rizobacteria XIII no mostroacute un efecto de promocioacuten del crecimiento radical en

el experimento con 001mM de niquel comparado con el experimento de niacutequel solo y tambieacuten

no significativo en el crecimiento del brote con la presencia de la rizobacteria La concentracioacuten

de niacutequel probada aquiacute para C elegans y la inoculacioacuten de sus semillas con la rizobacteria XIII

no evidencioacute una promocioacuten de crecimiento notable quizaacute al igual que los otros dos metales

manteniendo el desarrollo de las plantas pero no su incremento como sucedioacute en lo reportado

por Burd et al (1998) con Brassica campestris y Lycopersicon esculentum y la bacteria

Kluyvera ascorbata y por Zaidi et al (2006) con Brassica juncea y la bacteria Bacillus subtilis

cepa SJ-101

26

7 CONCLUSIONES

Las rizobacterias I II y III productoras de AIA y tolerantes a fenantreno promovieron el

crecimiento radical y foliar de las plantas de Cynodon dactylon L en particular al crecer en

presencia de triptofano a la concentracioacuten de 5mgL e inoculadas con las rizobacterias I II y III

se promovioacute el crecimiento de eacutesta gramiacutenea

En el caso de la rizobacteria XIII solubilizadora de fosfato y tolerante a cadmio niacutequel y zinc

eacutesta promovioacute el crecimiento radical y foliar de las plantas de Cyperus elegans

Las plantas de Cyperus elegans crecidas en presencia de los metales cadmio niquel y zinc e

inoculadas con la rizobacteria XIII no mostraron una promocioacuten significativa del crecimiento de

eacutesta cyperaacutecea lo que sugiere que la respuesta ante la presencia de los metales estaacute

relacionada estrechamente tanto con la dosis y el tiempo de exposicioacuten de las plantas a los

contaminantes asiacute como con la tolerancia intriacutenseca de las especies vegetales

Finalmente la presencia de las rizobacterias I II y III promovieron el crecimiento de las plantas

de Cynodon dactylon L y la tolerancia de estas a fenantreno y para el caso de la presencia de

las rizobacteria XIII se mantuvo el crecimiento de las plantas de Cyperus elegans y la tolerancia

de eacutestas a los metales pesados probados lo que podriacutea estar asociado con un efecto sineacutergico

entre las plantas y la bacterias ante la presencia de los contaminantes

27

8 METAS El siguiente cronograma de avances muestra los avances reales alcanzados para cada meta durante el periacuteodo establecido que se reporta 81 CALENDARIO DE ACTIVIDADES (valoracioacuten de metas y su duracioacuten)

Programacioacuten de Actividades de Investigacioacuten Enero - Diciembre 2008

Nuacutemero de meta

Valor de cada

meta

Descripcioacuten de las actividades para cada meta

Ener

o

Febr

ero

Mar

zo

Abr

il

May

o

Juni

o

Julio

Ago

sto

Sept

iem

bre

Oct

ubre

Nov

iem

bre

Dic

iem

bre

1

15

Mantenimiento de las cepas bacterianas aisladas su identificacioacuten molecular y determinacioacuten de su tolerancia a metales pesados y a un contaminante orgaacutenico

X

X

X

2

15

Evaluacioacuten de la produccioacuten de aacutecido indol aceacutetico asiacute como tambieacuten su capacidad de solubilizacioacuten de fosfato inorgaacutenico de las cepas bacterianas seleccionadas

X

X

X

3

30

Evaluacioacuten del crecimiento y la tolerancia que confieren las rizobacterias identificadas productoras de auxinas inoculadas en las dos especies de pastos ante la presencia de un hidrocarburo policiacuteclico aromaacutetico como el fenantreno

X

X

X

X

X

4

30

Evaluacioacuten del crecimiento y la tolerancia que confieren las rizobacterias identificadas solubilizadoras de fosfato inoculadas en las dos especies de pastos ante la presencia de metales pesados

X

X

X

X

X

5

10

Anaacutelisis y comparacioacuten de los resultados obtenidos y concluir con estos bioensayos si la inoculacioacuten con este tipo de rizobacterias promotoras de crecimiento vegetal confirieron proteccioacuten a las especies de pastos seleccionadas y si son recomendables para su posible aplicacioacuten en procesos de fitoremediacioacuten

X

X

X

Porcentaje total de avance en el periacuteodo reportado Enero ndash Diciembre del 2008 100

9 IMPACTO DE LA INVESTIGACIOacuteN DESARROLLADA

Los resultados obtenidos en esta investigacioacuten a nivel baacutesico continuacutean siendo importantes para

el conocimiento del manejo de especies silvestres endeacutemicas como herramientas para la remocioacuten

de contaminantes orgaacutenicos seguacuten su potencial

Esta etapa de la investigacioacuten (periacuteodo 2008) se realizoacute ahora la investigacioacuten con enfoque entre

la relacioacuten planta-microorganismo que de manera muy clara y concreta evidencioacute la importancia de

estos manejos en su conjunto para ayudar a favorecer el crecimiento y la tolerancia de las

especies vegetales ante la presencia de contaminantes sean inorgaacutenicos u orgaacutenicos Se continuacutea

con el anaacutelisis de los resultados obtenidos de esta etapa para complementar la informacioacuten

obtenida y continuar con el anaacutelisis de un mayor espectro de especies vegetales y de la naturaleza

de las rizobacterias que se asocien a eacutestas que permitan el conocimiento de mecanismos baacutesicos

asociados con la fitoremediacioacuten y las respuestas fisioloacutegicas de las plantas ante los

contaminantes La caracterizacioacuten o aislamiento de este grupo de rizobacterias representa una

ventaja considerable en los procesos de remocioacuten de contaminantes inorgaacutenicos debido al doble

papel que estariacutean desempentildeando como promotoras de crecimiento vegetal e induciendo la

tolerancia a metales pesados en este tipo de especies

2910 FORMACIOacuteN DE RECURSOS HUMANOS Y SUBPRODUCTOS OBTENIDOS DEL PROYECTO DE INVESTIGACIOacuteN Se anota a continuacioacuten la relacioacuten de los subproductos obtenidos del Proyecto de Investigacioacuten

durante el periacuteodo de Enero-Diciembre 2008

Clave del subproducto Descripcioacuten Documento que avala

22 Formacioacuten de Recursos Humanos

23 Servicio Social Alumnos dentro del Programa PROGRAMAS DE EDUCACION PARA LA ENCB Nuacutemero de Registro de Servicio Social 02 690a 8668 y dentro del Proyecto de Investigacioacuten ldquoEstudio de rizobacterias promotoras del crecimiento vegetal y su participacioacuten como fitoprotectoras en presencia de contaminantes orgaacutenicos e inorgaacutenicosrdquo alumnas Labra Cardoacuten Daniela Ramiacuterez Meacutendez Cinthya

Rojas Contreras Adriana

Constancia de Asesoriacutea de

Servicio Social emitida por el

Jefe del Departamento de

Servicio Social y Prestaciones

del IPN

De la alumna Labra Cardoacuten Daniela cuyo Tiacutetulo de la Tesis es ldquoDeterminacioacuten del efecto de la presencia de bacterias promotoras del crecimiento vegetal sobre el desarrollo de dos especies de cyperaacuteceas y la tolerancia de estas a metales pesadosrdquo

Registro de Tesis de la alumna

24Tesis Profesional

De la alumna Rojas Contreras Adriana cuyo Tiacutetulo de la Tesis es ldquoPromocioacuten del crecimiento vegetal de dos especies de cyperaacuteceas por rizobacterias productoras de fitohormonas e induccioacuten de tolerancia a hidrocarburos aromaacuteticos policiacuteclicos (PAHrsquos) un posible mecanismo asociado para la fitoremediacioacutenrdquo

Registro de Tesis de la alumna

30

Clave del subproducto Descripcioacuten Documento que avala

3 Difusioacuten de la Investigacioacuten

-Rojas-Contreras A Guerrero-Zuacutentildeiga LA Rodriacuteguez- Dorantes A Fito-tolerancia a fenantreno en presencia de triptofano 3deg Congreso de Ecotoxicologiacutea y Quiacutemica Ambiental (AMEQA) Facultad de Ciencias UNAM Meacutexico DF Abril 2008

-Labra-Cardoacuten D Guerrero-Zuacutentildeiga LA Rodriacuteguez-Dorantes Evaluacioacuten de la fito-tolerancia de dos especies a metales pesados 3deg Congreso de Ecotoxicologiacutea y Quiacutemica Ambiental (AMEQA) Facultad de Ciencias UNAM Meacutexico DF Abril 2008

Resumen de la memoria y constancia

de participacioacuten

Nacional

-Campos Gutieacuterrez Adriana Rodriacuteguez Dorantes Angeacutelica Guerrero Zuacutentildeiga Angeacutelica y Montes Villafaacuten Silvano Efecto de la produccion de acido indolacetico de tres rizobacterias aisladas de un suelo contaminado con hidrocarburos derivados del petroacuteleo sobre la germinacioacuten de Lens esculenta XXXVI Congreso Nacional de Microbiologiacutea Morelia Michoacaacuten Junio 2008

-Labra Cardoacuten Daniela Guerrero Zuacutentildeiga Angeacutelica Rodriacuteguez Dorantes Angeacutelica y Montes Villafaacuten Silvano Evaluacioacuten de la tolerancia a metales pesados de Cyperus elegans inoculada con una rizobacteria solubilizadora de fosfato XXXVI Congreso Nacional de Microbiologiacutea Morelia Michoacaacuten Junio 2008

-Rojas Contreras Adriana Guerrero Zuacutentildeiga Angeacutelica Rodriacuteguez Dorantes Angeacutelica y Montes Villafaacuten Silvano Evaluacioacuten del crecimiento y la tolerancia a fenantreno de plantas de Cynodon dactylon inoculadas con tres rizobacterias aisladas de un suelo contaminado con hidrocarburos derivados del petroacuteleo XXXVI Congreso Nacional de Microbiologiacutea Morelia Michoacaacuten Junio 2008

Resumen de la memoria y constancia

de participacioacuten

Internacional

-Rodriacuteguez-Dorantes Angeacutelica Labra-Cardoacuten Daniela Guerrero-Zuacutentildeiga Angeacutelica Montes-Villafaacuten Silvano Growth response and tolerance to heavy metals of two swamp species inoculated with a plant

growth-promoting rhizobacteria Third International Meeting on Environmental

Carta de aceptacioacuten

y constancia de participacioacuten

31

Biotechnology and Engineering Palma de Mallorca Espantildea Septiembre del 2008

-Guerrero-Zuacutentildeiga A Rojas-Contreras A Rodriacuteguez-Dorantes A Montes-Villafaacuten S Efect of two phytohormone producer rhizobacteria on the bermuda grass growth response and tolerance to phenanthrene Third International Meeting on Environmental Biotechnology and Engineering Palma de Mallorca Espantildea Septiembre del 2008

32

11 Bibliografiacutea consultada Abou-Shanab RA Ghozlan H Ghanem K amp Noawad H 2005 Behavior of bacterial

populations isolated from rhizosphere of Diplachne fusca dominant in industrial sites World

Journal of Microbiology amp Biotechnology 21 1095-1101

Almerich A L 2008 Introduccioacuten a las cespitosas 2008 Disponible en

httpwwwnavarromontescommanualaspxman=22

Baath E 1989 Effects of heavy metals in soil on microbial processes and population Water Air

Soil Pollut 47 375-379

Baranzani O amp JI Friedman1999 Is IAA the major root growth factor secreted from plant

growth-mediating bacteria Journal of Chemical Ecology 252397-2406

Belimov AA N Hontzeas VISafronova SV Demchinskaya G Piluzza S Bullitta amp BR

Glick 2005 Cadmiumndashtolerant plant growth-promoting bacteria associated with the roots of

Indian mustard (Brassica juncea L Czern) Soil Biology and Biochemistry 37 241-250

Boominathan R amp PM Doran 2002 Ni-induced oxidative stress in roots of the Ni

hyperaccumulator Allisum bertolonii New Phytol 156 205-215

Burd GI DG Dixon amp BR Glick 1998 A plant growth-promoting bacterium that decreases

nickel toxicity in seedlings Applied and Environmental Microbiology 64 3663-3668

Campos G A Guerrero Z A Rodriacuteguez D A Montes V S 2007 Evaluacioacuten de la

produccioacuten de aacutecido indol aceacutetico de rizobacterias aisladas de un suelo contaminado con

hidrocarburos derivaos del petroacuteleo y su aplicacioacuten en fitoremediacioacuten 2ordm taller Internacional de

Biotecnologiacutea y 2ordm Encuentro Internacional de Energiacuteas Alternativas Pachuca Hidalgo Meacutexico

Di Simine CD JA Sayer amp GM Gadd 1998 Solubilization of zinc phosphate by a strain of

Pseudomonas fluorescens isolated from a forest soil Biol Fertil Soils 28 87-94

Fasim F H Ahmed R Parsons amp GM Gadd 2002 Solubilization of zinc salts by a bacterium

isolated from the air environment of a tannery FEMS Microbiol Lett 213 1-6

Gajewska E amp M Sklodowska 2007 Relations between tocopherol chlorophyll and lipid

peroxides contents in shoots of Ni-treated wheat J Plant Physiol 164 364-366

33

Glick B R 2003 Phytoremediation synergistic use of plants and bacteria to clean up the

environment Biotechnology Advances 21383-393

Huang XD Y El-Alawi DM Penrose BRGlick amp BM Greenberg 2004 A multi-process

phytoremediation system for removal of polycyclic aromatic hydrocarbons from contaminated

soils Environmental Pollution 130 465-476

Kovaacutečik J B Klejdus J Kadukovaacute amp M Bačkor 2008 Physiology of Matricaria chamomilla

exposed to nickel excess Ecotoxicology and Environmental Safety doi 101016jecoenv200712013

Kuumlpper H amp PMH Kroneck 2007 Nickel in the environment and its role in the metabolism of

plants and cyanobacteria En Sigel A H Siegel amp RKO Sigel (eds) Metal Ions in Life

Sciences Vol2 Willey New York pp 31-62

McCutcheon SC Schnoor J L 2003 Phytoremediation trasformation and control of

contaminants Wiley-InterScience

Saravan VS M Madhaiyan amp M Thangaraju 2007 Solubilization of zinc compounds by the

diazotrophic plant growth promoting bacterium Gluconacetobacter diazotrophicus

Chemosphere 66 1794-1798

Sheng XF amp JX Gong 2006 Increased degradation of phenanthrene in soil by

Pseudomonas sp GF3 in the presence of wheat Soil Biology and Biochemstry 38 2587-2592

Sheng XF amp JJ Xia 2006 Imrpovement of rape (Brassica napus) plant growth and cadmium

uptake by cadmium-resistant bacteria Chemosphere 64 1036-1042

Olivares S E1989Paquete de disentildeos experimentales FAUNL Versioacuten 14 Facultad de

Agronomiacutea UANL Mariacuten NL Meacutexico

Ramiacuterez M C 2007 Participacioacuten de rizobacterias solubilizadoras de fosfato en la induccioacuten

del crecimiento y tolerancia a metales pesados en dos especies vegetales Proyecto de

titilacioacuten Laboratorio de Fisiologiacutea Vegetal del Departamento de Botaacutenica en la Escuela

Nacional de Ciencias Bioloacutegicas

Sabry SA HA Ghozlan DM Abou-Zeid 1997 Metal tolerance and antibiotic resistant

paterns of a bacterial population isolated from sea water Journal of Applied Microbiology 82

245-252

34

Tsavkelova EA S Y Klimova TA Cherdyntseva amp AI Netrusov2006 Microbial producers

of plant growth stimulators and their practical use a review Applied Biochemistry and

Microbiology 42117-126

Weisburg W G Barns S M Pelletier DA amp Lane DJ 1991 16 Ribosomal DNA Amplification

for Phulogenetic Study Journal of Bacteriology 131697-703

Wilkins DA 1978 The measurement of tolerance to edaphic factors by means of root growth

New Phytologist 80 623-633

Xu P J Zou Q Meng J Zou W Jiang amp D Liu 2008 Effects of Cd2+ on seedling growth of

garlic (Allium sativum L) and selected physiological and biochemical characters Bioresource

Technology doi 101016jbiortech200711073

Zaidi S Usmami S Singh BR amp Musarrat J 2006 Significancce of Bacillus subtilis strain SJ-

101 as a bioinoculant for concurrent plant grown promotion and nickel accumulation in Brassica

juncea Chemosphere 64 991-997

  • INSTITUTO POLITEacuteCNICO NACIONAL
    • COORDINACION GENERAL DE POSGRADO E INVESTIGACION
      • Evaluacioacuten del crecimiento y la tolerancia que confieren las rizobacterias identificadas solubilizadoras de fosfato inoculadas en las dos especies de pastos ante la presencia de metales pesados
Page 11: INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL COORDINACION GENERAL DE ...sappi.ipn.mx/cgpi/archivos_anexo/20080061_5797.pdfa) Evaluar la producción de auxinas para la promoción del crecimiento

11

De la determinacioacuten de la presencia de la actividad de la enzima citocromooxidasa los

resultados se muestran en la Tabla 6

Tabla 6 Actividad de la enzima citocromooxidasa (Kit Biofix reg)

Oxidasa

Azospirilum sp +

Escherichia coli -

Cepa I -

Cepa II -

Cepa III -

Los resultados del anaacutelisis molecular mostraron que las cepas aisladas y seleccionadas de

acuerdo con la capacidad de solubilizacioacuten de fosfato y produccioacuten de AIA determinaron un

porcentaje alto de homologiacutea con cepas del geacutenero Bacillus sp para todas las cepas Los

resultados moleculares de la secuenciacioacuten del gen amplificado

32 Reactivacioacuten de las cepas seleccionadas aisladas de un suelo contaminado con hidrocarburos derivados del petroacuteleo identificacioacuten de las cepas de RPCV productoras de aacutecido indol aceacutetico (AIA) De la reactivacioacuten de una coleccioacuten de 23 cepas que se obtuvieron de un suelo contaminado

con hidrocarburos derivados de petroacuteleo las rizobacterias I II III IV VII y XII se seleccionaron

por ser cepas productoras de aacutecido indol aceacutetico

La seleccioacuten e identificacioacuten de las rizobacterias promotoras del crecimiento vegetal

productoras de aacutecido indol aceacutetico (rizobacterias I II III IV VII y XII) se realizo por meacutetodo

colorimeacutetrico y cualitativo de Salkowski

La seis cepas productoras de AIA dieron la reaccioacuten positiva en el papel Whatman

inmediatamente despueacutes de la adicioacuten del reactivo de Salkowski los halos de color rosa-rojizo

pusieron en evidencia la produccioacuten de esta auxina al observarse los halos en las posicioacuten que

teniacutean las colonias de cepas bacterianas

321 Determinacioacuten de la produccioacuten del AIA en presencia de L-triptofano de las rizobacterias I II III IV VII y XII (Campos 2007) Los resultados obtenidos de la determinacioacuten de la produccioacuten del aacutecido indol aceacutetico de las

rizobacterias I II III IV VII y XII fue muy similar para todas ellas ya que a mayor

concentracioacuten de L-triptofano mayor es la produccioacuten de AIA esto se muestra en el Graacutefico 1

12

CEPAS I II III IV VII XII

0

10

20

30

40

50

CEPA I CEPA II CEPA III CEPA IV CEPA VII CEPA XII

Experimentos

ugm

L AI

A Testigo 1mgL2mgL5mgL

Graacutefico 1 Produccioacuten de AIA de las rizobacterias productoras de AIA a diferentes

concentraciones de L-triptofano Se observa que todas las cepas tienen mayor produccioacuten de la

auxina a la concentracioacuten de 5 mgL de triptofano

Como se muestra en la Grafica 1 las rizobacterias I II y III son las mejores productoras de AIA

con 2 y 5 mgL de triptofano por lo que se seleccionaron para realizar los bioensayos con

Cynodon dactylon L y el contaminante orgaacutenico

322 Determinacioacuten de la tolerancia de las rizobacterias productoras de AIA a fenantreno La respuesta a la tolerancia de las rizobacterias productoras de aacutecido indol aceacutetico

(rizobacterias I II III IV VIIR y XII) a fenantreno fueron similares el crecimiento bacteriano fue

masivo en todas las concentraciones probadas

33 Reactivacioacuten de las cepas seleccionadas aisladas de un suelo contaminado con hidrocarburos derivados del petroacuteleo rizobacterias solubilizadoras de fosfatos Se muestran a continuacioacuten los resultados visuales de la medicioacuten cualitativa de la

solubilizacioacuten de fosfato de las rizobacterias seleccionadas en la Tabla 7 se presenta de

manera cualitativa (+ -) la capacidad de solubilizar fosfato de las cepas aisladas

13

Tabla 7 Capacidad de solubilizacioacuten de fosfato de dos fuentes inorgaacutenicas por las

rizobacterias promotoras del crecimiento vegetal

Fuente de fosfato inorgaacutenico Rizobacteria

Ca(HPO4)2 Roca Fosfoacuterica

I +++ +++

VI + +

VIIA + +

IX + +

XIII ++ ++

XXII ++++ ++++

331 Determinacioacuten de la Concentracioacuten Miacutenima Inhibitoria (CMI) a metales pesados de las rizobacterias solubilizadoras de fosfato seleccionadas Se determinoacute la CMI (Tabla 8) de las rizobacterias solubilizadoras de fosfato seleccionadas I

XIII y XXII ya que fueron las que presentaron mayor capacidad de solubilizacioacuten de fosfatos

Encontraacutendose en general un efecto en gradiente ya que hubo disminucioacuten del crecimiento

bacteriano al incrementarse la concentracioacuten del metal

Tabla 8 Determinacioacuten de la Concentracioacuten Miacutenima Inhibitoria (CMI) de Cd Ni y Zn sobre el crecimiento de las rizobacterias solubilizadoras de fosfato seleccionadas

Concentracioacuten Miacutenima Inhibitoria

Zn

Rizobacteria 01mM 05mM 1mM 2mM 3mM 4mM 5mM 10mM 15mM

I + + + + + + + ~ ~

XIII + + + + + + + ~ ~

XXII + + + + + + + ~ ~

Ni

01mM 05mM 1mM 2mM 3mM 4mm 5mM 10mM 15mM

I + + + ~ ~ ~ ~ ~ ~

XIII + + + ~ ~ ~ ~ ~ ~

XXII + + + ~ ~ ~ ~ ~ ~

Cd 01mM 02mM 03mM 04mM 05mM 1mm 5mM 10mM 15mM

I + ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~

XIII + ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~

XXII + ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~

+ Crecimiento ~ No hay crecimiento

14

332 Seleccioacuten de la rizobacteria solubilizadora de fosfato y las concentraciones de Cd Ni y Zn para los bioensayos con los pastos A las cepas seleccionadas por su respuesta ante la presencia de contaminantes se les

determinoacute su capacidad de solubilizacioacuten de fosfato de manera cualitativa (Ramiacuterez 2007)

obtenieacutendose los siguientes resultados (Figura 1)

Roca fosfoacuterica

82

64

5 526

0123456789

10

Mediosinocular

Cepa I Cepa XIII Cepa XXII

Cepas

mg

L PO

4

Fosfato monobasico de calcio

358

4346

1441368

0

10

20

30

40

50

60

Mediosinocular

Cepa I Cepa XIII Cepa XXII

Cepasm

gL

PO4

Figura 1 Cantidad de fosfato soluble en el medio de cultivo de las rizobacterias solubilizadoras

de fosfato seleccionadas crecidas en medio con 1)Roca fosfoacuterica y 2) Fosfato monobaacutesico de

calcio

La cepa seleccionada por su capacidad de solubilizar fosfato y por tener mayor velocidad de

crecimiento fue la cepa XIII

Las concentraciones de los metales para realizar los bioensayos con los pastos se muestran

en la Tabla 9 Quedando las concentraciones de Zn 3mM 4mM y 5mM que fueron los uacuteltimas

concentraciones en las cuales la bacteria no fue inhibida en su crecimiento para el caso de los

demaacutes metales se considero el mismo criterio de emplear las concentraciones para Ni de

01mM 05mM y 1mM y para Cd de 001mM 005mM y 01mM

Tabla 9 Concentraciones seleccionadas de los metales Zn Ni Cd para los bioensayos con los pastos

Concentracioacuten de los metales Zn Ni Cd

Rizobacteria

CMI Bioensayos CMI Bioensayos CMI Bioensayos

XIII 5mM 3 4 5mM 1mM 01 05 1mM 01mM 001 005 01mM

15

34 Evaluacioacuten de la promocioacuten del crecimiento vegetal de Cynodon dactylon L y la determinacioacuten de su tolerancia a fenantreno La clorosis de las plaacutentulas de Cynodon dactylon L con y sin la adicioacuten de la rizobacteria

productora de AIA crecidas en presencia de fenantreno y triptofano se describe mejor en la

Tabla 10 donde se comparan los porcentajes de la clorosis que se presentan las plaacutentulas de

Cynodon dactylon L en presencia de las tres rizobacterias I II y III respectivamente

Tabla10 Comparacioacuten de los porcentajes de clorosis observados en Cynodon dactylon L con

la adicioacuten de las rizobacterias I II y III crecidas en fenantreno y triptofano

de clorosis Cynodon

dactylon L Cynodon

dactylon L con la rizobacteria I

Cynodon dactylon L con la rizobacteria II

Cynodon dactylon L con la

rizobacteria III Medio mineral 0 0 0 0 100 mgL de Fenantreno

4519 160 3703 500

200 mgL de Fenantreno

5985 3809 4722 7959

2 mgL de Triptofano

5190 1250 4918 2121

5 mgL de Triptofano

5204 100 5836 2187

De los valores obtenidos se observa que no hubo clorosis en las plaacutentulas de Cynodon

dactylon L crecidas en medio mineral blando con las rizobacterias I II y III mientras que las

plaacutentulas que crecieron con y sin adicioacuten de eacutestas con 100 mgL de fenantreno tienen menor

porcentaje de clorosis que las que teniacutean con 200 mgL del contaminante Para los valores del

porcentaje de clorosis de las plaacutentulas crecidas con triptofano se mostraron que este es menor

en los experimentos con 2 mgL que con 5 mgL de triptofano

341 Determinacioacuten del Iacutendice de Tolerancia (IT) de las plantas de Cynodon dactylon L crecidas con fenantreno Se calculoacute el Iacutendice de Tolerancia a fenantreno y los resultados se muestran en la Tabla 11

16

Tabla 11 Comparacioacuten de los Iacutendices de tolerancia a fenantreno de las plaacutentulas de Cynodon

dactylon L inoculadas con las rizobacterias I II y III productoras de AIA

Donde T = Testigo Fen = Fenantreno Trp = Triptofano y Bac = Rizobacterias I II y Ill

Iacutendice de tolerancia (IT) Longitud Foliar Longitud Radical

Experimentos Cepa I Cepa II Cepa III Cepa I Cepa II Cepa III 100 FenT 1245 0119 0535 0691 0603 0977 200 FenT 0453 0084 0166 067 0585 078

2 trp 100 FenT 0881 0165 0406 0113 0545 0096 2 trp 200 FenT 0621 0157 0318 0096 0499 011 100 Fen BacT 0991 0119 059 0881 0603 098 200 Fen BacT 0606 0069 0268 0654 054 0813

100 Fen BacTB 0527 0091 084 1009 0766 1179 200 Fen BacTB 0323 0052 0381 075 0685 0977

100 Fen BacT100F 0796 1 1103 1275 1 1002 200 Fen BacT200F 1338 0813 1609 0997 0923 1041

El valor del Iacutendice de Tolerancia igual a 10 indica que el crecimiento de las plantas en

presencia de fenantreno con respecto al crecimiento de las plantas sin fenantreno no se

inhibioacute mientras que un valor del Iacutendice de Tolerancia igual a 01 indica que el crecimiento de

las plantas con fenantreno se inhibe en un 10 con respecto al crecimiento de las plantas sin

fenantreno

342 Determinacioacuten del de crecimiento de las plantas de Cynodon dactylon L crecidas con las rizobacterias fenantreno y triptofano Se muestran a continuacioacuten los resultados del crecimiento radical y foliar de las plantas de

Cynodon dactylon L expresado como de crecimiento obtenido bajo la presencia de

rizobacterias I II y III de triptofano 2 y 5 mgL y de fenantreno 100 y 200 mgL en la Tabla 12

35 Evaluacioacuten de la promocioacuten del crecimiento vegetal a metales pesados de Cyperus elegans en presencia de la rizobacteria XIII solubilizadora de fosfatos La evaluacioacuten del crecimiento de las plaacutentulas se realizoacute por el paraacutemetro convencional que fue

la medicioacuten de la longitud radical y del brote en presencia de la rizobacteria XIII sin y con el

metal y a continuacioacuten se muestran los resultados obtenidos (Figura 2)

17

Tabla 12 Comparacioacuten de los de crecimiento de las plantas de Cynodon dactylon L crecidas con la presencia de las rizobacterias I II y III productoras de AIA fenantreno y triptofano

de crecimiento Longitud Foliar Longitud Radical Experimentos

cepa I Cepa II Cepa III cepa I Cepa II Cepa III

BacT 1877 1308 703 872 788 872 100 FenT 1245 119 535 691 603 977 200 FenT 453 84 166 67 585 78

2 TrpT 967 1106 595 106 715 109 5 TrpT 904 619 1164 94 576 939

2 trp 100 FenT 881 165 406 113 545 96 2 trp 200 FenT 621 157 318 96 499 11 5 trp 100 FenT 621 131 369 96 443 84 5 trp 200 FenT 559 92 325 118 531 92 100 Fen BacT 991 119 59 881 603 98 200 Fen BacT 606 69 268 654 54 813

2 Trp BacT 194 1186 582 94 562 11 5 Trp BacT 151 1053 958 9 365 111

100 Fen BacT 527 91 84 1009 766 1179 200 Fen BacT 323 52 381 75 685 977 100 Fen BacT 796 100 1103 1275 100 1002 100 Fen BacT 338 813 1609 997 923 1041 2 Trp BacT 636 906 0828 107 713 132 5 Trp BacT 613 805 1362 103 463 1335 2 Trp BacT 1235 1072 0978 879 785 1006 5 Trp BacT 1272 17 0822 957 633 1181

0

1

2

3

4

5

6

7

8

Longitud radical Longitud del brote

Long

itud

(cm

)

Testigo Bacteria XIII

Figura 2 Efecto de la presencia de la rizobacteria XIII en la longitud del brote y la longitud radical de

Cyperus elegans sin la presencia de los metales

18

351 Evaluacioacuten del crecimiento de C elegans en presencia de Cadmio y la rizobacteria XIII

A continuacioacuten se presentan los resultados del crecimiento de la raiacutez y del brote de las plantas

de C elegans inoculadas con la rizobacteria XIII en presencia de Cadmio a diferentes

concentraciones (Figura 3) donde se observa que en presencia de la rizobacteria XIII se

mantiene el crecimiento en la concentracioacuten de 001mM de Cd mientras que en las

concentraciones de 005 y 01mM de Cd el crecimiento en presencia de la rizobacteria

disminuye

0

1

2

3

4

5

6

7

8

Test

igo

Bac

teria

XIII

Cd

001

mM

Bac

teria

+ C

d0

01m

M

Cd

005

M

Bac

teria

+ C

d0

05m

M

Cd

01m

M

Bac

teria

+ C

d0

1mM

Experimentos

Long

itud

(cm

)

Longitud radical Longitud del brote Figura 3 Efecto de la presencia de Cd en la longitud del brote y la longitud radical de las

plantas de Cyperus elegans inoculadas con la rizobacteria XIII solubilizadora de fosfato

352 Evaluacioacuten del crecimiento de C elegans en presencia de Zinc y la rizobacteria XIII Se presentan a continuacioacuten los resultados del crecimiento de la raiacutez y del brote de las plantas

de C elegans inoculadas con la rizobacteria XIII en presencia de Zinc a diferentes

concentraciones (Figura 4) observaacutendose que en presencia de la rizobacteria XIII se mantiene

el crecimiento en la concentracioacuten de 4mM de Zn mientras que a la concentracioacuten de 5mM de

Zn el crecimiento del brote se ve favorecido en presencia de la rizobacteria XIII

19

0

1

2

3

4

5

6

7

8

Test

igo

Bac

teria

XIII

Zn 3

mM

Bac

teria

+Zn

3m

M

Zn 4

mM

Bac

teria

+Zn

4m

M

Zn 5

mM

Bac

teria

+Zn

5m

M

Experimentos

Long

itud

(cm

)

Longitud radical Longitud del brote

Figura 4 Efecto de la presencia de Zn en la longitud del brote y la longitud radical de las

plantas de Cyperus elegans inoculadas con la rizobacteria XIII solubilizadora de fosfato

353 Evaluacioacuten del crecimiento de C elegans en presencia de Niquel y la rizobacteria XIII

Se presentan a continuacioacuten los resultados del crecimiento obtenidos de la raiacutez y del brote de

las plantas de C elegans inoculadas con la rizobacteria XIII en presencia de Niquel a diferentes

concentraciones (Figura 5) teniendo como resultado un efecto maacutes toacutexico en presencia de

este metal ya que solo se tolero una concentracioacuten observaacutendose que se mantiene el

crecimiento en la concentracioacuten de 01mM de Niquel en la parte del brote

0

1

2

3

4

5

6

7

8

Testigo Bacteria XIII Ni 01mM Bacteria + Ni 01mM

Experimentos

Long

itud

(cm

)

Longitud radical Longitud del brote

Figura 5 Efecto de la presencia de Ni en la longitud del brote y la longitud radical de las

plantas de Cyperus elegans inoculadas con la rizobacteria XIII solubilizadora de fosfato

20

354 Determinacioacuten de la tolerancia a Cd Ni y Zn de C elegans en presencia de la rizobacteria XIII Una vez obtenidos los valores de la longitud del brote y la longitud radical se determinaron los

iacutendices de tolerancia y los de crecimiento los cuales se muestran en las siguientes tablas

(Tablas 13 y 14)

Tabla 13 Iacutendices de tolerancia a Cd Zn y Ni de Cyperus elegans IT

Experimento L Longitud radical ongitud del brote Bioensayo con Cd

001mM T 1772 0701 005mM T 056 0464 01mM T 0414 0275 001mM + B T 1636 0692 005mM + B T 0509 0392 01mM + B T 0208 0212 001mM TB 0726 0549 005mM TB 0229 0363 01mM TB 0169 0216 001mM + B TB 067 0542 005mM + B TB 0208 0307 01mM + B TB 0085 0166

Bioensayo con Ni 01mM T 1158 0698 05mM T 0 0 1mM T 0 0 01mM + B T 0841 0702 05mM + B T 0 0 1mM + B T 0 0 01mM TB 0474 0547 05mM TB 0 0 1mM TB 0 0 01mM + B TB 0344 055 05mM + B TB 0 0 1mM + B TB 0 0

Bioensayo con Zn 3mM T 1458 0868 4mM T 0591 0503 5mM T 0601 034 3mM + B T 1008 0779 4mM + B T 0449 0477 5mM + B T 0512 0369 3mM + B TB 0597 068 4mM + B TB 0242 0394 5mM + B TB 0246 0266 3mM + B TB 0413 0611 4mM + B TB 0184 0374 5mM + B TB 021 0289

Donde T = Testigo B = rizobacteria XIII TB = Testigo + rizobacteria XIII

21

Tabla 14 Porcentajes de crecimiento en presencia de Cd Zn y Ni de las plantas de Cyperus

elegans

Crecimiento Experimento L Longitud radical ongitud del brote

Bioensayo con Cd 001mM T 1772 701 005mM T 56 464 01mM T 414 275 001mM + B T 1636 692 005mM + B T 509 392 01mM + B T 208 212 001mM TB 726 549 005mM TB 229 363 01mM TB 169 216 001mM + B TB 67 542 005mM + B TB 208 307 01mM + B TB 85 166

Bioensayo con Ni 01mM T 1158 698 05mM T 0 0 1mM T 0 0 01mM + B T 841 702 05mM + B T 0 0 1mM + B T 0 0 01mM TB 474 547 05mM TB 0 0 1mM TB 0 0 01mM + B TB 344 55 05mM + B TB 0 0 1mM + B TB 0 0

Bioensayo con Zn 3mM T 1458 868 4mM T 591 503 5mM T 601 34 3mM + B T 1008 779 4mM + B T 449 477 5mM + B T 512 369 3mM + B TB 597 68 4mM + B TB 242 394 5mM + B TB 246 266 3mM + B TB 413 611 4mM + B TB 284 374 5mM + B TB 21 289

Donde T = Testigo B = rizobacteria XIII TB = Testgio + rizobacteria XIII

22

6 DISCUSIOacuteN DE RESULTADOS 61 Presencia de rizobacterias productoras de AIA en el crecimiento de Cynodon dactylon L La seleccioacuten de las cepas de rizobacterias aisladas del suelo contaminado con hidrocarburos

derivados del petroacuteleo se dio en funcioacuten de la cantidad de aacutecido indol aceacutetico producido que

estuvo relacionado con la concentracioacuten de triptofano en el medio de cultivo que es el

precursor de dicha fitohormona En condiciones del crecimiento de las rizobacterias en caldo

nutritivo la produccioacuten de AIA fue mayor en la rizobacteria III (3549 microg mL) seguido de la

rizobacteria II (3374 microg mL) y la rizobacteria I (2959 microg mL)

En los bioensayos de C dactylon L con las tres cepas en general el incremento en el

crecimiento de las plantas no fue mayor al de las plantas sin bacteria no obstante esto el

incremento en el crecimiento radical fue mayor en las plantas inoculadas con la rizobacteria II y

el crecimiento foliar se dio en mayor proporcioacuten bajo la presencia de la rizobacteria I

En esta comparacioacuten del crecimiento promovido por las cepas productoras de AIA la

rizobacteria III no presento un efecto promontorio del desarrollo en esta especie no obstante la

que produjo mas AIA in vitro En este ultimo punto cabe mencionar que en este caso no se

tuvo la adicioacuten de triptofano en el medio

611 Presencia de rizobacterias productoras de AIA y triptofano en el crecimiento de Cynodon dactylon L

En los bioensayos de C dactylon L con la adicioacuten de triptofano se mostroacute que la especie en

presencia del aminoaacutecido en cuanto al crecimiento radical no mostroacute un desarrollo mayor en las

plantas en la concentracioacuten de 2 y 5 mgL con respecto a las plantas sin triptofano no obstante

la respuesta en algunas de las plantas de dichos tratamientos en los ensayos con las

rizobacterias II y III si mostraron un incremento en la longitud radical esto pudo deberse a la

respuesta intriacutenseca de las especies de acuerdo con la seleccioacuten de las semillas empleadas

que de cualquier manera el tamantildeo radical alcanzado no fue significativo con respecto a las

plantas testigo

El crecimiento foliar de las plantas de C dactylon L bajo la presencia de triptofano a las

concentraciones de 2 y 5mg L tambieacuten no resulto mayor a las plantas sin triptofano La

inoculacioacuten de las semillas con las rizobacterias I II y III y la adicioacuten de triptofano en los

bioensayos dio como resultado que la presencia de triptofano como precursor de AIA diera

como respuesta un incremento en el crecimiento radical de las plantas inoculadas con la

rizobacteria III con la concentracioacuten de triptofano 5mg L y con la rizobacteria II con triptofano a

las concentraciones de 2 y 5mgL En cuanto al crecimiento foliar este se promovioacute bajo la

presencia de la rizobacteria III y la rizobacteria II tambieacuten con la concentracioacuten de triptofano de

5mg L

Ambos casos coinciden con la promocioacuten del crecimiento radical y foliar por las rizobacterias I

y II que se potencioacute con la presencia de triptofano a la concentracioacuten de 5mgL no obstante

23

que la respuesta con la rizobacteria III no fue evidente con su sola presencia el incremento en

la longitud radical y foliar fue mucho mayor que las plantas testigo cuando la concentracioacuten de

triptofano en el medio fue de 5mgL lo que favorecioacute la siacutentesis del AIA y que trajo como

consecuencia el incremento en el crecimiento de las plantas Tsavkelova et al (2005)

mencionan que este tipo de auxinas ademaacutes de estimular el crecimiento vegetal tambieacuten

estimulan el desarrollo de las poblaciones microbianas

De acuerdo con Baranzani et al (1999) el triptofano puede ser considerado como un inhibidor

del desarrollo vegetal si este se encuentra en altas concentraciones es por ello que la

respuesta ante las concentraciones de 2 y 5mgL para la planta inhibieron el desarrollo de C

dactylon L lo que se corrobora con el porcentaje de clorosis medido en las plantas sometidas

a estos tratamientos 5190 para la concentracioacuten de 2mgL y de 5204 para la

concentracioacuten de 5mgL de triptofano

612 Presencia de rizobacterias productoras de AIA y fenantreno en el crecimiento de Cynodon dactylon L

La presencia de fenantreno sobre las plantas de C dactylon L mostroacute que el crecimiento

radical de eacutestas no disminuyoacute a las concentraciones de 100 y 200mgL mientras que el

desarrollo foliar si se vio alterado en ambas concentraciones del contaminante lo que se

corroboroacute con los porcentajes medidos de clorosis 4519 en la concentracioacuten de 100mg L y

de 5985 en la de 200 mg L de fenantreno

Se ha mencionado que en algunas especies la presencia de fenantreno se ha considerado

como un anaacutelogo de algunas fitohormonas por su estructura en especial de giberelinas en

este caso de C dactylon L este mantenimiento del desarrollo radical pudiera estar

relacionado con este reconocimiento de la estructura quiacutemica del contaminante para dar dicha

respuesta de crecimiento ante la presencia de eacuteste

La inoculacioacuten de las rizobacterias tolerantes a fenantreno y la presencia del contaminante en

dos concentraciones mostroacute que las rizobacterias I y III promovieron el crecimiento radical de

esta especie bajo las dos concentraciones de fenantreno con una diferencia entre ellas muy

poco significativa mientras que el crecimiento radical de las plantas inoculadas con la

rizobacteria II a las dos concentraciones de fenantreno de manera muy significativa

comparada con las plantas testigo no asiacute el crecimiento foliar con esta rizobacteria fue mayor

comparado con la respuesta dada con las rizobacterias I y III pero menor a las plantas testigo

De lo anterior la presencia de las rizobacterias I II y III promovieron el crecimiento de las

plantas de C dactylon L y la tolerancia de estas a fenantreno lo que podriacutea estar asociado con

un efecto sineacutergico entre la planta y las bacterias (Sheng amp Gong 2006 Glick 2003) que

favoreciera su desarrollo ante la presencia del contaminante y aunque no se haya evaluado

quizaacute tambieacuten el favorecer la degradacioacuten de eacuteste en el medio (Huang et al 2004)

24

62 Presencia de la rizobacteria XIII sobre el crecimiento de C elegans La eleccioacuten de esta rizobacteria solubilizadora de fosfatos que se empleo para la inoculacioacuten de

semillas de C elegans y su bioensayo mostroacute que esta cepa promovioacute el crecimiento tanto

radical como foliar de las plantas Lo que evidencioacute la relacioacuten sineacutergica entre esta bacteria y la

especie vegetal considerada para estos bioensayos cabe mencionar tambieacuten que esta especie

proviene de un suelo contaminado con hidrocarburos derivados del petroacuteleo

621 Presencia de la rizobacteria XIII sobre el crecimiento de C elegans expuesta a Cadmio

El cadmio (Cd) es considerado un metal pesado que se libera al ambiente como resultado de

una gran variedad de actividades antropoceacutentricas No obstante que no es un elemento

esencial para las plantas este metal se absorbe por las raiacuteces y se transloca a las hojas en

muchas especies Por lo que altas concentraciones de eacuteste ocasionan toxicidad en las plantas

Generalmente causa dantildeos en las hojas produciendo clorosis y enrollamiento de las mismas

asiacute como tambieacuten una disminucioacuten en el crecimiento de las raiacuteces y el brote (Xu et al 2008)

La respuesta de C elegans ante la presencia de cadmio resultoacute muy poco tolerante a las

concentraciones de Cd empleadas en este caso el efecto fue inhibitorio a medida que se

incremento la concentracioacuten del metal con respecto a las plantas testigo sin metal

La presencia de la rizobacteria XIII sobre el crecimiento de las plantas de C elegans y cadmio

mostraron que esta cepa tolerante a las concentraciones de Cd probadas no mostroacute una

diferencia significativa tanto del crecimiento radical como del brote de las plantas con y sin

cadmio esto es que no hay un efecto promotor o protector aparente de esta cepa a la planta

ante la presencia del metal caso que no es comparable con otros que se reportan en la

literatura donde algunas bacterias promueven el crecimiento en otras especies vegetales como

Brassica juncea L y Brassica napus ante la presencia de cadmio (Sheng amp Xia 2006 Belimov

et al 2005)

622 Presencia de la rizobacteria XIII sobre el crecimiento de C elegans expuesta a

Zinc El Zinc es considerado como un micronutriente esencial para el crecimiento de las plantas ya

que es un constituyente vital de varias enzimas metaboacutelicas y su baja movilidad al translocarse

dentro de ellas sugiere la necesidad de este como una fuente constante de zinc para el oacuteptimo

desarrollo de las mismas (Saravan et al 2007)

El zinc se adiciona a las plantas a traveacutes de fertilizantes como sulfato de zinc que en los suelos

puede transformarse a formas insolubles dependiendo de las condiciones edaacuteficas de los

mismos Por ello se menciona que la solubilizacioacuten del zinc por microorganismos es un

proceso de suma importancia para el aporte a las plantas de este micronutriente (Di Simine et

al 1998 Fasim et al 2002)

25

La respuesta de C elegans ante la presencia de zinc mostroacute que tambieacuten en este caso al igual

que con cadmio el crecimiento tanto radical como foliar disminuyoacute a medida que se incrementoacute

la concentracioacuten de zinc en los bioensayos

Por lo que esta especie vegetal tampoco tolera estas concentraciones de zinc en el medio lo

que evidencia que un exceso del micronutriente ocasiona dantildeos en el desarrollo de eacutesta

Aquiacute tambieacuten la presencia de la rizobacteria XIII no causa un incremento en el desarrollo de

las plantas de C elegans expuestas a zinc ya que el crecimiento radical y foliar en general no

es diferente en forma significativa al obtenido por las plantas expuestas a zinc a las

concentraciones probadas de 3 4 y 5mM concentraciones a las que la rizobacteria XIII es

tolerante

Aquiacute se presenta al igual que con cadmio el mantenimiento en el crecimiento de las plantas de

C elegans atenuando el efecto de las concentraciones de ambos mentales a las cuales fueron

expuestas

623 Presencia de la rizobacteria XIII sobre el crecimiento de C elegans expuesta a Niquel

El niquel tambieacuten es considerado como un micronutriente esencial aunque hay quienes lo

consideran como un ultramicronutriente que se encuentra como centro activo de la ureasa y

como cofactor de una isoforma de una superoxido dismutasa (Kuumlpper amp Kroneck 2007) Dado

su muy bajo contenido de este metal en plantas la deficiencia de eacuteste es rara comparada con

el exceso causado por su presencia en suelos contaminados por metales pesados producto de

la actividad industrial

El exceso de niquel en el ambiente ocasiona un decremento en el contenido de clorofila

(Gajewska amp Sklodowska 2007) y en el crecimiento de las plantas (Boominanthan amp Doran

2002 Kovaacutečik et al 2008)

En C elegans de las concentraciones probadas de este metal el crecimiento solamente se dio

en la concentracioacuten mas baja la de 01mM las otras concentraciones seleccionadas para las

pruebas que mostraron ser las que toleroacute la rizobacteria XIII no fueron adecuadas para la

planta auacuten con la presencia de la rizobacteria De estos resultados se tiene que C elegans a

la uacutenica concentracioacuten en la que dio respuesta no presentoacute una inhibicioacuten del crecimiento

radical mientras que el crecimiento del brote si fue menor comparado con las plantas testigo

La presencia de la rizobacteria XIII no mostroacute un efecto de promocioacuten del crecimiento radical en

el experimento con 001mM de niquel comparado con el experimento de niacutequel solo y tambieacuten

no significativo en el crecimiento del brote con la presencia de la rizobacteria La concentracioacuten

de niacutequel probada aquiacute para C elegans y la inoculacioacuten de sus semillas con la rizobacteria XIII

no evidencioacute una promocioacuten de crecimiento notable quizaacute al igual que los otros dos metales

manteniendo el desarrollo de las plantas pero no su incremento como sucedioacute en lo reportado

por Burd et al (1998) con Brassica campestris y Lycopersicon esculentum y la bacteria

Kluyvera ascorbata y por Zaidi et al (2006) con Brassica juncea y la bacteria Bacillus subtilis

cepa SJ-101

26

7 CONCLUSIONES

Las rizobacterias I II y III productoras de AIA y tolerantes a fenantreno promovieron el

crecimiento radical y foliar de las plantas de Cynodon dactylon L en particular al crecer en

presencia de triptofano a la concentracioacuten de 5mgL e inoculadas con las rizobacterias I II y III

se promovioacute el crecimiento de eacutesta gramiacutenea

En el caso de la rizobacteria XIII solubilizadora de fosfato y tolerante a cadmio niacutequel y zinc

eacutesta promovioacute el crecimiento radical y foliar de las plantas de Cyperus elegans

Las plantas de Cyperus elegans crecidas en presencia de los metales cadmio niquel y zinc e

inoculadas con la rizobacteria XIII no mostraron una promocioacuten significativa del crecimiento de

eacutesta cyperaacutecea lo que sugiere que la respuesta ante la presencia de los metales estaacute

relacionada estrechamente tanto con la dosis y el tiempo de exposicioacuten de las plantas a los

contaminantes asiacute como con la tolerancia intriacutenseca de las especies vegetales

Finalmente la presencia de las rizobacterias I II y III promovieron el crecimiento de las plantas

de Cynodon dactylon L y la tolerancia de estas a fenantreno y para el caso de la presencia de

las rizobacteria XIII se mantuvo el crecimiento de las plantas de Cyperus elegans y la tolerancia

de eacutestas a los metales pesados probados lo que podriacutea estar asociado con un efecto sineacutergico

entre las plantas y la bacterias ante la presencia de los contaminantes

27

8 METAS El siguiente cronograma de avances muestra los avances reales alcanzados para cada meta durante el periacuteodo establecido que se reporta 81 CALENDARIO DE ACTIVIDADES (valoracioacuten de metas y su duracioacuten)

Programacioacuten de Actividades de Investigacioacuten Enero - Diciembre 2008

Nuacutemero de meta

Valor de cada

meta

Descripcioacuten de las actividades para cada meta

Ener

o

Febr

ero

Mar

zo

Abr

il

May

o

Juni

o

Julio

Ago

sto

Sept

iem

bre

Oct

ubre

Nov

iem

bre

Dic

iem

bre

1

15

Mantenimiento de las cepas bacterianas aisladas su identificacioacuten molecular y determinacioacuten de su tolerancia a metales pesados y a un contaminante orgaacutenico

X

X

X

2

15

Evaluacioacuten de la produccioacuten de aacutecido indol aceacutetico asiacute como tambieacuten su capacidad de solubilizacioacuten de fosfato inorgaacutenico de las cepas bacterianas seleccionadas

X

X

X

3

30

Evaluacioacuten del crecimiento y la tolerancia que confieren las rizobacterias identificadas productoras de auxinas inoculadas en las dos especies de pastos ante la presencia de un hidrocarburo policiacuteclico aromaacutetico como el fenantreno

X

X

X

X

X

4

30

Evaluacioacuten del crecimiento y la tolerancia que confieren las rizobacterias identificadas solubilizadoras de fosfato inoculadas en las dos especies de pastos ante la presencia de metales pesados

X

X

X

X

X

5

10

Anaacutelisis y comparacioacuten de los resultados obtenidos y concluir con estos bioensayos si la inoculacioacuten con este tipo de rizobacterias promotoras de crecimiento vegetal confirieron proteccioacuten a las especies de pastos seleccionadas y si son recomendables para su posible aplicacioacuten en procesos de fitoremediacioacuten

X

X

X

Porcentaje total de avance en el periacuteodo reportado Enero ndash Diciembre del 2008 100

9 IMPACTO DE LA INVESTIGACIOacuteN DESARROLLADA

Los resultados obtenidos en esta investigacioacuten a nivel baacutesico continuacutean siendo importantes para

el conocimiento del manejo de especies silvestres endeacutemicas como herramientas para la remocioacuten

de contaminantes orgaacutenicos seguacuten su potencial

Esta etapa de la investigacioacuten (periacuteodo 2008) se realizoacute ahora la investigacioacuten con enfoque entre

la relacioacuten planta-microorganismo que de manera muy clara y concreta evidencioacute la importancia de

estos manejos en su conjunto para ayudar a favorecer el crecimiento y la tolerancia de las

especies vegetales ante la presencia de contaminantes sean inorgaacutenicos u orgaacutenicos Se continuacutea

con el anaacutelisis de los resultados obtenidos de esta etapa para complementar la informacioacuten

obtenida y continuar con el anaacutelisis de un mayor espectro de especies vegetales y de la naturaleza

de las rizobacterias que se asocien a eacutestas que permitan el conocimiento de mecanismos baacutesicos

asociados con la fitoremediacioacuten y las respuestas fisioloacutegicas de las plantas ante los

contaminantes La caracterizacioacuten o aislamiento de este grupo de rizobacterias representa una

ventaja considerable en los procesos de remocioacuten de contaminantes inorgaacutenicos debido al doble

papel que estariacutean desempentildeando como promotoras de crecimiento vegetal e induciendo la

tolerancia a metales pesados en este tipo de especies

2910 FORMACIOacuteN DE RECURSOS HUMANOS Y SUBPRODUCTOS OBTENIDOS DEL PROYECTO DE INVESTIGACIOacuteN Se anota a continuacioacuten la relacioacuten de los subproductos obtenidos del Proyecto de Investigacioacuten

durante el periacuteodo de Enero-Diciembre 2008

Clave del subproducto Descripcioacuten Documento que avala

22 Formacioacuten de Recursos Humanos

23 Servicio Social Alumnos dentro del Programa PROGRAMAS DE EDUCACION PARA LA ENCB Nuacutemero de Registro de Servicio Social 02 690a 8668 y dentro del Proyecto de Investigacioacuten ldquoEstudio de rizobacterias promotoras del crecimiento vegetal y su participacioacuten como fitoprotectoras en presencia de contaminantes orgaacutenicos e inorgaacutenicosrdquo alumnas Labra Cardoacuten Daniela Ramiacuterez Meacutendez Cinthya

Rojas Contreras Adriana

Constancia de Asesoriacutea de

Servicio Social emitida por el

Jefe del Departamento de

Servicio Social y Prestaciones

del IPN

De la alumna Labra Cardoacuten Daniela cuyo Tiacutetulo de la Tesis es ldquoDeterminacioacuten del efecto de la presencia de bacterias promotoras del crecimiento vegetal sobre el desarrollo de dos especies de cyperaacuteceas y la tolerancia de estas a metales pesadosrdquo

Registro de Tesis de la alumna

24Tesis Profesional

De la alumna Rojas Contreras Adriana cuyo Tiacutetulo de la Tesis es ldquoPromocioacuten del crecimiento vegetal de dos especies de cyperaacuteceas por rizobacterias productoras de fitohormonas e induccioacuten de tolerancia a hidrocarburos aromaacuteticos policiacuteclicos (PAHrsquos) un posible mecanismo asociado para la fitoremediacioacutenrdquo

Registro de Tesis de la alumna

30

Clave del subproducto Descripcioacuten Documento que avala

3 Difusioacuten de la Investigacioacuten

-Rojas-Contreras A Guerrero-Zuacutentildeiga LA Rodriacuteguez- Dorantes A Fito-tolerancia a fenantreno en presencia de triptofano 3deg Congreso de Ecotoxicologiacutea y Quiacutemica Ambiental (AMEQA) Facultad de Ciencias UNAM Meacutexico DF Abril 2008

-Labra-Cardoacuten D Guerrero-Zuacutentildeiga LA Rodriacuteguez-Dorantes Evaluacioacuten de la fito-tolerancia de dos especies a metales pesados 3deg Congreso de Ecotoxicologiacutea y Quiacutemica Ambiental (AMEQA) Facultad de Ciencias UNAM Meacutexico DF Abril 2008

Resumen de la memoria y constancia

de participacioacuten

Nacional

-Campos Gutieacuterrez Adriana Rodriacuteguez Dorantes Angeacutelica Guerrero Zuacutentildeiga Angeacutelica y Montes Villafaacuten Silvano Efecto de la produccion de acido indolacetico de tres rizobacterias aisladas de un suelo contaminado con hidrocarburos derivados del petroacuteleo sobre la germinacioacuten de Lens esculenta XXXVI Congreso Nacional de Microbiologiacutea Morelia Michoacaacuten Junio 2008

-Labra Cardoacuten Daniela Guerrero Zuacutentildeiga Angeacutelica Rodriacuteguez Dorantes Angeacutelica y Montes Villafaacuten Silvano Evaluacioacuten de la tolerancia a metales pesados de Cyperus elegans inoculada con una rizobacteria solubilizadora de fosfato XXXVI Congreso Nacional de Microbiologiacutea Morelia Michoacaacuten Junio 2008

-Rojas Contreras Adriana Guerrero Zuacutentildeiga Angeacutelica Rodriacuteguez Dorantes Angeacutelica y Montes Villafaacuten Silvano Evaluacioacuten del crecimiento y la tolerancia a fenantreno de plantas de Cynodon dactylon inoculadas con tres rizobacterias aisladas de un suelo contaminado con hidrocarburos derivados del petroacuteleo XXXVI Congreso Nacional de Microbiologiacutea Morelia Michoacaacuten Junio 2008

Resumen de la memoria y constancia

de participacioacuten

Internacional

-Rodriacuteguez-Dorantes Angeacutelica Labra-Cardoacuten Daniela Guerrero-Zuacutentildeiga Angeacutelica Montes-Villafaacuten Silvano Growth response and tolerance to heavy metals of two swamp species inoculated with a plant

growth-promoting rhizobacteria Third International Meeting on Environmental

Carta de aceptacioacuten

y constancia de participacioacuten

31

Biotechnology and Engineering Palma de Mallorca Espantildea Septiembre del 2008

-Guerrero-Zuacutentildeiga A Rojas-Contreras A Rodriacuteguez-Dorantes A Montes-Villafaacuten S Efect of two phytohormone producer rhizobacteria on the bermuda grass growth response and tolerance to phenanthrene Third International Meeting on Environmental Biotechnology and Engineering Palma de Mallorca Espantildea Septiembre del 2008

32

11 Bibliografiacutea consultada Abou-Shanab RA Ghozlan H Ghanem K amp Noawad H 2005 Behavior of bacterial

populations isolated from rhizosphere of Diplachne fusca dominant in industrial sites World

Journal of Microbiology amp Biotechnology 21 1095-1101

Almerich A L 2008 Introduccioacuten a las cespitosas 2008 Disponible en

httpwwwnavarromontescommanualaspxman=22

Baath E 1989 Effects of heavy metals in soil on microbial processes and population Water Air

Soil Pollut 47 375-379

Baranzani O amp JI Friedman1999 Is IAA the major root growth factor secreted from plant

growth-mediating bacteria Journal of Chemical Ecology 252397-2406

Belimov AA N Hontzeas VISafronova SV Demchinskaya G Piluzza S Bullitta amp BR

Glick 2005 Cadmiumndashtolerant plant growth-promoting bacteria associated with the roots of

Indian mustard (Brassica juncea L Czern) Soil Biology and Biochemistry 37 241-250

Boominathan R amp PM Doran 2002 Ni-induced oxidative stress in roots of the Ni

hyperaccumulator Allisum bertolonii New Phytol 156 205-215

Burd GI DG Dixon amp BR Glick 1998 A plant growth-promoting bacterium that decreases

nickel toxicity in seedlings Applied and Environmental Microbiology 64 3663-3668

Campos G A Guerrero Z A Rodriacuteguez D A Montes V S 2007 Evaluacioacuten de la

produccioacuten de aacutecido indol aceacutetico de rizobacterias aisladas de un suelo contaminado con

hidrocarburos derivaos del petroacuteleo y su aplicacioacuten en fitoremediacioacuten 2ordm taller Internacional de

Biotecnologiacutea y 2ordm Encuentro Internacional de Energiacuteas Alternativas Pachuca Hidalgo Meacutexico

Di Simine CD JA Sayer amp GM Gadd 1998 Solubilization of zinc phosphate by a strain of

Pseudomonas fluorescens isolated from a forest soil Biol Fertil Soils 28 87-94

Fasim F H Ahmed R Parsons amp GM Gadd 2002 Solubilization of zinc salts by a bacterium

isolated from the air environment of a tannery FEMS Microbiol Lett 213 1-6

Gajewska E amp M Sklodowska 2007 Relations between tocopherol chlorophyll and lipid

peroxides contents in shoots of Ni-treated wheat J Plant Physiol 164 364-366

33

Glick B R 2003 Phytoremediation synergistic use of plants and bacteria to clean up the

environment Biotechnology Advances 21383-393

Huang XD Y El-Alawi DM Penrose BRGlick amp BM Greenberg 2004 A multi-process

phytoremediation system for removal of polycyclic aromatic hydrocarbons from contaminated

soils Environmental Pollution 130 465-476

Kovaacutečik J B Klejdus J Kadukovaacute amp M Bačkor 2008 Physiology of Matricaria chamomilla

exposed to nickel excess Ecotoxicology and Environmental Safety doi 101016jecoenv200712013

Kuumlpper H amp PMH Kroneck 2007 Nickel in the environment and its role in the metabolism of

plants and cyanobacteria En Sigel A H Siegel amp RKO Sigel (eds) Metal Ions in Life

Sciences Vol2 Willey New York pp 31-62

McCutcheon SC Schnoor J L 2003 Phytoremediation trasformation and control of

contaminants Wiley-InterScience

Saravan VS M Madhaiyan amp M Thangaraju 2007 Solubilization of zinc compounds by the

diazotrophic plant growth promoting bacterium Gluconacetobacter diazotrophicus

Chemosphere 66 1794-1798

Sheng XF amp JX Gong 2006 Increased degradation of phenanthrene in soil by

Pseudomonas sp GF3 in the presence of wheat Soil Biology and Biochemstry 38 2587-2592

Sheng XF amp JJ Xia 2006 Imrpovement of rape (Brassica napus) plant growth and cadmium

uptake by cadmium-resistant bacteria Chemosphere 64 1036-1042

Olivares S E1989Paquete de disentildeos experimentales FAUNL Versioacuten 14 Facultad de

Agronomiacutea UANL Mariacuten NL Meacutexico

Ramiacuterez M C 2007 Participacioacuten de rizobacterias solubilizadoras de fosfato en la induccioacuten

del crecimiento y tolerancia a metales pesados en dos especies vegetales Proyecto de

titilacioacuten Laboratorio de Fisiologiacutea Vegetal del Departamento de Botaacutenica en la Escuela

Nacional de Ciencias Bioloacutegicas

Sabry SA HA Ghozlan DM Abou-Zeid 1997 Metal tolerance and antibiotic resistant

paterns of a bacterial population isolated from sea water Journal of Applied Microbiology 82

245-252

34

Tsavkelova EA S Y Klimova TA Cherdyntseva amp AI Netrusov2006 Microbial producers

of plant growth stimulators and their practical use a review Applied Biochemistry and

Microbiology 42117-126

Weisburg W G Barns S M Pelletier DA amp Lane DJ 1991 16 Ribosomal DNA Amplification

for Phulogenetic Study Journal of Bacteriology 131697-703

Wilkins DA 1978 The measurement of tolerance to edaphic factors by means of root growth

New Phytologist 80 623-633

Xu P J Zou Q Meng J Zou W Jiang amp D Liu 2008 Effects of Cd2+ on seedling growth of

garlic (Allium sativum L) and selected physiological and biochemical characters Bioresource

Technology doi 101016jbiortech200711073

Zaidi S Usmami S Singh BR amp Musarrat J 2006 Significancce of Bacillus subtilis strain SJ-

101 as a bioinoculant for concurrent plant grown promotion and nickel accumulation in Brassica

juncea Chemosphere 64 991-997

  • INSTITUTO POLITEacuteCNICO NACIONAL
    • COORDINACION GENERAL DE POSGRADO E INVESTIGACION
      • Evaluacioacuten del crecimiento y la tolerancia que confieren las rizobacterias identificadas solubilizadoras de fosfato inoculadas en las dos especies de pastos ante la presencia de metales pesados
Page 12: INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL COORDINACION GENERAL DE ...sappi.ipn.mx/cgpi/archivos_anexo/20080061_5797.pdfa) Evaluar la producción de auxinas para la promoción del crecimiento

12

CEPAS I II III IV VII XII

0

10

20

30

40

50

CEPA I CEPA II CEPA III CEPA IV CEPA VII CEPA XII

Experimentos

ugm

L AI

A Testigo 1mgL2mgL5mgL

Graacutefico 1 Produccioacuten de AIA de las rizobacterias productoras de AIA a diferentes

concentraciones de L-triptofano Se observa que todas las cepas tienen mayor produccioacuten de la

auxina a la concentracioacuten de 5 mgL de triptofano

Como se muestra en la Grafica 1 las rizobacterias I II y III son las mejores productoras de AIA

con 2 y 5 mgL de triptofano por lo que se seleccionaron para realizar los bioensayos con

Cynodon dactylon L y el contaminante orgaacutenico

322 Determinacioacuten de la tolerancia de las rizobacterias productoras de AIA a fenantreno La respuesta a la tolerancia de las rizobacterias productoras de aacutecido indol aceacutetico

(rizobacterias I II III IV VIIR y XII) a fenantreno fueron similares el crecimiento bacteriano fue

masivo en todas las concentraciones probadas

33 Reactivacioacuten de las cepas seleccionadas aisladas de un suelo contaminado con hidrocarburos derivados del petroacuteleo rizobacterias solubilizadoras de fosfatos Se muestran a continuacioacuten los resultados visuales de la medicioacuten cualitativa de la

solubilizacioacuten de fosfato de las rizobacterias seleccionadas en la Tabla 7 se presenta de

manera cualitativa (+ -) la capacidad de solubilizar fosfato de las cepas aisladas

13

Tabla 7 Capacidad de solubilizacioacuten de fosfato de dos fuentes inorgaacutenicas por las

rizobacterias promotoras del crecimiento vegetal

Fuente de fosfato inorgaacutenico Rizobacteria

Ca(HPO4)2 Roca Fosfoacuterica

I +++ +++

VI + +

VIIA + +

IX + +

XIII ++ ++

XXII ++++ ++++

331 Determinacioacuten de la Concentracioacuten Miacutenima Inhibitoria (CMI) a metales pesados de las rizobacterias solubilizadoras de fosfato seleccionadas Se determinoacute la CMI (Tabla 8) de las rizobacterias solubilizadoras de fosfato seleccionadas I

XIII y XXII ya que fueron las que presentaron mayor capacidad de solubilizacioacuten de fosfatos

Encontraacutendose en general un efecto en gradiente ya que hubo disminucioacuten del crecimiento

bacteriano al incrementarse la concentracioacuten del metal

Tabla 8 Determinacioacuten de la Concentracioacuten Miacutenima Inhibitoria (CMI) de Cd Ni y Zn sobre el crecimiento de las rizobacterias solubilizadoras de fosfato seleccionadas

Concentracioacuten Miacutenima Inhibitoria

Zn

Rizobacteria 01mM 05mM 1mM 2mM 3mM 4mM 5mM 10mM 15mM

I + + + + + + + ~ ~

XIII + + + + + + + ~ ~

XXII + + + + + + + ~ ~

Ni

01mM 05mM 1mM 2mM 3mM 4mm 5mM 10mM 15mM

I + + + ~ ~ ~ ~ ~ ~

XIII + + + ~ ~ ~ ~ ~ ~

XXII + + + ~ ~ ~ ~ ~ ~

Cd 01mM 02mM 03mM 04mM 05mM 1mm 5mM 10mM 15mM

I + ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~

XIII + ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~

XXII + ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~

+ Crecimiento ~ No hay crecimiento

14

332 Seleccioacuten de la rizobacteria solubilizadora de fosfato y las concentraciones de Cd Ni y Zn para los bioensayos con los pastos A las cepas seleccionadas por su respuesta ante la presencia de contaminantes se les

determinoacute su capacidad de solubilizacioacuten de fosfato de manera cualitativa (Ramiacuterez 2007)

obtenieacutendose los siguientes resultados (Figura 1)

Roca fosfoacuterica

82

64

5 526

0123456789

10

Mediosinocular

Cepa I Cepa XIII Cepa XXII

Cepas

mg

L PO

4

Fosfato monobasico de calcio

358

4346

1441368

0

10

20

30

40

50

60

Mediosinocular

Cepa I Cepa XIII Cepa XXII

Cepasm

gL

PO4

Figura 1 Cantidad de fosfato soluble en el medio de cultivo de las rizobacterias solubilizadoras

de fosfato seleccionadas crecidas en medio con 1)Roca fosfoacuterica y 2) Fosfato monobaacutesico de

calcio

La cepa seleccionada por su capacidad de solubilizar fosfato y por tener mayor velocidad de

crecimiento fue la cepa XIII

Las concentraciones de los metales para realizar los bioensayos con los pastos se muestran

en la Tabla 9 Quedando las concentraciones de Zn 3mM 4mM y 5mM que fueron los uacuteltimas

concentraciones en las cuales la bacteria no fue inhibida en su crecimiento para el caso de los

demaacutes metales se considero el mismo criterio de emplear las concentraciones para Ni de

01mM 05mM y 1mM y para Cd de 001mM 005mM y 01mM

Tabla 9 Concentraciones seleccionadas de los metales Zn Ni Cd para los bioensayos con los pastos

Concentracioacuten de los metales Zn Ni Cd

Rizobacteria

CMI Bioensayos CMI Bioensayos CMI Bioensayos

XIII 5mM 3 4 5mM 1mM 01 05 1mM 01mM 001 005 01mM

15

34 Evaluacioacuten de la promocioacuten del crecimiento vegetal de Cynodon dactylon L y la determinacioacuten de su tolerancia a fenantreno La clorosis de las plaacutentulas de Cynodon dactylon L con y sin la adicioacuten de la rizobacteria

productora de AIA crecidas en presencia de fenantreno y triptofano se describe mejor en la

Tabla 10 donde se comparan los porcentajes de la clorosis que se presentan las plaacutentulas de

Cynodon dactylon L en presencia de las tres rizobacterias I II y III respectivamente

Tabla10 Comparacioacuten de los porcentajes de clorosis observados en Cynodon dactylon L con

la adicioacuten de las rizobacterias I II y III crecidas en fenantreno y triptofano

de clorosis Cynodon

dactylon L Cynodon

dactylon L con la rizobacteria I

Cynodon dactylon L con la rizobacteria II

Cynodon dactylon L con la

rizobacteria III Medio mineral 0 0 0 0 100 mgL de Fenantreno

4519 160 3703 500

200 mgL de Fenantreno

5985 3809 4722 7959

2 mgL de Triptofano

5190 1250 4918 2121

5 mgL de Triptofano

5204 100 5836 2187

De los valores obtenidos se observa que no hubo clorosis en las plaacutentulas de Cynodon

dactylon L crecidas en medio mineral blando con las rizobacterias I II y III mientras que las

plaacutentulas que crecieron con y sin adicioacuten de eacutestas con 100 mgL de fenantreno tienen menor

porcentaje de clorosis que las que teniacutean con 200 mgL del contaminante Para los valores del

porcentaje de clorosis de las plaacutentulas crecidas con triptofano se mostraron que este es menor

en los experimentos con 2 mgL que con 5 mgL de triptofano

341 Determinacioacuten del Iacutendice de Tolerancia (IT) de las plantas de Cynodon dactylon L crecidas con fenantreno Se calculoacute el Iacutendice de Tolerancia a fenantreno y los resultados se muestran en la Tabla 11

16

Tabla 11 Comparacioacuten de los Iacutendices de tolerancia a fenantreno de las plaacutentulas de Cynodon

dactylon L inoculadas con las rizobacterias I II y III productoras de AIA

Donde T = Testigo Fen = Fenantreno Trp = Triptofano y Bac = Rizobacterias I II y Ill

Iacutendice de tolerancia (IT) Longitud Foliar Longitud Radical

Experimentos Cepa I Cepa II Cepa III Cepa I Cepa II Cepa III 100 FenT 1245 0119 0535 0691 0603 0977 200 FenT 0453 0084 0166 067 0585 078

2 trp 100 FenT 0881 0165 0406 0113 0545 0096 2 trp 200 FenT 0621 0157 0318 0096 0499 011 100 Fen BacT 0991 0119 059 0881 0603 098 200 Fen BacT 0606 0069 0268 0654 054 0813

100 Fen BacTB 0527 0091 084 1009 0766 1179 200 Fen BacTB 0323 0052 0381 075 0685 0977

100 Fen BacT100F 0796 1 1103 1275 1 1002 200 Fen BacT200F 1338 0813 1609 0997 0923 1041

El valor del Iacutendice de Tolerancia igual a 10 indica que el crecimiento de las plantas en

presencia de fenantreno con respecto al crecimiento de las plantas sin fenantreno no se

inhibioacute mientras que un valor del Iacutendice de Tolerancia igual a 01 indica que el crecimiento de

las plantas con fenantreno se inhibe en un 10 con respecto al crecimiento de las plantas sin

fenantreno

342 Determinacioacuten del de crecimiento de las plantas de Cynodon dactylon L crecidas con las rizobacterias fenantreno y triptofano Se muestran a continuacioacuten los resultados del crecimiento radical y foliar de las plantas de

Cynodon dactylon L expresado como de crecimiento obtenido bajo la presencia de

rizobacterias I II y III de triptofano 2 y 5 mgL y de fenantreno 100 y 200 mgL en la Tabla 12

35 Evaluacioacuten de la promocioacuten del crecimiento vegetal a metales pesados de Cyperus elegans en presencia de la rizobacteria XIII solubilizadora de fosfatos La evaluacioacuten del crecimiento de las plaacutentulas se realizoacute por el paraacutemetro convencional que fue

la medicioacuten de la longitud radical y del brote en presencia de la rizobacteria XIII sin y con el

metal y a continuacioacuten se muestran los resultados obtenidos (Figura 2)

17

Tabla 12 Comparacioacuten de los de crecimiento de las plantas de Cynodon dactylon L crecidas con la presencia de las rizobacterias I II y III productoras de AIA fenantreno y triptofano

de crecimiento Longitud Foliar Longitud Radical Experimentos

cepa I Cepa II Cepa III cepa I Cepa II Cepa III

BacT 1877 1308 703 872 788 872 100 FenT 1245 119 535 691 603 977 200 FenT 453 84 166 67 585 78

2 TrpT 967 1106 595 106 715 109 5 TrpT 904 619 1164 94 576 939

2 trp 100 FenT 881 165 406 113 545 96 2 trp 200 FenT 621 157 318 96 499 11 5 trp 100 FenT 621 131 369 96 443 84 5 trp 200 FenT 559 92 325 118 531 92 100 Fen BacT 991 119 59 881 603 98 200 Fen BacT 606 69 268 654 54 813

2 Trp BacT 194 1186 582 94 562 11 5 Trp BacT 151 1053 958 9 365 111

100 Fen BacT 527 91 84 1009 766 1179 200 Fen BacT 323 52 381 75 685 977 100 Fen BacT 796 100 1103 1275 100 1002 100 Fen BacT 338 813 1609 997 923 1041 2 Trp BacT 636 906 0828 107 713 132 5 Trp BacT 613 805 1362 103 463 1335 2 Trp BacT 1235 1072 0978 879 785 1006 5 Trp BacT 1272 17 0822 957 633 1181

0

1

2

3

4

5

6

7

8

Longitud radical Longitud del brote

Long

itud

(cm

)

Testigo Bacteria XIII

Figura 2 Efecto de la presencia de la rizobacteria XIII en la longitud del brote y la longitud radical de

Cyperus elegans sin la presencia de los metales

18

351 Evaluacioacuten del crecimiento de C elegans en presencia de Cadmio y la rizobacteria XIII

A continuacioacuten se presentan los resultados del crecimiento de la raiacutez y del brote de las plantas

de C elegans inoculadas con la rizobacteria XIII en presencia de Cadmio a diferentes

concentraciones (Figura 3) donde se observa que en presencia de la rizobacteria XIII se

mantiene el crecimiento en la concentracioacuten de 001mM de Cd mientras que en las

concentraciones de 005 y 01mM de Cd el crecimiento en presencia de la rizobacteria

disminuye

0

1

2

3

4

5

6

7

8

Test

igo

Bac

teria

XIII

Cd

001

mM

Bac

teria

+ C

d0

01m

M

Cd

005

M

Bac

teria

+ C

d0

05m

M

Cd

01m

M

Bac

teria

+ C

d0

1mM

Experimentos

Long

itud

(cm

)

Longitud radical Longitud del brote Figura 3 Efecto de la presencia de Cd en la longitud del brote y la longitud radical de las

plantas de Cyperus elegans inoculadas con la rizobacteria XIII solubilizadora de fosfato

352 Evaluacioacuten del crecimiento de C elegans en presencia de Zinc y la rizobacteria XIII Se presentan a continuacioacuten los resultados del crecimiento de la raiacutez y del brote de las plantas

de C elegans inoculadas con la rizobacteria XIII en presencia de Zinc a diferentes

concentraciones (Figura 4) observaacutendose que en presencia de la rizobacteria XIII se mantiene

el crecimiento en la concentracioacuten de 4mM de Zn mientras que a la concentracioacuten de 5mM de

Zn el crecimiento del brote se ve favorecido en presencia de la rizobacteria XIII

19

0

1

2

3

4

5

6

7

8

Test

igo

Bac

teria

XIII

Zn 3

mM

Bac

teria

+Zn

3m

M

Zn 4

mM

Bac

teria

+Zn

4m

M

Zn 5

mM

Bac

teria

+Zn

5m

M

Experimentos

Long

itud

(cm

)

Longitud radical Longitud del brote

Figura 4 Efecto de la presencia de Zn en la longitud del brote y la longitud radical de las

plantas de Cyperus elegans inoculadas con la rizobacteria XIII solubilizadora de fosfato

353 Evaluacioacuten del crecimiento de C elegans en presencia de Niquel y la rizobacteria XIII

Se presentan a continuacioacuten los resultados del crecimiento obtenidos de la raiacutez y del brote de

las plantas de C elegans inoculadas con la rizobacteria XIII en presencia de Niquel a diferentes

concentraciones (Figura 5) teniendo como resultado un efecto maacutes toacutexico en presencia de

este metal ya que solo se tolero una concentracioacuten observaacutendose que se mantiene el

crecimiento en la concentracioacuten de 01mM de Niquel en la parte del brote

0

1

2

3

4

5

6

7

8

Testigo Bacteria XIII Ni 01mM Bacteria + Ni 01mM

Experimentos

Long

itud

(cm

)

Longitud radical Longitud del brote

Figura 5 Efecto de la presencia de Ni en la longitud del brote y la longitud radical de las

plantas de Cyperus elegans inoculadas con la rizobacteria XIII solubilizadora de fosfato

20

354 Determinacioacuten de la tolerancia a Cd Ni y Zn de C elegans en presencia de la rizobacteria XIII Una vez obtenidos los valores de la longitud del brote y la longitud radical se determinaron los

iacutendices de tolerancia y los de crecimiento los cuales se muestran en las siguientes tablas

(Tablas 13 y 14)

Tabla 13 Iacutendices de tolerancia a Cd Zn y Ni de Cyperus elegans IT

Experimento L Longitud radical ongitud del brote Bioensayo con Cd

001mM T 1772 0701 005mM T 056 0464 01mM T 0414 0275 001mM + B T 1636 0692 005mM + B T 0509 0392 01mM + B T 0208 0212 001mM TB 0726 0549 005mM TB 0229 0363 01mM TB 0169 0216 001mM + B TB 067 0542 005mM + B TB 0208 0307 01mM + B TB 0085 0166

Bioensayo con Ni 01mM T 1158 0698 05mM T 0 0 1mM T 0 0 01mM + B T 0841 0702 05mM + B T 0 0 1mM + B T 0 0 01mM TB 0474 0547 05mM TB 0 0 1mM TB 0 0 01mM + B TB 0344 055 05mM + B TB 0 0 1mM + B TB 0 0

Bioensayo con Zn 3mM T 1458 0868 4mM T 0591 0503 5mM T 0601 034 3mM + B T 1008 0779 4mM + B T 0449 0477 5mM + B T 0512 0369 3mM + B TB 0597 068 4mM + B TB 0242 0394 5mM + B TB 0246 0266 3mM + B TB 0413 0611 4mM + B TB 0184 0374 5mM + B TB 021 0289

Donde T = Testigo B = rizobacteria XIII TB = Testigo + rizobacteria XIII

21

Tabla 14 Porcentajes de crecimiento en presencia de Cd Zn y Ni de las plantas de Cyperus

elegans

Crecimiento Experimento L Longitud radical ongitud del brote

Bioensayo con Cd 001mM T 1772 701 005mM T 56 464 01mM T 414 275 001mM + B T 1636 692 005mM + B T 509 392 01mM + B T 208 212 001mM TB 726 549 005mM TB 229 363 01mM TB 169 216 001mM + B TB 67 542 005mM + B TB 208 307 01mM + B TB 85 166

Bioensayo con Ni 01mM T 1158 698 05mM T 0 0 1mM T 0 0 01mM + B T 841 702 05mM + B T 0 0 1mM + B T 0 0 01mM TB 474 547 05mM TB 0 0 1mM TB 0 0 01mM + B TB 344 55 05mM + B TB 0 0 1mM + B TB 0 0

Bioensayo con Zn 3mM T 1458 868 4mM T 591 503 5mM T 601 34 3mM + B T 1008 779 4mM + B T 449 477 5mM + B T 512 369 3mM + B TB 597 68 4mM + B TB 242 394 5mM + B TB 246 266 3mM + B TB 413 611 4mM + B TB 284 374 5mM + B TB 21 289

Donde T = Testigo B = rizobacteria XIII TB = Testgio + rizobacteria XIII

22

6 DISCUSIOacuteN DE RESULTADOS 61 Presencia de rizobacterias productoras de AIA en el crecimiento de Cynodon dactylon L La seleccioacuten de las cepas de rizobacterias aisladas del suelo contaminado con hidrocarburos

derivados del petroacuteleo se dio en funcioacuten de la cantidad de aacutecido indol aceacutetico producido que

estuvo relacionado con la concentracioacuten de triptofano en el medio de cultivo que es el

precursor de dicha fitohormona En condiciones del crecimiento de las rizobacterias en caldo

nutritivo la produccioacuten de AIA fue mayor en la rizobacteria III (3549 microg mL) seguido de la

rizobacteria II (3374 microg mL) y la rizobacteria I (2959 microg mL)

En los bioensayos de C dactylon L con las tres cepas en general el incremento en el

crecimiento de las plantas no fue mayor al de las plantas sin bacteria no obstante esto el

incremento en el crecimiento radical fue mayor en las plantas inoculadas con la rizobacteria II y

el crecimiento foliar se dio en mayor proporcioacuten bajo la presencia de la rizobacteria I

En esta comparacioacuten del crecimiento promovido por las cepas productoras de AIA la

rizobacteria III no presento un efecto promontorio del desarrollo en esta especie no obstante la

que produjo mas AIA in vitro En este ultimo punto cabe mencionar que en este caso no se

tuvo la adicioacuten de triptofano en el medio

611 Presencia de rizobacterias productoras de AIA y triptofano en el crecimiento de Cynodon dactylon L

En los bioensayos de C dactylon L con la adicioacuten de triptofano se mostroacute que la especie en

presencia del aminoaacutecido en cuanto al crecimiento radical no mostroacute un desarrollo mayor en las

plantas en la concentracioacuten de 2 y 5 mgL con respecto a las plantas sin triptofano no obstante

la respuesta en algunas de las plantas de dichos tratamientos en los ensayos con las

rizobacterias II y III si mostraron un incremento en la longitud radical esto pudo deberse a la

respuesta intriacutenseca de las especies de acuerdo con la seleccioacuten de las semillas empleadas

que de cualquier manera el tamantildeo radical alcanzado no fue significativo con respecto a las

plantas testigo

El crecimiento foliar de las plantas de C dactylon L bajo la presencia de triptofano a las

concentraciones de 2 y 5mg L tambieacuten no resulto mayor a las plantas sin triptofano La

inoculacioacuten de las semillas con las rizobacterias I II y III y la adicioacuten de triptofano en los

bioensayos dio como resultado que la presencia de triptofano como precursor de AIA diera

como respuesta un incremento en el crecimiento radical de las plantas inoculadas con la

rizobacteria III con la concentracioacuten de triptofano 5mg L y con la rizobacteria II con triptofano a

las concentraciones de 2 y 5mgL En cuanto al crecimiento foliar este se promovioacute bajo la

presencia de la rizobacteria III y la rizobacteria II tambieacuten con la concentracioacuten de triptofano de

5mg L

Ambos casos coinciden con la promocioacuten del crecimiento radical y foliar por las rizobacterias I

y II que se potencioacute con la presencia de triptofano a la concentracioacuten de 5mgL no obstante

23

que la respuesta con la rizobacteria III no fue evidente con su sola presencia el incremento en

la longitud radical y foliar fue mucho mayor que las plantas testigo cuando la concentracioacuten de

triptofano en el medio fue de 5mgL lo que favorecioacute la siacutentesis del AIA y que trajo como

consecuencia el incremento en el crecimiento de las plantas Tsavkelova et al (2005)

mencionan que este tipo de auxinas ademaacutes de estimular el crecimiento vegetal tambieacuten

estimulan el desarrollo de las poblaciones microbianas

De acuerdo con Baranzani et al (1999) el triptofano puede ser considerado como un inhibidor

del desarrollo vegetal si este se encuentra en altas concentraciones es por ello que la

respuesta ante las concentraciones de 2 y 5mgL para la planta inhibieron el desarrollo de C

dactylon L lo que se corrobora con el porcentaje de clorosis medido en las plantas sometidas

a estos tratamientos 5190 para la concentracioacuten de 2mgL y de 5204 para la

concentracioacuten de 5mgL de triptofano

612 Presencia de rizobacterias productoras de AIA y fenantreno en el crecimiento de Cynodon dactylon L

La presencia de fenantreno sobre las plantas de C dactylon L mostroacute que el crecimiento

radical de eacutestas no disminuyoacute a las concentraciones de 100 y 200mgL mientras que el

desarrollo foliar si se vio alterado en ambas concentraciones del contaminante lo que se

corroboroacute con los porcentajes medidos de clorosis 4519 en la concentracioacuten de 100mg L y

de 5985 en la de 200 mg L de fenantreno

Se ha mencionado que en algunas especies la presencia de fenantreno se ha considerado

como un anaacutelogo de algunas fitohormonas por su estructura en especial de giberelinas en

este caso de C dactylon L este mantenimiento del desarrollo radical pudiera estar

relacionado con este reconocimiento de la estructura quiacutemica del contaminante para dar dicha

respuesta de crecimiento ante la presencia de eacuteste

La inoculacioacuten de las rizobacterias tolerantes a fenantreno y la presencia del contaminante en

dos concentraciones mostroacute que las rizobacterias I y III promovieron el crecimiento radical de

esta especie bajo las dos concentraciones de fenantreno con una diferencia entre ellas muy

poco significativa mientras que el crecimiento radical de las plantas inoculadas con la

rizobacteria II a las dos concentraciones de fenantreno de manera muy significativa

comparada con las plantas testigo no asiacute el crecimiento foliar con esta rizobacteria fue mayor

comparado con la respuesta dada con las rizobacterias I y III pero menor a las plantas testigo

De lo anterior la presencia de las rizobacterias I II y III promovieron el crecimiento de las

plantas de C dactylon L y la tolerancia de estas a fenantreno lo que podriacutea estar asociado con

un efecto sineacutergico entre la planta y las bacterias (Sheng amp Gong 2006 Glick 2003) que

favoreciera su desarrollo ante la presencia del contaminante y aunque no se haya evaluado

quizaacute tambieacuten el favorecer la degradacioacuten de eacuteste en el medio (Huang et al 2004)

24

62 Presencia de la rizobacteria XIII sobre el crecimiento de C elegans La eleccioacuten de esta rizobacteria solubilizadora de fosfatos que se empleo para la inoculacioacuten de

semillas de C elegans y su bioensayo mostroacute que esta cepa promovioacute el crecimiento tanto

radical como foliar de las plantas Lo que evidencioacute la relacioacuten sineacutergica entre esta bacteria y la

especie vegetal considerada para estos bioensayos cabe mencionar tambieacuten que esta especie

proviene de un suelo contaminado con hidrocarburos derivados del petroacuteleo

621 Presencia de la rizobacteria XIII sobre el crecimiento de C elegans expuesta a Cadmio

El cadmio (Cd) es considerado un metal pesado que se libera al ambiente como resultado de

una gran variedad de actividades antropoceacutentricas No obstante que no es un elemento

esencial para las plantas este metal se absorbe por las raiacuteces y se transloca a las hojas en

muchas especies Por lo que altas concentraciones de eacuteste ocasionan toxicidad en las plantas

Generalmente causa dantildeos en las hojas produciendo clorosis y enrollamiento de las mismas

asiacute como tambieacuten una disminucioacuten en el crecimiento de las raiacuteces y el brote (Xu et al 2008)

La respuesta de C elegans ante la presencia de cadmio resultoacute muy poco tolerante a las

concentraciones de Cd empleadas en este caso el efecto fue inhibitorio a medida que se

incremento la concentracioacuten del metal con respecto a las plantas testigo sin metal

La presencia de la rizobacteria XIII sobre el crecimiento de las plantas de C elegans y cadmio

mostraron que esta cepa tolerante a las concentraciones de Cd probadas no mostroacute una

diferencia significativa tanto del crecimiento radical como del brote de las plantas con y sin

cadmio esto es que no hay un efecto promotor o protector aparente de esta cepa a la planta

ante la presencia del metal caso que no es comparable con otros que se reportan en la

literatura donde algunas bacterias promueven el crecimiento en otras especies vegetales como

Brassica juncea L y Brassica napus ante la presencia de cadmio (Sheng amp Xia 2006 Belimov

et al 2005)

622 Presencia de la rizobacteria XIII sobre el crecimiento de C elegans expuesta a

Zinc El Zinc es considerado como un micronutriente esencial para el crecimiento de las plantas ya

que es un constituyente vital de varias enzimas metaboacutelicas y su baja movilidad al translocarse

dentro de ellas sugiere la necesidad de este como una fuente constante de zinc para el oacuteptimo

desarrollo de las mismas (Saravan et al 2007)

El zinc se adiciona a las plantas a traveacutes de fertilizantes como sulfato de zinc que en los suelos

puede transformarse a formas insolubles dependiendo de las condiciones edaacuteficas de los

mismos Por ello se menciona que la solubilizacioacuten del zinc por microorganismos es un

proceso de suma importancia para el aporte a las plantas de este micronutriente (Di Simine et

al 1998 Fasim et al 2002)

25

La respuesta de C elegans ante la presencia de zinc mostroacute que tambieacuten en este caso al igual

que con cadmio el crecimiento tanto radical como foliar disminuyoacute a medida que se incrementoacute

la concentracioacuten de zinc en los bioensayos

Por lo que esta especie vegetal tampoco tolera estas concentraciones de zinc en el medio lo

que evidencia que un exceso del micronutriente ocasiona dantildeos en el desarrollo de eacutesta

Aquiacute tambieacuten la presencia de la rizobacteria XIII no causa un incremento en el desarrollo de

las plantas de C elegans expuestas a zinc ya que el crecimiento radical y foliar en general no

es diferente en forma significativa al obtenido por las plantas expuestas a zinc a las

concentraciones probadas de 3 4 y 5mM concentraciones a las que la rizobacteria XIII es

tolerante

Aquiacute se presenta al igual que con cadmio el mantenimiento en el crecimiento de las plantas de

C elegans atenuando el efecto de las concentraciones de ambos mentales a las cuales fueron

expuestas

623 Presencia de la rizobacteria XIII sobre el crecimiento de C elegans expuesta a Niquel

El niquel tambieacuten es considerado como un micronutriente esencial aunque hay quienes lo

consideran como un ultramicronutriente que se encuentra como centro activo de la ureasa y

como cofactor de una isoforma de una superoxido dismutasa (Kuumlpper amp Kroneck 2007) Dado

su muy bajo contenido de este metal en plantas la deficiencia de eacuteste es rara comparada con

el exceso causado por su presencia en suelos contaminados por metales pesados producto de

la actividad industrial

El exceso de niquel en el ambiente ocasiona un decremento en el contenido de clorofila

(Gajewska amp Sklodowska 2007) y en el crecimiento de las plantas (Boominanthan amp Doran

2002 Kovaacutečik et al 2008)

En C elegans de las concentraciones probadas de este metal el crecimiento solamente se dio

en la concentracioacuten mas baja la de 01mM las otras concentraciones seleccionadas para las

pruebas que mostraron ser las que toleroacute la rizobacteria XIII no fueron adecuadas para la

planta auacuten con la presencia de la rizobacteria De estos resultados se tiene que C elegans a

la uacutenica concentracioacuten en la que dio respuesta no presentoacute una inhibicioacuten del crecimiento

radical mientras que el crecimiento del brote si fue menor comparado con las plantas testigo

La presencia de la rizobacteria XIII no mostroacute un efecto de promocioacuten del crecimiento radical en

el experimento con 001mM de niquel comparado con el experimento de niacutequel solo y tambieacuten

no significativo en el crecimiento del brote con la presencia de la rizobacteria La concentracioacuten

de niacutequel probada aquiacute para C elegans y la inoculacioacuten de sus semillas con la rizobacteria XIII

no evidencioacute una promocioacuten de crecimiento notable quizaacute al igual que los otros dos metales

manteniendo el desarrollo de las plantas pero no su incremento como sucedioacute en lo reportado

por Burd et al (1998) con Brassica campestris y Lycopersicon esculentum y la bacteria

Kluyvera ascorbata y por Zaidi et al (2006) con Brassica juncea y la bacteria Bacillus subtilis

cepa SJ-101

26

7 CONCLUSIONES

Las rizobacterias I II y III productoras de AIA y tolerantes a fenantreno promovieron el

crecimiento radical y foliar de las plantas de Cynodon dactylon L en particular al crecer en

presencia de triptofano a la concentracioacuten de 5mgL e inoculadas con las rizobacterias I II y III

se promovioacute el crecimiento de eacutesta gramiacutenea

En el caso de la rizobacteria XIII solubilizadora de fosfato y tolerante a cadmio niacutequel y zinc

eacutesta promovioacute el crecimiento radical y foliar de las plantas de Cyperus elegans

Las plantas de Cyperus elegans crecidas en presencia de los metales cadmio niquel y zinc e

inoculadas con la rizobacteria XIII no mostraron una promocioacuten significativa del crecimiento de

eacutesta cyperaacutecea lo que sugiere que la respuesta ante la presencia de los metales estaacute

relacionada estrechamente tanto con la dosis y el tiempo de exposicioacuten de las plantas a los

contaminantes asiacute como con la tolerancia intriacutenseca de las especies vegetales

Finalmente la presencia de las rizobacterias I II y III promovieron el crecimiento de las plantas

de Cynodon dactylon L y la tolerancia de estas a fenantreno y para el caso de la presencia de

las rizobacteria XIII se mantuvo el crecimiento de las plantas de Cyperus elegans y la tolerancia

de eacutestas a los metales pesados probados lo que podriacutea estar asociado con un efecto sineacutergico

entre las plantas y la bacterias ante la presencia de los contaminantes

27

8 METAS El siguiente cronograma de avances muestra los avances reales alcanzados para cada meta durante el periacuteodo establecido que se reporta 81 CALENDARIO DE ACTIVIDADES (valoracioacuten de metas y su duracioacuten)

Programacioacuten de Actividades de Investigacioacuten Enero - Diciembre 2008

Nuacutemero de meta

Valor de cada

meta

Descripcioacuten de las actividades para cada meta

Ener

o

Febr

ero

Mar

zo

Abr

il

May

o

Juni

o

Julio

Ago

sto

Sept

iem

bre

Oct

ubre

Nov

iem

bre

Dic

iem

bre

1

15

Mantenimiento de las cepas bacterianas aisladas su identificacioacuten molecular y determinacioacuten de su tolerancia a metales pesados y a un contaminante orgaacutenico

X

X

X

2

15

Evaluacioacuten de la produccioacuten de aacutecido indol aceacutetico asiacute como tambieacuten su capacidad de solubilizacioacuten de fosfato inorgaacutenico de las cepas bacterianas seleccionadas

X

X

X

3

30

Evaluacioacuten del crecimiento y la tolerancia que confieren las rizobacterias identificadas productoras de auxinas inoculadas en las dos especies de pastos ante la presencia de un hidrocarburo policiacuteclico aromaacutetico como el fenantreno

X

X

X

X

X

4

30

Evaluacioacuten del crecimiento y la tolerancia que confieren las rizobacterias identificadas solubilizadoras de fosfato inoculadas en las dos especies de pastos ante la presencia de metales pesados

X

X

X

X

X

5

10

Anaacutelisis y comparacioacuten de los resultados obtenidos y concluir con estos bioensayos si la inoculacioacuten con este tipo de rizobacterias promotoras de crecimiento vegetal confirieron proteccioacuten a las especies de pastos seleccionadas y si son recomendables para su posible aplicacioacuten en procesos de fitoremediacioacuten

X

X

X

Porcentaje total de avance en el periacuteodo reportado Enero ndash Diciembre del 2008 100

9 IMPACTO DE LA INVESTIGACIOacuteN DESARROLLADA

Los resultados obtenidos en esta investigacioacuten a nivel baacutesico continuacutean siendo importantes para

el conocimiento del manejo de especies silvestres endeacutemicas como herramientas para la remocioacuten

de contaminantes orgaacutenicos seguacuten su potencial

Esta etapa de la investigacioacuten (periacuteodo 2008) se realizoacute ahora la investigacioacuten con enfoque entre

la relacioacuten planta-microorganismo que de manera muy clara y concreta evidencioacute la importancia de

estos manejos en su conjunto para ayudar a favorecer el crecimiento y la tolerancia de las

especies vegetales ante la presencia de contaminantes sean inorgaacutenicos u orgaacutenicos Se continuacutea

con el anaacutelisis de los resultados obtenidos de esta etapa para complementar la informacioacuten

obtenida y continuar con el anaacutelisis de un mayor espectro de especies vegetales y de la naturaleza

de las rizobacterias que se asocien a eacutestas que permitan el conocimiento de mecanismos baacutesicos

asociados con la fitoremediacioacuten y las respuestas fisioloacutegicas de las plantas ante los

contaminantes La caracterizacioacuten o aislamiento de este grupo de rizobacterias representa una

ventaja considerable en los procesos de remocioacuten de contaminantes inorgaacutenicos debido al doble

papel que estariacutean desempentildeando como promotoras de crecimiento vegetal e induciendo la

tolerancia a metales pesados en este tipo de especies

2910 FORMACIOacuteN DE RECURSOS HUMANOS Y SUBPRODUCTOS OBTENIDOS DEL PROYECTO DE INVESTIGACIOacuteN Se anota a continuacioacuten la relacioacuten de los subproductos obtenidos del Proyecto de Investigacioacuten

durante el periacuteodo de Enero-Diciembre 2008

Clave del subproducto Descripcioacuten Documento que avala

22 Formacioacuten de Recursos Humanos

23 Servicio Social Alumnos dentro del Programa PROGRAMAS DE EDUCACION PARA LA ENCB Nuacutemero de Registro de Servicio Social 02 690a 8668 y dentro del Proyecto de Investigacioacuten ldquoEstudio de rizobacterias promotoras del crecimiento vegetal y su participacioacuten como fitoprotectoras en presencia de contaminantes orgaacutenicos e inorgaacutenicosrdquo alumnas Labra Cardoacuten Daniela Ramiacuterez Meacutendez Cinthya

Rojas Contreras Adriana

Constancia de Asesoriacutea de

Servicio Social emitida por el

Jefe del Departamento de

Servicio Social y Prestaciones

del IPN

De la alumna Labra Cardoacuten Daniela cuyo Tiacutetulo de la Tesis es ldquoDeterminacioacuten del efecto de la presencia de bacterias promotoras del crecimiento vegetal sobre el desarrollo de dos especies de cyperaacuteceas y la tolerancia de estas a metales pesadosrdquo

Registro de Tesis de la alumna

24Tesis Profesional

De la alumna Rojas Contreras Adriana cuyo Tiacutetulo de la Tesis es ldquoPromocioacuten del crecimiento vegetal de dos especies de cyperaacuteceas por rizobacterias productoras de fitohormonas e induccioacuten de tolerancia a hidrocarburos aromaacuteticos policiacuteclicos (PAHrsquos) un posible mecanismo asociado para la fitoremediacioacutenrdquo

Registro de Tesis de la alumna

30

Clave del subproducto Descripcioacuten Documento que avala

3 Difusioacuten de la Investigacioacuten

-Rojas-Contreras A Guerrero-Zuacutentildeiga LA Rodriacuteguez- Dorantes A Fito-tolerancia a fenantreno en presencia de triptofano 3deg Congreso de Ecotoxicologiacutea y Quiacutemica Ambiental (AMEQA) Facultad de Ciencias UNAM Meacutexico DF Abril 2008

-Labra-Cardoacuten D Guerrero-Zuacutentildeiga LA Rodriacuteguez-Dorantes Evaluacioacuten de la fito-tolerancia de dos especies a metales pesados 3deg Congreso de Ecotoxicologiacutea y Quiacutemica Ambiental (AMEQA) Facultad de Ciencias UNAM Meacutexico DF Abril 2008

Resumen de la memoria y constancia

de participacioacuten

Nacional

-Campos Gutieacuterrez Adriana Rodriacuteguez Dorantes Angeacutelica Guerrero Zuacutentildeiga Angeacutelica y Montes Villafaacuten Silvano Efecto de la produccion de acido indolacetico de tres rizobacterias aisladas de un suelo contaminado con hidrocarburos derivados del petroacuteleo sobre la germinacioacuten de Lens esculenta XXXVI Congreso Nacional de Microbiologiacutea Morelia Michoacaacuten Junio 2008

-Labra Cardoacuten Daniela Guerrero Zuacutentildeiga Angeacutelica Rodriacuteguez Dorantes Angeacutelica y Montes Villafaacuten Silvano Evaluacioacuten de la tolerancia a metales pesados de Cyperus elegans inoculada con una rizobacteria solubilizadora de fosfato XXXVI Congreso Nacional de Microbiologiacutea Morelia Michoacaacuten Junio 2008

-Rojas Contreras Adriana Guerrero Zuacutentildeiga Angeacutelica Rodriacuteguez Dorantes Angeacutelica y Montes Villafaacuten Silvano Evaluacioacuten del crecimiento y la tolerancia a fenantreno de plantas de Cynodon dactylon inoculadas con tres rizobacterias aisladas de un suelo contaminado con hidrocarburos derivados del petroacuteleo XXXVI Congreso Nacional de Microbiologiacutea Morelia Michoacaacuten Junio 2008

Resumen de la memoria y constancia

de participacioacuten

Internacional

-Rodriacuteguez-Dorantes Angeacutelica Labra-Cardoacuten Daniela Guerrero-Zuacutentildeiga Angeacutelica Montes-Villafaacuten Silvano Growth response and tolerance to heavy metals of two swamp species inoculated with a plant

growth-promoting rhizobacteria Third International Meeting on Environmental

Carta de aceptacioacuten

y constancia de participacioacuten

31

Biotechnology and Engineering Palma de Mallorca Espantildea Septiembre del 2008

-Guerrero-Zuacutentildeiga A Rojas-Contreras A Rodriacuteguez-Dorantes A Montes-Villafaacuten S Efect of two phytohormone producer rhizobacteria on the bermuda grass growth response and tolerance to phenanthrene Third International Meeting on Environmental Biotechnology and Engineering Palma de Mallorca Espantildea Septiembre del 2008

32

11 Bibliografiacutea consultada Abou-Shanab RA Ghozlan H Ghanem K amp Noawad H 2005 Behavior of bacterial

populations isolated from rhizosphere of Diplachne fusca dominant in industrial sites World

Journal of Microbiology amp Biotechnology 21 1095-1101

Almerich A L 2008 Introduccioacuten a las cespitosas 2008 Disponible en

httpwwwnavarromontescommanualaspxman=22

Baath E 1989 Effects of heavy metals in soil on microbial processes and population Water Air

Soil Pollut 47 375-379

Baranzani O amp JI Friedman1999 Is IAA the major root growth factor secreted from plant

growth-mediating bacteria Journal of Chemical Ecology 252397-2406

Belimov AA N Hontzeas VISafronova SV Demchinskaya G Piluzza S Bullitta amp BR

Glick 2005 Cadmiumndashtolerant plant growth-promoting bacteria associated with the roots of

Indian mustard (Brassica juncea L Czern) Soil Biology and Biochemistry 37 241-250

Boominathan R amp PM Doran 2002 Ni-induced oxidative stress in roots of the Ni

hyperaccumulator Allisum bertolonii New Phytol 156 205-215

Burd GI DG Dixon amp BR Glick 1998 A plant growth-promoting bacterium that decreases

nickel toxicity in seedlings Applied and Environmental Microbiology 64 3663-3668

Campos G A Guerrero Z A Rodriacuteguez D A Montes V S 2007 Evaluacioacuten de la

produccioacuten de aacutecido indol aceacutetico de rizobacterias aisladas de un suelo contaminado con

hidrocarburos derivaos del petroacuteleo y su aplicacioacuten en fitoremediacioacuten 2ordm taller Internacional de

Biotecnologiacutea y 2ordm Encuentro Internacional de Energiacuteas Alternativas Pachuca Hidalgo Meacutexico

Di Simine CD JA Sayer amp GM Gadd 1998 Solubilization of zinc phosphate by a strain of

Pseudomonas fluorescens isolated from a forest soil Biol Fertil Soils 28 87-94

Fasim F H Ahmed R Parsons amp GM Gadd 2002 Solubilization of zinc salts by a bacterium

isolated from the air environment of a tannery FEMS Microbiol Lett 213 1-6

Gajewska E amp M Sklodowska 2007 Relations between tocopherol chlorophyll and lipid

peroxides contents in shoots of Ni-treated wheat J Plant Physiol 164 364-366

33

Glick B R 2003 Phytoremediation synergistic use of plants and bacteria to clean up the

environment Biotechnology Advances 21383-393

Huang XD Y El-Alawi DM Penrose BRGlick amp BM Greenberg 2004 A multi-process

phytoremediation system for removal of polycyclic aromatic hydrocarbons from contaminated

soils Environmental Pollution 130 465-476

Kovaacutečik J B Klejdus J Kadukovaacute amp M Bačkor 2008 Physiology of Matricaria chamomilla

exposed to nickel excess Ecotoxicology and Environmental Safety doi 101016jecoenv200712013

Kuumlpper H amp PMH Kroneck 2007 Nickel in the environment and its role in the metabolism of

plants and cyanobacteria En Sigel A H Siegel amp RKO Sigel (eds) Metal Ions in Life

Sciences Vol2 Willey New York pp 31-62

McCutcheon SC Schnoor J L 2003 Phytoremediation trasformation and control of

contaminants Wiley-InterScience

Saravan VS M Madhaiyan amp M Thangaraju 2007 Solubilization of zinc compounds by the

diazotrophic plant growth promoting bacterium Gluconacetobacter diazotrophicus

Chemosphere 66 1794-1798

Sheng XF amp JX Gong 2006 Increased degradation of phenanthrene in soil by

Pseudomonas sp GF3 in the presence of wheat Soil Biology and Biochemstry 38 2587-2592

Sheng XF amp JJ Xia 2006 Imrpovement of rape (Brassica napus) plant growth and cadmium

uptake by cadmium-resistant bacteria Chemosphere 64 1036-1042

Olivares S E1989Paquete de disentildeos experimentales FAUNL Versioacuten 14 Facultad de

Agronomiacutea UANL Mariacuten NL Meacutexico

Ramiacuterez M C 2007 Participacioacuten de rizobacterias solubilizadoras de fosfato en la induccioacuten

del crecimiento y tolerancia a metales pesados en dos especies vegetales Proyecto de

titilacioacuten Laboratorio de Fisiologiacutea Vegetal del Departamento de Botaacutenica en la Escuela

Nacional de Ciencias Bioloacutegicas

Sabry SA HA Ghozlan DM Abou-Zeid 1997 Metal tolerance and antibiotic resistant

paterns of a bacterial population isolated from sea water Journal of Applied Microbiology 82

245-252

34

Tsavkelova EA S Y Klimova TA Cherdyntseva amp AI Netrusov2006 Microbial producers

of plant growth stimulators and their practical use a review Applied Biochemistry and

Microbiology 42117-126

Weisburg W G Barns S M Pelletier DA amp Lane DJ 1991 16 Ribosomal DNA Amplification

for Phulogenetic Study Journal of Bacteriology 131697-703

Wilkins DA 1978 The measurement of tolerance to edaphic factors by means of root growth

New Phytologist 80 623-633

Xu P J Zou Q Meng J Zou W Jiang amp D Liu 2008 Effects of Cd2+ on seedling growth of

garlic (Allium sativum L) and selected physiological and biochemical characters Bioresource

Technology doi 101016jbiortech200711073

Zaidi S Usmami S Singh BR amp Musarrat J 2006 Significancce of Bacillus subtilis strain SJ-

101 as a bioinoculant for concurrent plant grown promotion and nickel accumulation in Brassica

juncea Chemosphere 64 991-997

  • INSTITUTO POLITEacuteCNICO NACIONAL
    • COORDINACION GENERAL DE POSGRADO E INVESTIGACION
      • Evaluacioacuten del crecimiento y la tolerancia que confieren las rizobacterias identificadas solubilizadoras de fosfato inoculadas en las dos especies de pastos ante la presencia de metales pesados
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13

Tabla 7 Capacidad de solubilizacioacuten de fosfato de dos fuentes inorgaacutenicas por las

rizobacterias promotoras del crecimiento vegetal

Fuente de fosfato inorgaacutenico Rizobacteria

Ca(HPO4)2 Roca Fosfoacuterica

I +++ +++

VI + +

VIIA + +

IX + +

XIII ++ ++

XXII ++++ ++++

331 Determinacioacuten de la Concentracioacuten Miacutenima Inhibitoria (CMI) a metales pesados de las rizobacterias solubilizadoras de fosfato seleccionadas Se determinoacute la CMI (Tabla 8) de las rizobacterias solubilizadoras de fosfato seleccionadas I

XIII y XXII ya que fueron las que presentaron mayor capacidad de solubilizacioacuten de fosfatos

Encontraacutendose en general un efecto en gradiente ya que hubo disminucioacuten del crecimiento

bacteriano al incrementarse la concentracioacuten del metal

Tabla 8 Determinacioacuten de la Concentracioacuten Miacutenima Inhibitoria (CMI) de Cd Ni y Zn sobre el crecimiento de las rizobacterias solubilizadoras de fosfato seleccionadas

Concentracioacuten Miacutenima Inhibitoria

Zn

Rizobacteria 01mM 05mM 1mM 2mM 3mM 4mM 5mM 10mM 15mM

I + + + + + + + ~ ~

XIII + + + + + + + ~ ~

XXII + + + + + + + ~ ~

Ni

01mM 05mM 1mM 2mM 3mM 4mm 5mM 10mM 15mM

I + + + ~ ~ ~ ~ ~ ~

XIII + + + ~ ~ ~ ~ ~ ~

XXII + + + ~ ~ ~ ~ ~ ~

Cd 01mM 02mM 03mM 04mM 05mM 1mm 5mM 10mM 15mM

I + ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~

XIII + ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~

XXII + ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~

+ Crecimiento ~ No hay crecimiento

14

332 Seleccioacuten de la rizobacteria solubilizadora de fosfato y las concentraciones de Cd Ni y Zn para los bioensayos con los pastos A las cepas seleccionadas por su respuesta ante la presencia de contaminantes se les

determinoacute su capacidad de solubilizacioacuten de fosfato de manera cualitativa (Ramiacuterez 2007)

obtenieacutendose los siguientes resultados (Figura 1)

Roca fosfoacuterica

82

64

5 526

0123456789

10

Mediosinocular

Cepa I Cepa XIII Cepa XXII

Cepas

mg

L PO

4

Fosfato monobasico de calcio

358

4346

1441368

0

10

20

30

40

50

60

Mediosinocular

Cepa I Cepa XIII Cepa XXII

Cepasm

gL

PO4

Figura 1 Cantidad de fosfato soluble en el medio de cultivo de las rizobacterias solubilizadoras

de fosfato seleccionadas crecidas en medio con 1)Roca fosfoacuterica y 2) Fosfato monobaacutesico de

calcio

La cepa seleccionada por su capacidad de solubilizar fosfato y por tener mayor velocidad de

crecimiento fue la cepa XIII

Las concentraciones de los metales para realizar los bioensayos con los pastos se muestran

en la Tabla 9 Quedando las concentraciones de Zn 3mM 4mM y 5mM que fueron los uacuteltimas

concentraciones en las cuales la bacteria no fue inhibida en su crecimiento para el caso de los

demaacutes metales se considero el mismo criterio de emplear las concentraciones para Ni de

01mM 05mM y 1mM y para Cd de 001mM 005mM y 01mM

Tabla 9 Concentraciones seleccionadas de los metales Zn Ni Cd para los bioensayos con los pastos

Concentracioacuten de los metales Zn Ni Cd

Rizobacteria

CMI Bioensayos CMI Bioensayos CMI Bioensayos

XIII 5mM 3 4 5mM 1mM 01 05 1mM 01mM 001 005 01mM

15

34 Evaluacioacuten de la promocioacuten del crecimiento vegetal de Cynodon dactylon L y la determinacioacuten de su tolerancia a fenantreno La clorosis de las plaacutentulas de Cynodon dactylon L con y sin la adicioacuten de la rizobacteria

productora de AIA crecidas en presencia de fenantreno y triptofano se describe mejor en la

Tabla 10 donde se comparan los porcentajes de la clorosis que se presentan las plaacutentulas de

Cynodon dactylon L en presencia de las tres rizobacterias I II y III respectivamente

Tabla10 Comparacioacuten de los porcentajes de clorosis observados en Cynodon dactylon L con

la adicioacuten de las rizobacterias I II y III crecidas en fenantreno y triptofano

de clorosis Cynodon

dactylon L Cynodon

dactylon L con la rizobacteria I

Cynodon dactylon L con la rizobacteria II

Cynodon dactylon L con la

rizobacteria III Medio mineral 0 0 0 0 100 mgL de Fenantreno

4519 160 3703 500

200 mgL de Fenantreno

5985 3809 4722 7959

2 mgL de Triptofano

5190 1250 4918 2121

5 mgL de Triptofano

5204 100 5836 2187

De los valores obtenidos se observa que no hubo clorosis en las plaacutentulas de Cynodon

dactylon L crecidas en medio mineral blando con las rizobacterias I II y III mientras que las

plaacutentulas que crecieron con y sin adicioacuten de eacutestas con 100 mgL de fenantreno tienen menor

porcentaje de clorosis que las que teniacutean con 200 mgL del contaminante Para los valores del

porcentaje de clorosis de las plaacutentulas crecidas con triptofano se mostraron que este es menor

en los experimentos con 2 mgL que con 5 mgL de triptofano

341 Determinacioacuten del Iacutendice de Tolerancia (IT) de las plantas de Cynodon dactylon L crecidas con fenantreno Se calculoacute el Iacutendice de Tolerancia a fenantreno y los resultados se muestran en la Tabla 11

16

Tabla 11 Comparacioacuten de los Iacutendices de tolerancia a fenantreno de las plaacutentulas de Cynodon

dactylon L inoculadas con las rizobacterias I II y III productoras de AIA

Donde T = Testigo Fen = Fenantreno Trp = Triptofano y Bac = Rizobacterias I II y Ill

Iacutendice de tolerancia (IT) Longitud Foliar Longitud Radical

Experimentos Cepa I Cepa II Cepa III Cepa I Cepa II Cepa III 100 FenT 1245 0119 0535 0691 0603 0977 200 FenT 0453 0084 0166 067 0585 078

2 trp 100 FenT 0881 0165 0406 0113 0545 0096 2 trp 200 FenT 0621 0157 0318 0096 0499 011 100 Fen BacT 0991 0119 059 0881 0603 098 200 Fen BacT 0606 0069 0268 0654 054 0813

100 Fen BacTB 0527 0091 084 1009 0766 1179 200 Fen BacTB 0323 0052 0381 075 0685 0977

100 Fen BacT100F 0796 1 1103 1275 1 1002 200 Fen BacT200F 1338 0813 1609 0997 0923 1041

El valor del Iacutendice de Tolerancia igual a 10 indica que el crecimiento de las plantas en

presencia de fenantreno con respecto al crecimiento de las plantas sin fenantreno no se

inhibioacute mientras que un valor del Iacutendice de Tolerancia igual a 01 indica que el crecimiento de

las plantas con fenantreno se inhibe en un 10 con respecto al crecimiento de las plantas sin

fenantreno

342 Determinacioacuten del de crecimiento de las plantas de Cynodon dactylon L crecidas con las rizobacterias fenantreno y triptofano Se muestran a continuacioacuten los resultados del crecimiento radical y foliar de las plantas de

Cynodon dactylon L expresado como de crecimiento obtenido bajo la presencia de

rizobacterias I II y III de triptofano 2 y 5 mgL y de fenantreno 100 y 200 mgL en la Tabla 12

35 Evaluacioacuten de la promocioacuten del crecimiento vegetal a metales pesados de Cyperus elegans en presencia de la rizobacteria XIII solubilizadora de fosfatos La evaluacioacuten del crecimiento de las plaacutentulas se realizoacute por el paraacutemetro convencional que fue

la medicioacuten de la longitud radical y del brote en presencia de la rizobacteria XIII sin y con el

metal y a continuacioacuten se muestran los resultados obtenidos (Figura 2)

17

Tabla 12 Comparacioacuten de los de crecimiento de las plantas de Cynodon dactylon L crecidas con la presencia de las rizobacterias I II y III productoras de AIA fenantreno y triptofano

de crecimiento Longitud Foliar Longitud Radical Experimentos

cepa I Cepa II Cepa III cepa I Cepa II Cepa III

BacT 1877 1308 703 872 788 872 100 FenT 1245 119 535 691 603 977 200 FenT 453 84 166 67 585 78

2 TrpT 967 1106 595 106 715 109 5 TrpT 904 619 1164 94 576 939

2 trp 100 FenT 881 165 406 113 545 96 2 trp 200 FenT 621 157 318 96 499 11 5 trp 100 FenT 621 131 369 96 443 84 5 trp 200 FenT 559 92 325 118 531 92 100 Fen BacT 991 119 59 881 603 98 200 Fen BacT 606 69 268 654 54 813

2 Trp BacT 194 1186 582 94 562 11 5 Trp BacT 151 1053 958 9 365 111

100 Fen BacT 527 91 84 1009 766 1179 200 Fen BacT 323 52 381 75 685 977 100 Fen BacT 796 100 1103 1275 100 1002 100 Fen BacT 338 813 1609 997 923 1041 2 Trp BacT 636 906 0828 107 713 132 5 Trp BacT 613 805 1362 103 463 1335 2 Trp BacT 1235 1072 0978 879 785 1006 5 Trp BacT 1272 17 0822 957 633 1181

0

1

2

3

4

5

6

7

8

Longitud radical Longitud del brote

Long

itud

(cm

)

Testigo Bacteria XIII

Figura 2 Efecto de la presencia de la rizobacteria XIII en la longitud del brote y la longitud radical de

Cyperus elegans sin la presencia de los metales

18

351 Evaluacioacuten del crecimiento de C elegans en presencia de Cadmio y la rizobacteria XIII

A continuacioacuten se presentan los resultados del crecimiento de la raiacutez y del brote de las plantas

de C elegans inoculadas con la rizobacteria XIII en presencia de Cadmio a diferentes

concentraciones (Figura 3) donde se observa que en presencia de la rizobacteria XIII se

mantiene el crecimiento en la concentracioacuten de 001mM de Cd mientras que en las

concentraciones de 005 y 01mM de Cd el crecimiento en presencia de la rizobacteria

disminuye

0

1

2

3

4

5

6

7

8

Test

igo

Bac

teria

XIII

Cd

001

mM

Bac

teria

+ C

d0

01m

M

Cd

005

M

Bac

teria

+ C

d0

05m

M

Cd

01m

M

Bac

teria

+ C

d0

1mM

Experimentos

Long

itud

(cm

)

Longitud radical Longitud del brote Figura 3 Efecto de la presencia de Cd en la longitud del brote y la longitud radical de las

plantas de Cyperus elegans inoculadas con la rizobacteria XIII solubilizadora de fosfato

352 Evaluacioacuten del crecimiento de C elegans en presencia de Zinc y la rizobacteria XIII Se presentan a continuacioacuten los resultados del crecimiento de la raiacutez y del brote de las plantas

de C elegans inoculadas con la rizobacteria XIII en presencia de Zinc a diferentes

concentraciones (Figura 4) observaacutendose que en presencia de la rizobacteria XIII se mantiene

el crecimiento en la concentracioacuten de 4mM de Zn mientras que a la concentracioacuten de 5mM de

Zn el crecimiento del brote se ve favorecido en presencia de la rizobacteria XIII

19

0

1

2

3

4

5

6

7

8

Test

igo

Bac

teria

XIII

Zn 3

mM

Bac

teria

+Zn

3m

M

Zn 4

mM

Bac

teria

+Zn

4m

M

Zn 5

mM

Bac

teria

+Zn

5m

M

Experimentos

Long

itud

(cm

)

Longitud radical Longitud del brote

Figura 4 Efecto de la presencia de Zn en la longitud del brote y la longitud radical de las

plantas de Cyperus elegans inoculadas con la rizobacteria XIII solubilizadora de fosfato

353 Evaluacioacuten del crecimiento de C elegans en presencia de Niquel y la rizobacteria XIII

Se presentan a continuacioacuten los resultados del crecimiento obtenidos de la raiacutez y del brote de

las plantas de C elegans inoculadas con la rizobacteria XIII en presencia de Niquel a diferentes

concentraciones (Figura 5) teniendo como resultado un efecto maacutes toacutexico en presencia de

este metal ya que solo se tolero una concentracioacuten observaacutendose que se mantiene el

crecimiento en la concentracioacuten de 01mM de Niquel en la parte del brote

0

1

2

3

4

5

6

7

8

Testigo Bacteria XIII Ni 01mM Bacteria + Ni 01mM

Experimentos

Long

itud

(cm

)

Longitud radical Longitud del brote

Figura 5 Efecto de la presencia de Ni en la longitud del brote y la longitud radical de las

plantas de Cyperus elegans inoculadas con la rizobacteria XIII solubilizadora de fosfato

20

354 Determinacioacuten de la tolerancia a Cd Ni y Zn de C elegans en presencia de la rizobacteria XIII Una vez obtenidos los valores de la longitud del brote y la longitud radical se determinaron los

iacutendices de tolerancia y los de crecimiento los cuales se muestran en las siguientes tablas

(Tablas 13 y 14)

Tabla 13 Iacutendices de tolerancia a Cd Zn y Ni de Cyperus elegans IT

Experimento L Longitud radical ongitud del brote Bioensayo con Cd

001mM T 1772 0701 005mM T 056 0464 01mM T 0414 0275 001mM + B T 1636 0692 005mM + B T 0509 0392 01mM + B T 0208 0212 001mM TB 0726 0549 005mM TB 0229 0363 01mM TB 0169 0216 001mM + B TB 067 0542 005mM + B TB 0208 0307 01mM + B TB 0085 0166

Bioensayo con Ni 01mM T 1158 0698 05mM T 0 0 1mM T 0 0 01mM + B T 0841 0702 05mM + B T 0 0 1mM + B T 0 0 01mM TB 0474 0547 05mM TB 0 0 1mM TB 0 0 01mM + B TB 0344 055 05mM + B TB 0 0 1mM + B TB 0 0

Bioensayo con Zn 3mM T 1458 0868 4mM T 0591 0503 5mM T 0601 034 3mM + B T 1008 0779 4mM + B T 0449 0477 5mM + B T 0512 0369 3mM + B TB 0597 068 4mM + B TB 0242 0394 5mM + B TB 0246 0266 3mM + B TB 0413 0611 4mM + B TB 0184 0374 5mM + B TB 021 0289

Donde T = Testigo B = rizobacteria XIII TB = Testigo + rizobacteria XIII

21

Tabla 14 Porcentajes de crecimiento en presencia de Cd Zn y Ni de las plantas de Cyperus

elegans

Crecimiento Experimento L Longitud radical ongitud del brote

Bioensayo con Cd 001mM T 1772 701 005mM T 56 464 01mM T 414 275 001mM + B T 1636 692 005mM + B T 509 392 01mM + B T 208 212 001mM TB 726 549 005mM TB 229 363 01mM TB 169 216 001mM + B TB 67 542 005mM + B TB 208 307 01mM + B TB 85 166

Bioensayo con Ni 01mM T 1158 698 05mM T 0 0 1mM T 0 0 01mM + B T 841 702 05mM + B T 0 0 1mM + B T 0 0 01mM TB 474 547 05mM TB 0 0 1mM TB 0 0 01mM + B TB 344 55 05mM + B TB 0 0 1mM + B TB 0 0

Bioensayo con Zn 3mM T 1458 868 4mM T 591 503 5mM T 601 34 3mM + B T 1008 779 4mM + B T 449 477 5mM + B T 512 369 3mM + B TB 597 68 4mM + B TB 242 394 5mM + B TB 246 266 3mM + B TB 413 611 4mM + B TB 284 374 5mM + B TB 21 289

Donde T = Testigo B = rizobacteria XIII TB = Testgio + rizobacteria XIII

22

6 DISCUSIOacuteN DE RESULTADOS 61 Presencia de rizobacterias productoras de AIA en el crecimiento de Cynodon dactylon L La seleccioacuten de las cepas de rizobacterias aisladas del suelo contaminado con hidrocarburos

derivados del petroacuteleo se dio en funcioacuten de la cantidad de aacutecido indol aceacutetico producido que

estuvo relacionado con la concentracioacuten de triptofano en el medio de cultivo que es el

precursor de dicha fitohormona En condiciones del crecimiento de las rizobacterias en caldo

nutritivo la produccioacuten de AIA fue mayor en la rizobacteria III (3549 microg mL) seguido de la

rizobacteria II (3374 microg mL) y la rizobacteria I (2959 microg mL)

En los bioensayos de C dactylon L con las tres cepas en general el incremento en el

crecimiento de las plantas no fue mayor al de las plantas sin bacteria no obstante esto el

incremento en el crecimiento radical fue mayor en las plantas inoculadas con la rizobacteria II y

el crecimiento foliar se dio en mayor proporcioacuten bajo la presencia de la rizobacteria I

En esta comparacioacuten del crecimiento promovido por las cepas productoras de AIA la

rizobacteria III no presento un efecto promontorio del desarrollo en esta especie no obstante la

que produjo mas AIA in vitro En este ultimo punto cabe mencionar que en este caso no se

tuvo la adicioacuten de triptofano en el medio

611 Presencia de rizobacterias productoras de AIA y triptofano en el crecimiento de Cynodon dactylon L

En los bioensayos de C dactylon L con la adicioacuten de triptofano se mostroacute que la especie en

presencia del aminoaacutecido en cuanto al crecimiento radical no mostroacute un desarrollo mayor en las

plantas en la concentracioacuten de 2 y 5 mgL con respecto a las plantas sin triptofano no obstante

la respuesta en algunas de las plantas de dichos tratamientos en los ensayos con las

rizobacterias II y III si mostraron un incremento en la longitud radical esto pudo deberse a la

respuesta intriacutenseca de las especies de acuerdo con la seleccioacuten de las semillas empleadas

que de cualquier manera el tamantildeo radical alcanzado no fue significativo con respecto a las

plantas testigo

El crecimiento foliar de las plantas de C dactylon L bajo la presencia de triptofano a las

concentraciones de 2 y 5mg L tambieacuten no resulto mayor a las plantas sin triptofano La

inoculacioacuten de las semillas con las rizobacterias I II y III y la adicioacuten de triptofano en los

bioensayos dio como resultado que la presencia de triptofano como precursor de AIA diera

como respuesta un incremento en el crecimiento radical de las plantas inoculadas con la

rizobacteria III con la concentracioacuten de triptofano 5mg L y con la rizobacteria II con triptofano a

las concentraciones de 2 y 5mgL En cuanto al crecimiento foliar este se promovioacute bajo la

presencia de la rizobacteria III y la rizobacteria II tambieacuten con la concentracioacuten de triptofano de

5mg L

Ambos casos coinciden con la promocioacuten del crecimiento radical y foliar por las rizobacterias I

y II que se potencioacute con la presencia de triptofano a la concentracioacuten de 5mgL no obstante

23

que la respuesta con la rizobacteria III no fue evidente con su sola presencia el incremento en

la longitud radical y foliar fue mucho mayor que las plantas testigo cuando la concentracioacuten de

triptofano en el medio fue de 5mgL lo que favorecioacute la siacutentesis del AIA y que trajo como

consecuencia el incremento en el crecimiento de las plantas Tsavkelova et al (2005)

mencionan que este tipo de auxinas ademaacutes de estimular el crecimiento vegetal tambieacuten

estimulan el desarrollo de las poblaciones microbianas

De acuerdo con Baranzani et al (1999) el triptofano puede ser considerado como un inhibidor

del desarrollo vegetal si este se encuentra en altas concentraciones es por ello que la

respuesta ante las concentraciones de 2 y 5mgL para la planta inhibieron el desarrollo de C

dactylon L lo que se corrobora con el porcentaje de clorosis medido en las plantas sometidas

a estos tratamientos 5190 para la concentracioacuten de 2mgL y de 5204 para la

concentracioacuten de 5mgL de triptofano

612 Presencia de rizobacterias productoras de AIA y fenantreno en el crecimiento de Cynodon dactylon L

La presencia de fenantreno sobre las plantas de C dactylon L mostroacute que el crecimiento

radical de eacutestas no disminuyoacute a las concentraciones de 100 y 200mgL mientras que el

desarrollo foliar si se vio alterado en ambas concentraciones del contaminante lo que se

corroboroacute con los porcentajes medidos de clorosis 4519 en la concentracioacuten de 100mg L y

de 5985 en la de 200 mg L de fenantreno

Se ha mencionado que en algunas especies la presencia de fenantreno se ha considerado

como un anaacutelogo de algunas fitohormonas por su estructura en especial de giberelinas en

este caso de C dactylon L este mantenimiento del desarrollo radical pudiera estar

relacionado con este reconocimiento de la estructura quiacutemica del contaminante para dar dicha

respuesta de crecimiento ante la presencia de eacuteste

La inoculacioacuten de las rizobacterias tolerantes a fenantreno y la presencia del contaminante en

dos concentraciones mostroacute que las rizobacterias I y III promovieron el crecimiento radical de

esta especie bajo las dos concentraciones de fenantreno con una diferencia entre ellas muy

poco significativa mientras que el crecimiento radical de las plantas inoculadas con la

rizobacteria II a las dos concentraciones de fenantreno de manera muy significativa

comparada con las plantas testigo no asiacute el crecimiento foliar con esta rizobacteria fue mayor

comparado con la respuesta dada con las rizobacterias I y III pero menor a las plantas testigo

De lo anterior la presencia de las rizobacterias I II y III promovieron el crecimiento de las

plantas de C dactylon L y la tolerancia de estas a fenantreno lo que podriacutea estar asociado con

un efecto sineacutergico entre la planta y las bacterias (Sheng amp Gong 2006 Glick 2003) que

favoreciera su desarrollo ante la presencia del contaminante y aunque no se haya evaluado

quizaacute tambieacuten el favorecer la degradacioacuten de eacuteste en el medio (Huang et al 2004)

24

62 Presencia de la rizobacteria XIII sobre el crecimiento de C elegans La eleccioacuten de esta rizobacteria solubilizadora de fosfatos que se empleo para la inoculacioacuten de

semillas de C elegans y su bioensayo mostroacute que esta cepa promovioacute el crecimiento tanto

radical como foliar de las plantas Lo que evidencioacute la relacioacuten sineacutergica entre esta bacteria y la

especie vegetal considerada para estos bioensayos cabe mencionar tambieacuten que esta especie

proviene de un suelo contaminado con hidrocarburos derivados del petroacuteleo

621 Presencia de la rizobacteria XIII sobre el crecimiento de C elegans expuesta a Cadmio

El cadmio (Cd) es considerado un metal pesado que se libera al ambiente como resultado de

una gran variedad de actividades antropoceacutentricas No obstante que no es un elemento

esencial para las plantas este metal se absorbe por las raiacuteces y se transloca a las hojas en

muchas especies Por lo que altas concentraciones de eacuteste ocasionan toxicidad en las plantas

Generalmente causa dantildeos en las hojas produciendo clorosis y enrollamiento de las mismas

asiacute como tambieacuten una disminucioacuten en el crecimiento de las raiacuteces y el brote (Xu et al 2008)

La respuesta de C elegans ante la presencia de cadmio resultoacute muy poco tolerante a las

concentraciones de Cd empleadas en este caso el efecto fue inhibitorio a medida que se

incremento la concentracioacuten del metal con respecto a las plantas testigo sin metal

La presencia de la rizobacteria XIII sobre el crecimiento de las plantas de C elegans y cadmio

mostraron que esta cepa tolerante a las concentraciones de Cd probadas no mostroacute una

diferencia significativa tanto del crecimiento radical como del brote de las plantas con y sin

cadmio esto es que no hay un efecto promotor o protector aparente de esta cepa a la planta

ante la presencia del metal caso que no es comparable con otros que se reportan en la

literatura donde algunas bacterias promueven el crecimiento en otras especies vegetales como

Brassica juncea L y Brassica napus ante la presencia de cadmio (Sheng amp Xia 2006 Belimov

et al 2005)

622 Presencia de la rizobacteria XIII sobre el crecimiento de C elegans expuesta a

Zinc El Zinc es considerado como un micronutriente esencial para el crecimiento de las plantas ya

que es un constituyente vital de varias enzimas metaboacutelicas y su baja movilidad al translocarse

dentro de ellas sugiere la necesidad de este como una fuente constante de zinc para el oacuteptimo

desarrollo de las mismas (Saravan et al 2007)

El zinc se adiciona a las plantas a traveacutes de fertilizantes como sulfato de zinc que en los suelos

puede transformarse a formas insolubles dependiendo de las condiciones edaacuteficas de los

mismos Por ello se menciona que la solubilizacioacuten del zinc por microorganismos es un

proceso de suma importancia para el aporte a las plantas de este micronutriente (Di Simine et

al 1998 Fasim et al 2002)

25

La respuesta de C elegans ante la presencia de zinc mostroacute que tambieacuten en este caso al igual

que con cadmio el crecimiento tanto radical como foliar disminuyoacute a medida que se incrementoacute

la concentracioacuten de zinc en los bioensayos

Por lo que esta especie vegetal tampoco tolera estas concentraciones de zinc en el medio lo

que evidencia que un exceso del micronutriente ocasiona dantildeos en el desarrollo de eacutesta

Aquiacute tambieacuten la presencia de la rizobacteria XIII no causa un incremento en el desarrollo de

las plantas de C elegans expuestas a zinc ya que el crecimiento radical y foliar en general no

es diferente en forma significativa al obtenido por las plantas expuestas a zinc a las

concentraciones probadas de 3 4 y 5mM concentraciones a las que la rizobacteria XIII es

tolerante

Aquiacute se presenta al igual que con cadmio el mantenimiento en el crecimiento de las plantas de

C elegans atenuando el efecto de las concentraciones de ambos mentales a las cuales fueron

expuestas

623 Presencia de la rizobacteria XIII sobre el crecimiento de C elegans expuesta a Niquel

El niquel tambieacuten es considerado como un micronutriente esencial aunque hay quienes lo

consideran como un ultramicronutriente que se encuentra como centro activo de la ureasa y

como cofactor de una isoforma de una superoxido dismutasa (Kuumlpper amp Kroneck 2007) Dado

su muy bajo contenido de este metal en plantas la deficiencia de eacuteste es rara comparada con

el exceso causado por su presencia en suelos contaminados por metales pesados producto de

la actividad industrial

El exceso de niquel en el ambiente ocasiona un decremento en el contenido de clorofila

(Gajewska amp Sklodowska 2007) y en el crecimiento de las plantas (Boominanthan amp Doran

2002 Kovaacutečik et al 2008)

En C elegans de las concentraciones probadas de este metal el crecimiento solamente se dio

en la concentracioacuten mas baja la de 01mM las otras concentraciones seleccionadas para las

pruebas que mostraron ser las que toleroacute la rizobacteria XIII no fueron adecuadas para la

planta auacuten con la presencia de la rizobacteria De estos resultados se tiene que C elegans a

la uacutenica concentracioacuten en la que dio respuesta no presentoacute una inhibicioacuten del crecimiento

radical mientras que el crecimiento del brote si fue menor comparado con las plantas testigo

La presencia de la rizobacteria XIII no mostroacute un efecto de promocioacuten del crecimiento radical en

el experimento con 001mM de niquel comparado con el experimento de niacutequel solo y tambieacuten

no significativo en el crecimiento del brote con la presencia de la rizobacteria La concentracioacuten

de niacutequel probada aquiacute para C elegans y la inoculacioacuten de sus semillas con la rizobacteria XIII

no evidencioacute una promocioacuten de crecimiento notable quizaacute al igual que los otros dos metales

manteniendo el desarrollo de las plantas pero no su incremento como sucedioacute en lo reportado

por Burd et al (1998) con Brassica campestris y Lycopersicon esculentum y la bacteria

Kluyvera ascorbata y por Zaidi et al (2006) con Brassica juncea y la bacteria Bacillus subtilis

cepa SJ-101

26

7 CONCLUSIONES

Las rizobacterias I II y III productoras de AIA y tolerantes a fenantreno promovieron el

crecimiento radical y foliar de las plantas de Cynodon dactylon L en particular al crecer en

presencia de triptofano a la concentracioacuten de 5mgL e inoculadas con las rizobacterias I II y III

se promovioacute el crecimiento de eacutesta gramiacutenea

En el caso de la rizobacteria XIII solubilizadora de fosfato y tolerante a cadmio niacutequel y zinc

eacutesta promovioacute el crecimiento radical y foliar de las plantas de Cyperus elegans

Las plantas de Cyperus elegans crecidas en presencia de los metales cadmio niquel y zinc e

inoculadas con la rizobacteria XIII no mostraron una promocioacuten significativa del crecimiento de

eacutesta cyperaacutecea lo que sugiere que la respuesta ante la presencia de los metales estaacute

relacionada estrechamente tanto con la dosis y el tiempo de exposicioacuten de las plantas a los

contaminantes asiacute como con la tolerancia intriacutenseca de las especies vegetales

Finalmente la presencia de las rizobacterias I II y III promovieron el crecimiento de las plantas

de Cynodon dactylon L y la tolerancia de estas a fenantreno y para el caso de la presencia de

las rizobacteria XIII se mantuvo el crecimiento de las plantas de Cyperus elegans y la tolerancia

de eacutestas a los metales pesados probados lo que podriacutea estar asociado con un efecto sineacutergico

entre las plantas y la bacterias ante la presencia de los contaminantes

27

8 METAS El siguiente cronograma de avances muestra los avances reales alcanzados para cada meta durante el periacuteodo establecido que se reporta 81 CALENDARIO DE ACTIVIDADES (valoracioacuten de metas y su duracioacuten)

Programacioacuten de Actividades de Investigacioacuten Enero - Diciembre 2008

Nuacutemero de meta

Valor de cada

meta

Descripcioacuten de las actividades para cada meta

Ener

o

Febr

ero

Mar

zo

Abr

il

May

o

Juni

o

Julio

Ago

sto

Sept

iem

bre

Oct

ubre

Nov

iem

bre

Dic

iem

bre

1

15

Mantenimiento de las cepas bacterianas aisladas su identificacioacuten molecular y determinacioacuten de su tolerancia a metales pesados y a un contaminante orgaacutenico

X

X

X

2

15

Evaluacioacuten de la produccioacuten de aacutecido indol aceacutetico asiacute como tambieacuten su capacidad de solubilizacioacuten de fosfato inorgaacutenico de las cepas bacterianas seleccionadas

X

X

X

3

30

Evaluacioacuten del crecimiento y la tolerancia que confieren las rizobacterias identificadas productoras de auxinas inoculadas en las dos especies de pastos ante la presencia de un hidrocarburo policiacuteclico aromaacutetico como el fenantreno

X

X

X

X

X

4

30

Evaluacioacuten del crecimiento y la tolerancia que confieren las rizobacterias identificadas solubilizadoras de fosfato inoculadas en las dos especies de pastos ante la presencia de metales pesados

X

X

X

X

X

5

10

Anaacutelisis y comparacioacuten de los resultados obtenidos y concluir con estos bioensayos si la inoculacioacuten con este tipo de rizobacterias promotoras de crecimiento vegetal confirieron proteccioacuten a las especies de pastos seleccionadas y si son recomendables para su posible aplicacioacuten en procesos de fitoremediacioacuten

X

X

X

Porcentaje total de avance en el periacuteodo reportado Enero ndash Diciembre del 2008 100

9 IMPACTO DE LA INVESTIGACIOacuteN DESARROLLADA

Los resultados obtenidos en esta investigacioacuten a nivel baacutesico continuacutean siendo importantes para

el conocimiento del manejo de especies silvestres endeacutemicas como herramientas para la remocioacuten

de contaminantes orgaacutenicos seguacuten su potencial

Esta etapa de la investigacioacuten (periacuteodo 2008) se realizoacute ahora la investigacioacuten con enfoque entre

la relacioacuten planta-microorganismo que de manera muy clara y concreta evidencioacute la importancia de

estos manejos en su conjunto para ayudar a favorecer el crecimiento y la tolerancia de las

especies vegetales ante la presencia de contaminantes sean inorgaacutenicos u orgaacutenicos Se continuacutea

con el anaacutelisis de los resultados obtenidos de esta etapa para complementar la informacioacuten

obtenida y continuar con el anaacutelisis de un mayor espectro de especies vegetales y de la naturaleza

de las rizobacterias que se asocien a eacutestas que permitan el conocimiento de mecanismos baacutesicos

asociados con la fitoremediacioacuten y las respuestas fisioloacutegicas de las plantas ante los

contaminantes La caracterizacioacuten o aislamiento de este grupo de rizobacterias representa una

ventaja considerable en los procesos de remocioacuten de contaminantes inorgaacutenicos debido al doble

papel que estariacutean desempentildeando como promotoras de crecimiento vegetal e induciendo la

tolerancia a metales pesados en este tipo de especies

2910 FORMACIOacuteN DE RECURSOS HUMANOS Y SUBPRODUCTOS OBTENIDOS DEL PROYECTO DE INVESTIGACIOacuteN Se anota a continuacioacuten la relacioacuten de los subproductos obtenidos del Proyecto de Investigacioacuten

durante el periacuteodo de Enero-Diciembre 2008

Clave del subproducto Descripcioacuten Documento que avala

22 Formacioacuten de Recursos Humanos

23 Servicio Social Alumnos dentro del Programa PROGRAMAS DE EDUCACION PARA LA ENCB Nuacutemero de Registro de Servicio Social 02 690a 8668 y dentro del Proyecto de Investigacioacuten ldquoEstudio de rizobacterias promotoras del crecimiento vegetal y su participacioacuten como fitoprotectoras en presencia de contaminantes orgaacutenicos e inorgaacutenicosrdquo alumnas Labra Cardoacuten Daniela Ramiacuterez Meacutendez Cinthya

Rojas Contreras Adriana

Constancia de Asesoriacutea de

Servicio Social emitida por el

Jefe del Departamento de

Servicio Social y Prestaciones

del IPN

De la alumna Labra Cardoacuten Daniela cuyo Tiacutetulo de la Tesis es ldquoDeterminacioacuten del efecto de la presencia de bacterias promotoras del crecimiento vegetal sobre el desarrollo de dos especies de cyperaacuteceas y la tolerancia de estas a metales pesadosrdquo

Registro de Tesis de la alumna

24Tesis Profesional

De la alumna Rojas Contreras Adriana cuyo Tiacutetulo de la Tesis es ldquoPromocioacuten del crecimiento vegetal de dos especies de cyperaacuteceas por rizobacterias productoras de fitohormonas e induccioacuten de tolerancia a hidrocarburos aromaacuteticos policiacuteclicos (PAHrsquos) un posible mecanismo asociado para la fitoremediacioacutenrdquo

Registro de Tesis de la alumna

30

Clave del subproducto Descripcioacuten Documento que avala

3 Difusioacuten de la Investigacioacuten

-Rojas-Contreras A Guerrero-Zuacutentildeiga LA Rodriacuteguez- Dorantes A Fito-tolerancia a fenantreno en presencia de triptofano 3deg Congreso de Ecotoxicologiacutea y Quiacutemica Ambiental (AMEQA) Facultad de Ciencias UNAM Meacutexico DF Abril 2008

-Labra-Cardoacuten D Guerrero-Zuacutentildeiga LA Rodriacuteguez-Dorantes Evaluacioacuten de la fito-tolerancia de dos especies a metales pesados 3deg Congreso de Ecotoxicologiacutea y Quiacutemica Ambiental (AMEQA) Facultad de Ciencias UNAM Meacutexico DF Abril 2008

Resumen de la memoria y constancia

de participacioacuten

Nacional

-Campos Gutieacuterrez Adriana Rodriacuteguez Dorantes Angeacutelica Guerrero Zuacutentildeiga Angeacutelica y Montes Villafaacuten Silvano Efecto de la produccion de acido indolacetico de tres rizobacterias aisladas de un suelo contaminado con hidrocarburos derivados del petroacuteleo sobre la germinacioacuten de Lens esculenta XXXVI Congreso Nacional de Microbiologiacutea Morelia Michoacaacuten Junio 2008

-Labra Cardoacuten Daniela Guerrero Zuacutentildeiga Angeacutelica Rodriacuteguez Dorantes Angeacutelica y Montes Villafaacuten Silvano Evaluacioacuten de la tolerancia a metales pesados de Cyperus elegans inoculada con una rizobacteria solubilizadora de fosfato XXXVI Congreso Nacional de Microbiologiacutea Morelia Michoacaacuten Junio 2008

-Rojas Contreras Adriana Guerrero Zuacutentildeiga Angeacutelica Rodriacuteguez Dorantes Angeacutelica y Montes Villafaacuten Silvano Evaluacioacuten del crecimiento y la tolerancia a fenantreno de plantas de Cynodon dactylon inoculadas con tres rizobacterias aisladas de un suelo contaminado con hidrocarburos derivados del petroacuteleo XXXVI Congreso Nacional de Microbiologiacutea Morelia Michoacaacuten Junio 2008

Resumen de la memoria y constancia

de participacioacuten

Internacional

-Rodriacuteguez-Dorantes Angeacutelica Labra-Cardoacuten Daniela Guerrero-Zuacutentildeiga Angeacutelica Montes-Villafaacuten Silvano Growth response and tolerance to heavy metals of two swamp species inoculated with a plant

growth-promoting rhizobacteria Third International Meeting on Environmental

Carta de aceptacioacuten

y constancia de participacioacuten

31

Biotechnology and Engineering Palma de Mallorca Espantildea Septiembre del 2008

-Guerrero-Zuacutentildeiga A Rojas-Contreras A Rodriacuteguez-Dorantes A Montes-Villafaacuten S Efect of two phytohormone producer rhizobacteria on the bermuda grass growth response and tolerance to phenanthrene Third International Meeting on Environmental Biotechnology and Engineering Palma de Mallorca Espantildea Septiembre del 2008

32

11 Bibliografiacutea consultada Abou-Shanab RA Ghozlan H Ghanem K amp Noawad H 2005 Behavior of bacterial

populations isolated from rhizosphere of Diplachne fusca dominant in industrial sites World

Journal of Microbiology amp Biotechnology 21 1095-1101

Almerich A L 2008 Introduccioacuten a las cespitosas 2008 Disponible en

httpwwwnavarromontescommanualaspxman=22

Baath E 1989 Effects of heavy metals in soil on microbial processes and population Water Air

Soil Pollut 47 375-379

Baranzani O amp JI Friedman1999 Is IAA the major root growth factor secreted from plant

growth-mediating bacteria Journal of Chemical Ecology 252397-2406

Belimov AA N Hontzeas VISafronova SV Demchinskaya G Piluzza S Bullitta amp BR

Glick 2005 Cadmiumndashtolerant plant growth-promoting bacteria associated with the roots of

Indian mustard (Brassica juncea L Czern) Soil Biology and Biochemistry 37 241-250

Boominathan R amp PM Doran 2002 Ni-induced oxidative stress in roots of the Ni

hyperaccumulator Allisum bertolonii New Phytol 156 205-215

Burd GI DG Dixon amp BR Glick 1998 A plant growth-promoting bacterium that decreases

nickel toxicity in seedlings Applied and Environmental Microbiology 64 3663-3668

Campos G A Guerrero Z A Rodriacuteguez D A Montes V S 2007 Evaluacioacuten de la

produccioacuten de aacutecido indol aceacutetico de rizobacterias aisladas de un suelo contaminado con

hidrocarburos derivaos del petroacuteleo y su aplicacioacuten en fitoremediacioacuten 2ordm taller Internacional de

Biotecnologiacutea y 2ordm Encuentro Internacional de Energiacuteas Alternativas Pachuca Hidalgo Meacutexico

Di Simine CD JA Sayer amp GM Gadd 1998 Solubilization of zinc phosphate by a strain of

Pseudomonas fluorescens isolated from a forest soil Biol Fertil Soils 28 87-94

Fasim F H Ahmed R Parsons amp GM Gadd 2002 Solubilization of zinc salts by a bacterium

isolated from the air environment of a tannery FEMS Microbiol Lett 213 1-6

Gajewska E amp M Sklodowska 2007 Relations between tocopherol chlorophyll and lipid

peroxides contents in shoots of Ni-treated wheat J Plant Physiol 164 364-366

33

Glick B R 2003 Phytoremediation synergistic use of plants and bacteria to clean up the

environment Biotechnology Advances 21383-393

Huang XD Y El-Alawi DM Penrose BRGlick amp BM Greenberg 2004 A multi-process

phytoremediation system for removal of polycyclic aromatic hydrocarbons from contaminated

soils Environmental Pollution 130 465-476

Kovaacutečik J B Klejdus J Kadukovaacute amp M Bačkor 2008 Physiology of Matricaria chamomilla

exposed to nickel excess Ecotoxicology and Environmental Safety doi 101016jecoenv200712013

Kuumlpper H amp PMH Kroneck 2007 Nickel in the environment and its role in the metabolism of

plants and cyanobacteria En Sigel A H Siegel amp RKO Sigel (eds) Metal Ions in Life

Sciences Vol2 Willey New York pp 31-62

McCutcheon SC Schnoor J L 2003 Phytoremediation trasformation and control of

contaminants Wiley-InterScience

Saravan VS M Madhaiyan amp M Thangaraju 2007 Solubilization of zinc compounds by the

diazotrophic plant growth promoting bacterium Gluconacetobacter diazotrophicus

Chemosphere 66 1794-1798

Sheng XF amp JX Gong 2006 Increased degradation of phenanthrene in soil by

Pseudomonas sp GF3 in the presence of wheat Soil Biology and Biochemstry 38 2587-2592

Sheng XF amp JJ Xia 2006 Imrpovement of rape (Brassica napus) plant growth and cadmium

uptake by cadmium-resistant bacteria Chemosphere 64 1036-1042

Olivares S E1989Paquete de disentildeos experimentales FAUNL Versioacuten 14 Facultad de

Agronomiacutea UANL Mariacuten NL Meacutexico

Ramiacuterez M C 2007 Participacioacuten de rizobacterias solubilizadoras de fosfato en la induccioacuten

del crecimiento y tolerancia a metales pesados en dos especies vegetales Proyecto de

titilacioacuten Laboratorio de Fisiologiacutea Vegetal del Departamento de Botaacutenica en la Escuela

Nacional de Ciencias Bioloacutegicas

Sabry SA HA Ghozlan DM Abou-Zeid 1997 Metal tolerance and antibiotic resistant

paterns of a bacterial population isolated from sea water Journal of Applied Microbiology 82

245-252

34

Tsavkelova EA S Y Klimova TA Cherdyntseva amp AI Netrusov2006 Microbial producers

of plant growth stimulators and their practical use a review Applied Biochemistry and

Microbiology 42117-126

Weisburg W G Barns S M Pelletier DA amp Lane DJ 1991 16 Ribosomal DNA Amplification

for Phulogenetic Study Journal of Bacteriology 131697-703

Wilkins DA 1978 The measurement of tolerance to edaphic factors by means of root growth

New Phytologist 80 623-633

Xu P J Zou Q Meng J Zou W Jiang amp D Liu 2008 Effects of Cd2+ on seedling growth of

garlic (Allium sativum L) and selected physiological and biochemical characters Bioresource

Technology doi 101016jbiortech200711073

Zaidi S Usmami S Singh BR amp Musarrat J 2006 Significancce of Bacillus subtilis strain SJ-

101 as a bioinoculant for concurrent plant grown promotion and nickel accumulation in Brassica

juncea Chemosphere 64 991-997

  • INSTITUTO POLITEacuteCNICO NACIONAL
    • COORDINACION GENERAL DE POSGRADO E INVESTIGACION
      • Evaluacioacuten del crecimiento y la tolerancia que confieren las rizobacterias identificadas solubilizadoras de fosfato inoculadas en las dos especies de pastos ante la presencia de metales pesados
Page 14: INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL COORDINACION GENERAL DE ...sappi.ipn.mx/cgpi/archivos_anexo/20080061_5797.pdfa) Evaluar la producción de auxinas para la promoción del crecimiento

14

332 Seleccioacuten de la rizobacteria solubilizadora de fosfato y las concentraciones de Cd Ni y Zn para los bioensayos con los pastos A las cepas seleccionadas por su respuesta ante la presencia de contaminantes se les

determinoacute su capacidad de solubilizacioacuten de fosfato de manera cualitativa (Ramiacuterez 2007)

obtenieacutendose los siguientes resultados (Figura 1)

Roca fosfoacuterica

82

64

5 526

0123456789

10

Mediosinocular

Cepa I Cepa XIII Cepa XXII

Cepas

mg

L PO

4

Fosfato monobasico de calcio

358

4346

1441368

0

10

20

30

40

50

60

Mediosinocular

Cepa I Cepa XIII Cepa XXII

Cepasm

gL

PO4

Figura 1 Cantidad de fosfato soluble en el medio de cultivo de las rizobacterias solubilizadoras

de fosfato seleccionadas crecidas en medio con 1)Roca fosfoacuterica y 2) Fosfato monobaacutesico de

calcio

La cepa seleccionada por su capacidad de solubilizar fosfato y por tener mayor velocidad de

crecimiento fue la cepa XIII

Las concentraciones de los metales para realizar los bioensayos con los pastos se muestran

en la Tabla 9 Quedando las concentraciones de Zn 3mM 4mM y 5mM que fueron los uacuteltimas

concentraciones en las cuales la bacteria no fue inhibida en su crecimiento para el caso de los

demaacutes metales se considero el mismo criterio de emplear las concentraciones para Ni de

01mM 05mM y 1mM y para Cd de 001mM 005mM y 01mM

Tabla 9 Concentraciones seleccionadas de los metales Zn Ni Cd para los bioensayos con los pastos

Concentracioacuten de los metales Zn Ni Cd

Rizobacteria

CMI Bioensayos CMI Bioensayos CMI Bioensayos

XIII 5mM 3 4 5mM 1mM 01 05 1mM 01mM 001 005 01mM

15

34 Evaluacioacuten de la promocioacuten del crecimiento vegetal de Cynodon dactylon L y la determinacioacuten de su tolerancia a fenantreno La clorosis de las plaacutentulas de Cynodon dactylon L con y sin la adicioacuten de la rizobacteria

productora de AIA crecidas en presencia de fenantreno y triptofano se describe mejor en la

Tabla 10 donde se comparan los porcentajes de la clorosis que se presentan las plaacutentulas de

Cynodon dactylon L en presencia de las tres rizobacterias I II y III respectivamente

Tabla10 Comparacioacuten de los porcentajes de clorosis observados en Cynodon dactylon L con

la adicioacuten de las rizobacterias I II y III crecidas en fenantreno y triptofano

de clorosis Cynodon

dactylon L Cynodon

dactylon L con la rizobacteria I

Cynodon dactylon L con la rizobacteria II

Cynodon dactylon L con la

rizobacteria III Medio mineral 0 0 0 0 100 mgL de Fenantreno

4519 160 3703 500

200 mgL de Fenantreno

5985 3809 4722 7959

2 mgL de Triptofano

5190 1250 4918 2121

5 mgL de Triptofano

5204 100 5836 2187

De los valores obtenidos se observa que no hubo clorosis en las plaacutentulas de Cynodon

dactylon L crecidas en medio mineral blando con las rizobacterias I II y III mientras que las

plaacutentulas que crecieron con y sin adicioacuten de eacutestas con 100 mgL de fenantreno tienen menor

porcentaje de clorosis que las que teniacutean con 200 mgL del contaminante Para los valores del

porcentaje de clorosis de las plaacutentulas crecidas con triptofano se mostraron que este es menor

en los experimentos con 2 mgL que con 5 mgL de triptofano

341 Determinacioacuten del Iacutendice de Tolerancia (IT) de las plantas de Cynodon dactylon L crecidas con fenantreno Se calculoacute el Iacutendice de Tolerancia a fenantreno y los resultados se muestran en la Tabla 11

16

Tabla 11 Comparacioacuten de los Iacutendices de tolerancia a fenantreno de las plaacutentulas de Cynodon

dactylon L inoculadas con las rizobacterias I II y III productoras de AIA

Donde T = Testigo Fen = Fenantreno Trp = Triptofano y Bac = Rizobacterias I II y Ill

Iacutendice de tolerancia (IT) Longitud Foliar Longitud Radical

Experimentos Cepa I Cepa II Cepa III Cepa I Cepa II Cepa III 100 FenT 1245 0119 0535 0691 0603 0977 200 FenT 0453 0084 0166 067 0585 078

2 trp 100 FenT 0881 0165 0406 0113 0545 0096 2 trp 200 FenT 0621 0157 0318 0096 0499 011 100 Fen BacT 0991 0119 059 0881 0603 098 200 Fen BacT 0606 0069 0268 0654 054 0813

100 Fen BacTB 0527 0091 084 1009 0766 1179 200 Fen BacTB 0323 0052 0381 075 0685 0977

100 Fen BacT100F 0796 1 1103 1275 1 1002 200 Fen BacT200F 1338 0813 1609 0997 0923 1041

El valor del Iacutendice de Tolerancia igual a 10 indica que el crecimiento de las plantas en

presencia de fenantreno con respecto al crecimiento de las plantas sin fenantreno no se

inhibioacute mientras que un valor del Iacutendice de Tolerancia igual a 01 indica que el crecimiento de

las plantas con fenantreno se inhibe en un 10 con respecto al crecimiento de las plantas sin

fenantreno

342 Determinacioacuten del de crecimiento de las plantas de Cynodon dactylon L crecidas con las rizobacterias fenantreno y triptofano Se muestran a continuacioacuten los resultados del crecimiento radical y foliar de las plantas de

Cynodon dactylon L expresado como de crecimiento obtenido bajo la presencia de

rizobacterias I II y III de triptofano 2 y 5 mgL y de fenantreno 100 y 200 mgL en la Tabla 12

35 Evaluacioacuten de la promocioacuten del crecimiento vegetal a metales pesados de Cyperus elegans en presencia de la rizobacteria XIII solubilizadora de fosfatos La evaluacioacuten del crecimiento de las plaacutentulas se realizoacute por el paraacutemetro convencional que fue

la medicioacuten de la longitud radical y del brote en presencia de la rizobacteria XIII sin y con el

metal y a continuacioacuten se muestran los resultados obtenidos (Figura 2)

17

Tabla 12 Comparacioacuten de los de crecimiento de las plantas de Cynodon dactylon L crecidas con la presencia de las rizobacterias I II y III productoras de AIA fenantreno y triptofano

de crecimiento Longitud Foliar Longitud Radical Experimentos

cepa I Cepa II Cepa III cepa I Cepa II Cepa III

BacT 1877 1308 703 872 788 872 100 FenT 1245 119 535 691 603 977 200 FenT 453 84 166 67 585 78

2 TrpT 967 1106 595 106 715 109 5 TrpT 904 619 1164 94 576 939

2 trp 100 FenT 881 165 406 113 545 96 2 trp 200 FenT 621 157 318 96 499 11 5 trp 100 FenT 621 131 369 96 443 84 5 trp 200 FenT 559 92 325 118 531 92 100 Fen BacT 991 119 59 881 603 98 200 Fen BacT 606 69 268 654 54 813

2 Trp BacT 194 1186 582 94 562 11 5 Trp BacT 151 1053 958 9 365 111

100 Fen BacT 527 91 84 1009 766 1179 200 Fen BacT 323 52 381 75 685 977 100 Fen BacT 796 100 1103 1275 100 1002 100 Fen BacT 338 813 1609 997 923 1041 2 Trp BacT 636 906 0828 107 713 132 5 Trp BacT 613 805 1362 103 463 1335 2 Trp BacT 1235 1072 0978 879 785 1006 5 Trp BacT 1272 17 0822 957 633 1181

0

1

2

3

4

5

6

7

8

Longitud radical Longitud del brote

Long

itud

(cm

)

Testigo Bacteria XIII

Figura 2 Efecto de la presencia de la rizobacteria XIII en la longitud del brote y la longitud radical de

Cyperus elegans sin la presencia de los metales

18

351 Evaluacioacuten del crecimiento de C elegans en presencia de Cadmio y la rizobacteria XIII

A continuacioacuten se presentan los resultados del crecimiento de la raiacutez y del brote de las plantas

de C elegans inoculadas con la rizobacteria XIII en presencia de Cadmio a diferentes

concentraciones (Figura 3) donde se observa que en presencia de la rizobacteria XIII se

mantiene el crecimiento en la concentracioacuten de 001mM de Cd mientras que en las

concentraciones de 005 y 01mM de Cd el crecimiento en presencia de la rizobacteria

disminuye

0

1

2

3

4

5

6

7

8

Test

igo

Bac

teria

XIII

Cd

001

mM

Bac

teria

+ C

d0

01m

M

Cd

005

M

Bac

teria

+ C

d0

05m

M

Cd

01m

M

Bac

teria

+ C

d0

1mM

Experimentos

Long

itud

(cm

)

Longitud radical Longitud del brote Figura 3 Efecto de la presencia de Cd en la longitud del brote y la longitud radical de las

plantas de Cyperus elegans inoculadas con la rizobacteria XIII solubilizadora de fosfato

352 Evaluacioacuten del crecimiento de C elegans en presencia de Zinc y la rizobacteria XIII Se presentan a continuacioacuten los resultados del crecimiento de la raiacutez y del brote de las plantas

de C elegans inoculadas con la rizobacteria XIII en presencia de Zinc a diferentes

concentraciones (Figura 4) observaacutendose que en presencia de la rizobacteria XIII se mantiene

el crecimiento en la concentracioacuten de 4mM de Zn mientras que a la concentracioacuten de 5mM de

Zn el crecimiento del brote se ve favorecido en presencia de la rizobacteria XIII

19

0

1

2

3

4

5

6

7

8

Test

igo

Bac

teria

XIII

Zn 3

mM

Bac

teria

+Zn

3m

M

Zn 4

mM

Bac

teria

+Zn

4m

M

Zn 5

mM

Bac

teria

+Zn

5m

M

Experimentos

Long

itud

(cm

)

Longitud radical Longitud del brote

Figura 4 Efecto de la presencia de Zn en la longitud del brote y la longitud radical de las

plantas de Cyperus elegans inoculadas con la rizobacteria XIII solubilizadora de fosfato

353 Evaluacioacuten del crecimiento de C elegans en presencia de Niquel y la rizobacteria XIII

Se presentan a continuacioacuten los resultados del crecimiento obtenidos de la raiacutez y del brote de

las plantas de C elegans inoculadas con la rizobacteria XIII en presencia de Niquel a diferentes

concentraciones (Figura 5) teniendo como resultado un efecto maacutes toacutexico en presencia de

este metal ya que solo se tolero una concentracioacuten observaacutendose que se mantiene el

crecimiento en la concentracioacuten de 01mM de Niquel en la parte del brote

0

1

2

3

4

5

6

7

8

Testigo Bacteria XIII Ni 01mM Bacteria + Ni 01mM

Experimentos

Long

itud

(cm

)

Longitud radical Longitud del brote

Figura 5 Efecto de la presencia de Ni en la longitud del brote y la longitud radical de las

plantas de Cyperus elegans inoculadas con la rizobacteria XIII solubilizadora de fosfato

20

354 Determinacioacuten de la tolerancia a Cd Ni y Zn de C elegans en presencia de la rizobacteria XIII Una vez obtenidos los valores de la longitud del brote y la longitud radical se determinaron los

iacutendices de tolerancia y los de crecimiento los cuales se muestran en las siguientes tablas

(Tablas 13 y 14)

Tabla 13 Iacutendices de tolerancia a Cd Zn y Ni de Cyperus elegans IT

Experimento L Longitud radical ongitud del brote Bioensayo con Cd

001mM T 1772 0701 005mM T 056 0464 01mM T 0414 0275 001mM + B T 1636 0692 005mM + B T 0509 0392 01mM + B T 0208 0212 001mM TB 0726 0549 005mM TB 0229 0363 01mM TB 0169 0216 001mM + B TB 067 0542 005mM + B TB 0208 0307 01mM + B TB 0085 0166

Bioensayo con Ni 01mM T 1158 0698 05mM T 0 0 1mM T 0 0 01mM + B T 0841 0702 05mM + B T 0 0 1mM + B T 0 0 01mM TB 0474 0547 05mM TB 0 0 1mM TB 0 0 01mM + B TB 0344 055 05mM + B TB 0 0 1mM + B TB 0 0

Bioensayo con Zn 3mM T 1458 0868 4mM T 0591 0503 5mM T 0601 034 3mM + B T 1008 0779 4mM + B T 0449 0477 5mM + B T 0512 0369 3mM + B TB 0597 068 4mM + B TB 0242 0394 5mM + B TB 0246 0266 3mM + B TB 0413 0611 4mM + B TB 0184 0374 5mM + B TB 021 0289

Donde T = Testigo B = rizobacteria XIII TB = Testigo + rizobacteria XIII

21

Tabla 14 Porcentajes de crecimiento en presencia de Cd Zn y Ni de las plantas de Cyperus

elegans

Crecimiento Experimento L Longitud radical ongitud del brote

Bioensayo con Cd 001mM T 1772 701 005mM T 56 464 01mM T 414 275 001mM + B T 1636 692 005mM + B T 509 392 01mM + B T 208 212 001mM TB 726 549 005mM TB 229 363 01mM TB 169 216 001mM + B TB 67 542 005mM + B TB 208 307 01mM + B TB 85 166

Bioensayo con Ni 01mM T 1158 698 05mM T 0 0 1mM T 0 0 01mM + B T 841 702 05mM + B T 0 0 1mM + B T 0 0 01mM TB 474 547 05mM TB 0 0 1mM TB 0 0 01mM + B TB 344 55 05mM + B TB 0 0 1mM + B TB 0 0

Bioensayo con Zn 3mM T 1458 868 4mM T 591 503 5mM T 601 34 3mM + B T 1008 779 4mM + B T 449 477 5mM + B T 512 369 3mM + B TB 597 68 4mM + B TB 242 394 5mM + B TB 246 266 3mM + B TB 413 611 4mM + B TB 284 374 5mM + B TB 21 289

Donde T = Testigo B = rizobacteria XIII TB = Testgio + rizobacteria XIII

22

6 DISCUSIOacuteN DE RESULTADOS 61 Presencia de rizobacterias productoras de AIA en el crecimiento de Cynodon dactylon L La seleccioacuten de las cepas de rizobacterias aisladas del suelo contaminado con hidrocarburos

derivados del petroacuteleo se dio en funcioacuten de la cantidad de aacutecido indol aceacutetico producido que

estuvo relacionado con la concentracioacuten de triptofano en el medio de cultivo que es el

precursor de dicha fitohormona En condiciones del crecimiento de las rizobacterias en caldo

nutritivo la produccioacuten de AIA fue mayor en la rizobacteria III (3549 microg mL) seguido de la

rizobacteria II (3374 microg mL) y la rizobacteria I (2959 microg mL)

En los bioensayos de C dactylon L con las tres cepas en general el incremento en el

crecimiento de las plantas no fue mayor al de las plantas sin bacteria no obstante esto el

incremento en el crecimiento radical fue mayor en las plantas inoculadas con la rizobacteria II y

el crecimiento foliar se dio en mayor proporcioacuten bajo la presencia de la rizobacteria I

En esta comparacioacuten del crecimiento promovido por las cepas productoras de AIA la

rizobacteria III no presento un efecto promontorio del desarrollo en esta especie no obstante la

que produjo mas AIA in vitro En este ultimo punto cabe mencionar que en este caso no se

tuvo la adicioacuten de triptofano en el medio

611 Presencia de rizobacterias productoras de AIA y triptofano en el crecimiento de Cynodon dactylon L

En los bioensayos de C dactylon L con la adicioacuten de triptofano se mostroacute que la especie en

presencia del aminoaacutecido en cuanto al crecimiento radical no mostroacute un desarrollo mayor en las

plantas en la concentracioacuten de 2 y 5 mgL con respecto a las plantas sin triptofano no obstante

la respuesta en algunas de las plantas de dichos tratamientos en los ensayos con las

rizobacterias II y III si mostraron un incremento en la longitud radical esto pudo deberse a la

respuesta intriacutenseca de las especies de acuerdo con la seleccioacuten de las semillas empleadas

que de cualquier manera el tamantildeo radical alcanzado no fue significativo con respecto a las

plantas testigo

El crecimiento foliar de las plantas de C dactylon L bajo la presencia de triptofano a las

concentraciones de 2 y 5mg L tambieacuten no resulto mayor a las plantas sin triptofano La

inoculacioacuten de las semillas con las rizobacterias I II y III y la adicioacuten de triptofano en los

bioensayos dio como resultado que la presencia de triptofano como precursor de AIA diera

como respuesta un incremento en el crecimiento radical de las plantas inoculadas con la

rizobacteria III con la concentracioacuten de triptofano 5mg L y con la rizobacteria II con triptofano a

las concentraciones de 2 y 5mgL En cuanto al crecimiento foliar este se promovioacute bajo la

presencia de la rizobacteria III y la rizobacteria II tambieacuten con la concentracioacuten de triptofano de

5mg L

Ambos casos coinciden con la promocioacuten del crecimiento radical y foliar por las rizobacterias I

y II que se potencioacute con la presencia de triptofano a la concentracioacuten de 5mgL no obstante

23

que la respuesta con la rizobacteria III no fue evidente con su sola presencia el incremento en

la longitud radical y foliar fue mucho mayor que las plantas testigo cuando la concentracioacuten de

triptofano en el medio fue de 5mgL lo que favorecioacute la siacutentesis del AIA y que trajo como

consecuencia el incremento en el crecimiento de las plantas Tsavkelova et al (2005)

mencionan que este tipo de auxinas ademaacutes de estimular el crecimiento vegetal tambieacuten

estimulan el desarrollo de las poblaciones microbianas

De acuerdo con Baranzani et al (1999) el triptofano puede ser considerado como un inhibidor

del desarrollo vegetal si este se encuentra en altas concentraciones es por ello que la

respuesta ante las concentraciones de 2 y 5mgL para la planta inhibieron el desarrollo de C

dactylon L lo que se corrobora con el porcentaje de clorosis medido en las plantas sometidas

a estos tratamientos 5190 para la concentracioacuten de 2mgL y de 5204 para la

concentracioacuten de 5mgL de triptofano

612 Presencia de rizobacterias productoras de AIA y fenantreno en el crecimiento de Cynodon dactylon L

La presencia de fenantreno sobre las plantas de C dactylon L mostroacute que el crecimiento

radical de eacutestas no disminuyoacute a las concentraciones de 100 y 200mgL mientras que el

desarrollo foliar si se vio alterado en ambas concentraciones del contaminante lo que se

corroboroacute con los porcentajes medidos de clorosis 4519 en la concentracioacuten de 100mg L y

de 5985 en la de 200 mg L de fenantreno

Se ha mencionado que en algunas especies la presencia de fenantreno se ha considerado

como un anaacutelogo de algunas fitohormonas por su estructura en especial de giberelinas en

este caso de C dactylon L este mantenimiento del desarrollo radical pudiera estar

relacionado con este reconocimiento de la estructura quiacutemica del contaminante para dar dicha

respuesta de crecimiento ante la presencia de eacuteste

La inoculacioacuten de las rizobacterias tolerantes a fenantreno y la presencia del contaminante en

dos concentraciones mostroacute que las rizobacterias I y III promovieron el crecimiento radical de

esta especie bajo las dos concentraciones de fenantreno con una diferencia entre ellas muy

poco significativa mientras que el crecimiento radical de las plantas inoculadas con la

rizobacteria II a las dos concentraciones de fenantreno de manera muy significativa

comparada con las plantas testigo no asiacute el crecimiento foliar con esta rizobacteria fue mayor

comparado con la respuesta dada con las rizobacterias I y III pero menor a las plantas testigo

De lo anterior la presencia de las rizobacterias I II y III promovieron el crecimiento de las

plantas de C dactylon L y la tolerancia de estas a fenantreno lo que podriacutea estar asociado con

un efecto sineacutergico entre la planta y las bacterias (Sheng amp Gong 2006 Glick 2003) que

favoreciera su desarrollo ante la presencia del contaminante y aunque no se haya evaluado

quizaacute tambieacuten el favorecer la degradacioacuten de eacuteste en el medio (Huang et al 2004)

24

62 Presencia de la rizobacteria XIII sobre el crecimiento de C elegans La eleccioacuten de esta rizobacteria solubilizadora de fosfatos que se empleo para la inoculacioacuten de

semillas de C elegans y su bioensayo mostroacute que esta cepa promovioacute el crecimiento tanto

radical como foliar de las plantas Lo que evidencioacute la relacioacuten sineacutergica entre esta bacteria y la

especie vegetal considerada para estos bioensayos cabe mencionar tambieacuten que esta especie

proviene de un suelo contaminado con hidrocarburos derivados del petroacuteleo

621 Presencia de la rizobacteria XIII sobre el crecimiento de C elegans expuesta a Cadmio

El cadmio (Cd) es considerado un metal pesado que se libera al ambiente como resultado de

una gran variedad de actividades antropoceacutentricas No obstante que no es un elemento

esencial para las plantas este metal se absorbe por las raiacuteces y se transloca a las hojas en

muchas especies Por lo que altas concentraciones de eacuteste ocasionan toxicidad en las plantas

Generalmente causa dantildeos en las hojas produciendo clorosis y enrollamiento de las mismas

asiacute como tambieacuten una disminucioacuten en el crecimiento de las raiacuteces y el brote (Xu et al 2008)

La respuesta de C elegans ante la presencia de cadmio resultoacute muy poco tolerante a las

concentraciones de Cd empleadas en este caso el efecto fue inhibitorio a medida que se

incremento la concentracioacuten del metal con respecto a las plantas testigo sin metal

La presencia de la rizobacteria XIII sobre el crecimiento de las plantas de C elegans y cadmio

mostraron que esta cepa tolerante a las concentraciones de Cd probadas no mostroacute una

diferencia significativa tanto del crecimiento radical como del brote de las plantas con y sin

cadmio esto es que no hay un efecto promotor o protector aparente de esta cepa a la planta

ante la presencia del metal caso que no es comparable con otros que se reportan en la

literatura donde algunas bacterias promueven el crecimiento en otras especies vegetales como

Brassica juncea L y Brassica napus ante la presencia de cadmio (Sheng amp Xia 2006 Belimov

et al 2005)

622 Presencia de la rizobacteria XIII sobre el crecimiento de C elegans expuesta a

Zinc El Zinc es considerado como un micronutriente esencial para el crecimiento de las plantas ya

que es un constituyente vital de varias enzimas metaboacutelicas y su baja movilidad al translocarse

dentro de ellas sugiere la necesidad de este como una fuente constante de zinc para el oacuteptimo

desarrollo de las mismas (Saravan et al 2007)

El zinc se adiciona a las plantas a traveacutes de fertilizantes como sulfato de zinc que en los suelos

puede transformarse a formas insolubles dependiendo de las condiciones edaacuteficas de los

mismos Por ello se menciona que la solubilizacioacuten del zinc por microorganismos es un

proceso de suma importancia para el aporte a las plantas de este micronutriente (Di Simine et

al 1998 Fasim et al 2002)

25

La respuesta de C elegans ante la presencia de zinc mostroacute que tambieacuten en este caso al igual

que con cadmio el crecimiento tanto radical como foliar disminuyoacute a medida que se incrementoacute

la concentracioacuten de zinc en los bioensayos

Por lo que esta especie vegetal tampoco tolera estas concentraciones de zinc en el medio lo

que evidencia que un exceso del micronutriente ocasiona dantildeos en el desarrollo de eacutesta

Aquiacute tambieacuten la presencia de la rizobacteria XIII no causa un incremento en el desarrollo de

las plantas de C elegans expuestas a zinc ya que el crecimiento radical y foliar en general no

es diferente en forma significativa al obtenido por las plantas expuestas a zinc a las

concentraciones probadas de 3 4 y 5mM concentraciones a las que la rizobacteria XIII es

tolerante

Aquiacute se presenta al igual que con cadmio el mantenimiento en el crecimiento de las plantas de

C elegans atenuando el efecto de las concentraciones de ambos mentales a las cuales fueron

expuestas

623 Presencia de la rizobacteria XIII sobre el crecimiento de C elegans expuesta a Niquel

El niquel tambieacuten es considerado como un micronutriente esencial aunque hay quienes lo

consideran como un ultramicronutriente que se encuentra como centro activo de la ureasa y

como cofactor de una isoforma de una superoxido dismutasa (Kuumlpper amp Kroneck 2007) Dado

su muy bajo contenido de este metal en plantas la deficiencia de eacuteste es rara comparada con

el exceso causado por su presencia en suelos contaminados por metales pesados producto de

la actividad industrial

El exceso de niquel en el ambiente ocasiona un decremento en el contenido de clorofila

(Gajewska amp Sklodowska 2007) y en el crecimiento de las plantas (Boominanthan amp Doran

2002 Kovaacutečik et al 2008)

En C elegans de las concentraciones probadas de este metal el crecimiento solamente se dio

en la concentracioacuten mas baja la de 01mM las otras concentraciones seleccionadas para las

pruebas que mostraron ser las que toleroacute la rizobacteria XIII no fueron adecuadas para la

planta auacuten con la presencia de la rizobacteria De estos resultados se tiene que C elegans a

la uacutenica concentracioacuten en la que dio respuesta no presentoacute una inhibicioacuten del crecimiento

radical mientras que el crecimiento del brote si fue menor comparado con las plantas testigo

La presencia de la rizobacteria XIII no mostroacute un efecto de promocioacuten del crecimiento radical en

el experimento con 001mM de niquel comparado con el experimento de niacutequel solo y tambieacuten

no significativo en el crecimiento del brote con la presencia de la rizobacteria La concentracioacuten

de niacutequel probada aquiacute para C elegans y la inoculacioacuten de sus semillas con la rizobacteria XIII

no evidencioacute una promocioacuten de crecimiento notable quizaacute al igual que los otros dos metales

manteniendo el desarrollo de las plantas pero no su incremento como sucedioacute en lo reportado

por Burd et al (1998) con Brassica campestris y Lycopersicon esculentum y la bacteria

Kluyvera ascorbata y por Zaidi et al (2006) con Brassica juncea y la bacteria Bacillus subtilis

cepa SJ-101

26

7 CONCLUSIONES

Las rizobacterias I II y III productoras de AIA y tolerantes a fenantreno promovieron el

crecimiento radical y foliar de las plantas de Cynodon dactylon L en particular al crecer en

presencia de triptofano a la concentracioacuten de 5mgL e inoculadas con las rizobacterias I II y III

se promovioacute el crecimiento de eacutesta gramiacutenea

En el caso de la rizobacteria XIII solubilizadora de fosfato y tolerante a cadmio niacutequel y zinc

eacutesta promovioacute el crecimiento radical y foliar de las plantas de Cyperus elegans

Las plantas de Cyperus elegans crecidas en presencia de los metales cadmio niquel y zinc e

inoculadas con la rizobacteria XIII no mostraron una promocioacuten significativa del crecimiento de

eacutesta cyperaacutecea lo que sugiere que la respuesta ante la presencia de los metales estaacute

relacionada estrechamente tanto con la dosis y el tiempo de exposicioacuten de las plantas a los

contaminantes asiacute como con la tolerancia intriacutenseca de las especies vegetales

Finalmente la presencia de las rizobacterias I II y III promovieron el crecimiento de las plantas

de Cynodon dactylon L y la tolerancia de estas a fenantreno y para el caso de la presencia de

las rizobacteria XIII se mantuvo el crecimiento de las plantas de Cyperus elegans y la tolerancia

de eacutestas a los metales pesados probados lo que podriacutea estar asociado con un efecto sineacutergico

entre las plantas y la bacterias ante la presencia de los contaminantes

27

8 METAS El siguiente cronograma de avances muestra los avances reales alcanzados para cada meta durante el periacuteodo establecido que se reporta 81 CALENDARIO DE ACTIVIDADES (valoracioacuten de metas y su duracioacuten)

Programacioacuten de Actividades de Investigacioacuten Enero - Diciembre 2008

Nuacutemero de meta

Valor de cada

meta

Descripcioacuten de las actividades para cada meta

Ener

o

Febr

ero

Mar

zo

Abr

il

May

o

Juni

o

Julio

Ago

sto

Sept

iem

bre

Oct

ubre

Nov

iem

bre

Dic

iem

bre

1

15

Mantenimiento de las cepas bacterianas aisladas su identificacioacuten molecular y determinacioacuten de su tolerancia a metales pesados y a un contaminante orgaacutenico

X

X

X

2

15

Evaluacioacuten de la produccioacuten de aacutecido indol aceacutetico asiacute como tambieacuten su capacidad de solubilizacioacuten de fosfato inorgaacutenico de las cepas bacterianas seleccionadas

X

X

X

3

30

Evaluacioacuten del crecimiento y la tolerancia que confieren las rizobacterias identificadas productoras de auxinas inoculadas en las dos especies de pastos ante la presencia de un hidrocarburo policiacuteclico aromaacutetico como el fenantreno

X

X

X

X

X

4

30

Evaluacioacuten del crecimiento y la tolerancia que confieren las rizobacterias identificadas solubilizadoras de fosfato inoculadas en las dos especies de pastos ante la presencia de metales pesados

X

X

X

X

X

5

10

Anaacutelisis y comparacioacuten de los resultados obtenidos y concluir con estos bioensayos si la inoculacioacuten con este tipo de rizobacterias promotoras de crecimiento vegetal confirieron proteccioacuten a las especies de pastos seleccionadas y si son recomendables para su posible aplicacioacuten en procesos de fitoremediacioacuten

X

X

X

Porcentaje total de avance en el periacuteodo reportado Enero ndash Diciembre del 2008 100

9 IMPACTO DE LA INVESTIGACIOacuteN DESARROLLADA

Los resultados obtenidos en esta investigacioacuten a nivel baacutesico continuacutean siendo importantes para

el conocimiento del manejo de especies silvestres endeacutemicas como herramientas para la remocioacuten

de contaminantes orgaacutenicos seguacuten su potencial

Esta etapa de la investigacioacuten (periacuteodo 2008) se realizoacute ahora la investigacioacuten con enfoque entre

la relacioacuten planta-microorganismo que de manera muy clara y concreta evidencioacute la importancia de

estos manejos en su conjunto para ayudar a favorecer el crecimiento y la tolerancia de las

especies vegetales ante la presencia de contaminantes sean inorgaacutenicos u orgaacutenicos Se continuacutea

con el anaacutelisis de los resultados obtenidos de esta etapa para complementar la informacioacuten

obtenida y continuar con el anaacutelisis de un mayor espectro de especies vegetales y de la naturaleza

de las rizobacterias que se asocien a eacutestas que permitan el conocimiento de mecanismos baacutesicos

asociados con la fitoremediacioacuten y las respuestas fisioloacutegicas de las plantas ante los

contaminantes La caracterizacioacuten o aislamiento de este grupo de rizobacterias representa una

ventaja considerable en los procesos de remocioacuten de contaminantes inorgaacutenicos debido al doble

papel que estariacutean desempentildeando como promotoras de crecimiento vegetal e induciendo la

tolerancia a metales pesados en este tipo de especies

2910 FORMACIOacuteN DE RECURSOS HUMANOS Y SUBPRODUCTOS OBTENIDOS DEL PROYECTO DE INVESTIGACIOacuteN Se anota a continuacioacuten la relacioacuten de los subproductos obtenidos del Proyecto de Investigacioacuten

durante el periacuteodo de Enero-Diciembre 2008

Clave del subproducto Descripcioacuten Documento que avala

22 Formacioacuten de Recursos Humanos

23 Servicio Social Alumnos dentro del Programa PROGRAMAS DE EDUCACION PARA LA ENCB Nuacutemero de Registro de Servicio Social 02 690a 8668 y dentro del Proyecto de Investigacioacuten ldquoEstudio de rizobacterias promotoras del crecimiento vegetal y su participacioacuten como fitoprotectoras en presencia de contaminantes orgaacutenicos e inorgaacutenicosrdquo alumnas Labra Cardoacuten Daniela Ramiacuterez Meacutendez Cinthya

Rojas Contreras Adriana

Constancia de Asesoriacutea de

Servicio Social emitida por el

Jefe del Departamento de

Servicio Social y Prestaciones

del IPN

De la alumna Labra Cardoacuten Daniela cuyo Tiacutetulo de la Tesis es ldquoDeterminacioacuten del efecto de la presencia de bacterias promotoras del crecimiento vegetal sobre el desarrollo de dos especies de cyperaacuteceas y la tolerancia de estas a metales pesadosrdquo

Registro de Tesis de la alumna

24Tesis Profesional

De la alumna Rojas Contreras Adriana cuyo Tiacutetulo de la Tesis es ldquoPromocioacuten del crecimiento vegetal de dos especies de cyperaacuteceas por rizobacterias productoras de fitohormonas e induccioacuten de tolerancia a hidrocarburos aromaacuteticos policiacuteclicos (PAHrsquos) un posible mecanismo asociado para la fitoremediacioacutenrdquo

Registro de Tesis de la alumna

30

Clave del subproducto Descripcioacuten Documento que avala

3 Difusioacuten de la Investigacioacuten

-Rojas-Contreras A Guerrero-Zuacutentildeiga LA Rodriacuteguez- Dorantes A Fito-tolerancia a fenantreno en presencia de triptofano 3deg Congreso de Ecotoxicologiacutea y Quiacutemica Ambiental (AMEQA) Facultad de Ciencias UNAM Meacutexico DF Abril 2008

-Labra-Cardoacuten D Guerrero-Zuacutentildeiga LA Rodriacuteguez-Dorantes Evaluacioacuten de la fito-tolerancia de dos especies a metales pesados 3deg Congreso de Ecotoxicologiacutea y Quiacutemica Ambiental (AMEQA) Facultad de Ciencias UNAM Meacutexico DF Abril 2008

Resumen de la memoria y constancia

de participacioacuten

Nacional

-Campos Gutieacuterrez Adriana Rodriacuteguez Dorantes Angeacutelica Guerrero Zuacutentildeiga Angeacutelica y Montes Villafaacuten Silvano Efecto de la produccion de acido indolacetico de tres rizobacterias aisladas de un suelo contaminado con hidrocarburos derivados del petroacuteleo sobre la germinacioacuten de Lens esculenta XXXVI Congreso Nacional de Microbiologiacutea Morelia Michoacaacuten Junio 2008

-Labra Cardoacuten Daniela Guerrero Zuacutentildeiga Angeacutelica Rodriacuteguez Dorantes Angeacutelica y Montes Villafaacuten Silvano Evaluacioacuten de la tolerancia a metales pesados de Cyperus elegans inoculada con una rizobacteria solubilizadora de fosfato XXXVI Congreso Nacional de Microbiologiacutea Morelia Michoacaacuten Junio 2008

-Rojas Contreras Adriana Guerrero Zuacutentildeiga Angeacutelica Rodriacuteguez Dorantes Angeacutelica y Montes Villafaacuten Silvano Evaluacioacuten del crecimiento y la tolerancia a fenantreno de plantas de Cynodon dactylon inoculadas con tres rizobacterias aisladas de un suelo contaminado con hidrocarburos derivados del petroacuteleo XXXVI Congreso Nacional de Microbiologiacutea Morelia Michoacaacuten Junio 2008

Resumen de la memoria y constancia

de participacioacuten

Internacional

-Rodriacuteguez-Dorantes Angeacutelica Labra-Cardoacuten Daniela Guerrero-Zuacutentildeiga Angeacutelica Montes-Villafaacuten Silvano Growth response and tolerance to heavy metals of two swamp species inoculated with a plant

growth-promoting rhizobacteria Third International Meeting on Environmental

Carta de aceptacioacuten

y constancia de participacioacuten

31

Biotechnology and Engineering Palma de Mallorca Espantildea Septiembre del 2008

-Guerrero-Zuacutentildeiga A Rojas-Contreras A Rodriacuteguez-Dorantes A Montes-Villafaacuten S Efect of two phytohormone producer rhizobacteria on the bermuda grass growth response and tolerance to phenanthrene Third International Meeting on Environmental Biotechnology and Engineering Palma de Mallorca Espantildea Septiembre del 2008

32

11 Bibliografiacutea consultada Abou-Shanab RA Ghozlan H Ghanem K amp Noawad H 2005 Behavior of bacterial

populations isolated from rhizosphere of Diplachne fusca dominant in industrial sites World

Journal of Microbiology amp Biotechnology 21 1095-1101

Almerich A L 2008 Introduccioacuten a las cespitosas 2008 Disponible en

httpwwwnavarromontescommanualaspxman=22

Baath E 1989 Effects of heavy metals in soil on microbial processes and population Water Air

Soil Pollut 47 375-379

Baranzani O amp JI Friedman1999 Is IAA the major root growth factor secreted from plant

growth-mediating bacteria Journal of Chemical Ecology 252397-2406

Belimov AA N Hontzeas VISafronova SV Demchinskaya G Piluzza S Bullitta amp BR

Glick 2005 Cadmiumndashtolerant plant growth-promoting bacteria associated with the roots of

Indian mustard (Brassica juncea L Czern) Soil Biology and Biochemistry 37 241-250

Boominathan R amp PM Doran 2002 Ni-induced oxidative stress in roots of the Ni

hyperaccumulator Allisum bertolonii New Phytol 156 205-215

Burd GI DG Dixon amp BR Glick 1998 A plant growth-promoting bacterium that decreases

nickel toxicity in seedlings Applied and Environmental Microbiology 64 3663-3668

Campos G A Guerrero Z A Rodriacuteguez D A Montes V S 2007 Evaluacioacuten de la

produccioacuten de aacutecido indol aceacutetico de rizobacterias aisladas de un suelo contaminado con

hidrocarburos derivaos del petroacuteleo y su aplicacioacuten en fitoremediacioacuten 2ordm taller Internacional de

Biotecnologiacutea y 2ordm Encuentro Internacional de Energiacuteas Alternativas Pachuca Hidalgo Meacutexico

Di Simine CD JA Sayer amp GM Gadd 1998 Solubilization of zinc phosphate by a strain of

Pseudomonas fluorescens isolated from a forest soil Biol Fertil Soils 28 87-94

Fasim F H Ahmed R Parsons amp GM Gadd 2002 Solubilization of zinc salts by a bacterium

isolated from the air environment of a tannery FEMS Microbiol Lett 213 1-6

Gajewska E amp M Sklodowska 2007 Relations between tocopherol chlorophyll and lipid

peroxides contents in shoots of Ni-treated wheat J Plant Physiol 164 364-366

33

Glick B R 2003 Phytoremediation synergistic use of plants and bacteria to clean up the

environment Biotechnology Advances 21383-393

Huang XD Y El-Alawi DM Penrose BRGlick amp BM Greenberg 2004 A multi-process

phytoremediation system for removal of polycyclic aromatic hydrocarbons from contaminated

soils Environmental Pollution 130 465-476

Kovaacutečik J B Klejdus J Kadukovaacute amp M Bačkor 2008 Physiology of Matricaria chamomilla

exposed to nickel excess Ecotoxicology and Environmental Safety doi 101016jecoenv200712013

Kuumlpper H amp PMH Kroneck 2007 Nickel in the environment and its role in the metabolism of

plants and cyanobacteria En Sigel A H Siegel amp RKO Sigel (eds) Metal Ions in Life

Sciences Vol2 Willey New York pp 31-62

McCutcheon SC Schnoor J L 2003 Phytoremediation trasformation and control of

contaminants Wiley-InterScience

Saravan VS M Madhaiyan amp M Thangaraju 2007 Solubilization of zinc compounds by the

diazotrophic plant growth promoting bacterium Gluconacetobacter diazotrophicus

Chemosphere 66 1794-1798

Sheng XF amp JX Gong 2006 Increased degradation of phenanthrene in soil by

Pseudomonas sp GF3 in the presence of wheat Soil Biology and Biochemstry 38 2587-2592

Sheng XF amp JJ Xia 2006 Imrpovement of rape (Brassica napus) plant growth and cadmium

uptake by cadmium-resistant bacteria Chemosphere 64 1036-1042

Olivares S E1989Paquete de disentildeos experimentales FAUNL Versioacuten 14 Facultad de

Agronomiacutea UANL Mariacuten NL Meacutexico

Ramiacuterez M C 2007 Participacioacuten de rizobacterias solubilizadoras de fosfato en la induccioacuten

del crecimiento y tolerancia a metales pesados en dos especies vegetales Proyecto de

titilacioacuten Laboratorio de Fisiologiacutea Vegetal del Departamento de Botaacutenica en la Escuela

Nacional de Ciencias Bioloacutegicas

Sabry SA HA Ghozlan DM Abou-Zeid 1997 Metal tolerance and antibiotic resistant

paterns of a bacterial population isolated from sea water Journal of Applied Microbiology 82

245-252

34

Tsavkelova EA S Y Klimova TA Cherdyntseva amp AI Netrusov2006 Microbial producers

of plant growth stimulators and their practical use a review Applied Biochemistry and

Microbiology 42117-126

Weisburg W G Barns S M Pelletier DA amp Lane DJ 1991 16 Ribosomal DNA Amplification

for Phulogenetic Study Journal of Bacteriology 131697-703

Wilkins DA 1978 The measurement of tolerance to edaphic factors by means of root growth

New Phytologist 80 623-633

Xu P J Zou Q Meng J Zou W Jiang amp D Liu 2008 Effects of Cd2+ on seedling growth of

garlic (Allium sativum L) and selected physiological and biochemical characters Bioresource

Technology doi 101016jbiortech200711073

Zaidi S Usmami S Singh BR amp Musarrat J 2006 Significancce of Bacillus subtilis strain SJ-

101 as a bioinoculant for concurrent plant grown promotion and nickel accumulation in Brassica

juncea Chemosphere 64 991-997

  • INSTITUTO POLITEacuteCNICO NACIONAL
    • COORDINACION GENERAL DE POSGRADO E INVESTIGACION
      • Evaluacioacuten del crecimiento y la tolerancia que confieren las rizobacterias identificadas solubilizadoras de fosfato inoculadas en las dos especies de pastos ante la presencia de metales pesados
Page 15: INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL COORDINACION GENERAL DE ...sappi.ipn.mx/cgpi/archivos_anexo/20080061_5797.pdfa) Evaluar la producción de auxinas para la promoción del crecimiento

15

34 Evaluacioacuten de la promocioacuten del crecimiento vegetal de Cynodon dactylon L y la determinacioacuten de su tolerancia a fenantreno La clorosis de las plaacutentulas de Cynodon dactylon L con y sin la adicioacuten de la rizobacteria

productora de AIA crecidas en presencia de fenantreno y triptofano se describe mejor en la

Tabla 10 donde se comparan los porcentajes de la clorosis que se presentan las plaacutentulas de

Cynodon dactylon L en presencia de las tres rizobacterias I II y III respectivamente

Tabla10 Comparacioacuten de los porcentajes de clorosis observados en Cynodon dactylon L con

la adicioacuten de las rizobacterias I II y III crecidas en fenantreno y triptofano

de clorosis Cynodon

dactylon L Cynodon

dactylon L con la rizobacteria I

Cynodon dactylon L con la rizobacteria II

Cynodon dactylon L con la

rizobacteria III Medio mineral 0 0 0 0 100 mgL de Fenantreno

4519 160 3703 500

200 mgL de Fenantreno

5985 3809 4722 7959

2 mgL de Triptofano

5190 1250 4918 2121

5 mgL de Triptofano

5204 100 5836 2187

De los valores obtenidos se observa que no hubo clorosis en las plaacutentulas de Cynodon

dactylon L crecidas en medio mineral blando con las rizobacterias I II y III mientras que las

plaacutentulas que crecieron con y sin adicioacuten de eacutestas con 100 mgL de fenantreno tienen menor

porcentaje de clorosis que las que teniacutean con 200 mgL del contaminante Para los valores del

porcentaje de clorosis de las plaacutentulas crecidas con triptofano se mostraron que este es menor

en los experimentos con 2 mgL que con 5 mgL de triptofano

341 Determinacioacuten del Iacutendice de Tolerancia (IT) de las plantas de Cynodon dactylon L crecidas con fenantreno Se calculoacute el Iacutendice de Tolerancia a fenantreno y los resultados se muestran en la Tabla 11

16

Tabla 11 Comparacioacuten de los Iacutendices de tolerancia a fenantreno de las plaacutentulas de Cynodon

dactylon L inoculadas con las rizobacterias I II y III productoras de AIA

Donde T = Testigo Fen = Fenantreno Trp = Triptofano y Bac = Rizobacterias I II y Ill

Iacutendice de tolerancia (IT) Longitud Foliar Longitud Radical

Experimentos Cepa I Cepa II Cepa III Cepa I Cepa II Cepa III 100 FenT 1245 0119 0535 0691 0603 0977 200 FenT 0453 0084 0166 067 0585 078

2 trp 100 FenT 0881 0165 0406 0113 0545 0096 2 trp 200 FenT 0621 0157 0318 0096 0499 011 100 Fen BacT 0991 0119 059 0881 0603 098 200 Fen BacT 0606 0069 0268 0654 054 0813

100 Fen BacTB 0527 0091 084 1009 0766 1179 200 Fen BacTB 0323 0052 0381 075 0685 0977

100 Fen BacT100F 0796 1 1103 1275 1 1002 200 Fen BacT200F 1338 0813 1609 0997 0923 1041

El valor del Iacutendice de Tolerancia igual a 10 indica que el crecimiento de las plantas en

presencia de fenantreno con respecto al crecimiento de las plantas sin fenantreno no se

inhibioacute mientras que un valor del Iacutendice de Tolerancia igual a 01 indica que el crecimiento de

las plantas con fenantreno se inhibe en un 10 con respecto al crecimiento de las plantas sin

fenantreno

342 Determinacioacuten del de crecimiento de las plantas de Cynodon dactylon L crecidas con las rizobacterias fenantreno y triptofano Se muestran a continuacioacuten los resultados del crecimiento radical y foliar de las plantas de

Cynodon dactylon L expresado como de crecimiento obtenido bajo la presencia de

rizobacterias I II y III de triptofano 2 y 5 mgL y de fenantreno 100 y 200 mgL en la Tabla 12

35 Evaluacioacuten de la promocioacuten del crecimiento vegetal a metales pesados de Cyperus elegans en presencia de la rizobacteria XIII solubilizadora de fosfatos La evaluacioacuten del crecimiento de las plaacutentulas se realizoacute por el paraacutemetro convencional que fue

la medicioacuten de la longitud radical y del brote en presencia de la rizobacteria XIII sin y con el

metal y a continuacioacuten se muestran los resultados obtenidos (Figura 2)

17

Tabla 12 Comparacioacuten de los de crecimiento de las plantas de Cynodon dactylon L crecidas con la presencia de las rizobacterias I II y III productoras de AIA fenantreno y triptofano

de crecimiento Longitud Foliar Longitud Radical Experimentos

cepa I Cepa II Cepa III cepa I Cepa II Cepa III

BacT 1877 1308 703 872 788 872 100 FenT 1245 119 535 691 603 977 200 FenT 453 84 166 67 585 78

2 TrpT 967 1106 595 106 715 109 5 TrpT 904 619 1164 94 576 939

2 trp 100 FenT 881 165 406 113 545 96 2 trp 200 FenT 621 157 318 96 499 11 5 trp 100 FenT 621 131 369 96 443 84 5 trp 200 FenT 559 92 325 118 531 92 100 Fen BacT 991 119 59 881 603 98 200 Fen BacT 606 69 268 654 54 813

2 Trp BacT 194 1186 582 94 562 11 5 Trp BacT 151 1053 958 9 365 111

100 Fen BacT 527 91 84 1009 766 1179 200 Fen BacT 323 52 381 75 685 977 100 Fen BacT 796 100 1103 1275 100 1002 100 Fen BacT 338 813 1609 997 923 1041 2 Trp BacT 636 906 0828 107 713 132 5 Trp BacT 613 805 1362 103 463 1335 2 Trp BacT 1235 1072 0978 879 785 1006 5 Trp BacT 1272 17 0822 957 633 1181

0

1

2

3

4

5

6

7

8

Longitud radical Longitud del brote

Long

itud

(cm

)

Testigo Bacteria XIII

Figura 2 Efecto de la presencia de la rizobacteria XIII en la longitud del brote y la longitud radical de

Cyperus elegans sin la presencia de los metales

18

351 Evaluacioacuten del crecimiento de C elegans en presencia de Cadmio y la rizobacteria XIII

A continuacioacuten se presentan los resultados del crecimiento de la raiacutez y del brote de las plantas

de C elegans inoculadas con la rizobacteria XIII en presencia de Cadmio a diferentes

concentraciones (Figura 3) donde se observa que en presencia de la rizobacteria XIII se

mantiene el crecimiento en la concentracioacuten de 001mM de Cd mientras que en las

concentraciones de 005 y 01mM de Cd el crecimiento en presencia de la rizobacteria

disminuye

0

1

2

3

4

5

6

7

8

Test

igo

Bac

teria

XIII

Cd

001

mM

Bac

teria

+ C

d0

01m

M

Cd

005

M

Bac

teria

+ C

d0

05m

M

Cd

01m

M

Bac

teria

+ C

d0

1mM

Experimentos

Long

itud

(cm

)

Longitud radical Longitud del brote Figura 3 Efecto de la presencia de Cd en la longitud del brote y la longitud radical de las

plantas de Cyperus elegans inoculadas con la rizobacteria XIII solubilizadora de fosfato

352 Evaluacioacuten del crecimiento de C elegans en presencia de Zinc y la rizobacteria XIII Se presentan a continuacioacuten los resultados del crecimiento de la raiacutez y del brote de las plantas

de C elegans inoculadas con la rizobacteria XIII en presencia de Zinc a diferentes

concentraciones (Figura 4) observaacutendose que en presencia de la rizobacteria XIII se mantiene

el crecimiento en la concentracioacuten de 4mM de Zn mientras que a la concentracioacuten de 5mM de

Zn el crecimiento del brote se ve favorecido en presencia de la rizobacteria XIII

19

0

1

2

3

4

5

6

7

8

Test

igo

Bac

teria

XIII

Zn 3

mM

Bac

teria

+Zn

3m

M

Zn 4

mM

Bac

teria

+Zn

4m

M

Zn 5

mM

Bac

teria

+Zn

5m

M

Experimentos

Long

itud

(cm

)

Longitud radical Longitud del brote

Figura 4 Efecto de la presencia de Zn en la longitud del brote y la longitud radical de las

plantas de Cyperus elegans inoculadas con la rizobacteria XIII solubilizadora de fosfato

353 Evaluacioacuten del crecimiento de C elegans en presencia de Niquel y la rizobacteria XIII

Se presentan a continuacioacuten los resultados del crecimiento obtenidos de la raiacutez y del brote de

las plantas de C elegans inoculadas con la rizobacteria XIII en presencia de Niquel a diferentes

concentraciones (Figura 5) teniendo como resultado un efecto maacutes toacutexico en presencia de

este metal ya que solo se tolero una concentracioacuten observaacutendose que se mantiene el

crecimiento en la concentracioacuten de 01mM de Niquel en la parte del brote

0

1

2

3

4

5

6

7

8

Testigo Bacteria XIII Ni 01mM Bacteria + Ni 01mM

Experimentos

Long

itud

(cm

)

Longitud radical Longitud del brote

Figura 5 Efecto de la presencia de Ni en la longitud del brote y la longitud radical de las

plantas de Cyperus elegans inoculadas con la rizobacteria XIII solubilizadora de fosfato

20

354 Determinacioacuten de la tolerancia a Cd Ni y Zn de C elegans en presencia de la rizobacteria XIII Una vez obtenidos los valores de la longitud del brote y la longitud radical se determinaron los

iacutendices de tolerancia y los de crecimiento los cuales se muestran en las siguientes tablas

(Tablas 13 y 14)

Tabla 13 Iacutendices de tolerancia a Cd Zn y Ni de Cyperus elegans IT

Experimento L Longitud radical ongitud del brote Bioensayo con Cd

001mM T 1772 0701 005mM T 056 0464 01mM T 0414 0275 001mM + B T 1636 0692 005mM + B T 0509 0392 01mM + B T 0208 0212 001mM TB 0726 0549 005mM TB 0229 0363 01mM TB 0169 0216 001mM + B TB 067 0542 005mM + B TB 0208 0307 01mM + B TB 0085 0166

Bioensayo con Ni 01mM T 1158 0698 05mM T 0 0 1mM T 0 0 01mM + B T 0841 0702 05mM + B T 0 0 1mM + B T 0 0 01mM TB 0474 0547 05mM TB 0 0 1mM TB 0 0 01mM + B TB 0344 055 05mM + B TB 0 0 1mM + B TB 0 0

Bioensayo con Zn 3mM T 1458 0868 4mM T 0591 0503 5mM T 0601 034 3mM + B T 1008 0779 4mM + B T 0449 0477 5mM + B T 0512 0369 3mM + B TB 0597 068 4mM + B TB 0242 0394 5mM + B TB 0246 0266 3mM + B TB 0413 0611 4mM + B TB 0184 0374 5mM + B TB 021 0289

Donde T = Testigo B = rizobacteria XIII TB = Testigo + rizobacteria XIII

21

Tabla 14 Porcentajes de crecimiento en presencia de Cd Zn y Ni de las plantas de Cyperus

elegans

Crecimiento Experimento L Longitud radical ongitud del brote

Bioensayo con Cd 001mM T 1772 701 005mM T 56 464 01mM T 414 275 001mM + B T 1636 692 005mM + B T 509 392 01mM + B T 208 212 001mM TB 726 549 005mM TB 229 363 01mM TB 169 216 001mM + B TB 67 542 005mM + B TB 208 307 01mM + B TB 85 166

Bioensayo con Ni 01mM T 1158 698 05mM T 0 0 1mM T 0 0 01mM + B T 841 702 05mM + B T 0 0 1mM + B T 0 0 01mM TB 474 547 05mM TB 0 0 1mM TB 0 0 01mM + B TB 344 55 05mM + B TB 0 0 1mM + B TB 0 0

Bioensayo con Zn 3mM T 1458 868 4mM T 591 503 5mM T 601 34 3mM + B T 1008 779 4mM + B T 449 477 5mM + B T 512 369 3mM + B TB 597 68 4mM + B TB 242 394 5mM + B TB 246 266 3mM + B TB 413 611 4mM + B TB 284 374 5mM + B TB 21 289

Donde T = Testigo B = rizobacteria XIII TB = Testgio + rizobacteria XIII

22

6 DISCUSIOacuteN DE RESULTADOS 61 Presencia de rizobacterias productoras de AIA en el crecimiento de Cynodon dactylon L La seleccioacuten de las cepas de rizobacterias aisladas del suelo contaminado con hidrocarburos

derivados del petroacuteleo se dio en funcioacuten de la cantidad de aacutecido indol aceacutetico producido que

estuvo relacionado con la concentracioacuten de triptofano en el medio de cultivo que es el

precursor de dicha fitohormona En condiciones del crecimiento de las rizobacterias en caldo

nutritivo la produccioacuten de AIA fue mayor en la rizobacteria III (3549 microg mL) seguido de la

rizobacteria II (3374 microg mL) y la rizobacteria I (2959 microg mL)

En los bioensayos de C dactylon L con las tres cepas en general el incremento en el

crecimiento de las plantas no fue mayor al de las plantas sin bacteria no obstante esto el

incremento en el crecimiento radical fue mayor en las plantas inoculadas con la rizobacteria II y

el crecimiento foliar se dio en mayor proporcioacuten bajo la presencia de la rizobacteria I

En esta comparacioacuten del crecimiento promovido por las cepas productoras de AIA la

rizobacteria III no presento un efecto promontorio del desarrollo en esta especie no obstante la

que produjo mas AIA in vitro En este ultimo punto cabe mencionar que en este caso no se

tuvo la adicioacuten de triptofano en el medio

611 Presencia de rizobacterias productoras de AIA y triptofano en el crecimiento de Cynodon dactylon L

En los bioensayos de C dactylon L con la adicioacuten de triptofano se mostroacute que la especie en

presencia del aminoaacutecido en cuanto al crecimiento radical no mostroacute un desarrollo mayor en las

plantas en la concentracioacuten de 2 y 5 mgL con respecto a las plantas sin triptofano no obstante

la respuesta en algunas de las plantas de dichos tratamientos en los ensayos con las

rizobacterias II y III si mostraron un incremento en la longitud radical esto pudo deberse a la

respuesta intriacutenseca de las especies de acuerdo con la seleccioacuten de las semillas empleadas

que de cualquier manera el tamantildeo radical alcanzado no fue significativo con respecto a las

plantas testigo

El crecimiento foliar de las plantas de C dactylon L bajo la presencia de triptofano a las

concentraciones de 2 y 5mg L tambieacuten no resulto mayor a las plantas sin triptofano La

inoculacioacuten de las semillas con las rizobacterias I II y III y la adicioacuten de triptofano en los

bioensayos dio como resultado que la presencia de triptofano como precursor de AIA diera

como respuesta un incremento en el crecimiento radical de las plantas inoculadas con la

rizobacteria III con la concentracioacuten de triptofano 5mg L y con la rizobacteria II con triptofano a

las concentraciones de 2 y 5mgL En cuanto al crecimiento foliar este se promovioacute bajo la

presencia de la rizobacteria III y la rizobacteria II tambieacuten con la concentracioacuten de triptofano de

5mg L

Ambos casos coinciden con la promocioacuten del crecimiento radical y foliar por las rizobacterias I

y II que se potencioacute con la presencia de triptofano a la concentracioacuten de 5mgL no obstante

23

que la respuesta con la rizobacteria III no fue evidente con su sola presencia el incremento en

la longitud radical y foliar fue mucho mayor que las plantas testigo cuando la concentracioacuten de

triptofano en el medio fue de 5mgL lo que favorecioacute la siacutentesis del AIA y que trajo como

consecuencia el incremento en el crecimiento de las plantas Tsavkelova et al (2005)

mencionan que este tipo de auxinas ademaacutes de estimular el crecimiento vegetal tambieacuten

estimulan el desarrollo de las poblaciones microbianas

De acuerdo con Baranzani et al (1999) el triptofano puede ser considerado como un inhibidor

del desarrollo vegetal si este se encuentra en altas concentraciones es por ello que la

respuesta ante las concentraciones de 2 y 5mgL para la planta inhibieron el desarrollo de C

dactylon L lo que se corrobora con el porcentaje de clorosis medido en las plantas sometidas

a estos tratamientos 5190 para la concentracioacuten de 2mgL y de 5204 para la

concentracioacuten de 5mgL de triptofano

612 Presencia de rizobacterias productoras de AIA y fenantreno en el crecimiento de Cynodon dactylon L

La presencia de fenantreno sobre las plantas de C dactylon L mostroacute que el crecimiento

radical de eacutestas no disminuyoacute a las concentraciones de 100 y 200mgL mientras que el

desarrollo foliar si se vio alterado en ambas concentraciones del contaminante lo que se

corroboroacute con los porcentajes medidos de clorosis 4519 en la concentracioacuten de 100mg L y

de 5985 en la de 200 mg L de fenantreno

Se ha mencionado que en algunas especies la presencia de fenantreno se ha considerado

como un anaacutelogo de algunas fitohormonas por su estructura en especial de giberelinas en

este caso de C dactylon L este mantenimiento del desarrollo radical pudiera estar

relacionado con este reconocimiento de la estructura quiacutemica del contaminante para dar dicha

respuesta de crecimiento ante la presencia de eacuteste

La inoculacioacuten de las rizobacterias tolerantes a fenantreno y la presencia del contaminante en

dos concentraciones mostroacute que las rizobacterias I y III promovieron el crecimiento radical de

esta especie bajo las dos concentraciones de fenantreno con una diferencia entre ellas muy

poco significativa mientras que el crecimiento radical de las plantas inoculadas con la

rizobacteria II a las dos concentraciones de fenantreno de manera muy significativa

comparada con las plantas testigo no asiacute el crecimiento foliar con esta rizobacteria fue mayor

comparado con la respuesta dada con las rizobacterias I y III pero menor a las plantas testigo

De lo anterior la presencia de las rizobacterias I II y III promovieron el crecimiento de las

plantas de C dactylon L y la tolerancia de estas a fenantreno lo que podriacutea estar asociado con

un efecto sineacutergico entre la planta y las bacterias (Sheng amp Gong 2006 Glick 2003) que

favoreciera su desarrollo ante la presencia del contaminante y aunque no se haya evaluado

quizaacute tambieacuten el favorecer la degradacioacuten de eacuteste en el medio (Huang et al 2004)

24

62 Presencia de la rizobacteria XIII sobre el crecimiento de C elegans La eleccioacuten de esta rizobacteria solubilizadora de fosfatos que se empleo para la inoculacioacuten de

semillas de C elegans y su bioensayo mostroacute que esta cepa promovioacute el crecimiento tanto

radical como foliar de las plantas Lo que evidencioacute la relacioacuten sineacutergica entre esta bacteria y la

especie vegetal considerada para estos bioensayos cabe mencionar tambieacuten que esta especie

proviene de un suelo contaminado con hidrocarburos derivados del petroacuteleo

621 Presencia de la rizobacteria XIII sobre el crecimiento de C elegans expuesta a Cadmio

El cadmio (Cd) es considerado un metal pesado que se libera al ambiente como resultado de

una gran variedad de actividades antropoceacutentricas No obstante que no es un elemento

esencial para las plantas este metal se absorbe por las raiacuteces y se transloca a las hojas en

muchas especies Por lo que altas concentraciones de eacuteste ocasionan toxicidad en las plantas

Generalmente causa dantildeos en las hojas produciendo clorosis y enrollamiento de las mismas

asiacute como tambieacuten una disminucioacuten en el crecimiento de las raiacuteces y el brote (Xu et al 2008)

La respuesta de C elegans ante la presencia de cadmio resultoacute muy poco tolerante a las

concentraciones de Cd empleadas en este caso el efecto fue inhibitorio a medida que se

incremento la concentracioacuten del metal con respecto a las plantas testigo sin metal

La presencia de la rizobacteria XIII sobre el crecimiento de las plantas de C elegans y cadmio

mostraron que esta cepa tolerante a las concentraciones de Cd probadas no mostroacute una

diferencia significativa tanto del crecimiento radical como del brote de las plantas con y sin

cadmio esto es que no hay un efecto promotor o protector aparente de esta cepa a la planta

ante la presencia del metal caso que no es comparable con otros que se reportan en la

literatura donde algunas bacterias promueven el crecimiento en otras especies vegetales como

Brassica juncea L y Brassica napus ante la presencia de cadmio (Sheng amp Xia 2006 Belimov

et al 2005)

622 Presencia de la rizobacteria XIII sobre el crecimiento de C elegans expuesta a

Zinc El Zinc es considerado como un micronutriente esencial para el crecimiento de las plantas ya

que es un constituyente vital de varias enzimas metaboacutelicas y su baja movilidad al translocarse

dentro de ellas sugiere la necesidad de este como una fuente constante de zinc para el oacuteptimo

desarrollo de las mismas (Saravan et al 2007)

El zinc se adiciona a las plantas a traveacutes de fertilizantes como sulfato de zinc que en los suelos

puede transformarse a formas insolubles dependiendo de las condiciones edaacuteficas de los

mismos Por ello se menciona que la solubilizacioacuten del zinc por microorganismos es un

proceso de suma importancia para el aporte a las plantas de este micronutriente (Di Simine et

al 1998 Fasim et al 2002)

25

La respuesta de C elegans ante la presencia de zinc mostroacute que tambieacuten en este caso al igual

que con cadmio el crecimiento tanto radical como foliar disminuyoacute a medida que se incrementoacute

la concentracioacuten de zinc en los bioensayos

Por lo que esta especie vegetal tampoco tolera estas concentraciones de zinc en el medio lo

que evidencia que un exceso del micronutriente ocasiona dantildeos en el desarrollo de eacutesta

Aquiacute tambieacuten la presencia de la rizobacteria XIII no causa un incremento en el desarrollo de

las plantas de C elegans expuestas a zinc ya que el crecimiento radical y foliar en general no

es diferente en forma significativa al obtenido por las plantas expuestas a zinc a las

concentraciones probadas de 3 4 y 5mM concentraciones a las que la rizobacteria XIII es

tolerante

Aquiacute se presenta al igual que con cadmio el mantenimiento en el crecimiento de las plantas de

C elegans atenuando el efecto de las concentraciones de ambos mentales a las cuales fueron

expuestas

623 Presencia de la rizobacteria XIII sobre el crecimiento de C elegans expuesta a Niquel

El niquel tambieacuten es considerado como un micronutriente esencial aunque hay quienes lo

consideran como un ultramicronutriente que se encuentra como centro activo de la ureasa y

como cofactor de una isoforma de una superoxido dismutasa (Kuumlpper amp Kroneck 2007) Dado

su muy bajo contenido de este metal en plantas la deficiencia de eacuteste es rara comparada con

el exceso causado por su presencia en suelos contaminados por metales pesados producto de

la actividad industrial

El exceso de niquel en el ambiente ocasiona un decremento en el contenido de clorofila

(Gajewska amp Sklodowska 2007) y en el crecimiento de las plantas (Boominanthan amp Doran

2002 Kovaacutečik et al 2008)

En C elegans de las concentraciones probadas de este metal el crecimiento solamente se dio

en la concentracioacuten mas baja la de 01mM las otras concentraciones seleccionadas para las

pruebas que mostraron ser las que toleroacute la rizobacteria XIII no fueron adecuadas para la

planta auacuten con la presencia de la rizobacteria De estos resultados se tiene que C elegans a

la uacutenica concentracioacuten en la que dio respuesta no presentoacute una inhibicioacuten del crecimiento

radical mientras que el crecimiento del brote si fue menor comparado con las plantas testigo

La presencia de la rizobacteria XIII no mostroacute un efecto de promocioacuten del crecimiento radical en

el experimento con 001mM de niquel comparado con el experimento de niacutequel solo y tambieacuten

no significativo en el crecimiento del brote con la presencia de la rizobacteria La concentracioacuten

de niacutequel probada aquiacute para C elegans y la inoculacioacuten de sus semillas con la rizobacteria XIII

no evidencioacute una promocioacuten de crecimiento notable quizaacute al igual que los otros dos metales

manteniendo el desarrollo de las plantas pero no su incremento como sucedioacute en lo reportado

por Burd et al (1998) con Brassica campestris y Lycopersicon esculentum y la bacteria

Kluyvera ascorbata y por Zaidi et al (2006) con Brassica juncea y la bacteria Bacillus subtilis

cepa SJ-101

26

7 CONCLUSIONES

Las rizobacterias I II y III productoras de AIA y tolerantes a fenantreno promovieron el

crecimiento radical y foliar de las plantas de Cynodon dactylon L en particular al crecer en

presencia de triptofano a la concentracioacuten de 5mgL e inoculadas con las rizobacterias I II y III

se promovioacute el crecimiento de eacutesta gramiacutenea

En el caso de la rizobacteria XIII solubilizadora de fosfato y tolerante a cadmio niacutequel y zinc

eacutesta promovioacute el crecimiento radical y foliar de las plantas de Cyperus elegans

Las plantas de Cyperus elegans crecidas en presencia de los metales cadmio niquel y zinc e

inoculadas con la rizobacteria XIII no mostraron una promocioacuten significativa del crecimiento de

eacutesta cyperaacutecea lo que sugiere que la respuesta ante la presencia de los metales estaacute

relacionada estrechamente tanto con la dosis y el tiempo de exposicioacuten de las plantas a los

contaminantes asiacute como con la tolerancia intriacutenseca de las especies vegetales

Finalmente la presencia de las rizobacterias I II y III promovieron el crecimiento de las plantas

de Cynodon dactylon L y la tolerancia de estas a fenantreno y para el caso de la presencia de

las rizobacteria XIII se mantuvo el crecimiento de las plantas de Cyperus elegans y la tolerancia

de eacutestas a los metales pesados probados lo que podriacutea estar asociado con un efecto sineacutergico

entre las plantas y la bacterias ante la presencia de los contaminantes

27

8 METAS El siguiente cronograma de avances muestra los avances reales alcanzados para cada meta durante el periacuteodo establecido que se reporta 81 CALENDARIO DE ACTIVIDADES (valoracioacuten de metas y su duracioacuten)

Programacioacuten de Actividades de Investigacioacuten Enero - Diciembre 2008

Nuacutemero de meta

Valor de cada

meta

Descripcioacuten de las actividades para cada meta

Ener

o

Febr

ero

Mar

zo

Abr

il

May

o

Juni

o

Julio

Ago

sto

Sept

iem

bre

Oct

ubre

Nov

iem

bre

Dic

iem

bre

1

15

Mantenimiento de las cepas bacterianas aisladas su identificacioacuten molecular y determinacioacuten de su tolerancia a metales pesados y a un contaminante orgaacutenico

X

X

X

2

15

Evaluacioacuten de la produccioacuten de aacutecido indol aceacutetico asiacute como tambieacuten su capacidad de solubilizacioacuten de fosfato inorgaacutenico de las cepas bacterianas seleccionadas

X

X

X

3

30

Evaluacioacuten del crecimiento y la tolerancia que confieren las rizobacterias identificadas productoras de auxinas inoculadas en las dos especies de pastos ante la presencia de un hidrocarburo policiacuteclico aromaacutetico como el fenantreno

X

X

X

X

X

4

30

Evaluacioacuten del crecimiento y la tolerancia que confieren las rizobacterias identificadas solubilizadoras de fosfato inoculadas en las dos especies de pastos ante la presencia de metales pesados

X

X

X

X

X

5

10

Anaacutelisis y comparacioacuten de los resultados obtenidos y concluir con estos bioensayos si la inoculacioacuten con este tipo de rizobacterias promotoras de crecimiento vegetal confirieron proteccioacuten a las especies de pastos seleccionadas y si son recomendables para su posible aplicacioacuten en procesos de fitoremediacioacuten

X

X

X

Porcentaje total de avance en el periacuteodo reportado Enero ndash Diciembre del 2008 100

9 IMPACTO DE LA INVESTIGACIOacuteN DESARROLLADA

Los resultados obtenidos en esta investigacioacuten a nivel baacutesico continuacutean siendo importantes para

el conocimiento del manejo de especies silvestres endeacutemicas como herramientas para la remocioacuten

de contaminantes orgaacutenicos seguacuten su potencial

Esta etapa de la investigacioacuten (periacuteodo 2008) se realizoacute ahora la investigacioacuten con enfoque entre

la relacioacuten planta-microorganismo que de manera muy clara y concreta evidencioacute la importancia de

estos manejos en su conjunto para ayudar a favorecer el crecimiento y la tolerancia de las

especies vegetales ante la presencia de contaminantes sean inorgaacutenicos u orgaacutenicos Se continuacutea

con el anaacutelisis de los resultados obtenidos de esta etapa para complementar la informacioacuten

obtenida y continuar con el anaacutelisis de un mayor espectro de especies vegetales y de la naturaleza

de las rizobacterias que se asocien a eacutestas que permitan el conocimiento de mecanismos baacutesicos

asociados con la fitoremediacioacuten y las respuestas fisioloacutegicas de las plantas ante los

contaminantes La caracterizacioacuten o aislamiento de este grupo de rizobacterias representa una

ventaja considerable en los procesos de remocioacuten de contaminantes inorgaacutenicos debido al doble

papel que estariacutean desempentildeando como promotoras de crecimiento vegetal e induciendo la

tolerancia a metales pesados en este tipo de especies

2910 FORMACIOacuteN DE RECURSOS HUMANOS Y SUBPRODUCTOS OBTENIDOS DEL PROYECTO DE INVESTIGACIOacuteN Se anota a continuacioacuten la relacioacuten de los subproductos obtenidos del Proyecto de Investigacioacuten

durante el periacuteodo de Enero-Diciembre 2008

Clave del subproducto Descripcioacuten Documento que avala

22 Formacioacuten de Recursos Humanos

23 Servicio Social Alumnos dentro del Programa PROGRAMAS DE EDUCACION PARA LA ENCB Nuacutemero de Registro de Servicio Social 02 690a 8668 y dentro del Proyecto de Investigacioacuten ldquoEstudio de rizobacterias promotoras del crecimiento vegetal y su participacioacuten como fitoprotectoras en presencia de contaminantes orgaacutenicos e inorgaacutenicosrdquo alumnas Labra Cardoacuten Daniela Ramiacuterez Meacutendez Cinthya

Rojas Contreras Adriana

Constancia de Asesoriacutea de

Servicio Social emitida por el

Jefe del Departamento de

Servicio Social y Prestaciones

del IPN

De la alumna Labra Cardoacuten Daniela cuyo Tiacutetulo de la Tesis es ldquoDeterminacioacuten del efecto de la presencia de bacterias promotoras del crecimiento vegetal sobre el desarrollo de dos especies de cyperaacuteceas y la tolerancia de estas a metales pesadosrdquo

Registro de Tesis de la alumna

24Tesis Profesional

De la alumna Rojas Contreras Adriana cuyo Tiacutetulo de la Tesis es ldquoPromocioacuten del crecimiento vegetal de dos especies de cyperaacuteceas por rizobacterias productoras de fitohormonas e induccioacuten de tolerancia a hidrocarburos aromaacuteticos policiacuteclicos (PAHrsquos) un posible mecanismo asociado para la fitoremediacioacutenrdquo

Registro de Tesis de la alumna

30

Clave del subproducto Descripcioacuten Documento que avala

3 Difusioacuten de la Investigacioacuten

-Rojas-Contreras A Guerrero-Zuacutentildeiga LA Rodriacuteguez- Dorantes A Fito-tolerancia a fenantreno en presencia de triptofano 3deg Congreso de Ecotoxicologiacutea y Quiacutemica Ambiental (AMEQA) Facultad de Ciencias UNAM Meacutexico DF Abril 2008

-Labra-Cardoacuten D Guerrero-Zuacutentildeiga LA Rodriacuteguez-Dorantes Evaluacioacuten de la fito-tolerancia de dos especies a metales pesados 3deg Congreso de Ecotoxicologiacutea y Quiacutemica Ambiental (AMEQA) Facultad de Ciencias UNAM Meacutexico DF Abril 2008

Resumen de la memoria y constancia

de participacioacuten

Nacional

-Campos Gutieacuterrez Adriana Rodriacuteguez Dorantes Angeacutelica Guerrero Zuacutentildeiga Angeacutelica y Montes Villafaacuten Silvano Efecto de la produccion de acido indolacetico de tres rizobacterias aisladas de un suelo contaminado con hidrocarburos derivados del petroacuteleo sobre la germinacioacuten de Lens esculenta XXXVI Congreso Nacional de Microbiologiacutea Morelia Michoacaacuten Junio 2008

-Labra Cardoacuten Daniela Guerrero Zuacutentildeiga Angeacutelica Rodriacuteguez Dorantes Angeacutelica y Montes Villafaacuten Silvano Evaluacioacuten de la tolerancia a metales pesados de Cyperus elegans inoculada con una rizobacteria solubilizadora de fosfato XXXVI Congreso Nacional de Microbiologiacutea Morelia Michoacaacuten Junio 2008

-Rojas Contreras Adriana Guerrero Zuacutentildeiga Angeacutelica Rodriacuteguez Dorantes Angeacutelica y Montes Villafaacuten Silvano Evaluacioacuten del crecimiento y la tolerancia a fenantreno de plantas de Cynodon dactylon inoculadas con tres rizobacterias aisladas de un suelo contaminado con hidrocarburos derivados del petroacuteleo XXXVI Congreso Nacional de Microbiologiacutea Morelia Michoacaacuten Junio 2008

Resumen de la memoria y constancia

de participacioacuten

Internacional

-Rodriacuteguez-Dorantes Angeacutelica Labra-Cardoacuten Daniela Guerrero-Zuacutentildeiga Angeacutelica Montes-Villafaacuten Silvano Growth response and tolerance to heavy metals of two swamp species inoculated with a plant

growth-promoting rhizobacteria Third International Meeting on Environmental

Carta de aceptacioacuten

y constancia de participacioacuten

31

Biotechnology and Engineering Palma de Mallorca Espantildea Septiembre del 2008

-Guerrero-Zuacutentildeiga A Rojas-Contreras A Rodriacuteguez-Dorantes A Montes-Villafaacuten S Efect of two phytohormone producer rhizobacteria on the bermuda grass growth response and tolerance to phenanthrene Third International Meeting on Environmental Biotechnology and Engineering Palma de Mallorca Espantildea Septiembre del 2008

32

11 Bibliografiacutea consultada Abou-Shanab RA Ghozlan H Ghanem K amp Noawad H 2005 Behavior of bacterial

populations isolated from rhizosphere of Diplachne fusca dominant in industrial sites World

Journal of Microbiology amp Biotechnology 21 1095-1101

Almerich A L 2008 Introduccioacuten a las cespitosas 2008 Disponible en

httpwwwnavarromontescommanualaspxman=22

Baath E 1989 Effects of heavy metals in soil on microbial processes and population Water Air

Soil Pollut 47 375-379

Baranzani O amp JI Friedman1999 Is IAA the major root growth factor secreted from plant

growth-mediating bacteria Journal of Chemical Ecology 252397-2406

Belimov AA N Hontzeas VISafronova SV Demchinskaya G Piluzza S Bullitta amp BR

Glick 2005 Cadmiumndashtolerant plant growth-promoting bacteria associated with the roots of

Indian mustard (Brassica juncea L Czern) Soil Biology and Biochemistry 37 241-250

Boominathan R amp PM Doran 2002 Ni-induced oxidative stress in roots of the Ni

hyperaccumulator Allisum bertolonii New Phytol 156 205-215

Burd GI DG Dixon amp BR Glick 1998 A plant growth-promoting bacterium that decreases

nickel toxicity in seedlings Applied and Environmental Microbiology 64 3663-3668

Campos G A Guerrero Z A Rodriacuteguez D A Montes V S 2007 Evaluacioacuten de la

produccioacuten de aacutecido indol aceacutetico de rizobacterias aisladas de un suelo contaminado con

hidrocarburos derivaos del petroacuteleo y su aplicacioacuten en fitoremediacioacuten 2ordm taller Internacional de

Biotecnologiacutea y 2ordm Encuentro Internacional de Energiacuteas Alternativas Pachuca Hidalgo Meacutexico

Di Simine CD JA Sayer amp GM Gadd 1998 Solubilization of zinc phosphate by a strain of

Pseudomonas fluorescens isolated from a forest soil Biol Fertil Soils 28 87-94

Fasim F H Ahmed R Parsons amp GM Gadd 2002 Solubilization of zinc salts by a bacterium

isolated from the air environment of a tannery FEMS Microbiol Lett 213 1-6

Gajewska E amp M Sklodowska 2007 Relations between tocopherol chlorophyll and lipid

peroxides contents in shoots of Ni-treated wheat J Plant Physiol 164 364-366

33

Glick B R 2003 Phytoremediation synergistic use of plants and bacteria to clean up the

environment Biotechnology Advances 21383-393

Huang XD Y El-Alawi DM Penrose BRGlick amp BM Greenberg 2004 A multi-process

phytoremediation system for removal of polycyclic aromatic hydrocarbons from contaminated

soils Environmental Pollution 130 465-476

Kovaacutečik J B Klejdus J Kadukovaacute amp M Bačkor 2008 Physiology of Matricaria chamomilla

exposed to nickel excess Ecotoxicology and Environmental Safety doi 101016jecoenv200712013

Kuumlpper H amp PMH Kroneck 2007 Nickel in the environment and its role in the metabolism of

plants and cyanobacteria En Sigel A H Siegel amp RKO Sigel (eds) Metal Ions in Life

Sciences Vol2 Willey New York pp 31-62

McCutcheon SC Schnoor J L 2003 Phytoremediation trasformation and control of

contaminants Wiley-InterScience

Saravan VS M Madhaiyan amp M Thangaraju 2007 Solubilization of zinc compounds by the

diazotrophic plant growth promoting bacterium Gluconacetobacter diazotrophicus

Chemosphere 66 1794-1798

Sheng XF amp JX Gong 2006 Increased degradation of phenanthrene in soil by

Pseudomonas sp GF3 in the presence of wheat Soil Biology and Biochemstry 38 2587-2592

Sheng XF amp JJ Xia 2006 Imrpovement of rape (Brassica napus) plant growth and cadmium

uptake by cadmium-resistant bacteria Chemosphere 64 1036-1042

Olivares S E1989Paquete de disentildeos experimentales FAUNL Versioacuten 14 Facultad de

Agronomiacutea UANL Mariacuten NL Meacutexico

Ramiacuterez M C 2007 Participacioacuten de rizobacterias solubilizadoras de fosfato en la induccioacuten

del crecimiento y tolerancia a metales pesados en dos especies vegetales Proyecto de

titilacioacuten Laboratorio de Fisiologiacutea Vegetal del Departamento de Botaacutenica en la Escuela

Nacional de Ciencias Bioloacutegicas

Sabry SA HA Ghozlan DM Abou-Zeid 1997 Metal tolerance and antibiotic resistant

paterns of a bacterial population isolated from sea water Journal of Applied Microbiology 82

245-252

34

Tsavkelova EA S Y Klimova TA Cherdyntseva amp AI Netrusov2006 Microbial producers

of plant growth stimulators and their practical use a review Applied Biochemistry and

Microbiology 42117-126

Weisburg W G Barns S M Pelletier DA amp Lane DJ 1991 16 Ribosomal DNA Amplification

for Phulogenetic Study Journal of Bacteriology 131697-703

Wilkins DA 1978 The measurement of tolerance to edaphic factors by means of root growth

New Phytologist 80 623-633

Xu P J Zou Q Meng J Zou W Jiang amp D Liu 2008 Effects of Cd2+ on seedling growth of

garlic (Allium sativum L) and selected physiological and biochemical characters Bioresource

Technology doi 101016jbiortech200711073

Zaidi S Usmami S Singh BR amp Musarrat J 2006 Significancce of Bacillus subtilis strain SJ-

101 as a bioinoculant for concurrent plant grown promotion and nickel accumulation in Brassica

juncea Chemosphere 64 991-997

  • INSTITUTO POLITEacuteCNICO NACIONAL
    • COORDINACION GENERAL DE POSGRADO E INVESTIGACION
      • Evaluacioacuten del crecimiento y la tolerancia que confieren las rizobacterias identificadas solubilizadoras de fosfato inoculadas en las dos especies de pastos ante la presencia de metales pesados
Page 16: INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL COORDINACION GENERAL DE ...sappi.ipn.mx/cgpi/archivos_anexo/20080061_5797.pdfa) Evaluar la producción de auxinas para la promoción del crecimiento

16

Tabla 11 Comparacioacuten de los Iacutendices de tolerancia a fenantreno de las plaacutentulas de Cynodon

dactylon L inoculadas con las rizobacterias I II y III productoras de AIA

Donde T = Testigo Fen = Fenantreno Trp = Triptofano y Bac = Rizobacterias I II y Ill

Iacutendice de tolerancia (IT) Longitud Foliar Longitud Radical

Experimentos Cepa I Cepa II Cepa III Cepa I Cepa II Cepa III 100 FenT 1245 0119 0535 0691 0603 0977 200 FenT 0453 0084 0166 067 0585 078

2 trp 100 FenT 0881 0165 0406 0113 0545 0096 2 trp 200 FenT 0621 0157 0318 0096 0499 011 100 Fen BacT 0991 0119 059 0881 0603 098 200 Fen BacT 0606 0069 0268 0654 054 0813

100 Fen BacTB 0527 0091 084 1009 0766 1179 200 Fen BacTB 0323 0052 0381 075 0685 0977

100 Fen BacT100F 0796 1 1103 1275 1 1002 200 Fen BacT200F 1338 0813 1609 0997 0923 1041

El valor del Iacutendice de Tolerancia igual a 10 indica que el crecimiento de las plantas en

presencia de fenantreno con respecto al crecimiento de las plantas sin fenantreno no se

inhibioacute mientras que un valor del Iacutendice de Tolerancia igual a 01 indica que el crecimiento de

las plantas con fenantreno se inhibe en un 10 con respecto al crecimiento de las plantas sin

fenantreno

342 Determinacioacuten del de crecimiento de las plantas de Cynodon dactylon L crecidas con las rizobacterias fenantreno y triptofano Se muestran a continuacioacuten los resultados del crecimiento radical y foliar de las plantas de

Cynodon dactylon L expresado como de crecimiento obtenido bajo la presencia de

rizobacterias I II y III de triptofano 2 y 5 mgL y de fenantreno 100 y 200 mgL en la Tabla 12

35 Evaluacioacuten de la promocioacuten del crecimiento vegetal a metales pesados de Cyperus elegans en presencia de la rizobacteria XIII solubilizadora de fosfatos La evaluacioacuten del crecimiento de las plaacutentulas se realizoacute por el paraacutemetro convencional que fue

la medicioacuten de la longitud radical y del brote en presencia de la rizobacteria XIII sin y con el

metal y a continuacioacuten se muestran los resultados obtenidos (Figura 2)

17

Tabla 12 Comparacioacuten de los de crecimiento de las plantas de Cynodon dactylon L crecidas con la presencia de las rizobacterias I II y III productoras de AIA fenantreno y triptofano

de crecimiento Longitud Foliar Longitud Radical Experimentos

cepa I Cepa II Cepa III cepa I Cepa II Cepa III

BacT 1877 1308 703 872 788 872 100 FenT 1245 119 535 691 603 977 200 FenT 453 84 166 67 585 78

2 TrpT 967 1106 595 106 715 109 5 TrpT 904 619 1164 94 576 939

2 trp 100 FenT 881 165 406 113 545 96 2 trp 200 FenT 621 157 318 96 499 11 5 trp 100 FenT 621 131 369 96 443 84 5 trp 200 FenT 559 92 325 118 531 92 100 Fen BacT 991 119 59 881 603 98 200 Fen BacT 606 69 268 654 54 813

2 Trp BacT 194 1186 582 94 562 11 5 Trp BacT 151 1053 958 9 365 111

100 Fen BacT 527 91 84 1009 766 1179 200 Fen BacT 323 52 381 75 685 977 100 Fen BacT 796 100 1103 1275 100 1002 100 Fen BacT 338 813 1609 997 923 1041 2 Trp BacT 636 906 0828 107 713 132 5 Trp BacT 613 805 1362 103 463 1335 2 Trp BacT 1235 1072 0978 879 785 1006 5 Trp BacT 1272 17 0822 957 633 1181

0

1

2

3

4

5

6

7

8

Longitud radical Longitud del brote

Long

itud

(cm

)

Testigo Bacteria XIII

Figura 2 Efecto de la presencia de la rizobacteria XIII en la longitud del brote y la longitud radical de

Cyperus elegans sin la presencia de los metales

18

351 Evaluacioacuten del crecimiento de C elegans en presencia de Cadmio y la rizobacteria XIII

A continuacioacuten se presentan los resultados del crecimiento de la raiacutez y del brote de las plantas

de C elegans inoculadas con la rizobacteria XIII en presencia de Cadmio a diferentes

concentraciones (Figura 3) donde se observa que en presencia de la rizobacteria XIII se

mantiene el crecimiento en la concentracioacuten de 001mM de Cd mientras que en las

concentraciones de 005 y 01mM de Cd el crecimiento en presencia de la rizobacteria

disminuye

0

1

2

3

4

5

6

7

8

Test

igo

Bac

teria

XIII

Cd

001

mM

Bac

teria

+ C

d0

01m

M

Cd

005

M

Bac

teria

+ C

d0

05m

M

Cd

01m

M

Bac

teria

+ C

d0

1mM

Experimentos

Long

itud

(cm

)

Longitud radical Longitud del brote Figura 3 Efecto de la presencia de Cd en la longitud del brote y la longitud radical de las

plantas de Cyperus elegans inoculadas con la rizobacteria XIII solubilizadora de fosfato

352 Evaluacioacuten del crecimiento de C elegans en presencia de Zinc y la rizobacteria XIII Se presentan a continuacioacuten los resultados del crecimiento de la raiacutez y del brote de las plantas

de C elegans inoculadas con la rizobacteria XIII en presencia de Zinc a diferentes

concentraciones (Figura 4) observaacutendose que en presencia de la rizobacteria XIII se mantiene

el crecimiento en la concentracioacuten de 4mM de Zn mientras que a la concentracioacuten de 5mM de

Zn el crecimiento del brote se ve favorecido en presencia de la rizobacteria XIII

19

0

1

2

3

4

5

6

7

8

Test

igo

Bac

teria

XIII

Zn 3

mM

Bac

teria

+Zn

3m

M

Zn 4

mM

Bac

teria

+Zn

4m

M

Zn 5

mM

Bac

teria

+Zn

5m

M

Experimentos

Long

itud

(cm

)

Longitud radical Longitud del brote

Figura 4 Efecto de la presencia de Zn en la longitud del brote y la longitud radical de las

plantas de Cyperus elegans inoculadas con la rizobacteria XIII solubilizadora de fosfato

353 Evaluacioacuten del crecimiento de C elegans en presencia de Niquel y la rizobacteria XIII

Se presentan a continuacioacuten los resultados del crecimiento obtenidos de la raiacutez y del brote de

las plantas de C elegans inoculadas con la rizobacteria XIII en presencia de Niquel a diferentes

concentraciones (Figura 5) teniendo como resultado un efecto maacutes toacutexico en presencia de

este metal ya que solo se tolero una concentracioacuten observaacutendose que se mantiene el

crecimiento en la concentracioacuten de 01mM de Niquel en la parte del brote

0

1

2

3

4

5

6

7

8

Testigo Bacteria XIII Ni 01mM Bacteria + Ni 01mM

Experimentos

Long

itud

(cm

)

Longitud radical Longitud del brote

Figura 5 Efecto de la presencia de Ni en la longitud del brote y la longitud radical de las

plantas de Cyperus elegans inoculadas con la rizobacteria XIII solubilizadora de fosfato

20

354 Determinacioacuten de la tolerancia a Cd Ni y Zn de C elegans en presencia de la rizobacteria XIII Una vez obtenidos los valores de la longitud del brote y la longitud radical se determinaron los

iacutendices de tolerancia y los de crecimiento los cuales se muestran en las siguientes tablas

(Tablas 13 y 14)

Tabla 13 Iacutendices de tolerancia a Cd Zn y Ni de Cyperus elegans IT

Experimento L Longitud radical ongitud del brote Bioensayo con Cd

001mM T 1772 0701 005mM T 056 0464 01mM T 0414 0275 001mM + B T 1636 0692 005mM + B T 0509 0392 01mM + B T 0208 0212 001mM TB 0726 0549 005mM TB 0229 0363 01mM TB 0169 0216 001mM + B TB 067 0542 005mM + B TB 0208 0307 01mM + B TB 0085 0166

Bioensayo con Ni 01mM T 1158 0698 05mM T 0 0 1mM T 0 0 01mM + B T 0841 0702 05mM + B T 0 0 1mM + B T 0 0 01mM TB 0474 0547 05mM TB 0 0 1mM TB 0 0 01mM + B TB 0344 055 05mM + B TB 0 0 1mM + B TB 0 0

Bioensayo con Zn 3mM T 1458 0868 4mM T 0591 0503 5mM T 0601 034 3mM + B T 1008 0779 4mM + B T 0449 0477 5mM + B T 0512 0369 3mM + B TB 0597 068 4mM + B TB 0242 0394 5mM + B TB 0246 0266 3mM + B TB 0413 0611 4mM + B TB 0184 0374 5mM + B TB 021 0289

Donde T = Testigo B = rizobacteria XIII TB = Testigo + rizobacteria XIII

21

Tabla 14 Porcentajes de crecimiento en presencia de Cd Zn y Ni de las plantas de Cyperus

elegans

Crecimiento Experimento L Longitud radical ongitud del brote

Bioensayo con Cd 001mM T 1772 701 005mM T 56 464 01mM T 414 275 001mM + B T 1636 692 005mM + B T 509 392 01mM + B T 208 212 001mM TB 726 549 005mM TB 229 363 01mM TB 169 216 001mM + B TB 67 542 005mM + B TB 208 307 01mM + B TB 85 166

Bioensayo con Ni 01mM T 1158 698 05mM T 0 0 1mM T 0 0 01mM + B T 841 702 05mM + B T 0 0 1mM + B T 0 0 01mM TB 474 547 05mM TB 0 0 1mM TB 0 0 01mM + B TB 344 55 05mM + B TB 0 0 1mM + B TB 0 0

Bioensayo con Zn 3mM T 1458 868 4mM T 591 503 5mM T 601 34 3mM + B T 1008 779 4mM + B T 449 477 5mM + B T 512 369 3mM + B TB 597 68 4mM + B TB 242 394 5mM + B TB 246 266 3mM + B TB 413 611 4mM + B TB 284 374 5mM + B TB 21 289

Donde T = Testigo B = rizobacteria XIII TB = Testgio + rizobacteria XIII

22

6 DISCUSIOacuteN DE RESULTADOS 61 Presencia de rizobacterias productoras de AIA en el crecimiento de Cynodon dactylon L La seleccioacuten de las cepas de rizobacterias aisladas del suelo contaminado con hidrocarburos

derivados del petroacuteleo se dio en funcioacuten de la cantidad de aacutecido indol aceacutetico producido que

estuvo relacionado con la concentracioacuten de triptofano en el medio de cultivo que es el

precursor de dicha fitohormona En condiciones del crecimiento de las rizobacterias en caldo

nutritivo la produccioacuten de AIA fue mayor en la rizobacteria III (3549 microg mL) seguido de la

rizobacteria II (3374 microg mL) y la rizobacteria I (2959 microg mL)

En los bioensayos de C dactylon L con las tres cepas en general el incremento en el

crecimiento de las plantas no fue mayor al de las plantas sin bacteria no obstante esto el

incremento en el crecimiento radical fue mayor en las plantas inoculadas con la rizobacteria II y

el crecimiento foliar se dio en mayor proporcioacuten bajo la presencia de la rizobacteria I

En esta comparacioacuten del crecimiento promovido por las cepas productoras de AIA la

rizobacteria III no presento un efecto promontorio del desarrollo en esta especie no obstante la

que produjo mas AIA in vitro En este ultimo punto cabe mencionar que en este caso no se

tuvo la adicioacuten de triptofano en el medio

611 Presencia de rizobacterias productoras de AIA y triptofano en el crecimiento de Cynodon dactylon L

En los bioensayos de C dactylon L con la adicioacuten de triptofano se mostroacute que la especie en

presencia del aminoaacutecido en cuanto al crecimiento radical no mostroacute un desarrollo mayor en las

plantas en la concentracioacuten de 2 y 5 mgL con respecto a las plantas sin triptofano no obstante

la respuesta en algunas de las plantas de dichos tratamientos en los ensayos con las

rizobacterias II y III si mostraron un incremento en la longitud radical esto pudo deberse a la

respuesta intriacutenseca de las especies de acuerdo con la seleccioacuten de las semillas empleadas

que de cualquier manera el tamantildeo radical alcanzado no fue significativo con respecto a las

plantas testigo

El crecimiento foliar de las plantas de C dactylon L bajo la presencia de triptofano a las

concentraciones de 2 y 5mg L tambieacuten no resulto mayor a las plantas sin triptofano La

inoculacioacuten de las semillas con las rizobacterias I II y III y la adicioacuten de triptofano en los

bioensayos dio como resultado que la presencia de triptofano como precursor de AIA diera

como respuesta un incremento en el crecimiento radical de las plantas inoculadas con la

rizobacteria III con la concentracioacuten de triptofano 5mg L y con la rizobacteria II con triptofano a

las concentraciones de 2 y 5mgL En cuanto al crecimiento foliar este se promovioacute bajo la

presencia de la rizobacteria III y la rizobacteria II tambieacuten con la concentracioacuten de triptofano de

5mg L

Ambos casos coinciden con la promocioacuten del crecimiento radical y foliar por las rizobacterias I

y II que se potencioacute con la presencia de triptofano a la concentracioacuten de 5mgL no obstante

23

que la respuesta con la rizobacteria III no fue evidente con su sola presencia el incremento en

la longitud radical y foliar fue mucho mayor que las plantas testigo cuando la concentracioacuten de

triptofano en el medio fue de 5mgL lo que favorecioacute la siacutentesis del AIA y que trajo como

consecuencia el incremento en el crecimiento de las plantas Tsavkelova et al (2005)

mencionan que este tipo de auxinas ademaacutes de estimular el crecimiento vegetal tambieacuten

estimulan el desarrollo de las poblaciones microbianas

De acuerdo con Baranzani et al (1999) el triptofano puede ser considerado como un inhibidor

del desarrollo vegetal si este se encuentra en altas concentraciones es por ello que la

respuesta ante las concentraciones de 2 y 5mgL para la planta inhibieron el desarrollo de C

dactylon L lo que se corrobora con el porcentaje de clorosis medido en las plantas sometidas

a estos tratamientos 5190 para la concentracioacuten de 2mgL y de 5204 para la

concentracioacuten de 5mgL de triptofano

612 Presencia de rizobacterias productoras de AIA y fenantreno en el crecimiento de Cynodon dactylon L

La presencia de fenantreno sobre las plantas de C dactylon L mostroacute que el crecimiento

radical de eacutestas no disminuyoacute a las concentraciones de 100 y 200mgL mientras que el

desarrollo foliar si se vio alterado en ambas concentraciones del contaminante lo que se

corroboroacute con los porcentajes medidos de clorosis 4519 en la concentracioacuten de 100mg L y

de 5985 en la de 200 mg L de fenantreno

Se ha mencionado que en algunas especies la presencia de fenantreno se ha considerado

como un anaacutelogo de algunas fitohormonas por su estructura en especial de giberelinas en

este caso de C dactylon L este mantenimiento del desarrollo radical pudiera estar

relacionado con este reconocimiento de la estructura quiacutemica del contaminante para dar dicha

respuesta de crecimiento ante la presencia de eacuteste

La inoculacioacuten de las rizobacterias tolerantes a fenantreno y la presencia del contaminante en

dos concentraciones mostroacute que las rizobacterias I y III promovieron el crecimiento radical de

esta especie bajo las dos concentraciones de fenantreno con una diferencia entre ellas muy

poco significativa mientras que el crecimiento radical de las plantas inoculadas con la

rizobacteria II a las dos concentraciones de fenantreno de manera muy significativa

comparada con las plantas testigo no asiacute el crecimiento foliar con esta rizobacteria fue mayor

comparado con la respuesta dada con las rizobacterias I y III pero menor a las plantas testigo

De lo anterior la presencia de las rizobacterias I II y III promovieron el crecimiento de las

plantas de C dactylon L y la tolerancia de estas a fenantreno lo que podriacutea estar asociado con

un efecto sineacutergico entre la planta y las bacterias (Sheng amp Gong 2006 Glick 2003) que

favoreciera su desarrollo ante la presencia del contaminante y aunque no se haya evaluado

quizaacute tambieacuten el favorecer la degradacioacuten de eacuteste en el medio (Huang et al 2004)

24

62 Presencia de la rizobacteria XIII sobre el crecimiento de C elegans La eleccioacuten de esta rizobacteria solubilizadora de fosfatos que se empleo para la inoculacioacuten de

semillas de C elegans y su bioensayo mostroacute que esta cepa promovioacute el crecimiento tanto

radical como foliar de las plantas Lo que evidencioacute la relacioacuten sineacutergica entre esta bacteria y la

especie vegetal considerada para estos bioensayos cabe mencionar tambieacuten que esta especie

proviene de un suelo contaminado con hidrocarburos derivados del petroacuteleo

621 Presencia de la rizobacteria XIII sobre el crecimiento de C elegans expuesta a Cadmio

El cadmio (Cd) es considerado un metal pesado que se libera al ambiente como resultado de

una gran variedad de actividades antropoceacutentricas No obstante que no es un elemento

esencial para las plantas este metal se absorbe por las raiacuteces y se transloca a las hojas en

muchas especies Por lo que altas concentraciones de eacuteste ocasionan toxicidad en las plantas

Generalmente causa dantildeos en las hojas produciendo clorosis y enrollamiento de las mismas

asiacute como tambieacuten una disminucioacuten en el crecimiento de las raiacuteces y el brote (Xu et al 2008)

La respuesta de C elegans ante la presencia de cadmio resultoacute muy poco tolerante a las

concentraciones de Cd empleadas en este caso el efecto fue inhibitorio a medida que se

incremento la concentracioacuten del metal con respecto a las plantas testigo sin metal

La presencia de la rizobacteria XIII sobre el crecimiento de las plantas de C elegans y cadmio

mostraron que esta cepa tolerante a las concentraciones de Cd probadas no mostroacute una

diferencia significativa tanto del crecimiento radical como del brote de las plantas con y sin

cadmio esto es que no hay un efecto promotor o protector aparente de esta cepa a la planta

ante la presencia del metal caso que no es comparable con otros que se reportan en la

literatura donde algunas bacterias promueven el crecimiento en otras especies vegetales como

Brassica juncea L y Brassica napus ante la presencia de cadmio (Sheng amp Xia 2006 Belimov

et al 2005)

622 Presencia de la rizobacteria XIII sobre el crecimiento de C elegans expuesta a

Zinc El Zinc es considerado como un micronutriente esencial para el crecimiento de las plantas ya

que es un constituyente vital de varias enzimas metaboacutelicas y su baja movilidad al translocarse

dentro de ellas sugiere la necesidad de este como una fuente constante de zinc para el oacuteptimo

desarrollo de las mismas (Saravan et al 2007)

El zinc se adiciona a las plantas a traveacutes de fertilizantes como sulfato de zinc que en los suelos

puede transformarse a formas insolubles dependiendo de las condiciones edaacuteficas de los

mismos Por ello se menciona que la solubilizacioacuten del zinc por microorganismos es un

proceso de suma importancia para el aporte a las plantas de este micronutriente (Di Simine et

al 1998 Fasim et al 2002)

25

La respuesta de C elegans ante la presencia de zinc mostroacute que tambieacuten en este caso al igual

que con cadmio el crecimiento tanto radical como foliar disminuyoacute a medida que se incrementoacute

la concentracioacuten de zinc en los bioensayos

Por lo que esta especie vegetal tampoco tolera estas concentraciones de zinc en el medio lo

que evidencia que un exceso del micronutriente ocasiona dantildeos en el desarrollo de eacutesta

Aquiacute tambieacuten la presencia de la rizobacteria XIII no causa un incremento en el desarrollo de

las plantas de C elegans expuestas a zinc ya que el crecimiento radical y foliar en general no

es diferente en forma significativa al obtenido por las plantas expuestas a zinc a las

concentraciones probadas de 3 4 y 5mM concentraciones a las que la rizobacteria XIII es

tolerante

Aquiacute se presenta al igual que con cadmio el mantenimiento en el crecimiento de las plantas de

C elegans atenuando el efecto de las concentraciones de ambos mentales a las cuales fueron

expuestas

623 Presencia de la rizobacteria XIII sobre el crecimiento de C elegans expuesta a Niquel

El niquel tambieacuten es considerado como un micronutriente esencial aunque hay quienes lo

consideran como un ultramicronutriente que se encuentra como centro activo de la ureasa y

como cofactor de una isoforma de una superoxido dismutasa (Kuumlpper amp Kroneck 2007) Dado

su muy bajo contenido de este metal en plantas la deficiencia de eacuteste es rara comparada con

el exceso causado por su presencia en suelos contaminados por metales pesados producto de

la actividad industrial

El exceso de niquel en el ambiente ocasiona un decremento en el contenido de clorofila

(Gajewska amp Sklodowska 2007) y en el crecimiento de las plantas (Boominanthan amp Doran

2002 Kovaacutečik et al 2008)

En C elegans de las concentraciones probadas de este metal el crecimiento solamente se dio

en la concentracioacuten mas baja la de 01mM las otras concentraciones seleccionadas para las

pruebas que mostraron ser las que toleroacute la rizobacteria XIII no fueron adecuadas para la

planta auacuten con la presencia de la rizobacteria De estos resultados se tiene que C elegans a

la uacutenica concentracioacuten en la que dio respuesta no presentoacute una inhibicioacuten del crecimiento

radical mientras que el crecimiento del brote si fue menor comparado con las plantas testigo

La presencia de la rizobacteria XIII no mostroacute un efecto de promocioacuten del crecimiento radical en

el experimento con 001mM de niquel comparado con el experimento de niacutequel solo y tambieacuten

no significativo en el crecimiento del brote con la presencia de la rizobacteria La concentracioacuten

de niacutequel probada aquiacute para C elegans y la inoculacioacuten de sus semillas con la rizobacteria XIII

no evidencioacute una promocioacuten de crecimiento notable quizaacute al igual que los otros dos metales

manteniendo el desarrollo de las plantas pero no su incremento como sucedioacute en lo reportado

por Burd et al (1998) con Brassica campestris y Lycopersicon esculentum y la bacteria

Kluyvera ascorbata y por Zaidi et al (2006) con Brassica juncea y la bacteria Bacillus subtilis

cepa SJ-101

26

7 CONCLUSIONES

Las rizobacterias I II y III productoras de AIA y tolerantes a fenantreno promovieron el

crecimiento radical y foliar de las plantas de Cynodon dactylon L en particular al crecer en

presencia de triptofano a la concentracioacuten de 5mgL e inoculadas con las rizobacterias I II y III

se promovioacute el crecimiento de eacutesta gramiacutenea

En el caso de la rizobacteria XIII solubilizadora de fosfato y tolerante a cadmio niacutequel y zinc

eacutesta promovioacute el crecimiento radical y foliar de las plantas de Cyperus elegans

Las plantas de Cyperus elegans crecidas en presencia de los metales cadmio niquel y zinc e

inoculadas con la rizobacteria XIII no mostraron una promocioacuten significativa del crecimiento de

eacutesta cyperaacutecea lo que sugiere que la respuesta ante la presencia de los metales estaacute

relacionada estrechamente tanto con la dosis y el tiempo de exposicioacuten de las plantas a los

contaminantes asiacute como con la tolerancia intriacutenseca de las especies vegetales

Finalmente la presencia de las rizobacterias I II y III promovieron el crecimiento de las plantas

de Cynodon dactylon L y la tolerancia de estas a fenantreno y para el caso de la presencia de

las rizobacteria XIII se mantuvo el crecimiento de las plantas de Cyperus elegans y la tolerancia

de eacutestas a los metales pesados probados lo que podriacutea estar asociado con un efecto sineacutergico

entre las plantas y la bacterias ante la presencia de los contaminantes

27

8 METAS El siguiente cronograma de avances muestra los avances reales alcanzados para cada meta durante el periacuteodo establecido que se reporta 81 CALENDARIO DE ACTIVIDADES (valoracioacuten de metas y su duracioacuten)

Programacioacuten de Actividades de Investigacioacuten Enero - Diciembre 2008

Nuacutemero de meta

Valor de cada

meta

Descripcioacuten de las actividades para cada meta

Ener

o

Febr

ero

Mar

zo

Abr

il

May

o

Juni

o

Julio

Ago

sto

Sept

iem

bre

Oct

ubre

Nov

iem

bre

Dic

iem

bre

1

15

Mantenimiento de las cepas bacterianas aisladas su identificacioacuten molecular y determinacioacuten de su tolerancia a metales pesados y a un contaminante orgaacutenico

X

X

X

2

15

Evaluacioacuten de la produccioacuten de aacutecido indol aceacutetico asiacute como tambieacuten su capacidad de solubilizacioacuten de fosfato inorgaacutenico de las cepas bacterianas seleccionadas

X

X

X

3

30

Evaluacioacuten del crecimiento y la tolerancia que confieren las rizobacterias identificadas productoras de auxinas inoculadas en las dos especies de pastos ante la presencia de un hidrocarburo policiacuteclico aromaacutetico como el fenantreno

X

X

X

X

X

4

30

Evaluacioacuten del crecimiento y la tolerancia que confieren las rizobacterias identificadas solubilizadoras de fosfato inoculadas en las dos especies de pastos ante la presencia de metales pesados

X

X

X

X

X

5

10

Anaacutelisis y comparacioacuten de los resultados obtenidos y concluir con estos bioensayos si la inoculacioacuten con este tipo de rizobacterias promotoras de crecimiento vegetal confirieron proteccioacuten a las especies de pastos seleccionadas y si son recomendables para su posible aplicacioacuten en procesos de fitoremediacioacuten

X

X

X

Porcentaje total de avance en el periacuteodo reportado Enero ndash Diciembre del 2008 100

9 IMPACTO DE LA INVESTIGACIOacuteN DESARROLLADA

Los resultados obtenidos en esta investigacioacuten a nivel baacutesico continuacutean siendo importantes para

el conocimiento del manejo de especies silvestres endeacutemicas como herramientas para la remocioacuten

de contaminantes orgaacutenicos seguacuten su potencial

Esta etapa de la investigacioacuten (periacuteodo 2008) se realizoacute ahora la investigacioacuten con enfoque entre

la relacioacuten planta-microorganismo que de manera muy clara y concreta evidencioacute la importancia de

estos manejos en su conjunto para ayudar a favorecer el crecimiento y la tolerancia de las

especies vegetales ante la presencia de contaminantes sean inorgaacutenicos u orgaacutenicos Se continuacutea

con el anaacutelisis de los resultados obtenidos de esta etapa para complementar la informacioacuten

obtenida y continuar con el anaacutelisis de un mayor espectro de especies vegetales y de la naturaleza

de las rizobacterias que se asocien a eacutestas que permitan el conocimiento de mecanismos baacutesicos

asociados con la fitoremediacioacuten y las respuestas fisioloacutegicas de las plantas ante los

contaminantes La caracterizacioacuten o aislamiento de este grupo de rizobacterias representa una

ventaja considerable en los procesos de remocioacuten de contaminantes inorgaacutenicos debido al doble

papel que estariacutean desempentildeando como promotoras de crecimiento vegetal e induciendo la

tolerancia a metales pesados en este tipo de especies

2910 FORMACIOacuteN DE RECURSOS HUMANOS Y SUBPRODUCTOS OBTENIDOS DEL PROYECTO DE INVESTIGACIOacuteN Se anota a continuacioacuten la relacioacuten de los subproductos obtenidos del Proyecto de Investigacioacuten

durante el periacuteodo de Enero-Diciembre 2008

Clave del subproducto Descripcioacuten Documento que avala

22 Formacioacuten de Recursos Humanos

23 Servicio Social Alumnos dentro del Programa PROGRAMAS DE EDUCACION PARA LA ENCB Nuacutemero de Registro de Servicio Social 02 690a 8668 y dentro del Proyecto de Investigacioacuten ldquoEstudio de rizobacterias promotoras del crecimiento vegetal y su participacioacuten como fitoprotectoras en presencia de contaminantes orgaacutenicos e inorgaacutenicosrdquo alumnas Labra Cardoacuten Daniela Ramiacuterez Meacutendez Cinthya

Rojas Contreras Adriana

Constancia de Asesoriacutea de

Servicio Social emitida por el

Jefe del Departamento de

Servicio Social y Prestaciones

del IPN

De la alumna Labra Cardoacuten Daniela cuyo Tiacutetulo de la Tesis es ldquoDeterminacioacuten del efecto de la presencia de bacterias promotoras del crecimiento vegetal sobre el desarrollo de dos especies de cyperaacuteceas y la tolerancia de estas a metales pesadosrdquo

Registro de Tesis de la alumna

24Tesis Profesional

De la alumna Rojas Contreras Adriana cuyo Tiacutetulo de la Tesis es ldquoPromocioacuten del crecimiento vegetal de dos especies de cyperaacuteceas por rizobacterias productoras de fitohormonas e induccioacuten de tolerancia a hidrocarburos aromaacuteticos policiacuteclicos (PAHrsquos) un posible mecanismo asociado para la fitoremediacioacutenrdquo

Registro de Tesis de la alumna

30

Clave del subproducto Descripcioacuten Documento que avala

3 Difusioacuten de la Investigacioacuten

-Rojas-Contreras A Guerrero-Zuacutentildeiga LA Rodriacuteguez- Dorantes A Fito-tolerancia a fenantreno en presencia de triptofano 3deg Congreso de Ecotoxicologiacutea y Quiacutemica Ambiental (AMEQA) Facultad de Ciencias UNAM Meacutexico DF Abril 2008

-Labra-Cardoacuten D Guerrero-Zuacutentildeiga LA Rodriacuteguez-Dorantes Evaluacioacuten de la fito-tolerancia de dos especies a metales pesados 3deg Congreso de Ecotoxicologiacutea y Quiacutemica Ambiental (AMEQA) Facultad de Ciencias UNAM Meacutexico DF Abril 2008

Resumen de la memoria y constancia

de participacioacuten

Nacional

-Campos Gutieacuterrez Adriana Rodriacuteguez Dorantes Angeacutelica Guerrero Zuacutentildeiga Angeacutelica y Montes Villafaacuten Silvano Efecto de la produccion de acido indolacetico de tres rizobacterias aisladas de un suelo contaminado con hidrocarburos derivados del petroacuteleo sobre la germinacioacuten de Lens esculenta XXXVI Congreso Nacional de Microbiologiacutea Morelia Michoacaacuten Junio 2008

-Labra Cardoacuten Daniela Guerrero Zuacutentildeiga Angeacutelica Rodriacuteguez Dorantes Angeacutelica y Montes Villafaacuten Silvano Evaluacioacuten de la tolerancia a metales pesados de Cyperus elegans inoculada con una rizobacteria solubilizadora de fosfato XXXVI Congreso Nacional de Microbiologiacutea Morelia Michoacaacuten Junio 2008

-Rojas Contreras Adriana Guerrero Zuacutentildeiga Angeacutelica Rodriacuteguez Dorantes Angeacutelica y Montes Villafaacuten Silvano Evaluacioacuten del crecimiento y la tolerancia a fenantreno de plantas de Cynodon dactylon inoculadas con tres rizobacterias aisladas de un suelo contaminado con hidrocarburos derivados del petroacuteleo XXXVI Congreso Nacional de Microbiologiacutea Morelia Michoacaacuten Junio 2008

Resumen de la memoria y constancia

de participacioacuten

Internacional

-Rodriacuteguez-Dorantes Angeacutelica Labra-Cardoacuten Daniela Guerrero-Zuacutentildeiga Angeacutelica Montes-Villafaacuten Silvano Growth response and tolerance to heavy metals of two swamp species inoculated with a plant

growth-promoting rhizobacteria Third International Meeting on Environmental

Carta de aceptacioacuten

y constancia de participacioacuten

31

Biotechnology and Engineering Palma de Mallorca Espantildea Septiembre del 2008

-Guerrero-Zuacutentildeiga A Rojas-Contreras A Rodriacuteguez-Dorantes A Montes-Villafaacuten S Efect of two phytohormone producer rhizobacteria on the bermuda grass growth response and tolerance to phenanthrene Third International Meeting on Environmental Biotechnology and Engineering Palma de Mallorca Espantildea Septiembre del 2008

32

11 Bibliografiacutea consultada Abou-Shanab RA Ghozlan H Ghanem K amp Noawad H 2005 Behavior of bacterial

populations isolated from rhizosphere of Diplachne fusca dominant in industrial sites World

Journal of Microbiology amp Biotechnology 21 1095-1101

Almerich A L 2008 Introduccioacuten a las cespitosas 2008 Disponible en

httpwwwnavarromontescommanualaspxman=22

Baath E 1989 Effects of heavy metals in soil on microbial processes and population Water Air

Soil Pollut 47 375-379

Baranzani O amp JI Friedman1999 Is IAA the major root growth factor secreted from plant

growth-mediating bacteria Journal of Chemical Ecology 252397-2406

Belimov AA N Hontzeas VISafronova SV Demchinskaya G Piluzza S Bullitta amp BR

Glick 2005 Cadmiumndashtolerant plant growth-promoting bacteria associated with the roots of

Indian mustard (Brassica juncea L Czern) Soil Biology and Biochemistry 37 241-250

Boominathan R amp PM Doran 2002 Ni-induced oxidative stress in roots of the Ni

hyperaccumulator Allisum bertolonii New Phytol 156 205-215

Burd GI DG Dixon amp BR Glick 1998 A plant growth-promoting bacterium that decreases

nickel toxicity in seedlings Applied and Environmental Microbiology 64 3663-3668

Campos G A Guerrero Z A Rodriacuteguez D A Montes V S 2007 Evaluacioacuten de la

produccioacuten de aacutecido indol aceacutetico de rizobacterias aisladas de un suelo contaminado con

hidrocarburos derivaos del petroacuteleo y su aplicacioacuten en fitoremediacioacuten 2ordm taller Internacional de

Biotecnologiacutea y 2ordm Encuentro Internacional de Energiacuteas Alternativas Pachuca Hidalgo Meacutexico

Di Simine CD JA Sayer amp GM Gadd 1998 Solubilization of zinc phosphate by a strain of

Pseudomonas fluorescens isolated from a forest soil Biol Fertil Soils 28 87-94

Fasim F H Ahmed R Parsons amp GM Gadd 2002 Solubilization of zinc salts by a bacterium

isolated from the air environment of a tannery FEMS Microbiol Lett 213 1-6

Gajewska E amp M Sklodowska 2007 Relations between tocopherol chlorophyll and lipid

peroxides contents in shoots of Ni-treated wheat J Plant Physiol 164 364-366

33

Glick B R 2003 Phytoremediation synergistic use of plants and bacteria to clean up the

environment Biotechnology Advances 21383-393

Huang XD Y El-Alawi DM Penrose BRGlick amp BM Greenberg 2004 A multi-process

phytoremediation system for removal of polycyclic aromatic hydrocarbons from contaminated

soils Environmental Pollution 130 465-476

Kovaacutečik J B Klejdus J Kadukovaacute amp M Bačkor 2008 Physiology of Matricaria chamomilla

exposed to nickel excess Ecotoxicology and Environmental Safety doi 101016jecoenv200712013

Kuumlpper H amp PMH Kroneck 2007 Nickel in the environment and its role in the metabolism of

plants and cyanobacteria En Sigel A H Siegel amp RKO Sigel (eds) Metal Ions in Life

Sciences Vol2 Willey New York pp 31-62

McCutcheon SC Schnoor J L 2003 Phytoremediation trasformation and control of

contaminants Wiley-InterScience

Saravan VS M Madhaiyan amp M Thangaraju 2007 Solubilization of zinc compounds by the

diazotrophic plant growth promoting bacterium Gluconacetobacter diazotrophicus

Chemosphere 66 1794-1798

Sheng XF amp JX Gong 2006 Increased degradation of phenanthrene in soil by

Pseudomonas sp GF3 in the presence of wheat Soil Biology and Biochemstry 38 2587-2592

Sheng XF amp JJ Xia 2006 Imrpovement of rape (Brassica napus) plant growth and cadmium

uptake by cadmium-resistant bacteria Chemosphere 64 1036-1042

Olivares S E1989Paquete de disentildeos experimentales FAUNL Versioacuten 14 Facultad de

Agronomiacutea UANL Mariacuten NL Meacutexico

Ramiacuterez M C 2007 Participacioacuten de rizobacterias solubilizadoras de fosfato en la induccioacuten

del crecimiento y tolerancia a metales pesados en dos especies vegetales Proyecto de

titilacioacuten Laboratorio de Fisiologiacutea Vegetal del Departamento de Botaacutenica en la Escuela

Nacional de Ciencias Bioloacutegicas

Sabry SA HA Ghozlan DM Abou-Zeid 1997 Metal tolerance and antibiotic resistant

paterns of a bacterial population isolated from sea water Journal of Applied Microbiology 82

245-252

34

Tsavkelova EA S Y Klimova TA Cherdyntseva amp AI Netrusov2006 Microbial producers

of plant growth stimulators and their practical use a review Applied Biochemistry and

Microbiology 42117-126

Weisburg W G Barns S M Pelletier DA amp Lane DJ 1991 16 Ribosomal DNA Amplification

for Phulogenetic Study Journal of Bacteriology 131697-703

Wilkins DA 1978 The measurement of tolerance to edaphic factors by means of root growth

New Phytologist 80 623-633

Xu P J Zou Q Meng J Zou W Jiang amp D Liu 2008 Effects of Cd2+ on seedling growth of

garlic (Allium sativum L) and selected physiological and biochemical characters Bioresource

Technology doi 101016jbiortech200711073

Zaidi S Usmami S Singh BR amp Musarrat J 2006 Significancce of Bacillus subtilis strain SJ-

101 as a bioinoculant for concurrent plant grown promotion and nickel accumulation in Brassica

juncea Chemosphere 64 991-997

  • INSTITUTO POLITEacuteCNICO NACIONAL
    • COORDINACION GENERAL DE POSGRADO E INVESTIGACION
      • Evaluacioacuten del crecimiento y la tolerancia que confieren las rizobacterias identificadas solubilizadoras de fosfato inoculadas en las dos especies de pastos ante la presencia de metales pesados
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17

Tabla 12 Comparacioacuten de los de crecimiento de las plantas de Cynodon dactylon L crecidas con la presencia de las rizobacterias I II y III productoras de AIA fenantreno y triptofano

de crecimiento Longitud Foliar Longitud Radical Experimentos

cepa I Cepa II Cepa III cepa I Cepa II Cepa III

BacT 1877 1308 703 872 788 872 100 FenT 1245 119 535 691 603 977 200 FenT 453 84 166 67 585 78

2 TrpT 967 1106 595 106 715 109 5 TrpT 904 619 1164 94 576 939

2 trp 100 FenT 881 165 406 113 545 96 2 trp 200 FenT 621 157 318 96 499 11 5 trp 100 FenT 621 131 369 96 443 84 5 trp 200 FenT 559 92 325 118 531 92 100 Fen BacT 991 119 59 881 603 98 200 Fen BacT 606 69 268 654 54 813

2 Trp BacT 194 1186 582 94 562 11 5 Trp BacT 151 1053 958 9 365 111

100 Fen BacT 527 91 84 1009 766 1179 200 Fen BacT 323 52 381 75 685 977 100 Fen BacT 796 100 1103 1275 100 1002 100 Fen BacT 338 813 1609 997 923 1041 2 Trp BacT 636 906 0828 107 713 132 5 Trp BacT 613 805 1362 103 463 1335 2 Trp BacT 1235 1072 0978 879 785 1006 5 Trp BacT 1272 17 0822 957 633 1181

0

1

2

3

4

5

6

7

8

Longitud radical Longitud del brote

Long

itud

(cm

)

Testigo Bacteria XIII

Figura 2 Efecto de la presencia de la rizobacteria XIII en la longitud del brote y la longitud radical de

Cyperus elegans sin la presencia de los metales

18

351 Evaluacioacuten del crecimiento de C elegans en presencia de Cadmio y la rizobacteria XIII

A continuacioacuten se presentan los resultados del crecimiento de la raiacutez y del brote de las plantas

de C elegans inoculadas con la rizobacteria XIII en presencia de Cadmio a diferentes

concentraciones (Figura 3) donde se observa que en presencia de la rizobacteria XIII se

mantiene el crecimiento en la concentracioacuten de 001mM de Cd mientras que en las

concentraciones de 005 y 01mM de Cd el crecimiento en presencia de la rizobacteria

disminuye

0

1

2

3

4

5

6

7

8

Test

igo

Bac

teria

XIII

Cd

001

mM

Bac

teria

+ C

d0

01m

M

Cd

005

M

Bac

teria

+ C

d0

05m

M

Cd

01m

M

Bac

teria

+ C

d0

1mM

Experimentos

Long

itud

(cm

)

Longitud radical Longitud del brote Figura 3 Efecto de la presencia de Cd en la longitud del brote y la longitud radical de las

plantas de Cyperus elegans inoculadas con la rizobacteria XIII solubilizadora de fosfato

352 Evaluacioacuten del crecimiento de C elegans en presencia de Zinc y la rizobacteria XIII Se presentan a continuacioacuten los resultados del crecimiento de la raiacutez y del brote de las plantas

de C elegans inoculadas con la rizobacteria XIII en presencia de Zinc a diferentes

concentraciones (Figura 4) observaacutendose que en presencia de la rizobacteria XIII se mantiene

el crecimiento en la concentracioacuten de 4mM de Zn mientras que a la concentracioacuten de 5mM de

Zn el crecimiento del brote se ve favorecido en presencia de la rizobacteria XIII

19

0

1

2

3

4

5

6

7

8

Test

igo

Bac

teria

XIII

Zn 3

mM

Bac

teria

+Zn

3m

M

Zn 4

mM

Bac

teria

+Zn

4m

M

Zn 5

mM

Bac

teria

+Zn

5m

M

Experimentos

Long

itud

(cm

)

Longitud radical Longitud del brote

Figura 4 Efecto de la presencia de Zn en la longitud del brote y la longitud radical de las

plantas de Cyperus elegans inoculadas con la rizobacteria XIII solubilizadora de fosfato

353 Evaluacioacuten del crecimiento de C elegans en presencia de Niquel y la rizobacteria XIII

Se presentan a continuacioacuten los resultados del crecimiento obtenidos de la raiacutez y del brote de

las plantas de C elegans inoculadas con la rizobacteria XIII en presencia de Niquel a diferentes

concentraciones (Figura 5) teniendo como resultado un efecto maacutes toacutexico en presencia de

este metal ya que solo se tolero una concentracioacuten observaacutendose que se mantiene el

crecimiento en la concentracioacuten de 01mM de Niquel en la parte del brote

0

1

2

3

4

5

6

7

8

Testigo Bacteria XIII Ni 01mM Bacteria + Ni 01mM

Experimentos

Long

itud

(cm

)

Longitud radical Longitud del brote

Figura 5 Efecto de la presencia de Ni en la longitud del brote y la longitud radical de las

plantas de Cyperus elegans inoculadas con la rizobacteria XIII solubilizadora de fosfato

20

354 Determinacioacuten de la tolerancia a Cd Ni y Zn de C elegans en presencia de la rizobacteria XIII Una vez obtenidos los valores de la longitud del brote y la longitud radical se determinaron los

iacutendices de tolerancia y los de crecimiento los cuales se muestran en las siguientes tablas

(Tablas 13 y 14)

Tabla 13 Iacutendices de tolerancia a Cd Zn y Ni de Cyperus elegans IT

Experimento L Longitud radical ongitud del brote Bioensayo con Cd

001mM T 1772 0701 005mM T 056 0464 01mM T 0414 0275 001mM + B T 1636 0692 005mM + B T 0509 0392 01mM + B T 0208 0212 001mM TB 0726 0549 005mM TB 0229 0363 01mM TB 0169 0216 001mM + B TB 067 0542 005mM + B TB 0208 0307 01mM + B TB 0085 0166

Bioensayo con Ni 01mM T 1158 0698 05mM T 0 0 1mM T 0 0 01mM + B T 0841 0702 05mM + B T 0 0 1mM + B T 0 0 01mM TB 0474 0547 05mM TB 0 0 1mM TB 0 0 01mM + B TB 0344 055 05mM + B TB 0 0 1mM + B TB 0 0

Bioensayo con Zn 3mM T 1458 0868 4mM T 0591 0503 5mM T 0601 034 3mM + B T 1008 0779 4mM + B T 0449 0477 5mM + B T 0512 0369 3mM + B TB 0597 068 4mM + B TB 0242 0394 5mM + B TB 0246 0266 3mM + B TB 0413 0611 4mM + B TB 0184 0374 5mM + B TB 021 0289

Donde T = Testigo B = rizobacteria XIII TB = Testigo + rizobacteria XIII

21

Tabla 14 Porcentajes de crecimiento en presencia de Cd Zn y Ni de las plantas de Cyperus

elegans

Crecimiento Experimento L Longitud radical ongitud del brote

Bioensayo con Cd 001mM T 1772 701 005mM T 56 464 01mM T 414 275 001mM + B T 1636 692 005mM + B T 509 392 01mM + B T 208 212 001mM TB 726 549 005mM TB 229 363 01mM TB 169 216 001mM + B TB 67 542 005mM + B TB 208 307 01mM + B TB 85 166

Bioensayo con Ni 01mM T 1158 698 05mM T 0 0 1mM T 0 0 01mM + B T 841 702 05mM + B T 0 0 1mM + B T 0 0 01mM TB 474 547 05mM TB 0 0 1mM TB 0 0 01mM + B TB 344 55 05mM + B TB 0 0 1mM + B TB 0 0

Bioensayo con Zn 3mM T 1458 868 4mM T 591 503 5mM T 601 34 3mM + B T 1008 779 4mM + B T 449 477 5mM + B T 512 369 3mM + B TB 597 68 4mM + B TB 242 394 5mM + B TB 246 266 3mM + B TB 413 611 4mM + B TB 284 374 5mM + B TB 21 289

Donde T = Testigo B = rizobacteria XIII TB = Testgio + rizobacteria XIII

22

6 DISCUSIOacuteN DE RESULTADOS 61 Presencia de rizobacterias productoras de AIA en el crecimiento de Cynodon dactylon L La seleccioacuten de las cepas de rizobacterias aisladas del suelo contaminado con hidrocarburos

derivados del petroacuteleo se dio en funcioacuten de la cantidad de aacutecido indol aceacutetico producido que

estuvo relacionado con la concentracioacuten de triptofano en el medio de cultivo que es el

precursor de dicha fitohormona En condiciones del crecimiento de las rizobacterias en caldo

nutritivo la produccioacuten de AIA fue mayor en la rizobacteria III (3549 microg mL) seguido de la

rizobacteria II (3374 microg mL) y la rizobacteria I (2959 microg mL)

En los bioensayos de C dactylon L con las tres cepas en general el incremento en el

crecimiento de las plantas no fue mayor al de las plantas sin bacteria no obstante esto el

incremento en el crecimiento radical fue mayor en las plantas inoculadas con la rizobacteria II y

el crecimiento foliar se dio en mayor proporcioacuten bajo la presencia de la rizobacteria I

En esta comparacioacuten del crecimiento promovido por las cepas productoras de AIA la

rizobacteria III no presento un efecto promontorio del desarrollo en esta especie no obstante la

que produjo mas AIA in vitro En este ultimo punto cabe mencionar que en este caso no se

tuvo la adicioacuten de triptofano en el medio

611 Presencia de rizobacterias productoras de AIA y triptofano en el crecimiento de Cynodon dactylon L

En los bioensayos de C dactylon L con la adicioacuten de triptofano se mostroacute que la especie en

presencia del aminoaacutecido en cuanto al crecimiento radical no mostroacute un desarrollo mayor en las

plantas en la concentracioacuten de 2 y 5 mgL con respecto a las plantas sin triptofano no obstante

la respuesta en algunas de las plantas de dichos tratamientos en los ensayos con las

rizobacterias II y III si mostraron un incremento en la longitud radical esto pudo deberse a la

respuesta intriacutenseca de las especies de acuerdo con la seleccioacuten de las semillas empleadas

que de cualquier manera el tamantildeo radical alcanzado no fue significativo con respecto a las

plantas testigo

El crecimiento foliar de las plantas de C dactylon L bajo la presencia de triptofano a las

concentraciones de 2 y 5mg L tambieacuten no resulto mayor a las plantas sin triptofano La

inoculacioacuten de las semillas con las rizobacterias I II y III y la adicioacuten de triptofano en los

bioensayos dio como resultado que la presencia de triptofano como precursor de AIA diera

como respuesta un incremento en el crecimiento radical de las plantas inoculadas con la

rizobacteria III con la concentracioacuten de triptofano 5mg L y con la rizobacteria II con triptofano a

las concentraciones de 2 y 5mgL En cuanto al crecimiento foliar este se promovioacute bajo la

presencia de la rizobacteria III y la rizobacteria II tambieacuten con la concentracioacuten de triptofano de

5mg L

Ambos casos coinciden con la promocioacuten del crecimiento radical y foliar por las rizobacterias I

y II que se potencioacute con la presencia de triptofano a la concentracioacuten de 5mgL no obstante

23

que la respuesta con la rizobacteria III no fue evidente con su sola presencia el incremento en

la longitud radical y foliar fue mucho mayor que las plantas testigo cuando la concentracioacuten de

triptofano en el medio fue de 5mgL lo que favorecioacute la siacutentesis del AIA y que trajo como

consecuencia el incremento en el crecimiento de las plantas Tsavkelova et al (2005)

mencionan que este tipo de auxinas ademaacutes de estimular el crecimiento vegetal tambieacuten

estimulan el desarrollo de las poblaciones microbianas

De acuerdo con Baranzani et al (1999) el triptofano puede ser considerado como un inhibidor

del desarrollo vegetal si este se encuentra en altas concentraciones es por ello que la

respuesta ante las concentraciones de 2 y 5mgL para la planta inhibieron el desarrollo de C

dactylon L lo que se corrobora con el porcentaje de clorosis medido en las plantas sometidas

a estos tratamientos 5190 para la concentracioacuten de 2mgL y de 5204 para la

concentracioacuten de 5mgL de triptofano

612 Presencia de rizobacterias productoras de AIA y fenantreno en el crecimiento de Cynodon dactylon L

La presencia de fenantreno sobre las plantas de C dactylon L mostroacute que el crecimiento

radical de eacutestas no disminuyoacute a las concentraciones de 100 y 200mgL mientras que el

desarrollo foliar si se vio alterado en ambas concentraciones del contaminante lo que se

corroboroacute con los porcentajes medidos de clorosis 4519 en la concentracioacuten de 100mg L y

de 5985 en la de 200 mg L de fenantreno

Se ha mencionado que en algunas especies la presencia de fenantreno se ha considerado

como un anaacutelogo de algunas fitohormonas por su estructura en especial de giberelinas en

este caso de C dactylon L este mantenimiento del desarrollo radical pudiera estar

relacionado con este reconocimiento de la estructura quiacutemica del contaminante para dar dicha

respuesta de crecimiento ante la presencia de eacuteste

La inoculacioacuten de las rizobacterias tolerantes a fenantreno y la presencia del contaminante en

dos concentraciones mostroacute que las rizobacterias I y III promovieron el crecimiento radical de

esta especie bajo las dos concentraciones de fenantreno con una diferencia entre ellas muy

poco significativa mientras que el crecimiento radical de las plantas inoculadas con la

rizobacteria II a las dos concentraciones de fenantreno de manera muy significativa

comparada con las plantas testigo no asiacute el crecimiento foliar con esta rizobacteria fue mayor

comparado con la respuesta dada con las rizobacterias I y III pero menor a las plantas testigo

De lo anterior la presencia de las rizobacterias I II y III promovieron el crecimiento de las

plantas de C dactylon L y la tolerancia de estas a fenantreno lo que podriacutea estar asociado con

un efecto sineacutergico entre la planta y las bacterias (Sheng amp Gong 2006 Glick 2003) que

favoreciera su desarrollo ante la presencia del contaminante y aunque no se haya evaluado

quizaacute tambieacuten el favorecer la degradacioacuten de eacuteste en el medio (Huang et al 2004)

24

62 Presencia de la rizobacteria XIII sobre el crecimiento de C elegans La eleccioacuten de esta rizobacteria solubilizadora de fosfatos que se empleo para la inoculacioacuten de

semillas de C elegans y su bioensayo mostroacute que esta cepa promovioacute el crecimiento tanto

radical como foliar de las plantas Lo que evidencioacute la relacioacuten sineacutergica entre esta bacteria y la

especie vegetal considerada para estos bioensayos cabe mencionar tambieacuten que esta especie

proviene de un suelo contaminado con hidrocarburos derivados del petroacuteleo

621 Presencia de la rizobacteria XIII sobre el crecimiento de C elegans expuesta a Cadmio

El cadmio (Cd) es considerado un metal pesado que se libera al ambiente como resultado de

una gran variedad de actividades antropoceacutentricas No obstante que no es un elemento

esencial para las plantas este metal se absorbe por las raiacuteces y se transloca a las hojas en

muchas especies Por lo que altas concentraciones de eacuteste ocasionan toxicidad en las plantas

Generalmente causa dantildeos en las hojas produciendo clorosis y enrollamiento de las mismas

asiacute como tambieacuten una disminucioacuten en el crecimiento de las raiacuteces y el brote (Xu et al 2008)

La respuesta de C elegans ante la presencia de cadmio resultoacute muy poco tolerante a las

concentraciones de Cd empleadas en este caso el efecto fue inhibitorio a medida que se

incremento la concentracioacuten del metal con respecto a las plantas testigo sin metal

La presencia de la rizobacteria XIII sobre el crecimiento de las plantas de C elegans y cadmio

mostraron que esta cepa tolerante a las concentraciones de Cd probadas no mostroacute una

diferencia significativa tanto del crecimiento radical como del brote de las plantas con y sin

cadmio esto es que no hay un efecto promotor o protector aparente de esta cepa a la planta

ante la presencia del metal caso que no es comparable con otros que se reportan en la

literatura donde algunas bacterias promueven el crecimiento en otras especies vegetales como

Brassica juncea L y Brassica napus ante la presencia de cadmio (Sheng amp Xia 2006 Belimov

et al 2005)

622 Presencia de la rizobacteria XIII sobre el crecimiento de C elegans expuesta a

Zinc El Zinc es considerado como un micronutriente esencial para el crecimiento de las plantas ya

que es un constituyente vital de varias enzimas metaboacutelicas y su baja movilidad al translocarse

dentro de ellas sugiere la necesidad de este como una fuente constante de zinc para el oacuteptimo

desarrollo de las mismas (Saravan et al 2007)

El zinc se adiciona a las plantas a traveacutes de fertilizantes como sulfato de zinc que en los suelos

puede transformarse a formas insolubles dependiendo de las condiciones edaacuteficas de los

mismos Por ello se menciona que la solubilizacioacuten del zinc por microorganismos es un

proceso de suma importancia para el aporte a las plantas de este micronutriente (Di Simine et

al 1998 Fasim et al 2002)

25

La respuesta de C elegans ante la presencia de zinc mostroacute que tambieacuten en este caso al igual

que con cadmio el crecimiento tanto radical como foliar disminuyoacute a medida que se incrementoacute

la concentracioacuten de zinc en los bioensayos

Por lo que esta especie vegetal tampoco tolera estas concentraciones de zinc en el medio lo

que evidencia que un exceso del micronutriente ocasiona dantildeos en el desarrollo de eacutesta

Aquiacute tambieacuten la presencia de la rizobacteria XIII no causa un incremento en el desarrollo de

las plantas de C elegans expuestas a zinc ya que el crecimiento radical y foliar en general no

es diferente en forma significativa al obtenido por las plantas expuestas a zinc a las

concentraciones probadas de 3 4 y 5mM concentraciones a las que la rizobacteria XIII es

tolerante

Aquiacute se presenta al igual que con cadmio el mantenimiento en el crecimiento de las plantas de

C elegans atenuando el efecto de las concentraciones de ambos mentales a las cuales fueron

expuestas

623 Presencia de la rizobacteria XIII sobre el crecimiento de C elegans expuesta a Niquel

El niquel tambieacuten es considerado como un micronutriente esencial aunque hay quienes lo

consideran como un ultramicronutriente que se encuentra como centro activo de la ureasa y

como cofactor de una isoforma de una superoxido dismutasa (Kuumlpper amp Kroneck 2007) Dado

su muy bajo contenido de este metal en plantas la deficiencia de eacuteste es rara comparada con

el exceso causado por su presencia en suelos contaminados por metales pesados producto de

la actividad industrial

El exceso de niquel en el ambiente ocasiona un decremento en el contenido de clorofila

(Gajewska amp Sklodowska 2007) y en el crecimiento de las plantas (Boominanthan amp Doran

2002 Kovaacutečik et al 2008)

En C elegans de las concentraciones probadas de este metal el crecimiento solamente se dio

en la concentracioacuten mas baja la de 01mM las otras concentraciones seleccionadas para las

pruebas que mostraron ser las que toleroacute la rizobacteria XIII no fueron adecuadas para la

planta auacuten con la presencia de la rizobacteria De estos resultados se tiene que C elegans a

la uacutenica concentracioacuten en la que dio respuesta no presentoacute una inhibicioacuten del crecimiento

radical mientras que el crecimiento del brote si fue menor comparado con las plantas testigo

La presencia de la rizobacteria XIII no mostroacute un efecto de promocioacuten del crecimiento radical en

el experimento con 001mM de niquel comparado con el experimento de niacutequel solo y tambieacuten

no significativo en el crecimiento del brote con la presencia de la rizobacteria La concentracioacuten

de niacutequel probada aquiacute para C elegans y la inoculacioacuten de sus semillas con la rizobacteria XIII

no evidencioacute una promocioacuten de crecimiento notable quizaacute al igual que los otros dos metales

manteniendo el desarrollo de las plantas pero no su incremento como sucedioacute en lo reportado

por Burd et al (1998) con Brassica campestris y Lycopersicon esculentum y la bacteria

Kluyvera ascorbata y por Zaidi et al (2006) con Brassica juncea y la bacteria Bacillus subtilis

cepa SJ-101

26

7 CONCLUSIONES

Las rizobacterias I II y III productoras de AIA y tolerantes a fenantreno promovieron el

crecimiento radical y foliar de las plantas de Cynodon dactylon L en particular al crecer en

presencia de triptofano a la concentracioacuten de 5mgL e inoculadas con las rizobacterias I II y III

se promovioacute el crecimiento de eacutesta gramiacutenea

En el caso de la rizobacteria XIII solubilizadora de fosfato y tolerante a cadmio niacutequel y zinc

eacutesta promovioacute el crecimiento radical y foliar de las plantas de Cyperus elegans

Las plantas de Cyperus elegans crecidas en presencia de los metales cadmio niquel y zinc e

inoculadas con la rizobacteria XIII no mostraron una promocioacuten significativa del crecimiento de

eacutesta cyperaacutecea lo que sugiere que la respuesta ante la presencia de los metales estaacute

relacionada estrechamente tanto con la dosis y el tiempo de exposicioacuten de las plantas a los

contaminantes asiacute como con la tolerancia intriacutenseca de las especies vegetales

Finalmente la presencia de las rizobacterias I II y III promovieron el crecimiento de las plantas

de Cynodon dactylon L y la tolerancia de estas a fenantreno y para el caso de la presencia de

las rizobacteria XIII se mantuvo el crecimiento de las plantas de Cyperus elegans y la tolerancia

de eacutestas a los metales pesados probados lo que podriacutea estar asociado con un efecto sineacutergico

entre las plantas y la bacterias ante la presencia de los contaminantes

27

8 METAS El siguiente cronograma de avances muestra los avances reales alcanzados para cada meta durante el periacuteodo establecido que se reporta 81 CALENDARIO DE ACTIVIDADES (valoracioacuten de metas y su duracioacuten)

Programacioacuten de Actividades de Investigacioacuten Enero - Diciembre 2008

Nuacutemero de meta

Valor de cada

meta

Descripcioacuten de las actividades para cada meta

Ener

o

Febr

ero

Mar

zo

Abr

il

May

o

Juni

o

Julio

Ago

sto

Sept

iem

bre

Oct

ubre

Nov

iem

bre

Dic

iem

bre

1

15

Mantenimiento de las cepas bacterianas aisladas su identificacioacuten molecular y determinacioacuten de su tolerancia a metales pesados y a un contaminante orgaacutenico

X

X

X

2

15

Evaluacioacuten de la produccioacuten de aacutecido indol aceacutetico asiacute como tambieacuten su capacidad de solubilizacioacuten de fosfato inorgaacutenico de las cepas bacterianas seleccionadas

X

X

X

3

30

Evaluacioacuten del crecimiento y la tolerancia que confieren las rizobacterias identificadas productoras de auxinas inoculadas en las dos especies de pastos ante la presencia de un hidrocarburo policiacuteclico aromaacutetico como el fenantreno

X

X

X

X

X

4

30

Evaluacioacuten del crecimiento y la tolerancia que confieren las rizobacterias identificadas solubilizadoras de fosfato inoculadas en las dos especies de pastos ante la presencia de metales pesados

X

X

X

X

X

5

10

Anaacutelisis y comparacioacuten de los resultados obtenidos y concluir con estos bioensayos si la inoculacioacuten con este tipo de rizobacterias promotoras de crecimiento vegetal confirieron proteccioacuten a las especies de pastos seleccionadas y si son recomendables para su posible aplicacioacuten en procesos de fitoremediacioacuten

X

X

X

Porcentaje total de avance en el periacuteodo reportado Enero ndash Diciembre del 2008 100

9 IMPACTO DE LA INVESTIGACIOacuteN DESARROLLADA

Los resultados obtenidos en esta investigacioacuten a nivel baacutesico continuacutean siendo importantes para

el conocimiento del manejo de especies silvestres endeacutemicas como herramientas para la remocioacuten

de contaminantes orgaacutenicos seguacuten su potencial

Esta etapa de la investigacioacuten (periacuteodo 2008) se realizoacute ahora la investigacioacuten con enfoque entre

la relacioacuten planta-microorganismo que de manera muy clara y concreta evidencioacute la importancia de

estos manejos en su conjunto para ayudar a favorecer el crecimiento y la tolerancia de las

especies vegetales ante la presencia de contaminantes sean inorgaacutenicos u orgaacutenicos Se continuacutea

con el anaacutelisis de los resultados obtenidos de esta etapa para complementar la informacioacuten

obtenida y continuar con el anaacutelisis de un mayor espectro de especies vegetales y de la naturaleza

de las rizobacterias que se asocien a eacutestas que permitan el conocimiento de mecanismos baacutesicos

asociados con la fitoremediacioacuten y las respuestas fisioloacutegicas de las plantas ante los

contaminantes La caracterizacioacuten o aislamiento de este grupo de rizobacterias representa una

ventaja considerable en los procesos de remocioacuten de contaminantes inorgaacutenicos debido al doble

papel que estariacutean desempentildeando como promotoras de crecimiento vegetal e induciendo la

tolerancia a metales pesados en este tipo de especies

2910 FORMACIOacuteN DE RECURSOS HUMANOS Y SUBPRODUCTOS OBTENIDOS DEL PROYECTO DE INVESTIGACIOacuteN Se anota a continuacioacuten la relacioacuten de los subproductos obtenidos del Proyecto de Investigacioacuten

durante el periacuteodo de Enero-Diciembre 2008

Clave del subproducto Descripcioacuten Documento que avala

22 Formacioacuten de Recursos Humanos

23 Servicio Social Alumnos dentro del Programa PROGRAMAS DE EDUCACION PARA LA ENCB Nuacutemero de Registro de Servicio Social 02 690a 8668 y dentro del Proyecto de Investigacioacuten ldquoEstudio de rizobacterias promotoras del crecimiento vegetal y su participacioacuten como fitoprotectoras en presencia de contaminantes orgaacutenicos e inorgaacutenicosrdquo alumnas Labra Cardoacuten Daniela Ramiacuterez Meacutendez Cinthya

Rojas Contreras Adriana

Constancia de Asesoriacutea de

Servicio Social emitida por el

Jefe del Departamento de

Servicio Social y Prestaciones

del IPN

De la alumna Labra Cardoacuten Daniela cuyo Tiacutetulo de la Tesis es ldquoDeterminacioacuten del efecto de la presencia de bacterias promotoras del crecimiento vegetal sobre el desarrollo de dos especies de cyperaacuteceas y la tolerancia de estas a metales pesadosrdquo

Registro de Tesis de la alumna

24Tesis Profesional

De la alumna Rojas Contreras Adriana cuyo Tiacutetulo de la Tesis es ldquoPromocioacuten del crecimiento vegetal de dos especies de cyperaacuteceas por rizobacterias productoras de fitohormonas e induccioacuten de tolerancia a hidrocarburos aromaacuteticos policiacuteclicos (PAHrsquos) un posible mecanismo asociado para la fitoremediacioacutenrdquo

Registro de Tesis de la alumna

30

Clave del subproducto Descripcioacuten Documento que avala

3 Difusioacuten de la Investigacioacuten

-Rojas-Contreras A Guerrero-Zuacutentildeiga LA Rodriacuteguez- Dorantes A Fito-tolerancia a fenantreno en presencia de triptofano 3deg Congreso de Ecotoxicologiacutea y Quiacutemica Ambiental (AMEQA) Facultad de Ciencias UNAM Meacutexico DF Abril 2008

-Labra-Cardoacuten D Guerrero-Zuacutentildeiga LA Rodriacuteguez-Dorantes Evaluacioacuten de la fito-tolerancia de dos especies a metales pesados 3deg Congreso de Ecotoxicologiacutea y Quiacutemica Ambiental (AMEQA) Facultad de Ciencias UNAM Meacutexico DF Abril 2008

Resumen de la memoria y constancia

de participacioacuten

Nacional

-Campos Gutieacuterrez Adriana Rodriacuteguez Dorantes Angeacutelica Guerrero Zuacutentildeiga Angeacutelica y Montes Villafaacuten Silvano Efecto de la produccion de acido indolacetico de tres rizobacterias aisladas de un suelo contaminado con hidrocarburos derivados del petroacuteleo sobre la germinacioacuten de Lens esculenta XXXVI Congreso Nacional de Microbiologiacutea Morelia Michoacaacuten Junio 2008

-Labra Cardoacuten Daniela Guerrero Zuacutentildeiga Angeacutelica Rodriacuteguez Dorantes Angeacutelica y Montes Villafaacuten Silvano Evaluacioacuten de la tolerancia a metales pesados de Cyperus elegans inoculada con una rizobacteria solubilizadora de fosfato XXXVI Congreso Nacional de Microbiologiacutea Morelia Michoacaacuten Junio 2008

-Rojas Contreras Adriana Guerrero Zuacutentildeiga Angeacutelica Rodriacuteguez Dorantes Angeacutelica y Montes Villafaacuten Silvano Evaluacioacuten del crecimiento y la tolerancia a fenantreno de plantas de Cynodon dactylon inoculadas con tres rizobacterias aisladas de un suelo contaminado con hidrocarburos derivados del petroacuteleo XXXVI Congreso Nacional de Microbiologiacutea Morelia Michoacaacuten Junio 2008

Resumen de la memoria y constancia

de participacioacuten

Internacional

-Rodriacuteguez-Dorantes Angeacutelica Labra-Cardoacuten Daniela Guerrero-Zuacutentildeiga Angeacutelica Montes-Villafaacuten Silvano Growth response and tolerance to heavy metals of two swamp species inoculated with a plant

growth-promoting rhizobacteria Third International Meeting on Environmental

Carta de aceptacioacuten

y constancia de participacioacuten

31

Biotechnology and Engineering Palma de Mallorca Espantildea Septiembre del 2008

-Guerrero-Zuacutentildeiga A Rojas-Contreras A Rodriacuteguez-Dorantes A Montes-Villafaacuten S Efect of two phytohormone producer rhizobacteria on the bermuda grass growth response and tolerance to phenanthrene Third International Meeting on Environmental Biotechnology and Engineering Palma de Mallorca Espantildea Septiembre del 2008

32

11 Bibliografiacutea consultada Abou-Shanab RA Ghozlan H Ghanem K amp Noawad H 2005 Behavior of bacterial

populations isolated from rhizosphere of Diplachne fusca dominant in industrial sites World

Journal of Microbiology amp Biotechnology 21 1095-1101

Almerich A L 2008 Introduccioacuten a las cespitosas 2008 Disponible en

httpwwwnavarromontescommanualaspxman=22

Baath E 1989 Effects of heavy metals in soil on microbial processes and population Water Air

Soil Pollut 47 375-379

Baranzani O amp JI Friedman1999 Is IAA the major root growth factor secreted from plant

growth-mediating bacteria Journal of Chemical Ecology 252397-2406

Belimov AA N Hontzeas VISafronova SV Demchinskaya G Piluzza S Bullitta amp BR

Glick 2005 Cadmiumndashtolerant plant growth-promoting bacteria associated with the roots of

Indian mustard (Brassica juncea L Czern) Soil Biology and Biochemistry 37 241-250

Boominathan R amp PM Doran 2002 Ni-induced oxidative stress in roots of the Ni

hyperaccumulator Allisum bertolonii New Phytol 156 205-215

Burd GI DG Dixon amp BR Glick 1998 A plant growth-promoting bacterium that decreases

nickel toxicity in seedlings Applied and Environmental Microbiology 64 3663-3668

Campos G A Guerrero Z A Rodriacuteguez D A Montes V S 2007 Evaluacioacuten de la

produccioacuten de aacutecido indol aceacutetico de rizobacterias aisladas de un suelo contaminado con

hidrocarburos derivaos del petroacuteleo y su aplicacioacuten en fitoremediacioacuten 2ordm taller Internacional de

Biotecnologiacutea y 2ordm Encuentro Internacional de Energiacuteas Alternativas Pachuca Hidalgo Meacutexico

Di Simine CD JA Sayer amp GM Gadd 1998 Solubilization of zinc phosphate by a strain of

Pseudomonas fluorescens isolated from a forest soil Biol Fertil Soils 28 87-94

Fasim F H Ahmed R Parsons amp GM Gadd 2002 Solubilization of zinc salts by a bacterium

isolated from the air environment of a tannery FEMS Microbiol Lett 213 1-6

Gajewska E amp M Sklodowska 2007 Relations between tocopherol chlorophyll and lipid

peroxides contents in shoots of Ni-treated wheat J Plant Physiol 164 364-366

33

Glick B R 2003 Phytoremediation synergistic use of plants and bacteria to clean up the

environment Biotechnology Advances 21383-393

Huang XD Y El-Alawi DM Penrose BRGlick amp BM Greenberg 2004 A multi-process

phytoremediation system for removal of polycyclic aromatic hydrocarbons from contaminated

soils Environmental Pollution 130 465-476

Kovaacutečik J B Klejdus J Kadukovaacute amp M Bačkor 2008 Physiology of Matricaria chamomilla

exposed to nickel excess Ecotoxicology and Environmental Safety doi 101016jecoenv200712013

Kuumlpper H amp PMH Kroneck 2007 Nickel in the environment and its role in the metabolism of

plants and cyanobacteria En Sigel A H Siegel amp RKO Sigel (eds) Metal Ions in Life

Sciences Vol2 Willey New York pp 31-62

McCutcheon SC Schnoor J L 2003 Phytoremediation trasformation and control of

contaminants Wiley-InterScience

Saravan VS M Madhaiyan amp M Thangaraju 2007 Solubilization of zinc compounds by the

diazotrophic plant growth promoting bacterium Gluconacetobacter diazotrophicus

Chemosphere 66 1794-1798

Sheng XF amp JX Gong 2006 Increased degradation of phenanthrene in soil by

Pseudomonas sp GF3 in the presence of wheat Soil Biology and Biochemstry 38 2587-2592

Sheng XF amp JJ Xia 2006 Imrpovement of rape (Brassica napus) plant growth and cadmium

uptake by cadmium-resistant bacteria Chemosphere 64 1036-1042

Olivares S E1989Paquete de disentildeos experimentales FAUNL Versioacuten 14 Facultad de

Agronomiacutea UANL Mariacuten NL Meacutexico

Ramiacuterez M C 2007 Participacioacuten de rizobacterias solubilizadoras de fosfato en la induccioacuten

del crecimiento y tolerancia a metales pesados en dos especies vegetales Proyecto de

titilacioacuten Laboratorio de Fisiologiacutea Vegetal del Departamento de Botaacutenica en la Escuela

Nacional de Ciencias Bioloacutegicas

Sabry SA HA Ghozlan DM Abou-Zeid 1997 Metal tolerance and antibiotic resistant

paterns of a bacterial population isolated from sea water Journal of Applied Microbiology 82

245-252

34

Tsavkelova EA S Y Klimova TA Cherdyntseva amp AI Netrusov2006 Microbial producers

of plant growth stimulators and their practical use a review Applied Biochemistry and

Microbiology 42117-126

Weisburg W G Barns S M Pelletier DA amp Lane DJ 1991 16 Ribosomal DNA Amplification

for Phulogenetic Study Journal of Bacteriology 131697-703

Wilkins DA 1978 The measurement of tolerance to edaphic factors by means of root growth

New Phytologist 80 623-633

Xu P J Zou Q Meng J Zou W Jiang amp D Liu 2008 Effects of Cd2+ on seedling growth of

garlic (Allium sativum L) and selected physiological and biochemical characters Bioresource

Technology doi 101016jbiortech200711073

Zaidi S Usmami S Singh BR amp Musarrat J 2006 Significancce of Bacillus subtilis strain SJ-

101 as a bioinoculant for concurrent plant grown promotion and nickel accumulation in Brassica

juncea Chemosphere 64 991-997

  • INSTITUTO POLITEacuteCNICO NACIONAL
    • COORDINACION GENERAL DE POSGRADO E INVESTIGACION
      • Evaluacioacuten del crecimiento y la tolerancia que confieren las rizobacterias identificadas solubilizadoras de fosfato inoculadas en las dos especies de pastos ante la presencia de metales pesados
Page 18: INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL COORDINACION GENERAL DE ...sappi.ipn.mx/cgpi/archivos_anexo/20080061_5797.pdfa) Evaluar la producción de auxinas para la promoción del crecimiento

18

351 Evaluacioacuten del crecimiento de C elegans en presencia de Cadmio y la rizobacteria XIII

A continuacioacuten se presentan los resultados del crecimiento de la raiacutez y del brote de las plantas

de C elegans inoculadas con la rizobacteria XIII en presencia de Cadmio a diferentes

concentraciones (Figura 3) donde se observa que en presencia de la rizobacteria XIII se

mantiene el crecimiento en la concentracioacuten de 001mM de Cd mientras que en las

concentraciones de 005 y 01mM de Cd el crecimiento en presencia de la rizobacteria

disminuye

0

1

2

3

4

5

6

7

8

Test

igo

Bac

teria

XIII

Cd

001

mM

Bac

teria

+ C

d0

01m

M

Cd

005

M

Bac

teria

+ C

d0

05m

M

Cd

01m

M

Bac

teria

+ C

d0

1mM

Experimentos

Long

itud

(cm

)

Longitud radical Longitud del brote Figura 3 Efecto de la presencia de Cd en la longitud del brote y la longitud radical de las

plantas de Cyperus elegans inoculadas con la rizobacteria XIII solubilizadora de fosfato

352 Evaluacioacuten del crecimiento de C elegans en presencia de Zinc y la rizobacteria XIII Se presentan a continuacioacuten los resultados del crecimiento de la raiacutez y del brote de las plantas

de C elegans inoculadas con la rizobacteria XIII en presencia de Zinc a diferentes

concentraciones (Figura 4) observaacutendose que en presencia de la rizobacteria XIII se mantiene

el crecimiento en la concentracioacuten de 4mM de Zn mientras que a la concentracioacuten de 5mM de

Zn el crecimiento del brote se ve favorecido en presencia de la rizobacteria XIII

19

0

1

2

3

4

5

6

7

8

Test

igo

Bac

teria

XIII

Zn 3

mM

Bac

teria

+Zn

3m

M

Zn 4

mM

Bac

teria

+Zn

4m

M

Zn 5

mM

Bac

teria

+Zn

5m

M

Experimentos

Long

itud

(cm

)

Longitud radical Longitud del brote

Figura 4 Efecto de la presencia de Zn en la longitud del brote y la longitud radical de las

plantas de Cyperus elegans inoculadas con la rizobacteria XIII solubilizadora de fosfato

353 Evaluacioacuten del crecimiento de C elegans en presencia de Niquel y la rizobacteria XIII

Se presentan a continuacioacuten los resultados del crecimiento obtenidos de la raiacutez y del brote de

las plantas de C elegans inoculadas con la rizobacteria XIII en presencia de Niquel a diferentes

concentraciones (Figura 5) teniendo como resultado un efecto maacutes toacutexico en presencia de

este metal ya que solo se tolero una concentracioacuten observaacutendose que se mantiene el

crecimiento en la concentracioacuten de 01mM de Niquel en la parte del brote

0

1

2

3

4

5

6

7

8

Testigo Bacteria XIII Ni 01mM Bacteria + Ni 01mM

Experimentos

Long

itud

(cm

)

Longitud radical Longitud del brote

Figura 5 Efecto de la presencia de Ni en la longitud del brote y la longitud radical de las

plantas de Cyperus elegans inoculadas con la rizobacteria XIII solubilizadora de fosfato

20

354 Determinacioacuten de la tolerancia a Cd Ni y Zn de C elegans en presencia de la rizobacteria XIII Una vez obtenidos los valores de la longitud del brote y la longitud radical se determinaron los

iacutendices de tolerancia y los de crecimiento los cuales se muestran en las siguientes tablas

(Tablas 13 y 14)

Tabla 13 Iacutendices de tolerancia a Cd Zn y Ni de Cyperus elegans IT

Experimento L Longitud radical ongitud del brote Bioensayo con Cd

001mM T 1772 0701 005mM T 056 0464 01mM T 0414 0275 001mM + B T 1636 0692 005mM + B T 0509 0392 01mM + B T 0208 0212 001mM TB 0726 0549 005mM TB 0229 0363 01mM TB 0169 0216 001mM + B TB 067 0542 005mM + B TB 0208 0307 01mM + B TB 0085 0166

Bioensayo con Ni 01mM T 1158 0698 05mM T 0 0 1mM T 0 0 01mM + B T 0841 0702 05mM + B T 0 0 1mM + B T 0 0 01mM TB 0474 0547 05mM TB 0 0 1mM TB 0 0 01mM + B TB 0344 055 05mM + B TB 0 0 1mM + B TB 0 0

Bioensayo con Zn 3mM T 1458 0868 4mM T 0591 0503 5mM T 0601 034 3mM + B T 1008 0779 4mM + B T 0449 0477 5mM + B T 0512 0369 3mM + B TB 0597 068 4mM + B TB 0242 0394 5mM + B TB 0246 0266 3mM + B TB 0413 0611 4mM + B TB 0184 0374 5mM + B TB 021 0289

Donde T = Testigo B = rizobacteria XIII TB = Testigo + rizobacteria XIII

21

Tabla 14 Porcentajes de crecimiento en presencia de Cd Zn y Ni de las plantas de Cyperus

elegans

Crecimiento Experimento L Longitud radical ongitud del brote

Bioensayo con Cd 001mM T 1772 701 005mM T 56 464 01mM T 414 275 001mM + B T 1636 692 005mM + B T 509 392 01mM + B T 208 212 001mM TB 726 549 005mM TB 229 363 01mM TB 169 216 001mM + B TB 67 542 005mM + B TB 208 307 01mM + B TB 85 166

Bioensayo con Ni 01mM T 1158 698 05mM T 0 0 1mM T 0 0 01mM + B T 841 702 05mM + B T 0 0 1mM + B T 0 0 01mM TB 474 547 05mM TB 0 0 1mM TB 0 0 01mM + B TB 344 55 05mM + B TB 0 0 1mM + B TB 0 0

Bioensayo con Zn 3mM T 1458 868 4mM T 591 503 5mM T 601 34 3mM + B T 1008 779 4mM + B T 449 477 5mM + B T 512 369 3mM + B TB 597 68 4mM + B TB 242 394 5mM + B TB 246 266 3mM + B TB 413 611 4mM + B TB 284 374 5mM + B TB 21 289

Donde T = Testigo B = rizobacteria XIII TB = Testgio + rizobacteria XIII

22

6 DISCUSIOacuteN DE RESULTADOS 61 Presencia de rizobacterias productoras de AIA en el crecimiento de Cynodon dactylon L La seleccioacuten de las cepas de rizobacterias aisladas del suelo contaminado con hidrocarburos

derivados del petroacuteleo se dio en funcioacuten de la cantidad de aacutecido indol aceacutetico producido que

estuvo relacionado con la concentracioacuten de triptofano en el medio de cultivo que es el

precursor de dicha fitohormona En condiciones del crecimiento de las rizobacterias en caldo

nutritivo la produccioacuten de AIA fue mayor en la rizobacteria III (3549 microg mL) seguido de la

rizobacteria II (3374 microg mL) y la rizobacteria I (2959 microg mL)

En los bioensayos de C dactylon L con las tres cepas en general el incremento en el

crecimiento de las plantas no fue mayor al de las plantas sin bacteria no obstante esto el

incremento en el crecimiento radical fue mayor en las plantas inoculadas con la rizobacteria II y

el crecimiento foliar se dio en mayor proporcioacuten bajo la presencia de la rizobacteria I

En esta comparacioacuten del crecimiento promovido por las cepas productoras de AIA la

rizobacteria III no presento un efecto promontorio del desarrollo en esta especie no obstante la

que produjo mas AIA in vitro En este ultimo punto cabe mencionar que en este caso no se

tuvo la adicioacuten de triptofano en el medio

611 Presencia de rizobacterias productoras de AIA y triptofano en el crecimiento de Cynodon dactylon L

En los bioensayos de C dactylon L con la adicioacuten de triptofano se mostroacute que la especie en

presencia del aminoaacutecido en cuanto al crecimiento radical no mostroacute un desarrollo mayor en las

plantas en la concentracioacuten de 2 y 5 mgL con respecto a las plantas sin triptofano no obstante

la respuesta en algunas de las plantas de dichos tratamientos en los ensayos con las

rizobacterias II y III si mostraron un incremento en la longitud radical esto pudo deberse a la

respuesta intriacutenseca de las especies de acuerdo con la seleccioacuten de las semillas empleadas

que de cualquier manera el tamantildeo radical alcanzado no fue significativo con respecto a las

plantas testigo

El crecimiento foliar de las plantas de C dactylon L bajo la presencia de triptofano a las

concentraciones de 2 y 5mg L tambieacuten no resulto mayor a las plantas sin triptofano La

inoculacioacuten de las semillas con las rizobacterias I II y III y la adicioacuten de triptofano en los

bioensayos dio como resultado que la presencia de triptofano como precursor de AIA diera

como respuesta un incremento en el crecimiento radical de las plantas inoculadas con la

rizobacteria III con la concentracioacuten de triptofano 5mg L y con la rizobacteria II con triptofano a

las concentraciones de 2 y 5mgL En cuanto al crecimiento foliar este se promovioacute bajo la

presencia de la rizobacteria III y la rizobacteria II tambieacuten con la concentracioacuten de triptofano de

5mg L

Ambos casos coinciden con la promocioacuten del crecimiento radical y foliar por las rizobacterias I

y II que se potencioacute con la presencia de triptofano a la concentracioacuten de 5mgL no obstante

23

que la respuesta con la rizobacteria III no fue evidente con su sola presencia el incremento en

la longitud radical y foliar fue mucho mayor que las plantas testigo cuando la concentracioacuten de

triptofano en el medio fue de 5mgL lo que favorecioacute la siacutentesis del AIA y que trajo como

consecuencia el incremento en el crecimiento de las plantas Tsavkelova et al (2005)

mencionan que este tipo de auxinas ademaacutes de estimular el crecimiento vegetal tambieacuten

estimulan el desarrollo de las poblaciones microbianas

De acuerdo con Baranzani et al (1999) el triptofano puede ser considerado como un inhibidor

del desarrollo vegetal si este se encuentra en altas concentraciones es por ello que la

respuesta ante las concentraciones de 2 y 5mgL para la planta inhibieron el desarrollo de C

dactylon L lo que se corrobora con el porcentaje de clorosis medido en las plantas sometidas

a estos tratamientos 5190 para la concentracioacuten de 2mgL y de 5204 para la

concentracioacuten de 5mgL de triptofano

612 Presencia de rizobacterias productoras de AIA y fenantreno en el crecimiento de Cynodon dactylon L

La presencia de fenantreno sobre las plantas de C dactylon L mostroacute que el crecimiento

radical de eacutestas no disminuyoacute a las concentraciones de 100 y 200mgL mientras que el

desarrollo foliar si se vio alterado en ambas concentraciones del contaminante lo que se

corroboroacute con los porcentajes medidos de clorosis 4519 en la concentracioacuten de 100mg L y

de 5985 en la de 200 mg L de fenantreno

Se ha mencionado que en algunas especies la presencia de fenantreno se ha considerado

como un anaacutelogo de algunas fitohormonas por su estructura en especial de giberelinas en

este caso de C dactylon L este mantenimiento del desarrollo radical pudiera estar

relacionado con este reconocimiento de la estructura quiacutemica del contaminante para dar dicha

respuesta de crecimiento ante la presencia de eacuteste

La inoculacioacuten de las rizobacterias tolerantes a fenantreno y la presencia del contaminante en

dos concentraciones mostroacute que las rizobacterias I y III promovieron el crecimiento radical de

esta especie bajo las dos concentraciones de fenantreno con una diferencia entre ellas muy

poco significativa mientras que el crecimiento radical de las plantas inoculadas con la

rizobacteria II a las dos concentraciones de fenantreno de manera muy significativa

comparada con las plantas testigo no asiacute el crecimiento foliar con esta rizobacteria fue mayor

comparado con la respuesta dada con las rizobacterias I y III pero menor a las plantas testigo

De lo anterior la presencia de las rizobacterias I II y III promovieron el crecimiento de las

plantas de C dactylon L y la tolerancia de estas a fenantreno lo que podriacutea estar asociado con

un efecto sineacutergico entre la planta y las bacterias (Sheng amp Gong 2006 Glick 2003) que

favoreciera su desarrollo ante la presencia del contaminante y aunque no se haya evaluado

quizaacute tambieacuten el favorecer la degradacioacuten de eacuteste en el medio (Huang et al 2004)

24

62 Presencia de la rizobacteria XIII sobre el crecimiento de C elegans La eleccioacuten de esta rizobacteria solubilizadora de fosfatos que se empleo para la inoculacioacuten de

semillas de C elegans y su bioensayo mostroacute que esta cepa promovioacute el crecimiento tanto

radical como foliar de las plantas Lo que evidencioacute la relacioacuten sineacutergica entre esta bacteria y la

especie vegetal considerada para estos bioensayos cabe mencionar tambieacuten que esta especie

proviene de un suelo contaminado con hidrocarburos derivados del petroacuteleo

621 Presencia de la rizobacteria XIII sobre el crecimiento de C elegans expuesta a Cadmio

El cadmio (Cd) es considerado un metal pesado que se libera al ambiente como resultado de

una gran variedad de actividades antropoceacutentricas No obstante que no es un elemento

esencial para las plantas este metal se absorbe por las raiacuteces y se transloca a las hojas en

muchas especies Por lo que altas concentraciones de eacuteste ocasionan toxicidad en las plantas

Generalmente causa dantildeos en las hojas produciendo clorosis y enrollamiento de las mismas

asiacute como tambieacuten una disminucioacuten en el crecimiento de las raiacuteces y el brote (Xu et al 2008)

La respuesta de C elegans ante la presencia de cadmio resultoacute muy poco tolerante a las

concentraciones de Cd empleadas en este caso el efecto fue inhibitorio a medida que se

incremento la concentracioacuten del metal con respecto a las plantas testigo sin metal

La presencia de la rizobacteria XIII sobre el crecimiento de las plantas de C elegans y cadmio

mostraron que esta cepa tolerante a las concentraciones de Cd probadas no mostroacute una

diferencia significativa tanto del crecimiento radical como del brote de las plantas con y sin

cadmio esto es que no hay un efecto promotor o protector aparente de esta cepa a la planta

ante la presencia del metal caso que no es comparable con otros que se reportan en la

literatura donde algunas bacterias promueven el crecimiento en otras especies vegetales como

Brassica juncea L y Brassica napus ante la presencia de cadmio (Sheng amp Xia 2006 Belimov

et al 2005)

622 Presencia de la rizobacteria XIII sobre el crecimiento de C elegans expuesta a

Zinc El Zinc es considerado como un micronutriente esencial para el crecimiento de las plantas ya

que es un constituyente vital de varias enzimas metaboacutelicas y su baja movilidad al translocarse

dentro de ellas sugiere la necesidad de este como una fuente constante de zinc para el oacuteptimo

desarrollo de las mismas (Saravan et al 2007)

El zinc se adiciona a las plantas a traveacutes de fertilizantes como sulfato de zinc que en los suelos

puede transformarse a formas insolubles dependiendo de las condiciones edaacuteficas de los

mismos Por ello se menciona que la solubilizacioacuten del zinc por microorganismos es un

proceso de suma importancia para el aporte a las plantas de este micronutriente (Di Simine et

al 1998 Fasim et al 2002)

25

La respuesta de C elegans ante la presencia de zinc mostroacute que tambieacuten en este caso al igual

que con cadmio el crecimiento tanto radical como foliar disminuyoacute a medida que se incrementoacute

la concentracioacuten de zinc en los bioensayos

Por lo que esta especie vegetal tampoco tolera estas concentraciones de zinc en el medio lo

que evidencia que un exceso del micronutriente ocasiona dantildeos en el desarrollo de eacutesta

Aquiacute tambieacuten la presencia de la rizobacteria XIII no causa un incremento en el desarrollo de

las plantas de C elegans expuestas a zinc ya que el crecimiento radical y foliar en general no

es diferente en forma significativa al obtenido por las plantas expuestas a zinc a las

concentraciones probadas de 3 4 y 5mM concentraciones a las que la rizobacteria XIII es

tolerante

Aquiacute se presenta al igual que con cadmio el mantenimiento en el crecimiento de las plantas de

C elegans atenuando el efecto de las concentraciones de ambos mentales a las cuales fueron

expuestas

623 Presencia de la rizobacteria XIII sobre el crecimiento de C elegans expuesta a Niquel

El niquel tambieacuten es considerado como un micronutriente esencial aunque hay quienes lo

consideran como un ultramicronutriente que se encuentra como centro activo de la ureasa y

como cofactor de una isoforma de una superoxido dismutasa (Kuumlpper amp Kroneck 2007) Dado

su muy bajo contenido de este metal en plantas la deficiencia de eacuteste es rara comparada con

el exceso causado por su presencia en suelos contaminados por metales pesados producto de

la actividad industrial

El exceso de niquel en el ambiente ocasiona un decremento en el contenido de clorofila

(Gajewska amp Sklodowska 2007) y en el crecimiento de las plantas (Boominanthan amp Doran

2002 Kovaacutečik et al 2008)

En C elegans de las concentraciones probadas de este metal el crecimiento solamente se dio

en la concentracioacuten mas baja la de 01mM las otras concentraciones seleccionadas para las

pruebas que mostraron ser las que toleroacute la rizobacteria XIII no fueron adecuadas para la

planta auacuten con la presencia de la rizobacteria De estos resultados se tiene que C elegans a

la uacutenica concentracioacuten en la que dio respuesta no presentoacute una inhibicioacuten del crecimiento

radical mientras que el crecimiento del brote si fue menor comparado con las plantas testigo

La presencia de la rizobacteria XIII no mostroacute un efecto de promocioacuten del crecimiento radical en

el experimento con 001mM de niquel comparado con el experimento de niacutequel solo y tambieacuten

no significativo en el crecimiento del brote con la presencia de la rizobacteria La concentracioacuten

de niacutequel probada aquiacute para C elegans y la inoculacioacuten de sus semillas con la rizobacteria XIII

no evidencioacute una promocioacuten de crecimiento notable quizaacute al igual que los otros dos metales

manteniendo el desarrollo de las plantas pero no su incremento como sucedioacute en lo reportado

por Burd et al (1998) con Brassica campestris y Lycopersicon esculentum y la bacteria

Kluyvera ascorbata y por Zaidi et al (2006) con Brassica juncea y la bacteria Bacillus subtilis

cepa SJ-101

26

7 CONCLUSIONES

Las rizobacterias I II y III productoras de AIA y tolerantes a fenantreno promovieron el

crecimiento radical y foliar de las plantas de Cynodon dactylon L en particular al crecer en

presencia de triptofano a la concentracioacuten de 5mgL e inoculadas con las rizobacterias I II y III

se promovioacute el crecimiento de eacutesta gramiacutenea

En el caso de la rizobacteria XIII solubilizadora de fosfato y tolerante a cadmio niacutequel y zinc

eacutesta promovioacute el crecimiento radical y foliar de las plantas de Cyperus elegans

Las plantas de Cyperus elegans crecidas en presencia de los metales cadmio niquel y zinc e

inoculadas con la rizobacteria XIII no mostraron una promocioacuten significativa del crecimiento de

eacutesta cyperaacutecea lo que sugiere que la respuesta ante la presencia de los metales estaacute

relacionada estrechamente tanto con la dosis y el tiempo de exposicioacuten de las plantas a los

contaminantes asiacute como con la tolerancia intriacutenseca de las especies vegetales

Finalmente la presencia de las rizobacterias I II y III promovieron el crecimiento de las plantas

de Cynodon dactylon L y la tolerancia de estas a fenantreno y para el caso de la presencia de

las rizobacteria XIII se mantuvo el crecimiento de las plantas de Cyperus elegans y la tolerancia

de eacutestas a los metales pesados probados lo que podriacutea estar asociado con un efecto sineacutergico

entre las plantas y la bacterias ante la presencia de los contaminantes

27

8 METAS El siguiente cronograma de avances muestra los avances reales alcanzados para cada meta durante el periacuteodo establecido que se reporta 81 CALENDARIO DE ACTIVIDADES (valoracioacuten de metas y su duracioacuten)

Programacioacuten de Actividades de Investigacioacuten Enero - Diciembre 2008

Nuacutemero de meta

Valor de cada

meta

Descripcioacuten de las actividades para cada meta

Ener

o

Febr

ero

Mar

zo

Abr

il

May

o

Juni

o

Julio

Ago

sto

Sept

iem

bre

Oct

ubre

Nov

iem

bre

Dic

iem

bre

1

15

Mantenimiento de las cepas bacterianas aisladas su identificacioacuten molecular y determinacioacuten de su tolerancia a metales pesados y a un contaminante orgaacutenico

X

X

X

2

15

Evaluacioacuten de la produccioacuten de aacutecido indol aceacutetico asiacute como tambieacuten su capacidad de solubilizacioacuten de fosfato inorgaacutenico de las cepas bacterianas seleccionadas

X

X

X

3

30

Evaluacioacuten del crecimiento y la tolerancia que confieren las rizobacterias identificadas productoras de auxinas inoculadas en las dos especies de pastos ante la presencia de un hidrocarburo policiacuteclico aromaacutetico como el fenantreno

X

X

X

X

X

4

30

Evaluacioacuten del crecimiento y la tolerancia que confieren las rizobacterias identificadas solubilizadoras de fosfato inoculadas en las dos especies de pastos ante la presencia de metales pesados

X

X

X

X

X

5

10

Anaacutelisis y comparacioacuten de los resultados obtenidos y concluir con estos bioensayos si la inoculacioacuten con este tipo de rizobacterias promotoras de crecimiento vegetal confirieron proteccioacuten a las especies de pastos seleccionadas y si son recomendables para su posible aplicacioacuten en procesos de fitoremediacioacuten

X

X

X

Porcentaje total de avance en el periacuteodo reportado Enero ndash Diciembre del 2008 100

9 IMPACTO DE LA INVESTIGACIOacuteN DESARROLLADA

Los resultados obtenidos en esta investigacioacuten a nivel baacutesico continuacutean siendo importantes para

el conocimiento del manejo de especies silvestres endeacutemicas como herramientas para la remocioacuten

de contaminantes orgaacutenicos seguacuten su potencial

Esta etapa de la investigacioacuten (periacuteodo 2008) se realizoacute ahora la investigacioacuten con enfoque entre

la relacioacuten planta-microorganismo que de manera muy clara y concreta evidencioacute la importancia de

estos manejos en su conjunto para ayudar a favorecer el crecimiento y la tolerancia de las

especies vegetales ante la presencia de contaminantes sean inorgaacutenicos u orgaacutenicos Se continuacutea

con el anaacutelisis de los resultados obtenidos de esta etapa para complementar la informacioacuten

obtenida y continuar con el anaacutelisis de un mayor espectro de especies vegetales y de la naturaleza

de las rizobacterias que se asocien a eacutestas que permitan el conocimiento de mecanismos baacutesicos

asociados con la fitoremediacioacuten y las respuestas fisioloacutegicas de las plantas ante los

contaminantes La caracterizacioacuten o aislamiento de este grupo de rizobacterias representa una

ventaja considerable en los procesos de remocioacuten de contaminantes inorgaacutenicos debido al doble

papel que estariacutean desempentildeando como promotoras de crecimiento vegetal e induciendo la

tolerancia a metales pesados en este tipo de especies

2910 FORMACIOacuteN DE RECURSOS HUMANOS Y SUBPRODUCTOS OBTENIDOS DEL PROYECTO DE INVESTIGACIOacuteN Se anota a continuacioacuten la relacioacuten de los subproductos obtenidos del Proyecto de Investigacioacuten

durante el periacuteodo de Enero-Diciembre 2008

Clave del subproducto Descripcioacuten Documento que avala

22 Formacioacuten de Recursos Humanos

23 Servicio Social Alumnos dentro del Programa PROGRAMAS DE EDUCACION PARA LA ENCB Nuacutemero de Registro de Servicio Social 02 690a 8668 y dentro del Proyecto de Investigacioacuten ldquoEstudio de rizobacterias promotoras del crecimiento vegetal y su participacioacuten como fitoprotectoras en presencia de contaminantes orgaacutenicos e inorgaacutenicosrdquo alumnas Labra Cardoacuten Daniela Ramiacuterez Meacutendez Cinthya

Rojas Contreras Adriana

Constancia de Asesoriacutea de

Servicio Social emitida por el

Jefe del Departamento de

Servicio Social y Prestaciones

del IPN

De la alumna Labra Cardoacuten Daniela cuyo Tiacutetulo de la Tesis es ldquoDeterminacioacuten del efecto de la presencia de bacterias promotoras del crecimiento vegetal sobre el desarrollo de dos especies de cyperaacuteceas y la tolerancia de estas a metales pesadosrdquo

Registro de Tesis de la alumna

24Tesis Profesional

De la alumna Rojas Contreras Adriana cuyo Tiacutetulo de la Tesis es ldquoPromocioacuten del crecimiento vegetal de dos especies de cyperaacuteceas por rizobacterias productoras de fitohormonas e induccioacuten de tolerancia a hidrocarburos aromaacuteticos policiacuteclicos (PAHrsquos) un posible mecanismo asociado para la fitoremediacioacutenrdquo

Registro de Tesis de la alumna

30

Clave del subproducto Descripcioacuten Documento que avala

3 Difusioacuten de la Investigacioacuten

-Rojas-Contreras A Guerrero-Zuacutentildeiga LA Rodriacuteguez- Dorantes A Fito-tolerancia a fenantreno en presencia de triptofano 3deg Congreso de Ecotoxicologiacutea y Quiacutemica Ambiental (AMEQA) Facultad de Ciencias UNAM Meacutexico DF Abril 2008

-Labra-Cardoacuten D Guerrero-Zuacutentildeiga LA Rodriacuteguez-Dorantes Evaluacioacuten de la fito-tolerancia de dos especies a metales pesados 3deg Congreso de Ecotoxicologiacutea y Quiacutemica Ambiental (AMEQA) Facultad de Ciencias UNAM Meacutexico DF Abril 2008

Resumen de la memoria y constancia

de participacioacuten

Nacional

-Campos Gutieacuterrez Adriana Rodriacuteguez Dorantes Angeacutelica Guerrero Zuacutentildeiga Angeacutelica y Montes Villafaacuten Silvano Efecto de la produccion de acido indolacetico de tres rizobacterias aisladas de un suelo contaminado con hidrocarburos derivados del petroacuteleo sobre la germinacioacuten de Lens esculenta XXXVI Congreso Nacional de Microbiologiacutea Morelia Michoacaacuten Junio 2008

-Labra Cardoacuten Daniela Guerrero Zuacutentildeiga Angeacutelica Rodriacuteguez Dorantes Angeacutelica y Montes Villafaacuten Silvano Evaluacioacuten de la tolerancia a metales pesados de Cyperus elegans inoculada con una rizobacteria solubilizadora de fosfato XXXVI Congreso Nacional de Microbiologiacutea Morelia Michoacaacuten Junio 2008

-Rojas Contreras Adriana Guerrero Zuacutentildeiga Angeacutelica Rodriacuteguez Dorantes Angeacutelica y Montes Villafaacuten Silvano Evaluacioacuten del crecimiento y la tolerancia a fenantreno de plantas de Cynodon dactylon inoculadas con tres rizobacterias aisladas de un suelo contaminado con hidrocarburos derivados del petroacuteleo XXXVI Congreso Nacional de Microbiologiacutea Morelia Michoacaacuten Junio 2008

Resumen de la memoria y constancia

de participacioacuten

Internacional

-Rodriacuteguez-Dorantes Angeacutelica Labra-Cardoacuten Daniela Guerrero-Zuacutentildeiga Angeacutelica Montes-Villafaacuten Silvano Growth response and tolerance to heavy metals of two swamp species inoculated with a plant

growth-promoting rhizobacteria Third International Meeting on Environmental

Carta de aceptacioacuten

y constancia de participacioacuten

31

Biotechnology and Engineering Palma de Mallorca Espantildea Septiembre del 2008

-Guerrero-Zuacutentildeiga A Rojas-Contreras A Rodriacuteguez-Dorantes A Montes-Villafaacuten S Efect of two phytohormone producer rhizobacteria on the bermuda grass growth response and tolerance to phenanthrene Third International Meeting on Environmental Biotechnology and Engineering Palma de Mallorca Espantildea Septiembre del 2008

32

11 Bibliografiacutea consultada Abou-Shanab RA Ghozlan H Ghanem K amp Noawad H 2005 Behavior of bacterial

populations isolated from rhizosphere of Diplachne fusca dominant in industrial sites World

Journal of Microbiology amp Biotechnology 21 1095-1101

Almerich A L 2008 Introduccioacuten a las cespitosas 2008 Disponible en

httpwwwnavarromontescommanualaspxman=22

Baath E 1989 Effects of heavy metals in soil on microbial processes and population Water Air

Soil Pollut 47 375-379

Baranzani O amp JI Friedman1999 Is IAA the major root growth factor secreted from plant

growth-mediating bacteria Journal of Chemical Ecology 252397-2406

Belimov AA N Hontzeas VISafronova SV Demchinskaya G Piluzza S Bullitta amp BR

Glick 2005 Cadmiumndashtolerant plant growth-promoting bacteria associated with the roots of

Indian mustard (Brassica juncea L Czern) Soil Biology and Biochemistry 37 241-250

Boominathan R amp PM Doran 2002 Ni-induced oxidative stress in roots of the Ni

hyperaccumulator Allisum bertolonii New Phytol 156 205-215

Burd GI DG Dixon amp BR Glick 1998 A plant growth-promoting bacterium that decreases

nickel toxicity in seedlings Applied and Environmental Microbiology 64 3663-3668

Campos G A Guerrero Z A Rodriacuteguez D A Montes V S 2007 Evaluacioacuten de la

produccioacuten de aacutecido indol aceacutetico de rizobacterias aisladas de un suelo contaminado con

hidrocarburos derivaos del petroacuteleo y su aplicacioacuten en fitoremediacioacuten 2ordm taller Internacional de

Biotecnologiacutea y 2ordm Encuentro Internacional de Energiacuteas Alternativas Pachuca Hidalgo Meacutexico

Di Simine CD JA Sayer amp GM Gadd 1998 Solubilization of zinc phosphate by a strain of

Pseudomonas fluorescens isolated from a forest soil Biol Fertil Soils 28 87-94

Fasim F H Ahmed R Parsons amp GM Gadd 2002 Solubilization of zinc salts by a bacterium

isolated from the air environment of a tannery FEMS Microbiol Lett 213 1-6

Gajewska E amp M Sklodowska 2007 Relations between tocopherol chlorophyll and lipid

peroxides contents in shoots of Ni-treated wheat J Plant Physiol 164 364-366

33

Glick B R 2003 Phytoremediation synergistic use of plants and bacteria to clean up the

environment Biotechnology Advances 21383-393

Huang XD Y El-Alawi DM Penrose BRGlick amp BM Greenberg 2004 A multi-process

phytoremediation system for removal of polycyclic aromatic hydrocarbons from contaminated

soils Environmental Pollution 130 465-476

Kovaacutečik J B Klejdus J Kadukovaacute amp M Bačkor 2008 Physiology of Matricaria chamomilla

exposed to nickel excess Ecotoxicology and Environmental Safety doi 101016jecoenv200712013

Kuumlpper H amp PMH Kroneck 2007 Nickel in the environment and its role in the metabolism of

plants and cyanobacteria En Sigel A H Siegel amp RKO Sigel (eds) Metal Ions in Life

Sciences Vol2 Willey New York pp 31-62

McCutcheon SC Schnoor J L 2003 Phytoremediation trasformation and control of

contaminants Wiley-InterScience

Saravan VS M Madhaiyan amp M Thangaraju 2007 Solubilization of zinc compounds by the

diazotrophic plant growth promoting bacterium Gluconacetobacter diazotrophicus

Chemosphere 66 1794-1798

Sheng XF amp JX Gong 2006 Increased degradation of phenanthrene in soil by

Pseudomonas sp GF3 in the presence of wheat Soil Biology and Biochemstry 38 2587-2592

Sheng XF amp JJ Xia 2006 Imrpovement of rape (Brassica napus) plant growth and cadmium

uptake by cadmium-resistant bacteria Chemosphere 64 1036-1042

Olivares S E1989Paquete de disentildeos experimentales FAUNL Versioacuten 14 Facultad de

Agronomiacutea UANL Mariacuten NL Meacutexico

Ramiacuterez M C 2007 Participacioacuten de rizobacterias solubilizadoras de fosfato en la induccioacuten

del crecimiento y tolerancia a metales pesados en dos especies vegetales Proyecto de

titilacioacuten Laboratorio de Fisiologiacutea Vegetal del Departamento de Botaacutenica en la Escuela

Nacional de Ciencias Bioloacutegicas

Sabry SA HA Ghozlan DM Abou-Zeid 1997 Metal tolerance and antibiotic resistant

paterns of a bacterial population isolated from sea water Journal of Applied Microbiology 82

245-252

34

Tsavkelova EA S Y Klimova TA Cherdyntseva amp AI Netrusov2006 Microbial producers

of plant growth stimulators and their practical use a review Applied Biochemistry and

Microbiology 42117-126

Weisburg W G Barns S M Pelletier DA amp Lane DJ 1991 16 Ribosomal DNA Amplification

for Phulogenetic Study Journal of Bacteriology 131697-703

Wilkins DA 1978 The measurement of tolerance to edaphic factors by means of root growth

New Phytologist 80 623-633

Xu P J Zou Q Meng J Zou W Jiang amp D Liu 2008 Effects of Cd2+ on seedling growth of

garlic (Allium sativum L) and selected physiological and biochemical characters Bioresource

Technology doi 101016jbiortech200711073

Zaidi S Usmami S Singh BR amp Musarrat J 2006 Significancce of Bacillus subtilis strain SJ-

101 as a bioinoculant for concurrent plant grown promotion and nickel accumulation in Brassica

juncea Chemosphere 64 991-997

  • INSTITUTO POLITEacuteCNICO NACIONAL
    • COORDINACION GENERAL DE POSGRADO E INVESTIGACION
      • Evaluacioacuten del crecimiento y la tolerancia que confieren las rizobacterias identificadas solubilizadoras de fosfato inoculadas en las dos especies de pastos ante la presencia de metales pesados
Page 19: INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL COORDINACION GENERAL DE ...sappi.ipn.mx/cgpi/archivos_anexo/20080061_5797.pdfa) Evaluar la producción de auxinas para la promoción del crecimiento

19

0

1

2

3

4

5

6

7

8

Test

igo

Bac

teria

XIII

Zn 3

mM

Bac

teria

+Zn

3m

M

Zn 4

mM

Bac

teria

+Zn

4m

M

Zn 5

mM

Bac

teria

+Zn

5m

M

Experimentos

Long

itud

(cm

)

Longitud radical Longitud del brote

Figura 4 Efecto de la presencia de Zn en la longitud del brote y la longitud radical de las

plantas de Cyperus elegans inoculadas con la rizobacteria XIII solubilizadora de fosfato

353 Evaluacioacuten del crecimiento de C elegans en presencia de Niquel y la rizobacteria XIII

Se presentan a continuacioacuten los resultados del crecimiento obtenidos de la raiacutez y del brote de

las plantas de C elegans inoculadas con la rizobacteria XIII en presencia de Niquel a diferentes

concentraciones (Figura 5) teniendo como resultado un efecto maacutes toacutexico en presencia de

este metal ya que solo se tolero una concentracioacuten observaacutendose que se mantiene el

crecimiento en la concentracioacuten de 01mM de Niquel en la parte del brote

0

1

2

3

4

5

6

7

8

Testigo Bacteria XIII Ni 01mM Bacteria + Ni 01mM

Experimentos

Long

itud

(cm

)

Longitud radical Longitud del brote

Figura 5 Efecto de la presencia de Ni en la longitud del brote y la longitud radical de las

plantas de Cyperus elegans inoculadas con la rizobacteria XIII solubilizadora de fosfato

20

354 Determinacioacuten de la tolerancia a Cd Ni y Zn de C elegans en presencia de la rizobacteria XIII Una vez obtenidos los valores de la longitud del brote y la longitud radical se determinaron los

iacutendices de tolerancia y los de crecimiento los cuales se muestran en las siguientes tablas

(Tablas 13 y 14)

Tabla 13 Iacutendices de tolerancia a Cd Zn y Ni de Cyperus elegans IT

Experimento L Longitud radical ongitud del brote Bioensayo con Cd

001mM T 1772 0701 005mM T 056 0464 01mM T 0414 0275 001mM + B T 1636 0692 005mM + B T 0509 0392 01mM + B T 0208 0212 001mM TB 0726 0549 005mM TB 0229 0363 01mM TB 0169 0216 001mM + B TB 067 0542 005mM + B TB 0208 0307 01mM + B TB 0085 0166

Bioensayo con Ni 01mM T 1158 0698 05mM T 0 0 1mM T 0 0 01mM + B T 0841 0702 05mM + B T 0 0 1mM + B T 0 0 01mM TB 0474 0547 05mM TB 0 0 1mM TB 0 0 01mM + B TB 0344 055 05mM + B TB 0 0 1mM + B TB 0 0

Bioensayo con Zn 3mM T 1458 0868 4mM T 0591 0503 5mM T 0601 034 3mM + B T 1008 0779 4mM + B T 0449 0477 5mM + B T 0512 0369 3mM + B TB 0597 068 4mM + B TB 0242 0394 5mM + B TB 0246 0266 3mM + B TB 0413 0611 4mM + B TB 0184 0374 5mM + B TB 021 0289

Donde T = Testigo B = rizobacteria XIII TB = Testigo + rizobacteria XIII

21

Tabla 14 Porcentajes de crecimiento en presencia de Cd Zn y Ni de las plantas de Cyperus

elegans

Crecimiento Experimento L Longitud radical ongitud del brote

Bioensayo con Cd 001mM T 1772 701 005mM T 56 464 01mM T 414 275 001mM + B T 1636 692 005mM + B T 509 392 01mM + B T 208 212 001mM TB 726 549 005mM TB 229 363 01mM TB 169 216 001mM + B TB 67 542 005mM + B TB 208 307 01mM + B TB 85 166

Bioensayo con Ni 01mM T 1158 698 05mM T 0 0 1mM T 0 0 01mM + B T 841 702 05mM + B T 0 0 1mM + B T 0 0 01mM TB 474 547 05mM TB 0 0 1mM TB 0 0 01mM + B TB 344 55 05mM + B TB 0 0 1mM + B TB 0 0

Bioensayo con Zn 3mM T 1458 868 4mM T 591 503 5mM T 601 34 3mM + B T 1008 779 4mM + B T 449 477 5mM + B T 512 369 3mM + B TB 597 68 4mM + B TB 242 394 5mM + B TB 246 266 3mM + B TB 413 611 4mM + B TB 284 374 5mM + B TB 21 289

Donde T = Testigo B = rizobacteria XIII TB = Testgio + rizobacteria XIII

22

6 DISCUSIOacuteN DE RESULTADOS 61 Presencia de rizobacterias productoras de AIA en el crecimiento de Cynodon dactylon L La seleccioacuten de las cepas de rizobacterias aisladas del suelo contaminado con hidrocarburos

derivados del petroacuteleo se dio en funcioacuten de la cantidad de aacutecido indol aceacutetico producido que

estuvo relacionado con la concentracioacuten de triptofano en el medio de cultivo que es el

precursor de dicha fitohormona En condiciones del crecimiento de las rizobacterias en caldo

nutritivo la produccioacuten de AIA fue mayor en la rizobacteria III (3549 microg mL) seguido de la

rizobacteria II (3374 microg mL) y la rizobacteria I (2959 microg mL)

En los bioensayos de C dactylon L con las tres cepas en general el incremento en el

crecimiento de las plantas no fue mayor al de las plantas sin bacteria no obstante esto el

incremento en el crecimiento radical fue mayor en las plantas inoculadas con la rizobacteria II y

el crecimiento foliar se dio en mayor proporcioacuten bajo la presencia de la rizobacteria I

En esta comparacioacuten del crecimiento promovido por las cepas productoras de AIA la

rizobacteria III no presento un efecto promontorio del desarrollo en esta especie no obstante la

que produjo mas AIA in vitro En este ultimo punto cabe mencionar que en este caso no se

tuvo la adicioacuten de triptofano en el medio

611 Presencia de rizobacterias productoras de AIA y triptofano en el crecimiento de Cynodon dactylon L

En los bioensayos de C dactylon L con la adicioacuten de triptofano se mostroacute que la especie en

presencia del aminoaacutecido en cuanto al crecimiento radical no mostroacute un desarrollo mayor en las

plantas en la concentracioacuten de 2 y 5 mgL con respecto a las plantas sin triptofano no obstante

la respuesta en algunas de las plantas de dichos tratamientos en los ensayos con las

rizobacterias II y III si mostraron un incremento en la longitud radical esto pudo deberse a la

respuesta intriacutenseca de las especies de acuerdo con la seleccioacuten de las semillas empleadas

que de cualquier manera el tamantildeo radical alcanzado no fue significativo con respecto a las

plantas testigo

El crecimiento foliar de las plantas de C dactylon L bajo la presencia de triptofano a las

concentraciones de 2 y 5mg L tambieacuten no resulto mayor a las plantas sin triptofano La

inoculacioacuten de las semillas con las rizobacterias I II y III y la adicioacuten de triptofano en los

bioensayos dio como resultado que la presencia de triptofano como precursor de AIA diera

como respuesta un incremento en el crecimiento radical de las plantas inoculadas con la

rizobacteria III con la concentracioacuten de triptofano 5mg L y con la rizobacteria II con triptofano a

las concentraciones de 2 y 5mgL En cuanto al crecimiento foliar este se promovioacute bajo la

presencia de la rizobacteria III y la rizobacteria II tambieacuten con la concentracioacuten de triptofano de

5mg L

Ambos casos coinciden con la promocioacuten del crecimiento radical y foliar por las rizobacterias I

y II que se potencioacute con la presencia de triptofano a la concentracioacuten de 5mgL no obstante

23

que la respuesta con la rizobacteria III no fue evidente con su sola presencia el incremento en

la longitud radical y foliar fue mucho mayor que las plantas testigo cuando la concentracioacuten de

triptofano en el medio fue de 5mgL lo que favorecioacute la siacutentesis del AIA y que trajo como

consecuencia el incremento en el crecimiento de las plantas Tsavkelova et al (2005)

mencionan que este tipo de auxinas ademaacutes de estimular el crecimiento vegetal tambieacuten

estimulan el desarrollo de las poblaciones microbianas

De acuerdo con Baranzani et al (1999) el triptofano puede ser considerado como un inhibidor

del desarrollo vegetal si este se encuentra en altas concentraciones es por ello que la

respuesta ante las concentraciones de 2 y 5mgL para la planta inhibieron el desarrollo de C

dactylon L lo que se corrobora con el porcentaje de clorosis medido en las plantas sometidas

a estos tratamientos 5190 para la concentracioacuten de 2mgL y de 5204 para la

concentracioacuten de 5mgL de triptofano

612 Presencia de rizobacterias productoras de AIA y fenantreno en el crecimiento de Cynodon dactylon L

La presencia de fenantreno sobre las plantas de C dactylon L mostroacute que el crecimiento

radical de eacutestas no disminuyoacute a las concentraciones de 100 y 200mgL mientras que el

desarrollo foliar si se vio alterado en ambas concentraciones del contaminante lo que se

corroboroacute con los porcentajes medidos de clorosis 4519 en la concentracioacuten de 100mg L y

de 5985 en la de 200 mg L de fenantreno

Se ha mencionado que en algunas especies la presencia de fenantreno se ha considerado

como un anaacutelogo de algunas fitohormonas por su estructura en especial de giberelinas en

este caso de C dactylon L este mantenimiento del desarrollo radical pudiera estar

relacionado con este reconocimiento de la estructura quiacutemica del contaminante para dar dicha

respuesta de crecimiento ante la presencia de eacuteste

La inoculacioacuten de las rizobacterias tolerantes a fenantreno y la presencia del contaminante en

dos concentraciones mostroacute que las rizobacterias I y III promovieron el crecimiento radical de

esta especie bajo las dos concentraciones de fenantreno con una diferencia entre ellas muy

poco significativa mientras que el crecimiento radical de las plantas inoculadas con la

rizobacteria II a las dos concentraciones de fenantreno de manera muy significativa

comparada con las plantas testigo no asiacute el crecimiento foliar con esta rizobacteria fue mayor

comparado con la respuesta dada con las rizobacterias I y III pero menor a las plantas testigo

De lo anterior la presencia de las rizobacterias I II y III promovieron el crecimiento de las

plantas de C dactylon L y la tolerancia de estas a fenantreno lo que podriacutea estar asociado con

un efecto sineacutergico entre la planta y las bacterias (Sheng amp Gong 2006 Glick 2003) que

favoreciera su desarrollo ante la presencia del contaminante y aunque no se haya evaluado

quizaacute tambieacuten el favorecer la degradacioacuten de eacuteste en el medio (Huang et al 2004)

24

62 Presencia de la rizobacteria XIII sobre el crecimiento de C elegans La eleccioacuten de esta rizobacteria solubilizadora de fosfatos que se empleo para la inoculacioacuten de

semillas de C elegans y su bioensayo mostroacute que esta cepa promovioacute el crecimiento tanto

radical como foliar de las plantas Lo que evidencioacute la relacioacuten sineacutergica entre esta bacteria y la

especie vegetal considerada para estos bioensayos cabe mencionar tambieacuten que esta especie

proviene de un suelo contaminado con hidrocarburos derivados del petroacuteleo

621 Presencia de la rizobacteria XIII sobre el crecimiento de C elegans expuesta a Cadmio

El cadmio (Cd) es considerado un metal pesado que se libera al ambiente como resultado de

una gran variedad de actividades antropoceacutentricas No obstante que no es un elemento

esencial para las plantas este metal se absorbe por las raiacuteces y se transloca a las hojas en

muchas especies Por lo que altas concentraciones de eacuteste ocasionan toxicidad en las plantas

Generalmente causa dantildeos en las hojas produciendo clorosis y enrollamiento de las mismas

asiacute como tambieacuten una disminucioacuten en el crecimiento de las raiacuteces y el brote (Xu et al 2008)

La respuesta de C elegans ante la presencia de cadmio resultoacute muy poco tolerante a las

concentraciones de Cd empleadas en este caso el efecto fue inhibitorio a medida que se

incremento la concentracioacuten del metal con respecto a las plantas testigo sin metal

La presencia de la rizobacteria XIII sobre el crecimiento de las plantas de C elegans y cadmio

mostraron que esta cepa tolerante a las concentraciones de Cd probadas no mostroacute una

diferencia significativa tanto del crecimiento radical como del brote de las plantas con y sin

cadmio esto es que no hay un efecto promotor o protector aparente de esta cepa a la planta

ante la presencia del metal caso que no es comparable con otros que se reportan en la

literatura donde algunas bacterias promueven el crecimiento en otras especies vegetales como

Brassica juncea L y Brassica napus ante la presencia de cadmio (Sheng amp Xia 2006 Belimov

et al 2005)

622 Presencia de la rizobacteria XIII sobre el crecimiento de C elegans expuesta a

Zinc El Zinc es considerado como un micronutriente esencial para el crecimiento de las plantas ya

que es un constituyente vital de varias enzimas metaboacutelicas y su baja movilidad al translocarse

dentro de ellas sugiere la necesidad de este como una fuente constante de zinc para el oacuteptimo

desarrollo de las mismas (Saravan et al 2007)

El zinc se adiciona a las plantas a traveacutes de fertilizantes como sulfato de zinc que en los suelos

puede transformarse a formas insolubles dependiendo de las condiciones edaacuteficas de los

mismos Por ello se menciona que la solubilizacioacuten del zinc por microorganismos es un

proceso de suma importancia para el aporte a las plantas de este micronutriente (Di Simine et

al 1998 Fasim et al 2002)

25

La respuesta de C elegans ante la presencia de zinc mostroacute que tambieacuten en este caso al igual

que con cadmio el crecimiento tanto radical como foliar disminuyoacute a medida que se incrementoacute

la concentracioacuten de zinc en los bioensayos

Por lo que esta especie vegetal tampoco tolera estas concentraciones de zinc en el medio lo

que evidencia que un exceso del micronutriente ocasiona dantildeos en el desarrollo de eacutesta

Aquiacute tambieacuten la presencia de la rizobacteria XIII no causa un incremento en el desarrollo de

las plantas de C elegans expuestas a zinc ya que el crecimiento radical y foliar en general no

es diferente en forma significativa al obtenido por las plantas expuestas a zinc a las

concentraciones probadas de 3 4 y 5mM concentraciones a las que la rizobacteria XIII es

tolerante

Aquiacute se presenta al igual que con cadmio el mantenimiento en el crecimiento de las plantas de

C elegans atenuando el efecto de las concentraciones de ambos mentales a las cuales fueron

expuestas

623 Presencia de la rizobacteria XIII sobre el crecimiento de C elegans expuesta a Niquel

El niquel tambieacuten es considerado como un micronutriente esencial aunque hay quienes lo

consideran como un ultramicronutriente que se encuentra como centro activo de la ureasa y

como cofactor de una isoforma de una superoxido dismutasa (Kuumlpper amp Kroneck 2007) Dado

su muy bajo contenido de este metal en plantas la deficiencia de eacuteste es rara comparada con

el exceso causado por su presencia en suelos contaminados por metales pesados producto de

la actividad industrial

El exceso de niquel en el ambiente ocasiona un decremento en el contenido de clorofila

(Gajewska amp Sklodowska 2007) y en el crecimiento de las plantas (Boominanthan amp Doran

2002 Kovaacutečik et al 2008)

En C elegans de las concentraciones probadas de este metal el crecimiento solamente se dio

en la concentracioacuten mas baja la de 01mM las otras concentraciones seleccionadas para las

pruebas que mostraron ser las que toleroacute la rizobacteria XIII no fueron adecuadas para la

planta auacuten con la presencia de la rizobacteria De estos resultados se tiene que C elegans a

la uacutenica concentracioacuten en la que dio respuesta no presentoacute una inhibicioacuten del crecimiento

radical mientras que el crecimiento del brote si fue menor comparado con las plantas testigo

La presencia de la rizobacteria XIII no mostroacute un efecto de promocioacuten del crecimiento radical en

el experimento con 001mM de niquel comparado con el experimento de niacutequel solo y tambieacuten

no significativo en el crecimiento del brote con la presencia de la rizobacteria La concentracioacuten

de niacutequel probada aquiacute para C elegans y la inoculacioacuten de sus semillas con la rizobacteria XIII

no evidencioacute una promocioacuten de crecimiento notable quizaacute al igual que los otros dos metales

manteniendo el desarrollo de las plantas pero no su incremento como sucedioacute en lo reportado

por Burd et al (1998) con Brassica campestris y Lycopersicon esculentum y la bacteria

Kluyvera ascorbata y por Zaidi et al (2006) con Brassica juncea y la bacteria Bacillus subtilis

cepa SJ-101

26

7 CONCLUSIONES

Las rizobacterias I II y III productoras de AIA y tolerantes a fenantreno promovieron el

crecimiento radical y foliar de las plantas de Cynodon dactylon L en particular al crecer en

presencia de triptofano a la concentracioacuten de 5mgL e inoculadas con las rizobacterias I II y III

se promovioacute el crecimiento de eacutesta gramiacutenea

En el caso de la rizobacteria XIII solubilizadora de fosfato y tolerante a cadmio niacutequel y zinc

eacutesta promovioacute el crecimiento radical y foliar de las plantas de Cyperus elegans

Las plantas de Cyperus elegans crecidas en presencia de los metales cadmio niquel y zinc e

inoculadas con la rizobacteria XIII no mostraron una promocioacuten significativa del crecimiento de

eacutesta cyperaacutecea lo que sugiere que la respuesta ante la presencia de los metales estaacute

relacionada estrechamente tanto con la dosis y el tiempo de exposicioacuten de las plantas a los

contaminantes asiacute como con la tolerancia intriacutenseca de las especies vegetales

Finalmente la presencia de las rizobacterias I II y III promovieron el crecimiento de las plantas

de Cynodon dactylon L y la tolerancia de estas a fenantreno y para el caso de la presencia de

las rizobacteria XIII se mantuvo el crecimiento de las plantas de Cyperus elegans y la tolerancia

de eacutestas a los metales pesados probados lo que podriacutea estar asociado con un efecto sineacutergico

entre las plantas y la bacterias ante la presencia de los contaminantes

27

8 METAS El siguiente cronograma de avances muestra los avances reales alcanzados para cada meta durante el periacuteodo establecido que se reporta 81 CALENDARIO DE ACTIVIDADES (valoracioacuten de metas y su duracioacuten)

Programacioacuten de Actividades de Investigacioacuten Enero - Diciembre 2008

Nuacutemero de meta

Valor de cada

meta

Descripcioacuten de las actividades para cada meta

Ener

o

Febr

ero

Mar

zo

Abr

il

May

o

Juni

o

Julio

Ago

sto

Sept

iem

bre

Oct

ubre

Nov

iem

bre

Dic

iem

bre

1

15

Mantenimiento de las cepas bacterianas aisladas su identificacioacuten molecular y determinacioacuten de su tolerancia a metales pesados y a un contaminante orgaacutenico

X

X

X

2

15

Evaluacioacuten de la produccioacuten de aacutecido indol aceacutetico asiacute como tambieacuten su capacidad de solubilizacioacuten de fosfato inorgaacutenico de las cepas bacterianas seleccionadas

X

X

X

3

30

Evaluacioacuten del crecimiento y la tolerancia que confieren las rizobacterias identificadas productoras de auxinas inoculadas en las dos especies de pastos ante la presencia de un hidrocarburo policiacuteclico aromaacutetico como el fenantreno

X

X

X

X

X

4

30

Evaluacioacuten del crecimiento y la tolerancia que confieren las rizobacterias identificadas solubilizadoras de fosfato inoculadas en las dos especies de pastos ante la presencia de metales pesados

X

X

X

X

X

5

10

Anaacutelisis y comparacioacuten de los resultados obtenidos y concluir con estos bioensayos si la inoculacioacuten con este tipo de rizobacterias promotoras de crecimiento vegetal confirieron proteccioacuten a las especies de pastos seleccionadas y si son recomendables para su posible aplicacioacuten en procesos de fitoremediacioacuten

X

X

X

Porcentaje total de avance en el periacuteodo reportado Enero ndash Diciembre del 2008 100

9 IMPACTO DE LA INVESTIGACIOacuteN DESARROLLADA

Los resultados obtenidos en esta investigacioacuten a nivel baacutesico continuacutean siendo importantes para

el conocimiento del manejo de especies silvestres endeacutemicas como herramientas para la remocioacuten

de contaminantes orgaacutenicos seguacuten su potencial

Esta etapa de la investigacioacuten (periacuteodo 2008) se realizoacute ahora la investigacioacuten con enfoque entre

la relacioacuten planta-microorganismo que de manera muy clara y concreta evidencioacute la importancia de

estos manejos en su conjunto para ayudar a favorecer el crecimiento y la tolerancia de las

especies vegetales ante la presencia de contaminantes sean inorgaacutenicos u orgaacutenicos Se continuacutea

con el anaacutelisis de los resultados obtenidos de esta etapa para complementar la informacioacuten

obtenida y continuar con el anaacutelisis de un mayor espectro de especies vegetales y de la naturaleza

de las rizobacterias que se asocien a eacutestas que permitan el conocimiento de mecanismos baacutesicos

asociados con la fitoremediacioacuten y las respuestas fisioloacutegicas de las plantas ante los

contaminantes La caracterizacioacuten o aislamiento de este grupo de rizobacterias representa una

ventaja considerable en los procesos de remocioacuten de contaminantes inorgaacutenicos debido al doble

papel que estariacutean desempentildeando como promotoras de crecimiento vegetal e induciendo la

tolerancia a metales pesados en este tipo de especies

2910 FORMACIOacuteN DE RECURSOS HUMANOS Y SUBPRODUCTOS OBTENIDOS DEL PROYECTO DE INVESTIGACIOacuteN Se anota a continuacioacuten la relacioacuten de los subproductos obtenidos del Proyecto de Investigacioacuten

durante el periacuteodo de Enero-Diciembre 2008

Clave del subproducto Descripcioacuten Documento que avala

22 Formacioacuten de Recursos Humanos

23 Servicio Social Alumnos dentro del Programa PROGRAMAS DE EDUCACION PARA LA ENCB Nuacutemero de Registro de Servicio Social 02 690a 8668 y dentro del Proyecto de Investigacioacuten ldquoEstudio de rizobacterias promotoras del crecimiento vegetal y su participacioacuten como fitoprotectoras en presencia de contaminantes orgaacutenicos e inorgaacutenicosrdquo alumnas Labra Cardoacuten Daniela Ramiacuterez Meacutendez Cinthya

Rojas Contreras Adriana

Constancia de Asesoriacutea de

Servicio Social emitida por el

Jefe del Departamento de

Servicio Social y Prestaciones

del IPN

De la alumna Labra Cardoacuten Daniela cuyo Tiacutetulo de la Tesis es ldquoDeterminacioacuten del efecto de la presencia de bacterias promotoras del crecimiento vegetal sobre el desarrollo de dos especies de cyperaacuteceas y la tolerancia de estas a metales pesadosrdquo

Registro de Tesis de la alumna

24Tesis Profesional

De la alumna Rojas Contreras Adriana cuyo Tiacutetulo de la Tesis es ldquoPromocioacuten del crecimiento vegetal de dos especies de cyperaacuteceas por rizobacterias productoras de fitohormonas e induccioacuten de tolerancia a hidrocarburos aromaacuteticos policiacuteclicos (PAHrsquos) un posible mecanismo asociado para la fitoremediacioacutenrdquo

Registro de Tesis de la alumna

30

Clave del subproducto Descripcioacuten Documento que avala

3 Difusioacuten de la Investigacioacuten

-Rojas-Contreras A Guerrero-Zuacutentildeiga LA Rodriacuteguez- Dorantes A Fito-tolerancia a fenantreno en presencia de triptofano 3deg Congreso de Ecotoxicologiacutea y Quiacutemica Ambiental (AMEQA) Facultad de Ciencias UNAM Meacutexico DF Abril 2008

-Labra-Cardoacuten D Guerrero-Zuacutentildeiga LA Rodriacuteguez-Dorantes Evaluacioacuten de la fito-tolerancia de dos especies a metales pesados 3deg Congreso de Ecotoxicologiacutea y Quiacutemica Ambiental (AMEQA) Facultad de Ciencias UNAM Meacutexico DF Abril 2008

Resumen de la memoria y constancia

de participacioacuten

Nacional

-Campos Gutieacuterrez Adriana Rodriacuteguez Dorantes Angeacutelica Guerrero Zuacutentildeiga Angeacutelica y Montes Villafaacuten Silvano Efecto de la produccion de acido indolacetico de tres rizobacterias aisladas de un suelo contaminado con hidrocarburos derivados del petroacuteleo sobre la germinacioacuten de Lens esculenta XXXVI Congreso Nacional de Microbiologiacutea Morelia Michoacaacuten Junio 2008

-Labra Cardoacuten Daniela Guerrero Zuacutentildeiga Angeacutelica Rodriacuteguez Dorantes Angeacutelica y Montes Villafaacuten Silvano Evaluacioacuten de la tolerancia a metales pesados de Cyperus elegans inoculada con una rizobacteria solubilizadora de fosfato XXXVI Congreso Nacional de Microbiologiacutea Morelia Michoacaacuten Junio 2008

-Rojas Contreras Adriana Guerrero Zuacutentildeiga Angeacutelica Rodriacuteguez Dorantes Angeacutelica y Montes Villafaacuten Silvano Evaluacioacuten del crecimiento y la tolerancia a fenantreno de plantas de Cynodon dactylon inoculadas con tres rizobacterias aisladas de un suelo contaminado con hidrocarburos derivados del petroacuteleo XXXVI Congreso Nacional de Microbiologiacutea Morelia Michoacaacuten Junio 2008

Resumen de la memoria y constancia

de participacioacuten

Internacional

-Rodriacuteguez-Dorantes Angeacutelica Labra-Cardoacuten Daniela Guerrero-Zuacutentildeiga Angeacutelica Montes-Villafaacuten Silvano Growth response and tolerance to heavy metals of two swamp species inoculated with a plant

growth-promoting rhizobacteria Third International Meeting on Environmental

Carta de aceptacioacuten

y constancia de participacioacuten

31

Biotechnology and Engineering Palma de Mallorca Espantildea Septiembre del 2008

-Guerrero-Zuacutentildeiga A Rojas-Contreras A Rodriacuteguez-Dorantes A Montes-Villafaacuten S Efect of two phytohormone producer rhizobacteria on the bermuda grass growth response and tolerance to phenanthrene Third International Meeting on Environmental Biotechnology and Engineering Palma de Mallorca Espantildea Septiembre del 2008

32

11 Bibliografiacutea consultada Abou-Shanab RA Ghozlan H Ghanem K amp Noawad H 2005 Behavior of bacterial

populations isolated from rhizosphere of Diplachne fusca dominant in industrial sites World

Journal of Microbiology amp Biotechnology 21 1095-1101

Almerich A L 2008 Introduccioacuten a las cespitosas 2008 Disponible en

httpwwwnavarromontescommanualaspxman=22

Baath E 1989 Effects of heavy metals in soil on microbial processes and population Water Air

Soil Pollut 47 375-379

Baranzani O amp JI Friedman1999 Is IAA the major root growth factor secreted from plant

growth-mediating bacteria Journal of Chemical Ecology 252397-2406

Belimov AA N Hontzeas VISafronova SV Demchinskaya G Piluzza S Bullitta amp BR

Glick 2005 Cadmiumndashtolerant plant growth-promoting bacteria associated with the roots of

Indian mustard (Brassica juncea L Czern) Soil Biology and Biochemistry 37 241-250

Boominathan R amp PM Doran 2002 Ni-induced oxidative stress in roots of the Ni

hyperaccumulator Allisum bertolonii New Phytol 156 205-215

Burd GI DG Dixon amp BR Glick 1998 A plant growth-promoting bacterium that decreases

nickel toxicity in seedlings Applied and Environmental Microbiology 64 3663-3668

Campos G A Guerrero Z A Rodriacuteguez D A Montes V S 2007 Evaluacioacuten de la

produccioacuten de aacutecido indol aceacutetico de rizobacterias aisladas de un suelo contaminado con

hidrocarburos derivaos del petroacuteleo y su aplicacioacuten en fitoremediacioacuten 2ordm taller Internacional de

Biotecnologiacutea y 2ordm Encuentro Internacional de Energiacuteas Alternativas Pachuca Hidalgo Meacutexico

Di Simine CD JA Sayer amp GM Gadd 1998 Solubilization of zinc phosphate by a strain of

Pseudomonas fluorescens isolated from a forest soil Biol Fertil Soils 28 87-94

Fasim F H Ahmed R Parsons amp GM Gadd 2002 Solubilization of zinc salts by a bacterium

isolated from the air environment of a tannery FEMS Microbiol Lett 213 1-6

Gajewska E amp M Sklodowska 2007 Relations between tocopherol chlorophyll and lipid

peroxides contents in shoots of Ni-treated wheat J Plant Physiol 164 364-366

33

Glick B R 2003 Phytoremediation synergistic use of plants and bacteria to clean up the

environment Biotechnology Advances 21383-393

Huang XD Y El-Alawi DM Penrose BRGlick amp BM Greenberg 2004 A multi-process

phytoremediation system for removal of polycyclic aromatic hydrocarbons from contaminated

soils Environmental Pollution 130 465-476

Kovaacutečik J B Klejdus J Kadukovaacute amp M Bačkor 2008 Physiology of Matricaria chamomilla

exposed to nickel excess Ecotoxicology and Environmental Safety doi 101016jecoenv200712013

Kuumlpper H amp PMH Kroneck 2007 Nickel in the environment and its role in the metabolism of

plants and cyanobacteria En Sigel A H Siegel amp RKO Sigel (eds) Metal Ions in Life

Sciences Vol2 Willey New York pp 31-62

McCutcheon SC Schnoor J L 2003 Phytoremediation trasformation and control of

contaminants Wiley-InterScience

Saravan VS M Madhaiyan amp M Thangaraju 2007 Solubilization of zinc compounds by the

diazotrophic plant growth promoting bacterium Gluconacetobacter diazotrophicus

Chemosphere 66 1794-1798

Sheng XF amp JX Gong 2006 Increased degradation of phenanthrene in soil by

Pseudomonas sp GF3 in the presence of wheat Soil Biology and Biochemstry 38 2587-2592

Sheng XF amp JJ Xia 2006 Imrpovement of rape (Brassica napus) plant growth and cadmium

uptake by cadmium-resistant bacteria Chemosphere 64 1036-1042

Olivares S E1989Paquete de disentildeos experimentales FAUNL Versioacuten 14 Facultad de

Agronomiacutea UANL Mariacuten NL Meacutexico

Ramiacuterez M C 2007 Participacioacuten de rizobacterias solubilizadoras de fosfato en la induccioacuten

del crecimiento y tolerancia a metales pesados en dos especies vegetales Proyecto de

titilacioacuten Laboratorio de Fisiologiacutea Vegetal del Departamento de Botaacutenica en la Escuela

Nacional de Ciencias Bioloacutegicas

Sabry SA HA Ghozlan DM Abou-Zeid 1997 Metal tolerance and antibiotic resistant

paterns of a bacterial population isolated from sea water Journal of Applied Microbiology 82

245-252

34

Tsavkelova EA S Y Klimova TA Cherdyntseva amp AI Netrusov2006 Microbial producers

of plant growth stimulators and their practical use a review Applied Biochemistry and

Microbiology 42117-126

Weisburg W G Barns S M Pelletier DA amp Lane DJ 1991 16 Ribosomal DNA Amplification

for Phulogenetic Study Journal of Bacteriology 131697-703

Wilkins DA 1978 The measurement of tolerance to edaphic factors by means of root growth

New Phytologist 80 623-633

Xu P J Zou Q Meng J Zou W Jiang amp D Liu 2008 Effects of Cd2+ on seedling growth of

garlic (Allium sativum L) and selected physiological and biochemical characters Bioresource

Technology doi 101016jbiortech200711073

Zaidi S Usmami S Singh BR amp Musarrat J 2006 Significancce of Bacillus subtilis strain SJ-

101 as a bioinoculant for concurrent plant grown promotion and nickel accumulation in Brassica

juncea Chemosphere 64 991-997

  • INSTITUTO POLITEacuteCNICO NACIONAL
    • COORDINACION GENERAL DE POSGRADO E INVESTIGACION
      • Evaluacioacuten del crecimiento y la tolerancia que confieren las rizobacterias identificadas solubilizadoras de fosfato inoculadas en las dos especies de pastos ante la presencia de metales pesados
Page 20: INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL COORDINACION GENERAL DE ...sappi.ipn.mx/cgpi/archivos_anexo/20080061_5797.pdfa) Evaluar la producción de auxinas para la promoción del crecimiento

20

354 Determinacioacuten de la tolerancia a Cd Ni y Zn de C elegans en presencia de la rizobacteria XIII Una vez obtenidos los valores de la longitud del brote y la longitud radical se determinaron los

iacutendices de tolerancia y los de crecimiento los cuales se muestran en las siguientes tablas

(Tablas 13 y 14)

Tabla 13 Iacutendices de tolerancia a Cd Zn y Ni de Cyperus elegans IT

Experimento L Longitud radical ongitud del brote Bioensayo con Cd

001mM T 1772 0701 005mM T 056 0464 01mM T 0414 0275 001mM + B T 1636 0692 005mM + B T 0509 0392 01mM + B T 0208 0212 001mM TB 0726 0549 005mM TB 0229 0363 01mM TB 0169 0216 001mM + B TB 067 0542 005mM + B TB 0208 0307 01mM + B TB 0085 0166

Bioensayo con Ni 01mM T 1158 0698 05mM T 0 0 1mM T 0 0 01mM + B T 0841 0702 05mM + B T 0 0 1mM + B T 0 0 01mM TB 0474 0547 05mM TB 0 0 1mM TB 0 0 01mM + B TB 0344 055 05mM + B TB 0 0 1mM + B TB 0 0

Bioensayo con Zn 3mM T 1458 0868 4mM T 0591 0503 5mM T 0601 034 3mM + B T 1008 0779 4mM + B T 0449 0477 5mM + B T 0512 0369 3mM + B TB 0597 068 4mM + B TB 0242 0394 5mM + B TB 0246 0266 3mM + B TB 0413 0611 4mM + B TB 0184 0374 5mM + B TB 021 0289

Donde T = Testigo B = rizobacteria XIII TB = Testigo + rizobacteria XIII

21

Tabla 14 Porcentajes de crecimiento en presencia de Cd Zn y Ni de las plantas de Cyperus

elegans

Crecimiento Experimento L Longitud radical ongitud del brote

Bioensayo con Cd 001mM T 1772 701 005mM T 56 464 01mM T 414 275 001mM + B T 1636 692 005mM + B T 509 392 01mM + B T 208 212 001mM TB 726 549 005mM TB 229 363 01mM TB 169 216 001mM + B TB 67 542 005mM + B TB 208 307 01mM + B TB 85 166

Bioensayo con Ni 01mM T 1158 698 05mM T 0 0 1mM T 0 0 01mM + B T 841 702 05mM + B T 0 0 1mM + B T 0 0 01mM TB 474 547 05mM TB 0 0 1mM TB 0 0 01mM + B TB 344 55 05mM + B TB 0 0 1mM + B TB 0 0

Bioensayo con Zn 3mM T 1458 868 4mM T 591 503 5mM T 601 34 3mM + B T 1008 779 4mM + B T 449 477 5mM + B T 512 369 3mM + B TB 597 68 4mM + B TB 242 394 5mM + B TB 246 266 3mM + B TB 413 611 4mM + B TB 284 374 5mM + B TB 21 289

Donde T = Testigo B = rizobacteria XIII TB = Testgio + rizobacteria XIII

22

6 DISCUSIOacuteN DE RESULTADOS 61 Presencia de rizobacterias productoras de AIA en el crecimiento de Cynodon dactylon L La seleccioacuten de las cepas de rizobacterias aisladas del suelo contaminado con hidrocarburos

derivados del petroacuteleo se dio en funcioacuten de la cantidad de aacutecido indol aceacutetico producido que

estuvo relacionado con la concentracioacuten de triptofano en el medio de cultivo que es el

precursor de dicha fitohormona En condiciones del crecimiento de las rizobacterias en caldo

nutritivo la produccioacuten de AIA fue mayor en la rizobacteria III (3549 microg mL) seguido de la

rizobacteria II (3374 microg mL) y la rizobacteria I (2959 microg mL)

En los bioensayos de C dactylon L con las tres cepas en general el incremento en el

crecimiento de las plantas no fue mayor al de las plantas sin bacteria no obstante esto el

incremento en el crecimiento radical fue mayor en las plantas inoculadas con la rizobacteria II y

el crecimiento foliar se dio en mayor proporcioacuten bajo la presencia de la rizobacteria I

En esta comparacioacuten del crecimiento promovido por las cepas productoras de AIA la

rizobacteria III no presento un efecto promontorio del desarrollo en esta especie no obstante la

que produjo mas AIA in vitro En este ultimo punto cabe mencionar que en este caso no se

tuvo la adicioacuten de triptofano en el medio

611 Presencia de rizobacterias productoras de AIA y triptofano en el crecimiento de Cynodon dactylon L

En los bioensayos de C dactylon L con la adicioacuten de triptofano se mostroacute que la especie en

presencia del aminoaacutecido en cuanto al crecimiento radical no mostroacute un desarrollo mayor en las

plantas en la concentracioacuten de 2 y 5 mgL con respecto a las plantas sin triptofano no obstante

la respuesta en algunas de las plantas de dichos tratamientos en los ensayos con las

rizobacterias II y III si mostraron un incremento en la longitud radical esto pudo deberse a la

respuesta intriacutenseca de las especies de acuerdo con la seleccioacuten de las semillas empleadas

que de cualquier manera el tamantildeo radical alcanzado no fue significativo con respecto a las

plantas testigo

El crecimiento foliar de las plantas de C dactylon L bajo la presencia de triptofano a las

concentraciones de 2 y 5mg L tambieacuten no resulto mayor a las plantas sin triptofano La

inoculacioacuten de las semillas con las rizobacterias I II y III y la adicioacuten de triptofano en los

bioensayos dio como resultado que la presencia de triptofano como precursor de AIA diera

como respuesta un incremento en el crecimiento radical de las plantas inoculadas con la

rizobacteria III con la concentracioacuten de triptofano 5mg L y con la rizobacteria II con triptofano a

las concentraciones de 2 y 5mgL En cuanto al crecimiento foliar este se promovioacute bajo la

presencia de la rizobacteria III y la rizobacteria II tambieacuten con la concentracioacuten de triptofano de

5mg L

Ambos casos coinciden con la promocioacuten del crecimiento radical y foliar por las rizobacterias I

y II que se potencioacute con la presencia de triptofano a la concentracioacuten de 5mgL no obstante

23

que la respuesta con la rizobacteria III no fue evidente con su sola presencia el incremento en

la longitud radical y foliar fue mucho mayor que las plantas testigo cuando la concentracioacuten de

triptofano en el medio fue de 5mgL lo que favorecioacute la siacutentesis del AIA y que trajo como

consecuencia el incremento en el crecimiento de las plantas Tsavkelova et al (2005)

mencionan que este tipo de auxinas ademaacutes de estimular el crecimiento vegetal tambieacuten

estimulan el desarrollo de las poblaciones microbianas

De acuerdo con Baranzani et al (1999) el triptofano puede ser considerado como un inhibidor

del desarrollo vegetal si este se encuentra en altas concentraciones es por ello que la

respuesta ante las concentraciones de 2 y 5mgL para la planta inhibieron el desarrollo de C

dactylon L lo que se corrobora con el porcentaje de clorosis medido en las plantas sometidas

a estos tratamientos 5190 para la concentracioacuten de 2mgL y de 5204 para la

concentracioacuten de 5mgL de triptofano

612 Presencia de rizobacterias productoras de AIA y fenantreno en el crecimiento de Cynodon dactylon L

La presencia de fenantreno sobre las plantas de C dactylon L mostroacute que el crecimiento

radical de eacutestas no disminuyoacute a las concentraciones de 100 y 200mgL mientras que el

desarrollo foliar si se vio alterado en ambas concentraciones del contaminante lo que se

corroboroacute con los porcentajes medidos de clorosis 4519 en la concentracioacuten de 100mg L y

de 5985 en la de 200 mg L de fenantreno

Se ha mencionado que en algunas especies la presencia de fenantreno se ha considerado

como un anaacutelogo de algunas fitohormonas por su estructura en especial de giberelinas en

este caso de C dactylon L este mantenimiento del desarrollo radical pudiera estar

relacionado con este reconocimiento de la estructura quiacutemica del contaminante para dar dicha

respuesta de crecimiento ante la presencia de eacuteste

La inoculacioacuten de las rizobacterias tolerantes a fenantreno y la presencia del contaminante en

dos concentraciones mostroacute que las rizobacterias I y III promovieron el crecimiento radical de

esta especie bajo las dos concentraciones de fenantreno con una diferencia entre ellas muy

poco significativa mientras que el crecimiento radical de las plantas inoculadas con la

rizobacteria II a las dos concentraciones de fenantreno de manera muy significativa

comparada con las plantas testigo no asiacute el crecimiento foliar con esta rizobacteria fue mayor

comparado con la respuesta dada con las rizobacterias I y III pero menor a las plantas testigo

De lo anterior la presencia de las rizobacterias I II y III promovieron el crecimiento de las

plantas de C dactylon L y la tolerancia de estas a fenantreno lo que podriacutea estar asociado con

un efecto sineacutergico entre la planta y las bacterias (Sheng amp Gong 2006 Glick 2003) que

favoreciera su desarrollo ante la presencia del contaminante y aunque no se haya evaluado

quizaacute tambieacuten el favorecer la degradacioacuten de eacuteste en el medio (Huang et al 2004)

24

62 Presencia de la rizobacteria XIII sobre el crecimiento de C elegans La eleccioacuten de esta rizobacteria solubilizadora de fosfatos que se empleo para la inoculacioacuten de

semillas de C elegans y su bioensayo mostroacute que esta cepa promovioacute el crecimiento tanto

radical como foliar de las plantas Lo que evidencioacute la relacioacuten sineacutergica entre esta bacteria y la

especie vegetal considerada para estos bioensayos cabe mencionar tambieacuten que esta especie

proviene de un suelo contaminado con hidrocarburos derivados del petroacuteleo

621 Presencia de la rizobacteria XIII sobre el crecimiento de C elegans expuesta a Cadmio

El cadmio (Cd) es considerado un metal pesado que se libera al ambiente como resultado de

una gran variedad de actividades antropoceacutentricas No obstante que no es un elemento

esencial para las plantas este metal se absorbe por las raiacuteces y se transloca a las hojas en

muchas especies Por lo que altas concentraciones de eacuteste ocasionan toxicidad en las plantas

Generalmente causa dantildeos en las hojas produciendo clorosis y enrollamiento de las mismas

asiacute como tambieacuten una disminucioacuten en el crecimiento de las raiacuteces y el brote (Xu et al 2008)

La respuesta de C elegans ante la presencia de cadmio resultoacute muy poco tolerante a las

concentraciones de Cd empleadas en este caso el efecto fue inhibitorio a medida que se

incremento la concentracioacuten del metal con respecto a las plantas testigo sin metal

La presencia de la rizobacteria XIII sobre el crecimiento de las plantas de C elegans y cadmio

mostraron que esta cepa tolerante a las concentraciones de Cd probadas no mostroacute una

diferencia significativa tanto del crecimiento radical como del brote de las plantas con y sin

cadmio esto es que no hay un efecto promotor o protector aparente de esta cepa a la planta

ante la presencia del metal caso que no es comparable con otros que se reportan en la

literatura donde algunas bacterias promueven el crecimiento en otras especies vegetales como

Brassica juncea L y Brassica napus ante la presencia de cadmio (Sheng amp Xia 2006 Belimov

et al 2005)

622 Presencia de la rizobacteria XIII sobre el crecimiento de C elegans expuesta a

Zinc El Zinc es considerado como un micronutriente esencial para el crecimiento de las plantas ya

que es un constituyente vital de varias enzimas metaboacutelicas y su baja movilidad al translocarse

dentro de ellas sugiere la necesidad de este como una fuente constante de zinc para el oacuteptimo

desarrollo de las mismas (Saravan et al 2007)

El zinc se adiciona a las plantas a traveacutes de fertilizantes como sulfato de zinc que en los suelos

puede transformarse a formas insolubles dependiendo de las condiciones edaacuteficas de los

mismos Por ello se menciona que la solubilizacioacuten del zinc por microorganismos es un

proceso de suma importancia para el aporte a las plantas de este micronutriente (Di Simine et

al 1998 Fasim et al 2002)

25

La respuesta de C elegans ante la presencia de zinc mostroacute que tambieacuten en este caso al igual

que con cadmio el crecimiento tanto radical como foliar disminuyoacute a medida que se incrementoacute

la concentracioacuten de zinc en los bioensayos

Por lo que esta especie vegetal tampoco tolera estas concentraciones de zinc en el medio lo

que evidencia que un exceso del micronutriente ocasiona dantildeos en el desarrollo de eacutesta

Aquiacute tambieacuten la presencia de la rizobacteria XIII no causa un incremento en el desarrollo de

las plantas de C elegans expuestas a zinc ya que el crecimiento radical y foliar en general no

es diferente en forma significativa al obtenido por las plantas expuestas a zinc a las

concentraciones probadas de 3 4 y 5mM concentraciones a las que la rizobacteria XIII es

tolerante

Aquiacute se presenta al igual que con cadmio el mantenimiento en el crecimiento de las plantas de

C elegans atenuando el efecto de las concentraciones de ambos mentales a las cuales fueron

expuestas

623 Presencia de la rizobacteria XIII sobre el crecimiento de C elegans expuesta a Niquel

El niquel tambieacuten es considerado como un micronutriente esencial aunque hay quienes lo

consideran como un ultramicronutriente que se encuentra como centro activo de la ureasa y

como cofactor de una isoforma de una superoxido dismutasa (Kuumlpper amp Kroneck 2007) Dado

su muy bajo contenido de este metal en plantas la deficiencia de eacuteste es rara comparada con

el exceso causado por su presencia en suelos contaminados por metales pesados producto de

la actividad industrial

El exceso de niquel en el ambiente ocasiona un decremento en el contenido de clorofila

(Gajewska amp Sklodowska 2007) y en el crecimiento de las plantas (Boominanthan amp Doran

2002 Kovaacutečik et al 2008)

En C elegans de las concentraciones probadas de este metal el crecimiento solamente se dio

en la concentracioacuten mas baja la de 01mM las otras concentraciones seleccionadas para las

pruebas que mostraron ser las que toleroacute la rizobacteria XIII no fueron adecuadas para la

planta auacuten con la presencia de la rizobacteria De estos resultados se tiene que C elegans a

la uacutenica concentracioacuten en la que dio respuesta no presentoacute una inhibicioacuten del crecimiento

radical mientras que el crecimiento del brote si fue menor comparado con las plantas testigo

La presencia de la rizobacteria XIII no mostroacute un efecto de promocioacuten del crecimiento radical en

el experimento con 001mM de niquel comparado con el experimento de niacutequel solo y tambieacuten

no significativo en el crecimiento del brote con la presencia de la rizobacteria La concentracioacuten

de niacutequel probada aquiacute para C elegans y la inoculacioacuten de sus semillas con la rizobacteria XIII

no evidencioacute una promocioacuten de crecimiento notable quizaacute al igual que los otros dos metales

manteniendo el desarrollo de las plantas pero no su incremento como sucedioacute en lo reportado

por Burd et al (1998) con Brassica campestris y Lycopersicon esculentum y la bacteria

Kluyvera ascorbata y por Zaidi et al (2006) con Brassica juncea y la bacteria Bacillus subtilis

cepa SJ-101

26

7 CONCLUSIONES

Las rizobacterias I II y III productoras de AIA y tolerantes a fenantreno promovieron el

crecimiento radical y foliar de las plantas de Cynodon dactylon L en particular al crecer en

presencia de triptofano a la concentracioacuten de 5mgL e inoculadas con las rizobacterias I II y III

se promovioacute el crecimiento de eacutesta gramiacutenea

En el caso de la rizobacteria XIII solubilizadora de fosfato y tolerante a cadmio niacutequel y zinc

eacutesta promovioacute el crecimiento radical y foliar de las plantas de Cyperus elegans

Las plantas de Cyperus elegans crecidas en presencia de los metales cadmio niquel y zinc e

inoculadas con la rizobacteria XIII no mostraron una promocioacuten significativa del crecimiento de

eacutesta cyperaacutecea lo que sugiere que la respuesta ante la presencia de los metales estaacute

relacionada estrechamente tanto con la dosis y el tiempo de exposicioacuten de las plantas a los

contaminantes asiacute como con la tolerancia intriacutenseca de las especies vegetales

Finalmente la presencia de las rizobacterias I II y III promovieron el crecimiento de las plantas

de Cynodon dactylon L y la tolerancia de estas a fenantreno y para el caso de la presencia de

las rizobacteria XIII se mantuvo el crecimiento de las plantas de Cyperus elegans y la tolerancia

de eacutestas a los metales pesados probados lo que podriacutea estar asociado con un efecto sineacutergico

entre las plantas y la bacterias ante la presencia de los contaminantes

27

8 METAS El siguiente cronograma de avances muestra los avances reales alcanzados para cada meta durante el periacuteodo establecido que se reporta 81 CALENDARIO DE ACTIVIDADES (valoracioacuten de metas y su duracioacuten)

Programacioacuten de Actividades de Investigacioacuten Enero - Diciembre 2008

Nuacutemero de meta

Valor de cada

meta

Descripcioacuten de las actividades para cada meta

Ener

o

Febr

ero

Mar

zo

Abr

il

May

o

Juni

o

Julio

Ago

sto

Sept

iem

bre

Oct

ubre

Nov

iem

bre

Dic

iem

bre

1

15

Mantenimiento de las cepas bacterianas aisladas su identificacioacuten molecular y determinacioacuten de su tolerancia a metales pesados y a un contaminante orgaacutenico

X

X

X

2

15

Evaluacioacuten de la produccioacuten de aacutecido indol aceacutetico asiacute como tambieacuten su capacidad de solubilizacioacuten de fosfato inorgaacutenico de las cepas bacterianas seleccionadas

X

X

X

3

30

Evaluacioacuten del crecimiento y la tolerancia que confieren las rizobacterias identificadas productoras de auxinas inoculadas en las dos especies de pastos ante la presencia de un hidrocarburo policiacuteclico aromaacutetico como el fenantreno

X

X

X

X

X

4

30

Evaluacioacuten del crecimiento y la tolerancia que confieren las rizobacterias identificadas solubilizadoras de fosfato inoculadas en las dos especies de pastos ante la presencia de metales pesados

X

X

X

X

X

5

10

Anaacutelisis y comparacioacuten de los resultados obtenidos y concluir con estos bioensayos si la inoculacioacuten con este tipo de rizobacterias promotoras de crecimiento vegetal confirieron proteccioacuten a las especies de pastos seleccionadas y si son recomendables para su posible aplicacioacuten en procesos de fitoremediacioacuten

X

X

X

Porcentaje total de avance en el periacuteodo reportado Enero ndash Diciembre del 2008 100

9 IMPACTO DE LA INVESTIGACIOacuteN DESARROLLADA

Los resultados obtenidos en esta investigacioacuten a nivel baacutesico continuacutean siendo importantes para

el conocimiento del manejo de especies silvestres endeacutemicas como herramientas para la remocioacuten

de contaminantes orgaacutenicos seguacuten su potencial

Esta etapa de la investigacioacuten (periacuteodo 2008) se realizoacute ahora la investigacioacuten con enfoque entre

la relacioacuten planta-microorganismo que de manera muy clara y concreta evidencioacute la importancia de

estos manejos en su conjunto para ayudar a favorecer el crecimiento y la tolerancia de las

especies vegetales ante la presencia de contaminantes sean inorgaacutenicos u orgaacutenicos Se continuacutea

con el anaacutelisis de los resultados obtenidos de esta etapa para complementar la informacioacuten

obtenida y continuar con el anaacutelisis de un mayor espectro de especies vegetales y de la naturaleza

de las rizobacterias que se asocien a eacutestas que permitan el conocimiento de mecanismos baacutesicos

asociados con la fitoremediacioacuten y las respuestas fisioloacutegicas de las plantas ante los

contaminantes La caracterizacioacuten o aislamiento de este grupo de rizobacterias representa una

ventaja considerable en los procesos de remocioacuten de contaminantes inorgaacutenicos debido al doble

papel que estariacutean desempentildeando como promotoras de crecimiento vegetal e induciendo la

tolerancia a metales pesados en este tipo de especies

2910 FORMACIOacuteN DE RECURSOS HUMANOS Y SUBPRODUCTOS OBTENIDOS DEL PROYECTO DE INVESTIGACIOacuteN Se anota a continuacioacuten la relacioacuten de los subproductos obtenidos del Proyecto de Investigacioacuten

durante el periacuteodo de Enero-Diciembre 2008

Clave del subproducto Descripcioacuten Documento que avala

22 Formacioacuten de Recursos Humanos

23 Servicio Social Alumnos dentro del Programa PROGRAMAS DE EDUCACION PARA LA ENCB Nuacutemero de Registro de Servicio Social 02 690a 8668 y dentro del Proyecto de Investigacioacuten ldquoEstudio de rizobacterias promotoras del crecimiento vegetal y su participacioacuten como fitoprotectoras en presencia de contaminantes orgaacutenicos e inorgaacutenicosrdquo alumnas Labra Cardoacuten Daniela Ramiacuterez Meacutendez Cinthya

Rojas Contreras Adriana

Constancia de Asesoriacutea de

Servicio Social emitida por el

Jefe del Departamento de

Servicio Social y Prestaciones

del IPN

De la alumna Labra Cardoacuten Daniela cuyo Tiacutetulo de la Tesis es ldquoDeterminacioacuten del efecto de la presencia de bacterias promotoras del crecimiento vegetal sobre el desarrollo de dos especies de cyperaacuteceas y la tolerancia de estas a metales pesadosrdquo

Registro de Tesis de la alumna

24Tesis Profesional

De la alumna Rojas Contreras Adriana cuyo Tiacutetulo de la Tesis es ldquoPromocioacuten del crecimiento vegetal de dos especies de cyperaacuteceas por rizobacterias productoras de fitohormonas e induccioacuten de tolerancia a hidrocarburos aromaacuteticos policiacuteclicos (PAHrsquos) un posible mecanismo asociado para la fitoremediacioacutenrdquo

Registro de Tesis de la alumna

30

Clave del subproducto Descripcioacuten Documento que avala

3 Difusioacuten de la Investigacioacuten

-Rojas-Contreras A Guerrero-Zuacutentildeiga LA Rodriacuteguez- Dorantes A Fito-tolerancia a fenantreno en presencia de triptofano 3deg Congreso de Ecotoxicologiacutea y Quiacutemica Ambiental (AMEQA) Facultad de Ciencias UNAM Meacutexico DF Abril 2008

-Labra-Cardoacuten D Guerrero-Zuacutentildeiga LA Rodriacuteguez-Dorantes Evaluacioacuten de la fito-tolerancia de dos especies a metales pesados 3deg Congreso de Ecotoxicologiacutea y Quiacutemica Ambiental (AMEQA) Facultad de Ciencias UNAM Meacutexico DF Abril 2008

Resumen de la memoria y constancia

de participacioacuten

Nacional

-Campos Gutieacuterrez Adriana Rodriacuteguez Dorantes Angeacutelica Guerrero Zuacutentildeiga Angeacutelica y Montes Villafaacuten Silvano Efecto de la produccion de acido indolacetico de tres rizobacterias aisladas de un suelo contaminado con hidrocarburos derivados del petroacuteleo sobre la germinacioacuten de Lens esculenta XXXVI Congreso Nacional de Microbiologiacutea Morelia Michoacaacuten Junio 2008

-Labra Cardoacuten Daniela Guerrero Zuacutentildeiga Angeacutelica Rodriacuteguez Dorantes Angeacutelica y Montes Villafaacuten Silvano Evaluacioacuten de la tolerancia a metales pesados de Cyperus elegans inoculada con una rizobacteria solubilizadora de fosfato XXXVI Congreso Nacional de Microbiologiacutea Morelia Michoacaacuten Junio 2008

-Rojas Contreras Adriana Guerrero Zuacutentildeiga Angeacutelica Rodriacuteguez Dorantes Angeacutelica y Montes Villafaacuten Silvano Evaluacioacuten del crecimiento y la tolerancia a fenantreno de plantas de Cynodon dactylon inoculadas con tres rizobacterias aisladas de un suelo contaminado con hidrocarburos derivados del petroacuteleo XXXVI Congreso Nacional de Microbiologiacutea Morelia Michoacaacuten Junio 2008

Resumen de la memoria y constancia

de participacioacuten

Internacional

-Rodriacuteguez-Dorantes Angeacutelica Labra-Cardoacuten Daniela Guerrero-Zuacutentildeiga Angeacutelica Montes-Villafaacuten Silvano Growth response and tolerance to heavy metals of two swamp species inoculated with a plant

growth-promoting rhizobacteria Third International Meeting on Environmental

Carta de aceptacioacuten

y constancia de participacioacuten

31

Biotechnology and Engineering Palma de Mallorca Espantildea Septiembre del 2008

-Guerrero-Zuacutentildeiga A Rojas-Contreras A Rodriacuteguez-Dorantes A Montes-Villafaacuten S Efect of two phytohormone producer rhizobacteria on the bermuda grass growth response and tolerance to phenanthrene Third International Meeting on Environmental Biotechnology and Engineering Palma de Mallorca Espantildea Septiembre del 2008

32

11 Bibliografiacutea consultada Abou-Shanab RA Ghozlan H Ghanem K amp Noawad H 2005 Behavior of bacterial

populations isolated from rhizosphere of Diplachne fusca dominant in industrial sites World

Journal of Microbiology amp Biotechnology 21 1095-1101

Almerich A L 2008 Introduccioacuten a las cespitosas 2008 Disponible en

httpwwwnavarromontescommanualaspxman=22

Baath E 1989 Effects of heavy metals in soil on microbial processes and population Water Air

Soil Pollut 47 375-379

Baranzani O amp JI Friedman1999 Is IAA the major root growth factor secreted from plant

growth-mediating bacteria Journal of Chemical Ecology 252397-2406

Belimov AA N Hontzeas VISafronova SV Demchinskaya G Piluzza S Bullitta amp BR

Glick 2005 Cadmiumndashtolerant plant growth-promoting bacteria associated with the roots of

Indian mustard (Brassica juncea L Czern) Soil Biology and Biochemistry 37 241-250

Boominathan R amp PM Doran 2002 Ni-induced oxidative stress in roots of the Ni

hyperaccumulator Allisum bertolonii New Phytol 156 205-215

Burd GI DG Dixon amp BR Glick 1998 A plant growth-promoting bacterium that decreases

nickel toxicity in seedlings Applied and Environmental Microbiology 64 3663-3668

Campos G A Guerrero Z A Rodriacuteguez D A Montes V S 2007 Evaluacioacuten de la

produccioacuten de aacutecido indol aceacutetico de rizobacterias aisladas de un suelo contaminado con

hidrocarburos derivaos del petroacuteleo y su aplicacioacuten en fitoremediacioacuten 2ordm taller Internacional de

Biotecnologiacutea y 2ordm Encuentro Internacional de Energiacuteas Alternativas Pachuca Hidalgo Meacutexico

Di Simine CD JA Sayer amp GM Gadd 1998 Solubilization of zinc phosphate by a strain of

Pseudomonas fluorescens isolated from a forest soil Biol Fertil Soils 28 87-94

Fasim F H Ahmed R Parsons amp GM Gadd 2002 Solubilization of zinc salts by a bacterium

isolated from the air environment of a tannery FEMS Microbiol Lett 213 1-6

Gajewska E amp M Sklodowska 2007 Relations between tocopherol chlorophyll and lipid

peroxides contents in shoots of Ni-treated wheat J Plant Physiol 164 364-366

33

Glick B R 2003 Phytoremediation synergistic use of plants and bacteria to clean up the

environment Biotechnology Advances 21383-393

Huang XD Y El-Alawi DM Penrose BRGlick amp BM Greenberg 2004 A multi-process

phytoremediation system for removal of polycyclic aromatic hydrocarbons from contaminated

soils Environmental Pollution 130 465-476

Kovaacutečik J B Klejdus J Kadukovaacute amp M Bačkor 2008 Physiology of Matricaria chamomilla

exposed to nickel excess Ecotoxicology and Environmental Safety doi 101016jecoenv200712013

Kuumlpper H amp PMH Kroneck 2007 Nickel in the environment and its role in the metabolism of

plants and cyanobacteria En Sigel A H Siegel amp RKO Sigel (eds) Metal Ions in Life

Sciences Vol2 Willey New York pp 31-62

McCutcheon SC Schnoor J L 2003 Phytoremediation trasformation and control of

contaminants Wiley-InterScience

Saravan VS M Madhaiyan amp M Thangaraju 2007 Solubilization of zinc compounds by the

diazotrophic plant growth promoting bacterium Gluconacetobacter diazotrophicus

Chemosphere 66 1794-1798

Sheng XF amp JX Gong 2006 Increased degradation of phenanthrene in soil by

Pseudomonas sp GF3 in the presence of wheat Soil Biology and Biochemstry 38 2587-2592

Sheng XF amp JJ Xia 2006 Imrpovement of rape (Brassica napus) plant growth and cadmium

uptake by cadmium-resistant bacteria Chemosphere 64 1036-1042

Olivares S E1989Paquete de disentildeos experimentales FAUNL Versioacuten 14 Facultad de

Agronomiacutea UANL Mariacuten NL Meacutexico

Ramiacuterez M C 2007 Participacioacuten de rizobacterias solubilizadoras de fosfato en la induccioacuten

del crecimiento y tolerancia a metales pesados en dos especies vegetales Proyecto de

titilacioacuten Laboratorio de Fisiologiacutea Vegetal del Departamento de Botaacutenica en la Escuela

Nacional de Ciencias Bioloacutegicas

Sabry SA HA Ghozlan DM Abou-Zeid 1997 Metal tolerance and antibiotic resistant

paterns of a bacterial population isolated from sea water Journal of Applied Microbiology 82

245-252

34

Tsavkelova EA S Y Klimova TA Cherdyntseva amp AI Netrusov2006 Microbial producers

of plant growth stimulators and their practical use a review Applied Biochemistry and

Microbiology 42117-126

Weisburg W G Barns S M Pelletier DA amp Lane DJ 1991 16 Ribosomal DNA Amplification

for Phulogenetic Study Journal of Bacteriology 131697-703

Wilkins DA 1978 The measurement of tolerance to edaphic factors by means of root growth

New Phytologist 80 623-633

Xu P J Zou Q Meng J Zou W Jiang amp D Liu 2008 Effects of Cd2+ on seedling growth of

garlic (Allium sativum L) and selected physiological and biochemical characters Bioresource

Technology doi 101016jbiortech200711073

Zaidi S Usmami S Singh BR amp Musarrat J 2006 Significancce of Bacillus subtilis strain SJ-

101 as a bioinoculant for concurrent plant grown promotion and nickel accumulation in Brassica

juncea Chemosphere 64 991-997

  • INSTITUTO POLITEacuteCNICO NACIONAL
    • COORDINACION GENERAL DE POSGRADO E INVESTIGACION
      • Evaluacioacuten del crecimiento y la tolerancia que confieren las rizobacterias identificadas solubilizadoras de fosfato inoculadas en las dos especies de pastos ante la presencia de metales pesados
Page 21: INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL COORDINACION GENERAL DE ...sappi.ipn.mx/cgpi/archivos_anexo/20080061_5797.pdfa) Evaluar la producción de auxinas para la promoción del crecimiento

21

Tabla 14 Porcentajes de crecimiento en presencia de Cd Zn y Ni de las plantas de Cyperus

elegans

Crecimiento Experimento L Longitud radical ongitud del brote

Bioensayo con Cd 001mM T 1772 701 005mM T 56 464 01mM T 414 275 001mM + B T 1636 692 005mM + B T 509 392 01mM + B T 208 212 001mM TB 726 549 005mM TB 229 363 01mM TB 169 216 001mM + B TB 67 542 005mM + B TB 208 307 01mM + B TB 85 166

Bioensayo con Ni 01mM T 1158 698 05mM T 0 0 1mM T 0 0 01mM + B T 841 702 05mM + B T 0 0 1mM + B T 0 0 01mM TB 474 547 05mM TB 0 0 1mM TB 0 0 01mM + B TB 344 55 05mM + B TB 0 0 1mM + B TB 0 0

Bioensayo con Zn 3mM T 1458 868 4mM T 591 503 5mM T 601 34 3mM + B T 1008 779 4mM + B T 449 477 5mM + B T 512 369 3mM + B TB 597 68 4mM + B TB 242 394 5mM + B TB 246 266 3mM + B TB 413 611 4mM + B TB 284 374 5mM + B TB 21 289

Donde T = Testigo B = rizobacteria XIII TB = Testgio + rizobacteria XIII

22

6 DISCUSIOacuteN DE RESULTADOS 61 Presencia de rizobacterias productoras de AIA en el crecimiento de Cynodon dactylon L La seleccioacuten de las cepas de rizobacterias aisladas del suelo contaminado con hidrocarburos

derivados del petroacuteleo se dio en funcioacuten de la cantidad de aacutecido indol aceacutetico producido que

estuvo relacionado con la concentracioacuten de triptofano en el medio de cultivo que es el

precursor de dicha fitohormona En condiciones del crecimiento de las rizobacterias en caldo

nutritivo la produccioacuten de AIA fue mayor en la rizobacteria III (3549 microg mL) seguido de la

rizobacteria II (3374 microg mL) y la rizobacteria I (2959 microg mL)

En los bioensayos de C dactylon L con las tres cepas en general el incremento en el

crecimiento de las plantas no fue mayor al de las plantas sin bacteria no obstante esto el

incremento en el crecimiento radical fue mayor en las plantas inoculadas con la rizobacteria II y

el crecimiento foliar se dio en mayor proporcioacuten bajo la presencia de la rizobacteria I

En esta comparacioacuten del crecimiento promovido por las cepas productoras de AIA la

rizobacteria III no presento un efecto promontorio del desarrollo en esta especie no obstante la

que produjo mas AIA in vitro En este ultimo punto cabe mencionar que en este caso no se

tuvo la adicioacuten de triptofano en el medio

611 Presencia de rizobacterias productoras de AIA y triptofano en el crecimiento de Cynodon dactylon L

En los bioensayos de C dactylon L con la adicioacuten de triptofano se mostroacute que la especie en

presencia del aminoaacutecido en cuanto al crecimiento radical no mostroacute un desarrollo mayor en las

plantas en la concentracioacuten de 2 y 5 mgL con respecto a las plantas sin triptofano no obstante

la respuesta en algunas de las plantas de dichos tratamientos en los ensayos con las

rizobacterias II y III si mostraron un incremento en la longitud radical esto pudo deberse a la

respuesta intriacutenseca de las especies de acuerdo con la seleccioacuten de las semillas empleadas

que de cualquier manera el tamantildeo radical alcanzado no fue significativo con respecto a las

plantas testigo

El crecimiento foliar de las plantas de C dactylon L bajo la presencia de triptofano a las

concentraciones de 2 y 5mg L tambieacuten no resulto mayor a las plantas sin triptofano La

inoculacioacuten de las semillas con las rizobacterias I II y III y la adicioacuten de triptofano en los

bioensayos dio como resultado que la presencia de triptofano como precursor de AIA diera

como respuesta un incremento en el crecimiento radical de las plantas inoculadas con la

rizobacteria III con la concentracioacuten de triptofano 5mg L y con la rizobacteria II con triptofano a

las concentraciones de 2 y 5mgL En cuanto al crecimiento foliar este se promovioacute bajo la

presencia de la rizobacteria III y la rizobacteria II tambieacuten con la concentracioacuten de triptofano de

5mg L

Ambos casos coinciden con la promocioacuten del crecimiento radical y foliar por las rizobacterias I

y II que se potencioacute con la presencia de triptofano a la concentracioacuten de 5mgL no obstante

23

que la respuesta con la rizobacteria III no fue evidente con su sola presencia el incremento en

la longitud radical y foliar fue mucho mayor que las plantas testigo cuando la concentracioacuten de

triptofano en el medio fue de 5mgL lo que favorecioacute la siacutentesis del AIA y que trajo como

consecuencia el incremento en el crecimiento de las plantas Tsavkelova et al (2005)

mencionan que este tipo de auxinas ademaacutes de estimular el crecimiento vegetal tambieacuten

estimulan el desarrollo de las poblaciones microbianas

De acuerdo con Baranzani et al (1999) el triptofano puede ser considerado como un inhibidor

del desarrollo vegetal si este se encuentra en altas concentraciones es por ello que la

respuesta ante las concentraciones de 2 y 5mgL para la planta inhibieron el desarrollo de C

dactylon L lo que se corrobora con el porcentaje de clorosis medido en las plantas sometidas

a estos tratamientos 5190 para la concentracioacuten de 2mgL y de 5204 para la

concentracioacuten de 5mgL de triptofano

612 Presencia de rizobacterias productoras de AIA y fenantreno en el crecimiento de Cynodon dactylon L

La presencia de fenantreno sobre las plantas de C dactylon L mostroacute que el crecimiento

radical de eacutestas no disminuyoacute a las concentraciones de 100 y 200mgL mientras que el

desarrollo foliar si se vio alterado en ambas concentraciones del contaminante lo que se

corroboroacute con los porcentajes medidos de clorosis 4519 en la concentracioacuten de 100mg L y

de 5985 en la de 200 mg L de fenantreno

Se ha mencionado que en algunas especies la presencia de fenantreno se ha considerado

como un anaacutelogo de algunas fitohormonas por su estructura en especial de giberelinas en

este caso de C dactylon L este mantenimiento del desarrollo radical pudiera estar

relacionado con este reconocimiento de la estructura quiacutemica del contaminante para dar dicha

respuesta de crecimiento ante la presencia de eacuteste

La inoculacioacuten de las rizobacterias tolerantes a fenantreno y la presencia del contaminante en

dos concentraciones mostroacute que las rizobacterias I y III promovieron el crecimiento radical de

esta especie bajo las dos concentraciones de fenantreno con una diferencia entre ellas muy

poco significativa mientras que el crecimiento radical de las plantas inoculadas con la

rizobacteria II a las dos concentraciones de fenantreno de manera muy significativa

comparada con las plantas testigo no asiacute el crecimiento foliar con esta rizobacteria fue mayor

comparado con la respuesta dada con las rizobacterias I y III pero menor a las plantas testigo

De lo anterior la presencia de las rizobacterias I II y III promovieron el crecimiento de las

plantas de C dactylon L y la tolerancia de estas a fenantreno lo que podriacutea estar asociado con

un efecto sineacutergico entre la planta y las bacterias (Sheng amp Gong 2006 Glick 2003) que

favoreciera su desarrollo ante la presencia del contaminante y aunque no se haya evaluado

quizaacute tambieacuten el favorecer la degradacioacuten de eacuteste en el medio (Huang et al 2004)

24

62 Presencia de la rizobacteria XIII sobre el crecimiento de C elegans La eleccioacuten de esta rizobacteria solubilizadora de fosfatos que se empleo para la inoculacioacuten de

semillas de C elegans y su bioensayo mostroacute que esta cepa promovioacute el crecimiento tanto

radical como foliar de las plantas Lo que evidencioacute la relacioacuten sineacutergica entre esta bacteria y la

especie vegetal considerada para estos bioensayos cabe mencionar tambieacuten que esta especie

proviene de un suelo contaminado con hidrocarburos derivados del petroacuteleo

621 Presencia de la rizobacteria XIII sobre el crecimiento de C elegans expuesta a Cadmio

El cadmio (Cd) es considerado un metal pesado que se libera al ambiente como resultado de

una gran variedad de actividades antropoceacutentricas No obstante que no es un elemento

esencial para las plantas este metal se absorbe por las raiacuteces y se transloca a las hojas en

muchas especies Por lo que altas concentraciones de eacuteste ocasionan toxicidad en las plantas

Generalmente causa dantildeos en las hojas produciendo clorosis y enrollamiento de las mismas

asiacute como tambieacuten una disminucioacuten en el crecimiento de las raiacuteces y el brote (Xu et al 2008)

La respuesta de C elegans ante la presencia de cadmio resultoacute muy poco tolerante a las

concentraciones de Cd empleadas en este caso el efecto fue inhibitorio a medida que se

incremento la concentracioacuten del metal con respecto a las plantas testigo sin metal

La presencia de la rizobacteria XIII sobre el crecimiento de las plantas de C elegans y cadmio

mostraron que esta cepa tolerante a las concentraciones de Cd probadas no mostroacute una

diferencia significativa tanto del crecimiento radical como del brote de las plantas con y sin

cadmio esto es que no hay un efecto promotor o protector aparente de esta cepa a la planta

ante la presencia del metal caso que no es comparable con otros que se reportan en la

literatura donde algunas bacterias promueven el crecimiento en otras especies vegetales como

Brassica juncea L y Brassica napus ante la presencia de cadmio (Sheng amp Xia 2006 Belimov

et al 2005)

622 Presencia de la rizobacteria XIII sobre el crecimiento de C elegans expuesta a

Zinc El Zinc es considerado como un micronutriente esencial para el crecimiento de las plantas ya

que es un constituyente vital de varias enzimas metaboacutelicas y su baja movilidad al translocarse

dentro de ellas sugiere la necesidad de este como una fuente constante de zinc para el oacuteptimo

desarrollo de las mismas (Saravan et al 2007)

El zinc se adiciona a las plantas a traveacutes de fertilizantes como sulfato de zinc que en los suelos

puede transformarse a formas insolubles dependiendo de las condiciones edaacuteficas de los

mismos Por ello se menciona que la solubilizacioacuten del zinc por microorganismos es un

proceso de suma importancia para el aporte a las plantas de este micronutriente (Di Simine et

al 1998 Fasim et al 2002)

25

La respuesta de C elegans ante la presencia de zinc mostroacute que tambieacuten en este caso al igual

que con cadmio el crecimiento tanto radical como foliar disminuyoacute a medida que se incrementoacute

la concentracioacuten de zinc en los bioensayos

Por lo que esta especie vegetal tampoco tolera estas concentraciones de zinc en el medio lo

que evidencia que un exceso del micronutriente ocasiona dantildeos en el desarrollo de eacutesta

Aquiacute tambieacuten la presencia de la rizobacteria XIII no causa un incremento en el desarrollo de

las plantas de C elegans expuestas a zinc ya que el crecimiento radical y foliar en general no

es diferente en forma significativa al obtenido por las plantas expuestas a zinc a las

concentraciones probadas de 3 4 y 5mM concentraciones a las que la rizobacteria XIII es

tolerante

Aquiacute se presenta al igual que con cadmio el mantenimiento en el crecimiento de las plantas de

C elegans atenuando el efecto de las concentraciones de ambos mentales a las cuales fueron

expuestas

623 Presencia de la rizobacteria XIII sobre el crecimiento de C elegans expuesta a Niquel

El niquel tambieacuten es considerado como un micronutriente esencial aunque hay quienes lo

consideran como un ultramicronutriente que se encuentra como centro activo de la ureasa y

como cofactor de una isoforma de una superoxido dismutasa (Kuumlpper amp Kroneck 2007) Dado

su muy bajo contenido de este metal en plantas la deficiencia de eacuteste es rara comparada con

el exceso causado por su presencia en suelos contaminados por metales pesados producto de

la actividad industrial

El exceso de niquel en el ambiente ocasiona un decremento en el contenido de clorofila

(Gajewska amp Sklodowska 2007) y en el crecimiento de las plantas (Boominanthan amp Doran

2002 Kovaacutečik et al 2008)

En C elegans de las concentraciones probadas de este metal el crecimiento solamente se dio

en la concentracioacuten mas baja la de 01mM las otras concentraciones seleccionadas para las

pruebas que mostraron ser las que toleroacute la rizobacteria XIII no fueron adecuadas para la

planta auacuten con la presencia de la rizobacteria De estos resultados se tiene que C elegans a

la uacutenica concentracioacuten en la que dio respuesta no presentoacute una inhibicioacuten del crecimiento

radical mientras que el crecimiento del brote si fue menor comparado con las plantas testigo

La presencia de la rizobacteria XIII no mostroacute un efecto de promocioacuten del crecimiento radical en

el experimento con 001mM de niquel comparado con el experimento de niacutequel solo y tambieacuten

no significativo en el crecimiento del brote con la presencia de la rizobacteria La concentracioacuten

de niacutequel probada aquiacute para C elegans y la inoculacioacuten de sus semillas con la rizobacteria XIII

no evidencioacute una promocioacuten de crecimiento notable quizaacute al igual que los otros dos metales

manteniendo el desarrollo de las plantas pero no su incremento como sucedioacute en lo reportado

por Burd et al (1998) con Brassica campestris y Lycopersicon esculentum y la bacteria

Kluyvera ascorbata y por Zaidi et al (2006) con Brassica juncea y la bacteria Bacillus subtilis

cepa SJ-101

26

7 CONCLUSIONES

Las rizobacterias I II y III productoras de AIA y tolerantes a fenantreno promovieron el

crecimiento radical y foliar de las plantas de Cynodon dactylon L en particular al crecer en

presencia de triptofano a la concentracioacuten de 5mgL e inoculadas con las rizobacterias I II y III

se promovioacute el crecimiento de eacutesta gramiacutenea

En el caso de la rizobacteria XIII solubilizadora de fosfato y tolerante a cadmio niacutequel y zinc

eacutesta promovioacute el crecimiento radical y foliar de las plantas de Cyperus elegans

Las plantas de Cyperus elegans crecidas en presencia de los metales cadmio niquel y zinc e

inoculadas con la rizobacteria XIII no mostraron una promocioacuten significativa del crecimiento de

eacutesta cyperaacutecea lo que sugiere que la respuesta ante la presencia de los metales estaacute

relacionada estrechamente tanto con la dosis y el tiempo de exposicioacuten de las plantas a los

contaminantes asiacute como con la tolerancia intriacutenseca de las especies vegetales

Finalmente la presencia de las rizobacterias I II y III promovieron el crecimiento de las plantas

de Cynodon dactylon L y la tolerancia de estas a fenantreno y para el caso de la presencia de

las rizobacteria XIII se mantuvo el crecimiento de las plantas de Cyperus elegans y la tolerancia

de eacutestas a los metales pesados probados lo que podriacutea estar asociado con un efecto sineacutergico

entre las plantas y la bacterias ante la presencia de los contaminantes

27

8 METAS El siguiente cronograma de avances muestra los avances reales alcanzados para cada meta durante el periacuteodo establecido que se reporta 81 CALENDARIO DE ACTIVIDADES (valoracioacuten de metas y su duracioacuten)

Programacioacuten de Actividades de Investigacioacuten Enero - Diciembre 2008

Nuacutemero de meta

Valor de cada

meta

Descripcioacuten de las actividades para cada meta

Ener

o

Febr

ero

Mar

zo

Abr

il

May

o

Juni

o

Julio

Ago

sto

Sept

iem

bre

Oct

ubre

Nov

iem

bre

Dic

iem

bre

1

15

Mantenimiento de las cepas bacterianas aisladas su identificacioacuten molecular y determinacioacuten de su tolerancia a metales pesados y a un contaminante orgaacutenico

X

X

X

2

15

Evaluacioacuten de la produccioacuten de aacutecido indol aceacutetico asiacute como tambieacuten su capacidad de solubilizacioacuten de fosfato inorgaacutenico de las cepas bacterianas seleccionadas

X

X

X

3

30

Evaluacioacuten del crecimiento y la tolerancia que confieren las rizobacterias identificadas productoras de auxinas inoculadas en las dos especies de pastos ante la presencia de un hidrocarburo policiacuteclico aromaacutetico como el fenantreno

X

X

X

X

X

4

30

Evaluacioacuten del crecimiento y la tolerancia que confieren las rizobacterias identificadas solubilizadoras de fosfato inoculadas en las dos especies de pastos ante la presencia de metales pesados

X

X

X

X

X

5

10

Anaacutelisis y comparacioacuten de los resultados obtenidos y concluir con estos bioensayos si la inoculacioacuten con este tipo de rizobacterias promotoras de crecimiento vegetal confirieron proteccioacuten a las especies de pastos seleccionadas y si son recomendables para su posible aplicacioacuten en procesos de fitoremediacioacuten

X

X

X

Porcentaje total de avance en el periacuteodo reportado Enero ndash Diciembre del 2008 100

9 IMPACTO DE LA INVESTIGACIOacuteN DESARROLLADA

Los resultados obtenidos en esta investigacioacuten a nivel baacutesico continuacutean siendo importantes para

el conocimiento del manejo de especies silvestres endeacutemicas como herramientas para la remocioacuten

de contaminantes orgaacutenicos seguacuten su potencial

Esta etapa de la investigacioacuten (periacuteodo 2008) se realizoacute ahora la investigacioacuten con enfoque entre

la relacioacuten planta-microorganismo que de manera muy clara y concreta evidencioacute la importancia de

estos manejos en su conjunto para ayudar a favorecer el crecimiento y la tolerancia de las

especies vegetales ante la presencia de contaminantes sean inorgaacutenicos u orgaacutenicos Se continuacutea

con el anaacutelisis de los resultados obtenidos de esta etapa para complementar la informacioacuten

obtenida y continuar con el anaacutelisis de un mayor espectro de especies vegetales y de la naturaleza

de las rizobacterias que se asocien a eacutestas que permitan el conocimiento de mecanismos baacutesicos

asociados con la fitoremediacioacuten y las respuestas fisioloacutegicas de las plantas ante los

contaminantes La caracterizacioacuten o aislamiento de este grupo de rizobacterias representa una

ventaja considerable en los procesos de remocioacuten de contaminantes inorgaacutenicos debido al doble

papel que estariacutean desempentildeando como promotoras de crecimiento vegetal e induciendo la

tolerancia a metales pesados en este tipo de especies

2910 FORMACIOacuteN DE RECURSOS HUMANOS Y SUBPRODUCTOS OBTENIDOS DEL PROYECTO DE INVESTIGACIOacuteN Se anota a continuacioacuten la relacioacuten de los subproductos obtenidos del Proyecto de Investigacioacuten

durante el periacuteodo de Enero-Diciembre 2008

Clave del subproducto Descripcioacuten Documento que avala

22 Formacioacuten de Recursos Humanos

23 Servicio Social Alumnos dentro del Programa PROGRAMAS DE EDUCACION PARA LA ENCB Nuacutemero de Registro de Servicio Social 02 690a 8668 y dentro del Proyecto de Investigacioacuten ldquoEstudio de rizobacterias promotoras del crecimiento vegetal y su participacioacuten como fitoprotectoras en presencia de contaminantes orgaacutenicos e inorgaacutenicosrdquo alumnas Labra Cardoacuten Daniela Ramiacuterez Meacutendez Cinthya

Rojas Contreras Adriana

Constancia de Asesoriacutea de

Servicio Social emitida por el

Jefe del Departamento de

Servicio Social y Prestaciones

del IPN

De la alumna Labra Cardoacuten Daniela cuyo Tiacutetulo de la Tesis es ldquoDeterminacioacuten del efecto de la presencia de bacterias promotoras del crecimiento vegetal sobre el desarrollo de dos especies de cyperaacuteceas y la tolerancia de estas a metales pesadosrdquo

Registro de Tesis de la alumna

24Tesis Profesional

De la alumna Rojas Contreras Adriana cuyo Tiacutetulo de la Tesis es ldquoPromocioacuten del crecimiento vegetal de dos especies de cyperaacuteceas por rizobacterias productoras de fitohormonas e induccioacuten de tolerancia a hidrocarburos aromaacuteticos policiacuteclicos (PAHrsquos) un posible mecanismo asociado para la fitoremediacioacutenrdquo

Registro de Tesis de la alumna

30

Clave del subproducto Descripcioacuten Documento que avala

3 Difusioacuten de la Investigacioacuten

-Rojas-Contreras A Guerrero-Zuacutentildeiga LA Rodriacuteguez- Dorantes A Fito-tolerancia a fenantreno en presencia de triptofano 3deg Congreso de Ecotoxicologiacutea y Quiacutemica Ambiental (AMEQA) Facultad de Ciencias UNAM Meacutexico DF Abril 2008

-Labra-Cardoacuten D Guerrero-Zuacutentildeiga LA Rodriacuteguez-Dorantes Evaluacioacuten de la fito-tolerancia de dos especies a metales pesados 3deg Congreso de Ecotoxicologiacutea y Quiacutemica Ambiental (AMEQA) Facultad de Ciencias UNAM Meacutexico DF Abril 2008

Resumen de la memoria y constancia

de participacioacuten

Nacional

-Campos Gutieacuterrez Adriana Rodriacuteguez Dorantes Angeacutelica Guerrero Zuacutentildeiga Angeacutelica y Montes Villafaacuten Silvano Efecto de la produccion de acido indolacetico de tres rizobacterias aisladas de un suelo contaminado con hidrocarburos derivados del petroacuteleo sobre la germinacioacuten de Lens esculenta XXXVI Congreso Nacional de Microbiologiacutea Morelia Michoacaacuten Junio 2008

-Labra Cardoacuten Daniela Guerrero Zuacutentildeiga Angeacutelica Rodriacuteguez Dorantes Angeacutelica y Montes Villafaacuten Silvano Evaluacioacuten de la tolerancia a metales pesados de Cyperus elegans inoculada con una rizobacteria solubilizadora de fosfato XXXVI Congreso Nacional de Microbiologiacutea Morelia Michoacaacuten Junio 2008

-Rojas Contreras Adriana Guerrero Zuacutentildeiga Angeacutelica Rodriacuteguez Dorantes Angeacutelica y Montes Villafaacuten Silvano Evaluacioacuten del crecimiento y la tolerancia a fenantreno de plantas de Cynodon dactylon inoculadas con tres rizobacterias aisladas de un suelo contaminado con hidrocarburos derivados del petroacuteleo XXXVI Congreso Nacional de Microbiologiacutea Morelia Michoacaacuten Junio 2008

Resumen de la memoria y constancia

de participacioacuten

Internacional

-Rodriacuteguez-Dorantes Angeacutelica Labra-Cardoacuten Daniela Guerrero-Zuacutentildeiga Angeacutelica Montes-Villafaacuten Silvano Growth response and tolerance to heavy metals of two swamp species inoculated with a plant

growth-promoting rhizobacteria Third International Meeting on Environmental

Carta de aceptacioacuten

y constancia de participacioacuten

31

Biotechnology and Engineering Palma de Mallorca Espantildea Septiembre del 2008

-Guerrero-Zuacutentildeiga A Rojas-Contreras A Rodriacuteguez-Dorantes A Montes-Villafaacuten S Efect of two phytohormone producer rhizobacteria on the bermuda grass growth response and tolerance to phenanthrene Third International Meeting on Environmental Biotechnology and Engineering Palma de Mallorca Espantildea Septiembre del 2008

32

11 Bibliografiacutea consultada Abou-Shanab RA Ghozlan H Ghanem K amp Noawad H 2005 Behavior of bacterial

populations isolated from rhizosphere of Diplachne fusca dominant in industrial sites World

Journal of Microbiology amp Biotechnology 21 1095-1101

Almerich A L 2008 Introduccioacuten a las cespitosas 2008 Disponible en

httpwwwnavarromontescommanualaspxman=22

Baath E 1989 Effects of heavy metals in soil on microbial processes and population Water Air

Soil Pollut 47 375-379

Baranzani O amp JI Friedman1999 Is IAA the major root growth factor secreted from plant

growth-mediating bacteria Journal of Chemical Ecology 252397-2406

Belimov AA N Hontzeas VISafronova SV Demchinskaya G Piluzza S Bullitta amp BR

Glick 2005 Cadmiumndashtolerant plant growth-promoting bacteria associated with the roots of

Indian mustard (Brassica juncea L Czern) Soil Biology and Biochemistry 37 241-250

Boominathan R amp PM Doran 2002 Ni-induced oxidative stress in roots of the Ni

hyperaccumulator Allisum bertolonii New Phytol 156 205-215

Burd GI DG Dixon amp BR Glick 1998 A plant growth-promoting bacterium that decreases

nickel toxicity in seedlings Applied and Environmental Microbiology 64 3663-3668

Campos G A Guerrero Z A Rodriacuteguez D A Montes V S 2007 Evaluacioacuten de la

produccioacuten de aacutecido indol aceacutetico de rizobacterias aisladas de un suelo contaminado con

hidrocarburos derivaos del petroacuteleo y su aplicacioacuten en fitoremediacioacuten 2ordm taller Internacional de

Biotecnologiacutea y 2ordm Encuentro Internacional de Energiacuteas Alternativas Pachuca Hidalgo Meacutexico

Di Simine CD JA Sayer amp GM Gadd 1998 Solubilization of zinc phosphate by a strain of

Pseudomonas fluorescens isolated from a forest soil Biol Fertil Soils 28 87-94

Fasim F H Ahmed R Parsons amp GM Gadd 2002 Solubilization of zinc salts by a bacterium

isolated from the air environment of a tannery FEMS Microbiol Lett 213 1-6

Gajewska E amp M Sklodowska 2007 Relations between tocopherol chlorophyll and lipid

peroxides contents in shoots of Ni-treated wheat J Plant Physiol 164 364-366

33

Glick B R 2003 Phytoremediation synergistic use of plants and bacteria to clean up the

environment Biotechnology Advances 21383-393

Huang XD Y El-Alawi DM Penrose BRGlick amp BM Greenberg 2004 A multi-process

phytoremediation system for removal of polycyclic aromatic hydrocarbons from contaminated

soils Environmental Pollution 130 465-476

Kovaacutečik J B Klejdus J Kadukovaacute amp M Bačkor 2008 Physiology of Matricaria chamomilla

exposed to nickel excess Ecotoxicology and Environmental Safety doi 101016jecoenv200712013

Kuumlpper H amp PMH Kroneck 2007 Nickel in the environment and its role in the metabolism of

plants and cyanobacteria En Sigel A H Siegel amp RKO Sigel (eds) Metal Ions in Life

Sciences Vol2 Willey New York pp 31-62

McCutcheon SC Schnoor J L 2003 Phytoremediation trasformation and control of

contaminants Wiley-InterScience

Saravan VS M Madhaiyan amp M Thangaraju 2007 Solubilization of zinc compounds by the

diazotrophic plant growth promoting bacterium Gluconacetobacter diazotrophicus

Chemosphere 66 1794-1798

Sheng XF amp JX Gong 2006 Increased degradation of phenanthrene in soil by

Pseudomonas sp GF3 in the presence of wheat Soil Biology and Biochemstry 38 2587-2592

Sheng XF amp JJ Xia 2006 Imrpovement of rape (Brassica napus) plant growth and cadmium

uptake by cadmium-resistant bacteria Chemosphere 64 1036-1042

Olivares S E1989Paquete de disentildeos experimentales FAUNL Versioacuten 14 Facultad de

Agronomiacutea UANL Mariacuten NL Meacutexico

Ramiacuterez M C 2007 Participacioacuten de rizobacterias solubilizadoras de fosfato en la induccioacuten

del crecimiento y tolerancia a metales pesados en dos especies vegetales Proyecto de

titilacioacuten Laboratorio de Fisiologiacutea Vegetal del Departamento de Botaacutenica en la Escuela

Nacional de Ciencias Bioloacutegicas

Sabry SA HA Ghozlan DM Abou-Zeid 1997 Metal tolerance and antibiotic resistant

paterns of a bacterial population isolated from sea water Journal of Applied Microbiology 82

245-252

34

Tsavkelova EA S Y Klimova TA Cherdyntseva amp AI Netrusov2006 Microbial producers

of plant growth stimulators and their practical use a review Applied Biochemistry and

Microbiology 42117-126

Weisburg W G Barns S M Pelletier DA amp Lane DJ 1991 16 Ribosomal DNA Amplification

for Phulogenetic Study Journal of Bacteriology 131697-703

Wilkins DA 1978 The measurement of tolerance to edaphic factors by means of root growth

New Phytologist 80 623-633

Xu P J Zou Q Meng J Zou W Jiang amp D Liu 2008 Effects of Cd2+ on seedling growth of

garlic (Allium sativum L) and selected physiological and biochemical characters Bioresource

Technology doi 101016jbiortech200711073

Zaidi S Usmami S Singh BR amp Musarrat J 2006 Significancce of Bacillus subtilis strain SJ-

101 as a bioinoculant for concurrent plant grown promotion and nickel accumulation in Brassica

juncea Chemosphere 64 991-997

  • INSTITUTO POLITEacuteCNICO NACIONAL
    • COORDINACION GENERAL DE POSGRADO E INVESTIGACION
      • Evaluacioacuten del crecimiento y la tolerancia que confieren las rizobacterias identificadas solubilizadoras de fosfato inoculadas en las dos especies de pastos ante la presencia de metales pesados
Page 22: INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL COORDINACION GENERAL DE ...sappi.ipn.mx/cgpi/archivos_anexo/20080061_5797.pdfa) Evaluar la producción de auxinas para la promoción del crecimiento

22

6 DISCUSIOacuteN DE RESULTADOS 61 Presencia de rizobacterias productoras de AIA en el crecimiento de Cynodon dactylon L La seleccioacuten de las cepas de rizobacterias aisladas del suelo contaminado con hidrocarburos

derivados del petroacuteleo se dio en funcioacuten de la cantidad de aacutecido indol aceacutetico producido que

estuvo relacionado con la concentracioacuten de triptofano en el medio de cultivo que es el

precursor de dicha fitohormona En condiciones del crecimiento de las rizobacterias en caldo

nutritivo la produccioacuten de AIA fue mayor en la rizobacteria III (3549 microg mL) seguido de la

rizobacteria II (3374 microg mL) y la rizobacteria I (2959 microg mL)

En los bioensayos de C dactylon L con las tres cepas en general el incremento en el

crecimiento de las plantas no fue mayor al de las plantas sin bacteria no obstante esto el

incremento en el crecimiento radical fue mayor en las plantas inoculadas con la rizobacteria II y

el crecimiento foliar se dio en mayor proporcioacuten bajo la presencia de la rizobacteria I

En esta comparacioacuten del crecimiento promovido por las cepas productoras de AIA la

rizobacteria III no presento un efecto promontorio del desarrollo en esta especie no obstante la

que produjo mas AIA in vitro En este ultimo punto cabe mencionar que en este caso no se

tuvo la adicioacuten de triptofano en el medio

611 Presencia de rizobacterias productoras de AIA y triptofano en el crecimiento de Cynodon dactylon L

En los bioensayos de C dactylon L con la adicioacuten de triptofano se mostroacute que la especie en

presencia del aminoaacutecido en cuanto al crecimiento radical no mostroacute un desarrollo mayor en las

plantas en la concentracioacuten de 2 y 5 mgL con respecto a las plantas sin triptofano no obstante

la respuesta en algunas de las plantas de dichos tratamientos en los ensayos con las

rizobacterias II y III si mostraron un incremento en la longitud radical esto pudo deberse a la

respuesta intriacutenseca de las especies de acuerdo con la seleccioacuten de las semillas empleadas

que de cualquier manera el tamantildeo radical alcanzado no fue significativo con respecto a las

plantas testigo

El crecimiento foliar de las plantas de C dactylon L bajo la presencia de triptofano a las

concentraciones de 2 y 5mg L tambieacuten no resulto mayor a las plantas sin triptofano La

inoculacioacuten de las semillas con las rizobacterias I II y III y la adicioacuten de triptofano en los

bioensayos dio como resultado que la presencia de triptofano como precursor de AIA diera

como respuesta un incremento en el crecimiento radical de las plantas inoculadas con la

rizobacteria III con la concentracioacuten de triptofano 5mg L y con la rizobacteria II con triptofano a

las concentraciones de 2 y 5mgL En cuanto al crecimiento foliar este se promovioacute bajo la

presencia de la rizobacteria III y la rizobacteria II tambieacuten con la concentracioacuten de triptofano de

5mg L

Ambos casos coinciden con la promocioacuten del crecimiento radical y foliar por las rizobacterias I

y II que se potencioacute con la presencia de triptofano a la concentracioacuten de 5mgL no obstante

23

que la respuesta con la rizobacteria III no fue evidente con su sola presencia el incremento en

la longitud radical y foliar fue mucho mayor que las plantas testigo cuando la concentracioacuten de

triptofano en el medio fue de 5mgL lo que favorecioacute la siacutentesis del AIA y que trajo como

consecuencia el incremento en el crecimiento de las plantas Tsavkelova et al (2005)

mencionan que este tipo de auxinas ademaacutes de estimular el crecimiento vegetal tambieacuten

estimulan el desarrollo de las poblaciones microbianas

De acuerdo con Baranzani et al (1999) el triptofano puede ser considerado como un inhibidor

del desarrollo vegetal si este se encuentra en altas concentraciones es por ello que la

respuesta ante las concentraciones de 2 y 5mgL para la planta inhibieron el desarrollo de C

dactylon L lo que se corrobora con el porcentaje de clorosis medido en las plantas sometidas

a estos tratamientos 5190 para la concentracioacuten de 2mgL y de 5204 para la

concentracioacuten de 5mgL de triptofano

612 Presencia de rizobacterias productoras de AIA y fenantreno en el crecimiento de Cynodon dactylon L

La presencia de fenantreno sobre las plantas de C dactylon L mostroacute que el crecimiento

radical de eacutestas no disminuyoacute a las concentraciones de 100 y 200mgL mientras que el

desarrollo foliar si se vio alterado en ambas concentraciones del contaminante lo que se

corroboroacute con los porcentajes medidos de clorosis 4519 en la concentracioacuten de 100mg L y

de 5985 en la de 200 mg L de fenantreno

Se ha mencionado que en algunas especies la presencia de fenantreno se ha considerado

como un anaacutelogo de algunas fitohormonas por su estructura en especial de giberelinas en

este caso de C dactylon L este mantenimiento del desarrollo radical pudiera estar

relacionado con este reconocimiento de la estructura quiacutemica del contaminante para dar dicha

respuesta de crecimiento ante la presencia de eacuteste

La inoculacioacuten de las rizobacterias tolerantes a fenantreno y la presencia del contaminante en

dos concentraciones mostroacute que las rizobacterias I y III promovieron el crecimiento radical de

esta especie bajo las dos concentraciones de fenantreno con una diferencia entre ellas muy

poco significativa mientras que el crecimiento radical de las plantas inoculadas con la

rizobacteria II a las dos concentraciones de fenantreno de manera muy significativa

comparada con las plantas testigo no asiacute el crecimiento foliar con esta rizobacteria fue mayor

comparado con la respuesta dada con las rizobacterias I y III pero menor a las plantas testigo

De lo anterior la presencia de las rizobacterias I II y III promovieron el crecimiento de las

plantas de C dactylon L y la tolerancia de estas a fenantreno lo que podriacutea estar asociado con

un efecto sineacutergico entre la planta y las bacterias (Sheng amp Gong 2006 Glick 2003) que

favoreciera su desarrollo ante la presencia del contaminante y aunque no se haya evaluado

quizaacute tambieacuten el favorecer la degradacioacuten de eacuteste en el medio (Huang et al 2004)

24

62 Presencia de la rizobacteria XIII sobre el crecimiento de C elegans La eleccioacuten de esta rizobacteria solubilizadora de fosfatos que se empleo para la inoculacioacuten de

semillas de C elegans y su bioensayo mostroacute que esta cepa promovioacute el crecimiento tanto

radical como foliar de las plantas Lo que evidencioacute la relacioacuten sineacutergica entre esta bacteria y la

especie vegetal considerada para estos bioensayos cabe mencionar tambieacuten que esta especie

proviene de un suelo contaminado con hidrocarburos derivados del petroacuteleo

621 Presencia de la rizobacteria XIII sobre el crecimiento de C elegans expuesta a Cadmio

El cadmio (Cd) es considerado un metal pesado que se libera al ambiente como resultado de

una gran variedad de actividades antropoceacutentricas No obstante que no es un elemento

esencial para las plantas este metal se absorbe por las raiacuteces y se transloca a las hojas en

muchas especies Por lo que altas concentraciones de eacuteste ocasionan toxicidad en las plantas

Generalmente causa dantildeos en las hojas produciendo clorosis y enrollamiento de las mismas

asiacute como tambieacuten una disminucioacuten en el crecimiento de las raiacuteces y el brote (Xu et al 2008)

La respuesta de C elegans ante la presencia de cadmio resultoacute muy poco tolerante a las

concentraciones de Cd empleadas en este caso el efecto fue inhibitorio a medida que se

incremento la concentracioacuten del metal con respecto a las plantas testigo sin metal

La presencia de la rizobacteria XIII sobre el crecimiento de las plantas de C elegans y cadmio

mostraron que esta cepa tolerante a las concentraciones de Cd probadas no mostroacute una

diferencia significativa tanto del crecimiento radical como del brote de las plantas con y sin

cadmio esto es que no hay un efecto promotor o protector aparente de esta cepa a la planta

ante la presencia del metal caso que no es comparable con otros que se reportan en la

literatura donde algunas bacterias promueven el crecimiento en otras especies vegetales como

Brassica juncea L y Brassica napus ante la presencia de cadmio (Sheng amp Xia 2006 Belimov

et al 2005)

622 Presencia de la rizobacteria XIII sobre el crecimiento de C elegans expuesta a

Zinc El Zinc es considerado como un micronutriente esencial para el crecimiento de las plantas ya

que es un constituyente vital de varias enzimas metaboacutelicas y su baja movilidad al translocarse

dentro de ellas sugiere la necesidad de este como una fuente constante de zinc para el oacuteptimo

desarrollo de las mismas (Saravan et al 2007)

El zinc se adiciona a las plantas a traveacutes de fertilizantes como sulfato de zinc que en los suelos

puede transformarse a formas insolubles dependiendo de las condiciones edaacuteficas de los

mismos Por ello se menciona que la solubilizacioacuten del zinc por microorganismos es un

proceso de suma importancia para el aporte a las plantas de este micronutriente (Di Simine et

al 1998 Fasim et al 2002)

25

La respuesta de C elegans ante la presencia de zinc mostroacute que tambieacuten en este caso al igual

que con cadmio el crecimiento tanto radical como foliar disminuyoacute a medida que se incrementoacute

la concentracioacuten de zinc en los bioensayos

Por lo que esta especie vegetal tampoco tolera estas concentraciones de zinc en el medio lo

que evidencia que un exceso del micronutriente ocasiona dantildeos en el desarrollo de eacutesta

Aquiacute tambieacuten la presencia de la rizobacteria XIII no causa un incremento en el desarrollo de

las plantas de C elegans expuestas a zinc ya que el crecimiento radical y foliar en general no

es diferente en forma significativa al obtenido por las plantas expuestas a zinc a las

concentraciones probadas de 3 4 y 5mM concentraciones a las que la rizobacteria XIII es

tolerante

Aquiacute se presenta al igual que con cadmio el mantenimiento en el crecimiento de las plantas de

C elegans atenuando el efecto de las concentraciones de ambos mentales a las cuales fueron

expuestas

623 Presencia de la rizobacteria XIII sobre el crecimiento de C elegans expuesta a Niquel

El niquel tambieacuten es considerado como un micronutriente esencial aunque hay quienes lo

consideran como un ultramicronutriente que se encuentra como centro activo de la ureasa y

como cofactor de una isoforma de una superoxido dismutasa (Kuumlpper amp Kroneck 2007) Dado

su muy bajo contenido de este metal en plantas la deficiencia de eacuteste es rara comparada con

el exceso causado por su presencia en suelos contaminados por metales pesados producto de

la actividad industrial

El exceso de niquel en el ambiente ocasiona un decremento en el contenido de clorofila

(Gajewska amp Sklodowska 2007) y en el crecimiento de las plantas (Boominanthan amp Doran

2002 Kovaacutečik et al 2008)

En C elegans de las concentraciones probadas de este metal el crecimiento solamente se dio

en la concentracioacuten mas baja la de 01mM las otras concentraciones seleccionadas para las

pruebas que mostraron ser las que toleroacute la rizobacteria XIII no fueron adecuadas para la

planta auacuten con la presencia de la rizobacteria De estos resultados se tiene que C elegans a

la uacutenica concentracioacuten en la que dio respuesta no presentoacute una inhibicioacuten del crecimiento

radical mientras que el crecimiento del brote si fue menor comparado con las plantas testigo

La presencia de la rizobacteria XIII no mostroacute un efecto de promocioacuten del crecimiento radical en

el experimento con 001mM de niquel comparado con el experimento de niacutequel solo y tambieacuten

no significativo en el crecimiento del brote con la presencia de la rizobacteria La concentracioacuten

de niacutequel probada aquiacute para C elegans y la inoculacioacuten de sus semillas con la rizobacteria XIII

no evidencioacute una promocioacuten de crecimiento notable quizaacute al igual que los otros dos metales

manteniendo el desarrollo de las plantas pero no su incremento como sucedioacute en lo reportado

por Burd et al (1998) con Brassica campestris y Lycopersicon esculentum y la bacteria

Kluyvera ascorbata y por Zaidi et al (2006) con Brassica juncea y la bacteria Bacillus subtilis

cepa SJ-101

26

7 CONCLUSIONES

Las rizobacterias I II y III productoras de AIA y tolerantes a fenantreno promovieron el

crecimiento radical y foliar de las plantas de Cynodon dactylon L en particular al crecer en

presencia de triptofano a la concentracioacuten de 5mgL e inoculadas con las rizobacterias I II y III

se promovioacute el crecimiento de eacutesta gramiacutenea

En el caso de la rizobacteria XIII solubilizadora de fosfato y tolerante a cadmio niacutequel y zinc

eacutesta promovioacute el crecimiento radical y foliar de las plantas de Cyperus elegans

Las plantas de Cyperus elegans crecidas en presencia de los metales cadmio niquel y zinc e

inoculadas con la rizobacteria XIII no mostraron una promocioacuten significativa del crecimiento de

eacutesta cyperaacutecea lo que sugiere que la respuesta ante la presencia de los metales estaacute

relacionada estrechamente tanto con la dosis y el tiempo de exposicioacuten de las plantas a los

contaminantes asiacute como con la tolerancia intriacutenseca de las especies vegetales

Finalmente la presencia de las rizobacterias I II y III promovieron el crecimiento de las plantas

de Cynodon dactylon L y la tolerancia de estas a fenantreno y para el caso de la presencia de

las rizobacteria XIII se mantuvo el crecimiento de las plantas de Cyperus elegans y la tolerancia

de eacutestas a los metales pesados probados lo que podriacutea estar asociado con un efecto sineacutergico

entre las plantas y la bacterias ante la presencia de los contaminantes

27

8 METAS El siguiente cronograma de avances muestra los avances reales alcanzados para cada meta durante el periacuteodo establecido que se reporta 81 CALENDARIO DE ACTIVIDADES (valoracioacuten de metas y su duracioacuten)

Programacioacuten de Actividades de Investigacioacuten Enero - Diciembre 2008

Nuacutemero de meta

Valor de cada

meta

Descripcioacuten de las actividades para cada meta

Ener

o

Febr

ero

Mar

zo

Abr

il

May

o

Juni

o

Julio

Ago

sto

Sept

iem

bre

Oct

ubre

Nov

iem

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Dic

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1

15

Mantenimiento de las cepas bacterianas aisladas su identificacioacuten molecular y determinacioacuten de su tolerancia a metales pesados y a un contaminante orgaacutenico

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X

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2

15

Evaluacioacuten de la produccioacuten de aacutecido indol aceacutetico asiacute como tambieacuten su capacidad de solubilizacioacuten de fosfato inorgaacutenico de las cepas bacterianas seleccionadas

X

X

X

3

30

Evaluacioacuten del crecimiento y la tolerancia que confieren las rizobacterias identificadas productoras de auxinas inoculadas en las dos especies de pastos ante la presencia de un hidrocarburo policiacuteclico aromaacutetico como el fenantreno

X

X

X

X

X

4

30

Evaluacioacuten del crecimiento y la tolerancia que confieren las rizobacterias identificadas solubilizadoras de fosfato inoculadas en las dos especies de pastos ante la presencia de metales pesados

X

X

X

X

X

5

10

Anaacutelisis y comparacioacuten de los resultados obtenidos y concluir con estos bioensayos si la inoculacioacuten con este tipo de rizobacterias promotoras de crecimiento vegetal confirieron proteccioacuten a las especies de pastos seleccionadas y si son recomendables para su posible aplicacioacuten en procesos de fitoremediacioacuten

X

X

X

Porcentaje total de avance en el periacuteodo reportado Enero ndash Diciembre del 2008 100

9 IMPACTO DE LA INVESTIGACIOacuteN DESARROLLADA

Los resultados obtenidos en esta investigacioacuten a nivel baacutesico continuacutean siendo importantes para

el conocimiento del manejo de especies silvestres endeacutemicas como herramientas para la remocioacuten

de contaminantes orgaacutenicos seguacuten su potencial

Esta etapa de la investigacioacuten (periacuteodo 2008) se realizoacute ahora la investigacioacuten con enfoque entre

la relacioacuten planta-microorganismo que de manera muy clara y concreta evidencioacute la importancia de

estos manejos en su conjunto para ayudar a favorecer el crecimiento y la tolerancia de las

especies vegetales ante la presencia de contaminantes sean inorgaacutenicos u orgaacutenicos Se continuacutea

con el anaacutelisis de los resultados obtenidos de esta etapa para complementar la informacioacuten

obtenida y continuar con el anaacutelisis de un mayor espectro de especies vegetales y de la naturaleza

de las rizobacterias que se asocien a eacutestas que permitan el conocimiento de mecanismos baacutesicos

asociados con la fitoremediacioacuten y las respuestas fisioloacutegicas de las plantas ante los

contaminantes La caracterizacioacuten o aislamiento de este grupo de rizobacterias representa una

ventaja considerable en los procesos de remocioacuten de contaminantes inorgaacutenicos debido al doble

papel que estariacutean desempentildeando como promotoras de crecimiento vegetal e induciendo la

tolerancia a metales pesados en este tipo de especies

2910 FORMACIOacuteN DE RECURSOS HUMANOS Y SUBPRODUCTOS OBTENIDOS DEL PROYECTO DE INVESTIGACIOacuteN Se anota a continuacioacuten la relacioacuten de los subproductos obtenidos del Proyecto de Investigacioacuten

durante el periacuteodo de Enero-Diciembre 2008

Clave del subproducto Descripcioacuten Documento que avala

22 Formacioacuten de Recursos Humanos

23 Servicio Social Alumnos dentro del Programa PROGRAMAS DE EDUCACION PARA LA ENCB Nuacutemero de Registro de Servicio Social 02 690a 8668 y dentro del Proyecto de Investigacioacuten ldquoEstudio de rizobacterias promotoras del crecimiento vegetal y su participacioacuten como fitoprotectoras en presencia de contaminantes orgaacutenicos e inorgaacutenicosrdquo alumnas Labra Cardoacuten Daniela Ramiacuterez Meacutendez Cinthya

Rojas Contreras Adriana

Constancia de Asesoriacutea de

Servicio Social emitida por el

Jefe del Departamento de

Servicio Social y Prestaciones

del IPN

De la alumna Labra Cardoacuten Daniela cuyo Tiacutetulo de la Tesis es ldquoDeterminacioacuten del efecto de la presencia de bacterias promotoras del crecimiento vegetal sobre el desarrollo de dos especies de cyperaacuteceas y la tolerancia de estas a metales pesadosrdquo

Registro de Tesis de la alumna

24Tesis Profesional

De la alumna Rojas Contreras Adriana cuyo Tiacutetulo de la Tesis es ldquoPromocioacuten del crecimiento vegetal de dos especies de cyperaacuteceas por rizobacterias productoras de fitohormonas e induccioacuten de tolerancia a hidrocarburos aromaacuteticos policiacuteclicos (PAHrsquos) un posible mecanismo asociado para la fitoremediacioacutenrdquo

Registro de Tesis de la alumna

30

Clave del subproducto Descripcioacuten Documento que avala

3 Difusioacuten de la Investigacioacuten

-Rojas-Contreras A Guerrero-Zuacutentildeiga LA Rodriacuteguez- Dorantes A Fito-tolerancia a fenantreno en presencia de triptofano 3deg Congreso de Ecotoxicologiacutea y Quiacutemica Ambiental (AMEQA) Facultad de Ciencias UNAM Meacutexico DF Abril 2008

-Labra-Cardoacuten D Guerrero-Zuacutentildeiga LA Rodriacuteguez-Dorantes Evaluacioacuten de la fito-tolerancia de dos especies a metales pesados 3deg Congreso de Ecotoxicologiacutea y Quiacutemica Ambiental (AMEQA) Facultad de Ciencias UNAM Meacutexico DF Abril 2008

Resumen de la memoria y constancia

de participacioacuten

Nacional

-Campos Gutieacuterrez Adriana Rodriacuteguez Dorantes Angeacutelica Guerrero Zuacutentildeiga Angeacutelica y Montes Villafaacuten Silvano Efecto de la produccion de acido indolacetico de tres rizobacterias aisladas de un suelo contaminado con hidrocarburos derivados del petroacuteleo sobre la germinacioacuten de Lens esculenta XXXVI Congreso Nacional de Microbiologiacutea Morelia Michoacaacuten Junio 2008

-Labra Cardoacuten Daniela Guerrero Zuacutentildeiga Angeacutelica Rodriacuteguez Dorantes Angeacutelica y Montes Villafaacuten Silvano Evaluacioacuten de la tolerancia a metales pesados de Cyperus elegans inoculada con una rizobacteria solubilizadora de fosfato XXXVI Congreso Nacional de Microbiologiacutea Morelia Michoacaacuten Junio 2008

-Rojas Contreras Adriana Guerrero Zuacutentildeiga Angeacutelica Rodriacuteguez Dorantes Angeacutelica y Montes Villafaacuten Silvano Evaluacioacuten del crecimiento y la tolerancia a fenantreno de plantas de Cynodon dactylon inoculadas con tres rizobacterias aisladas de un suelo contaminado con hidrocarburos derivados del petroacuteleo XXXVI Congreso Nacional de Microbiologiacutea Morelia Michoacaacuten Junio 2008

Resumen de la memoria y constancia

de participacioacuten

Internacional

-Rodriacuteguez-Dorantes Angeacutelica Labra-Cardoacuten Daniela Guerrero-Zuacutentildeiga Angeacutelica Montes-Villafaacuten Silvano Growth response and tolerance to heavy metals of two swamp species inoculated with a plant

growth-promoting rhizobacteria Third International Meeting on Environmental

Carta de aceptacioacuten

y constancia de participacioacuten

31

Biotechnology and Engineering Palma de Mallorca Espantildea Septiembre del 2008

-Guerrero-Zuacutentildeiga A Rojas-Contreras A Rodriacuteguez-Dorantes A Montes-Villafaacuten S Efect of two phytohormone producer rhizobacteria on the bermuda grass growth response and tolerance to phenanthrene Third International Meeting on Environmental Biotechnology and Engineering Palma de Mallorca Espantildea Septiembre del 2008

32

11 Bibliografiacutea consultada Abou-Shanab RA Ghozlan H Ghanem K amp Noawad H 2005 Behavior of bacterial

populations isolated from rhizosphere of Diplachne fusca dominant in industrial sites World

Journal of Microbiology amp Biotechnology 21 1095-1101

Almerich A L 2008 Introduccioacuten a las cespitosas 2008 Disponible en

httpwwwnavarromontescommanualaspxman=22

Baath E 1989 Effects of heavy metals in soil on microbial processes and population Water Air

Soil Pollut 47 375-379

Baranzani O amp JI Friedman1999 Is IAA the major root growth factor secreted from plant

growth-mediating bacteria Journal of Chemical Ecology 252397-2406

Belimov AA N Hontzeas VISafronova SV Demchinskaya G Piluzza S Bullitta amp BR

Glick 2005 Cadmiumndashtolerant plant growth-promoting bacteria associated with the roots of

Indian mustard (Brassica juncea L Czern) Soil Biology and Biochemistry 37 241-250

Boominathan R amp PM Doran 2002 Ni-induced oxidative stress in roots of the Ni

hyperaccumulator Allisum bertolonii New Phytol 156 205-215

Burd GI DG Dixon amp BR Glick 1998 A plant growth-promoting bacterium that decreases

nickel toxicity in seedlings Applied and Environmental Microbiology 64 3663-3668

Campos G A Guerrero Z A Rodriacuteguez D A Montes V S 2007 Evaluacioacuten de la

produccioacuten de aacutecido indol aceacutetico de rizobacterias aisladas de un suelo contaminado con

hidrocarburos derivaos del petroacuteleo y su aplicacioacuten en fitoremediacioacuten 2ordm taller Internacional de

Biotecnologiacutea y 2ordm Encuentro Internacional de Energiacuteas Alternativas Pachuca Hidalgo Meacutexico

Di Simine CD JA Sayer amp GM Gadd 1998 Solubilization of zinc phosphate by a strain of

Pseudomonas fluorescens isolated from a forest soil Biol Fertil Soils 28 87-94

Fasim F H Ahmed R Parsons amp GM Gadd 2002 Solubilization of zinc salts by a bacterium

isolated from the air environment of a tannery FEMS Microbiol Lett 213 1-6

Gajewska E amp M Sklodowska 2007 Relations between tocopherol chlorophyll and lipid

peroxides contents in shoots of Ni-treated wheat J Plant Physiol 164 364-366

33

Glick B R 2003 Phytoremediation synergistic use of plants and bacteria to clean up the

environment Biotechnology Advances 21383-393

Huang XD Y El-Alawi DM Penrose BRGlick amp BM Greenberg 2004 A multi-process

phytoremediation system for removal of polycyclic aromatic hydrocarbons from contaminated

soils Environmental Pollution 130 465-476

Kovaacutečik J B Klejdus J Kadukovaacute amp M Bačkor 2008 Physiology of Matricaria chamomilla

exposed to nickel excess Ecotoxicology and Environmental Safety doi 101016jecoenv200712013

Kuumlpper H amp PMH Kroneck 2007 Nickel in the environment and its role in the metabolism of

plants and cyanobacteria En Sigel A H Siegel amp RKO Sigel (eds) Metal Ions in Life

Sciences Vol2 Willey New York pp 31-62

McCutcheon SC Schnoor J L 2003 Phytoremediation trasformation and control of

contaminants Wiley-InterScience

Saravan VS M Madhaiyan amp M Thangaraju 2007 Solubilization of zinc compounds by the

diazotrophic plant growth promoting bacterium Gluconacetobacter diazotrophicus

Chemosphere 66 1794-1798

Sheng XF amp JX Gong 2006 Increased degradation of phenanthrene in soil by

Pseudomonas sp GF3 in the presence of wheat Soil Biology and Biochemstry 38 2587-2592

Sheng XF amp JJ Xia 2006 Imrpovement of rape (Brassica napus) plant growth and cadmium

uptake by cadmium-resistant bacteria Chemosphere 64 1036-1042

Olivares S E1989Paquete de disentildeos experimentales FAUNL Versioacuten 14 Facultad de

Agronomiacutea UANL Mariacuten NL Meacutexico

Ramiacuterez M C 2007 Participacioacuten de rizobacterias solubilizadoras de fosfato en la induccioacuten

del crecimiento y tolerancia a metales pesados en dos especies vegetales Proyecto de

titilacioacuten Laboratorio de Fisiologiacutea Vegetal del Departamento de Botaacutenica en la Escuela

Nacional de Ciencias Bioloacutegicas

Sabry SA HA Ghozlan DM Abou-Zeid 1997 Metal tolerance and antibiotic resistant

paterns of a bacterial population isolated from sea water Journal of Applied Microbiology 82

245-252

34

Tsavkelova EA S Y Klimova TA Cherdyntseva amp AI Netrusov2006 Microbial producers

of plant growth stimulators and their practical use a review Applied Biochemistry and

Microbiology 42117-126

Weisburg W G Barns S M Pelletier DA amp Lane DJ 1991 16 Ribosomal DNA Amplification

for Phulogenetic Study Journal of Bacteriology 131697-703

Wilkins DA 1978 The measurement of tolerance to edaphic factors by means of root growth

New Phytologist 80 623-633

Xu P J Zou Q Meng J Zou W Jiang amp D Liu 2008 Effects of Cd2+ on seedling growth of

garlic (Allium sativum L) and selected physiological and biochemical characters Bioresource

Technology doi 101016jbiortech200711073

Zaidi S Usmami S Singh BR amp Musarrat J 2006 Significancce of Bacillus subtilis strain SJ-

101 as a bioinoculant for concurrent plant grown promotion and nickel accumulation in Brassica

juncea Chemosphere 64 991-997

  • INSTITUTO POLITEacuteCNICO NACIONAL
    • COORDINACION GENERAL DE POSGRADO E INVESTIGACION
      • Evaluacioacuten del crecimiento y la tolerancia que confieren las rizobacterias identificadas solubilizadoras de fosfato inoculadas en las dos especies de pastos ante la presencia de metales pesados
Page 23: INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL COORDINACION GENERAL DE ...sappi.ipn.mx/cgpi/archivos_anexo/20080061_5797.pdfa) Evaluar la producción de auxinas para la promoción del crecimiento

23

que la respuesta con la rizobacteria III no fue evidente con su sola presencia el incremento en

la longitud radical y foliar fue mucho mayor que las plantas testigo cuando la concentracioacuten de

triptofano en el medio fue de 5mgL lo que favorecioacute la siacutentesis del AIA y que trajo como

consecuencia el incremento en el crecimiento de las plantas Tsavkelova et al (2005)

mencionan que este tipo de auxinas ademaacutes de estimular el crecimiento vegetal tambieacuten

estimulan el desarrollo de las poblaciones microbianas

De acuerdo con Baranzani et al (1999) el triptofano puede ser considerado como un inhibidor

del desarrollo vegetal si este se encuentra en altas concentraciones es por ello que la

respuesta ante las concentraciones de 2 y 5mgL para la planta inhibieron el desarrollo de C

dactylon L lo que se corrobora con el porcentaje de clorosis medido en las plantas sometidas

a estos tratamientos 5190 para la concentracioacuten de 2mgL y de 5204 para la

concentracioacuten de 5mgL de triptofano

612 Presencia de rizobacterias productoras de AIA y fenantreno en el crecimiento de Cynodon dactylon L

La presencia de fenantreno sobre las plantas de C dactylon L mostroacute que el crecimiento

radical de eacutestas no disminuyoacute a las concentraciones de 100 y 200mgL mientras que el

desarrollo foliar si se vio alterado en ambas concentraciones del contaminante lo que se

corroboroacute con los porcentajes medidos de clorosis 4519 en la concentracioacuten de 100mg L y

de 5985 en la de 200 mg L de fenantreno

Se ha mencionado que en algunas especies la presencia de fenantreno se ha considerado

como un anaacutelogo de algunas fitohormonas por su estructura en especial de giberelinas en

este caso de C dactylon L este mantenimiento del desarrollo radical pudiera estar

relacionado con este reconocimiento de la estructura quiacutemica del contaminante para dar dicha

respuesta de crecimiento ante la presencia de eacuteste

La inoculacioacuten de las rizobacterias tolerantes a fenantreno y la presencia del contaminante en

dos concentraciones mostroacute que las rizobacterias I y III promovieron el crecimiento radical de

esta especie bajo las dos concentraciones de fenantreno con una diferencia entre ellas muy

poco significativa mientras que el crecimiento radical de las plantas inoculadas con la

rizobacteria II a las dos concentraciones de fenantreno de manera muy significativa

comparada con las plantas testigo no asiacute el crecimiento foliar con esta rizobacteria fue mayor

comparado con la respuesta dada con las rizobacterias I y III pero menor a las plantas testigo

De lo anterior la presencia de las rizobacterias I II y III promovieron el crecimiento de las

plantas de C dactylon L y la tolerancia de estas a fenantreno lo que podriacutea estar asociado con

un efecto sineacutergico entre la planta y las bacterias (Sheng amp Gong 2006 Glick 2003) que

favoreciera su desarrollo ante la presencia del contaminante y aunque no se haya evaluado

quizaacute tambieacuten el favorecer la degradacioacuten de eacuteste en el medio (Huang et al 2004)

24

62 Presencia de la rizobacteria XIII sobre el crecimiento de C elegans La eleccioacuten de esta rizobacteria solubilizadora de fosfatos que se empleo para la inoculacioacuten de

semillas de C elegans y su bioensayo mostroacute que esta cepa promovioacute el crecimiento tanto

radical como foliar de las plantas Lo que evidencioacute la relacioacuten sineacutergica entre esta bacteria y la

especie vegetal considerada para estos bioensayos cabe mencionar tambieacuten que esta especie

proviene de un suelo contaminado con hidrocarburos derivados del petroacuteleo

621 Presencia de la rizobacteria XIII sobre el crecimiento de C elegans expuesta a Cadmio

El cadmio (Cd) es considerado un metal pesado que se libera al ambiente como resultado de

una gran variedad de actividades antropoceacutentricas No obstante que no es un elemento

esencial para las plantas este metal se absorbe por las raiacuteces y se transloca a las hojas en

muchas especies Por lo que altas concentraciones de eacuteste ocasionan toxicidad en las plantas

Generalmente causa dantildeos en las hojas produciendo clorosis y enrollamiento de las mismas

asiacute como tambieacuten una disminucioacuten en el crecimiento de las raiacuteces y el brote (Xu et al 2008)

La respuesta de C elegans ante la presencia de cadmio resultoacute muy poco tolerante a las

concentraciones de Cd empleadas en este caso el efecto fue inhibitorio a medida que se

incremento la concentracioacuten del metal con respecto a las plantas testigo sin metal

La presencia de la rizobacteria XIII sobre el crecimiento de las plantas de C elegans y cadmio

mostraron que esta cepa tolerante a las concentraciones de Cd probadas no mostroacute una

diferencia significativa tanto del crecimiento radical como del brote de las plantas con y sin

cadmio esto es que no hay un efecto promotor o protector aparente de esta cepa a la planta

ante la presencia del metal caso que no es comparable con otros que se reportan en la

literatura donde algunas bacterias promueven el crecimiento en otras especies vegetales como

Brassica juncea L y Brassica napus ante la presencia de cadmio (Sheng amp Xia 2006 Belimov

et al 2005)

622 Presencia de la rizobacteria XIII sobre el crecimiento de C elegans expuesta a

Zinc El Zinc es considerado como un micronutriente esencial para el crecimiento de las plantas ya

que es un constituyente vital de varias enzimas metaboacutelicas y su baja movilidad al translocarse

dentro de ellas sugiere la necesidad de este como una fuente constante de zinc para el oacuteptimo

desarrollo de las mismas (Saravan et al 2007)

El zinc se adiciona a las plantas a traveacutes de fertilizantes como sulfato de zinc que en los suelos

puede transformarse a formas insolubles dependiendo de las condiciones edaacuteficas de los

mismos Por ello se menciona que la solubilizacioacuten del zinc por microorganismos es un

proceso de suma importancia para el aporte a las plantas de este micronutriente (Di Simine et

al 1998 Fasim et al 2002)

25

La respuesta de C elegans ante la presencia de zinc mostroacute que tambieacuten en este caso al igual

que con cadmio el crecimiento tanto radical como foliar disminuyoacute a medida que se incrementoacute

la concentracioacuten de zinc en los bioensayos

Por lo que esta especie vegetal tampoco tolera estas concentraciones de zinc en el medio lo

que evidencia que un exceso del micronutriente ocasiona dantildeos en el desarrollo de eacutesta

Aquiacute tambieacuten la presencia de la rizobacteria XIII no causa un incremento en el desarrollo de

las plantas de C elegans expuestas a zinc ya que el crecimiento radical y foliar en general no

es diferente en forma significativa al obtenido por las plantas expuestas a zinc a las

concentraciones probadas de 3 4 y 5mM concentraciones a las que la rizobacteria XIII es

tolerante

Aquiacute se presenta al igual que con cadmio el mantenimiento en el crecimiento de las plantas de

C elegans atenuando el efecto de las concentraciones de ambos mentales a las cuales fueron

expuestas

623 Presencia de la rizobacteria XIII sobre el crecimiento de C elegans expuesta a Niquel

El niquel tambieacuten es considerado como un micronutriente esencial aunque hay quienes lo

consideran como un ultramicronutriente que se encuentra como centro activo de la ureasa y

como cofactor de una isoforma de una superoxido dismutasa (Kuumlpper amp Kroneck 2007) Dado

su muy bajo contenido de este metal en plantas la deficiencia de eacuteste es rara comparada con

el exceso causado por su presencia en suelos contaminados por metales pesados producto de

la actividad industrial

El exceso de niquel en el ambiente ocasiona un decremento en el contenido de clorofila

(Gajewska amp Sklodowska 2007) y en el crecimiento de las plantas (Boominanthan amp Doran

2002 Kovaacutečik et al 2008)

En C elegans de las concentraciones probadas de este metal el crecimiento solamente se dio

en la concentracioacuten mas baja la de 01mM las otras concentraciones seleccionadas para las

pruebas que mostraron ser las que toleroacute la rizobacteria XIII no fueron adecuadas para la

planta auacuten con la presencia de la rizobacteria De estos resultados se tiene que C elegans a

la uacutenica concentracioacuten en la que dio respuesta no presentoacute una inhibicioacuten del crecimiento

radical mientras que el crecimiento del brote si fue menor comparado con las plantas testigo

La presencia de la rizobacteria XIII no mostroacute un efecto de promocioacuten del crecimiento radical en

el experimento con 001mM de niquel comparado con el experimento de niacutequel solo y tambieacuten

no significativo en el crecimiento del brote con la presencia de la rizobacteria La concentracioacuten

de niacutequel probada aquiacute para C elegans y la inoculacioacuten de sus semillas con la rizobacteria XIII

no evidencioacute una promocioacuten de crecimiento notable quizaacute al igual que los otros dos metales

manteniendo el desarrollo de las plantas pero no su incremento como sucedioacute en lo reportado

por Burd et al (1998) con Brassica campestris y Lycopersicon esculentum y la bacteria

Kluyvera ascorbata y por Zaidi et al (2006) con Brassica juncea y la bacteria Bacillus subtilis

cepa SJ-101

26

7 CONCLUSIONES

Las rizobacterias I II y III productoras de AIA y tolerantes a fenantreno promovieron el

crecimiento radical y foliar de las plantas de Cynodon dactylon L en particular al crecer en

presencia de triptofano a la concentracioacuten de 5mgL e inoculadas con las rizobacterias I II y III

se promovioacute el crecimiento de eacutesta gramiacutenea

En el caso de la rizobacteria XIII solubilizadora de fosfato y tolerante a cadmio niacutequel y zinc

eacutesta promovioacute el crecimiento radical y foliar de las plantas de Cyperus elegans

Las plantas de Cyperus elegans crecidas en presencia de los metales cadmio niquel y zinc e

inoculadas con la rizobacteria XIII no mostraron una promocioacuten significativa del crecimiento de

eacutesta cyperaacutecea lo que sugiere que la respuesta ante la presencia de los metales estaacute

relacionada estrechamente tanto con la dosis y el tiempo de exposicioacuten de las plantas a los

contaminantes asiacute como con la tolerancia intriacutenseca de las especies vegetales

Finalmente la presencia de las rizobacterias I II y III promovieron el crecimiento de las plantas

de Cynodon dactylon L y la tolerancia de estas a fenantreno y para el caso de la presencia de

las rizobacteria XIII se mantuvo el crecimiento de las plantas de Cyperus elegans y la tolerancia

de eacutestas a los metales pesados probados lo que podriacutea estar asociado con un efecto sineacutergico

entre las plantas y la bacterias ante la presencia de los contaminantes

27

8 METAS El siguiente cronograma de avances muestra los avances reales alcanzados para cada meta durante el periacuteodo establecido que se reporta 81 CALENDARIO DE ACTIVIDADES (valoracioacuten de metas y su duracioacuten)

Programacioacuten de Actividades de Investigacioacuten Enero - Diciembre 2008

Nuacutemero de meta

Valor de cada

meta

Descripcioacuten de las actividades para cada meta

Ener

o

Febr

ero

Mar

zo

Abr

il

May

o

Juni

o

Julio

Ago

sto

Sept

iem

bre

Oct

ubre

Nov

iem

bre

Dic

iem

bre

1

15

Mantenimiento de las cepas bacterianas aisladas su identificacioacuten molecular y determinacioacuten de su tolerancia a metales pesados y a un contaminante orgaacutenico

X

X

X

2

15

Evaluacioacuten de la produccioacuten de aacutecido indol aceacutetico asiacute como tambieacuten su capacidad de solubilizacioacuten de fosfato inorgaacutenico de las cepas bacterianas seleccionadas

X

X

X

3

30

Evaluacioacuten del crecimiento y la tolerancia que confieren las rizobacterias identificadas productoras de auxinas inoculadas en las dos especies de pastos ante la presencia de un hidrocarburo policiacuteclico aromaacutetico como el fenantreno

X

X

X

X

X

4

30

Evaluacioacuten del crecimiento y la tolerancia que confieren las rizobacterias identificadas solubilizadoras de fosfato inoculadas en las dos especies de pastos ante la presencia de metales pesados

X

X

X

X

X

5

10

Anaacutelisis y comparacioacuten de los resultados obtenidos y concluir con estos bioensayos si la inoculacioacuten con este tipo de rizobacterias promotoras de crecimiento vegetal confirieron proteccioacuten a las especies de pastos seleccionadas y si son recomendables para su posible aplicacioacuten en procesos de fitoremediacioacuten

X

X

X

Porcentaje total de avance en el periacuteodo reportado Enero ndash Diciembre del 2008 100

9 IMPACTO DE LA INVESTIGACIOacuteN DESARROLLADA

Los resultados obtenidos en esta investigacioacuten a nivel baacutesico continuacutean siendo importantes para

el conocimiento del manejo de especies silvestres endeacutemicas como herramientas para la remocioacuten

de contaminantes orgaacutenicos seguacuten su potencial

Esta etapa de la investigacioacuten (periacuteodo 2008) se realizoacute ahora la investigacioacuten con enfoque entre

la relacioacuten planta-microorganismo que de manera muy clara y concreta evidencioacute la importancia de

estos manejos en su conjunto para ayudar a favorecer el crecimiento y la tolerancia de las

especies vegetales ante la presencia de contaminantes sean inorgaacutenicos u orgaacutenicos Se continuacutea

con el anaacutelisis de los resultados obtenidos de esta etapa para complementar la informacioacuten

obtenida y continuar con el anaacutelisis de un mayor espectro de especies vegetales y de la naturaleza

de las rizobacterias que se asocien a eacutestas que permitan el conocimiento de mecanismos baacutesicos

asociados con la fitoremediacioacuten y las respuestas fisioloacutegicas de las plantas ante los

contaminantes La caracterizacioacuten o aislamiento de este grupo de rizobacterias representa una

ventaja considerable en los procesos de remocioacuten de contaminantes inorgaacutenicos debido al doble

papel que estariacutean desempentildeando como promotoras de crecimiento vegetal e induciendo la

tolerancia a metales pesados en este tipo de especies

2910 FORMACIOacuteN DE RECURSOS HUMANOS Y SUBPRODUCTOS OBTENIDOS DEL PROYECTO DE INVESTIGACIOacuteN Se anota a continuacioacuten la relacioacuten de los subproductos obtenidos del Proyecto de Investigacioacuten

durante el periacuteodo de Enero-Diciembre 2008

Clave del subproducto Descripcioacuten Documento que avala

22 Formacioacuten de Recursos Humanos

23 Servicio Social Alumnos dentro del Programa PROGRAMAS DE EDUCACION PARA LA ENCB Nuacutemero de Registro de Servicio Social 02 690a 8668 y dentro del Proyecto de Investigacioacuten ldquoEstudio de rizobacterias promotoras del crecimiento vegetal y su participacioacuten como fitoprotectoras en presencia de contaminantes orgaacutenicos e inorgaacutenicosrdquo alumnas Labra Cardoacuten Daniela Ramiacuterez Meacutendez Cinthya

Rojas Contreras Adriana

Constancia de Asesoriacutea de

Servicio Social emitida por el

Jefe del Departamento de

Servicio Social y Prestaciones

del IPN

De la alumna Labra Cardoacuten Daniela cuyo Tiacutetulo de la Tesis es ldquoDeterminacioacuten del efecto de la presencia de bacterias promotoras del crecimiento vegetal sobre el desarrollo de dos especies de cyperaacuteceas y la tolerancia de estas a metales pesadosrdquo

Registro de Tesis de la alumna

24Tesis Profesional

De la alumna Rojas Contreras Adriana cuyo Tiacutetulo de la Tesis es ldquoPromocioacuten del crecimiento vegetal de dos especies de cyperaacuteceas por rizobacterias productoras de fitohormonas e induccioacuten de tolerancia a hidrocarburos aromaacuteticos policiacuteclicos (PAHrsquos) un posible mecanismo asociado para la fitoremediacioacutenrdquo

Registro de Tesis de la alumna

30

Clave del subproducto Descripcioacuten Documento que avala

3 Difusioacuten de la Investigacioacuten

-Rojas-Contreras A Guerrero-Zuacutentildeiga LA Rodriacuteguez- Dorantes A Fito-tolerancia a fenantreno en presencia de triptofano 3deg Congreso de Ecotoxicologiacutea y Quiacutemica Ambiental (AMEQA) Facultad de Ciencias UNAM Meacutexico DF Abril 2008

-Labra-Cardoacuten D Guerrero-Zuacutentildeiga LA Rodriacuteguez-Dorantes Evaluacioacuten de la fito-tolerancia de dos especies a metales pesados 3deg Congreso de Ecotoxicologiacutea y Quiacutemica Ambiental (AMEQA) Facultad de Ciencias UNAM Meacutexico DF Abril 2008

Resumen de la memoria y constancia

de participacioacuten

Nacional

-Campos Gutieacuterrez Adriana Rodriacuteguez Dorantes Angeacutelica Guerrero Zuacutentildeiga Angeacutelica y Montes Villafaacuten Silvano Efecto de la produccion de acido indolacetico de tres rizobacterias aisladas de un suelo contaminado con hidrocarburos derivados del petroacuteleo sobre la germinacioacuten de Lens esculenta XXXVI Congreso Nacional de Microbiologiacutea Morelia Michoacaacuten Junio 2008

-Labra Cardoacuten Daniela Guerrero Zuacutentildeiga Angeacutelica Rodriacuteguez Dorantes Angeacutelica y Montes Villafaacuten Silvano Evaluacioacuten de la tolerancia a metales pesados de Cyperus elegans inoculada con una rizobacteria solubilizadora de fosfato XXXVI Congreso Nacional de Microbiologiacutea Morelia Michoacaacuten Junio 2008

-Rojas Contreras Adriana Guerrero Zuacutentildeiga Angeacutelica Rodriacuteguez Dorantes Angeacutelica y Montes Villafaacuten Silvano Evaluacioacuten del crecimiento y la tolerancia a fenantreno de plantas de Cynodon dactylon inoculadas con tres rizobacterias aisladas de un suelo contaminado con hidrocarburos derivados del petroacuteleo XXXVI Congreso Nacional de Microbiologiacutea Morelia Michoacaacuten Junio 2008

Resumen de la memoria y constancia

de participacioacuten

Internacional

-Rodriacuteguez-Dorantes Angeacutelica Labra-Cardoacuten Daniela Guerrero-Zuacutentildeiga Angeacutelica Montes-Villafaacuten Silvano Growth response and tolerance to heavy metals of two swamp species inoculated with a plant

growth-promoting rhizobacteria Third International Meeting on Environmental

Carta de aceptacioacuten

y constancia de participacioacuten

31

Biotechnology and Engineering Palma de Mallorca Espantildea Septiembre del 2008

-Guerrero-Zuacutentildeiga A Rojas-Contreras A Rodriacuteguez-Dorantes A Montes-Villafaacuten S Efect of two phytohormone producer rhizobacteria on the bermuda grass growth response and tolerance to phenanthrene Third International Meeting on Environmental Biotechnology and Engineering Palma de Mallorca Espantildea Septiembre del 2008

32

11 Bibliografiacutea consultada Abou-Shanab RA Ghozlan H Ghanem K amp Noawad H 2005 Behavior of bacterial

populations isolated from rhizosphere of Diplachne fusca dominant in industrial sites World

Journal of Microbiology amp Biotechnology 21 1095-1101

Almerich A L 2008 Introduccioacuten a las cespitosas 2008 Disponible en

httpwwwnavarromontescommanualaspxman=22

Baath E 1989 Effects of heavy metals in soil on microbial processes and population Water Air

Soil Pollut 47 375-379

Baranzani O amp JI Friedman1999 Is IAA the major root growth factor secreted from plant

growth-mediating bacteria Journal of Chemical Ecology 252397-2406

Belimov AA N Hontzeas VISafronova SV Demchinskaya G Piluzza S Bullitta amp BR

Glick 2005 Cadmiumndashtolerant plant growth-promoting bacteria associated with the roots of

Indian mustard (Brassica juncea L Czern) Soil Biology and Biochemistry 37 241-250

Boominathan R amp PM Doran 2002 Ni-induced oxidative stress in roots of the Ni

hyperaccumulator Allisum bertolonii New Phytol 156 205-215

Burd GI DG Dixon amp BR Glick 1998 A plant growth-promoting bacterium that decreases

nickel toxicity in seedlings Applied and Environmental Microbiology 64 3663-3668

Campos G A Guerrero Z A Rodriacuteguez D A Montes V S 2007 Evaluacioacuten de la

produccioacuten de aacutecido indol aceacutetico de rizobacterias aisladas de un suelo contaminado con

hidrocarburos derivaos del petroacuteleo y su aplicacioacuten en fitoremediacioacuten 2ordm taller Internacional de

Biotecnologiacutea y 2ordm Encuentro Internacional de Energiacuteas Alternativas Pachuca Hidalgo Meacutexico

Di Simine CD JA Sayer amp GM Gadd 1998 Solubilization of zinc phosphate by a strain of

Pseudomonas fluorescens isolated from a forest soil Biol Fertil Soils 28 87-94

Fasim F H Ahmed R Parsons amp GM Gadd 2002 Solubilization of zinc salts by a bacterium

isolated from the air environment of a tannery FEMS Microbiol Lett 213 1-6

Gajewska E amp M Sklodowska 2007 Relations between tocopherol chlorophyll and lipid

peroxides contents in shoots of Ni-treated wheat J Plant Physiol 164 364-366

33

Glick B R 2003 Phytoremediation synergistic use of plants and bacteria to clean up the

environment Biotechnology Advances 21383-393

Huang XD Y El-Alawi DM Penrose BRGlick amp BM Greenberg 2004 A multi-process

phytoremediation system for removal of polycyclic aromatic hydrocarbons from contaminated

soils Environmental Pollution 130 465-476

Kovaacutečik J B Klejdus J Kadukovaacute amp M Bačkor 2008 Physiology of Matricaria chamomilla

exposed to nickel excess Ecotoxicology and Environmental Safety doi 101016jecoenv200712013

Kuumlpper H amp PMH Kroneck 2007 Nickel in the environment and its role in the metabolism of

plants and cyanobacteria En Sigel A H Siegel amp RKO Sigel (eds) Metal Ions in Life

Sciences Vol2 Willey New York pp 31-62

McCutcheon SC Schnoor J L 2003 Phytoremediation trasformation and control of

contaminants Wiley-InterScience

Saravan VS M Madhaiyan amp M Thangaraju 2007 Solubilization of zinc compounds by the

diazotrophic plant growth promoting bacterium Gluconacetobacter diazotrophicus

Chemosphere 66 1794-1798

Sheng XF amp JX Gong 2006 Increased degradation of phenanthrene in soil by

Pseudomonas sp GF3 in the presence of wheat Soil Biology and Biochemstry 38 2587-2592

Sheng XF amp JJ Xia 2006 Imrpovement of rape (Brassica napus) plant growth and cadmium

uptake by cadmium-resistant bacteria Chemosphere 64 1036-1042

Olivares S E1989Paquete de disentildeos experimentales FAUNL Versioacuten 14 Facultad de

Agronomiacutea UANL Mariacuten NL Meacutexico

Ramiacuterez M C 2007 Participacioacuten de rizobacterias solubilizadoras de fosfato en la induccioacuten

del crecimiento y tolerancia a metales pesados en dos especies vegetales Proyecto de

titilacioacuten Laboratorio de Fisiologiacutea Vegetal del Departamento de Botaacutenica en la Escuela

Nacional de Ciencias Bioloacutegicas

Sabry SA HA Ghozlan DM Abou-Zeid 1997 Metal tolerance and antibiotic resistant

paterns of a bacterial population isolated from sea water Journal of Applied Microbiology 82

245-252

34

Tsavkelova EA S Y Klimova TA Cherdyntseva amp AI Netrusov2006 Microbial producers

of plant growth stimulators and their practical use a review Applied Biochemistry and

Microbiology 42117-126

Weisburg W G Barns S M Pelletier DA amp Lane DJ 1991 16 Ribosomal DNA Amplification

for Phulogenetic Study Journal of Bacteriology 131697-703

Wilkins DA 1978 The measurement of tolerance to edaphic factors by means of root growth

New Phytologist 80 623-633

Xu P J Zou Q Meng J Zou W Jiang amp D Liu 2008 Effects of Cd2+ on seedling growth of

garlic (Allium sativum L) and selected physiological and biochemical characters Bioresource

Technology doi 101016jbiortech200711073

Zaidi S Usmami S Singh BR amp Musarrat J 2006 Significancce of Bacillus subtilis strain SJ-

101 as a bioinoculant for concurrent plant grown promotion and nickel accumulation in Brassica

juncea Chemosphere 64 991-997

  • INSTITUTO POLITEacuteCNICO NACIONAL
    • COORDINACION GENERAL DE POSGRADO E INVESTIGACION
      • Evaluacioacuten del crecimiento y la tolerancia que confieren las rizobacterias identificadas solubilizadoras de fosfato inoculadas en las dos especies de pastos ante la presencia de metales pesados
Page 24: INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL COORDINACION GENERAL DE ...sappi.ipn.mx/cgpi/archivos_anexo/20080061_5797.pdfa) Evaluar la producción de auxinas para la promoción del crecimiento

24

62 Presencia de la rizobacteria XIII sobre el crecimiento de C elegans La eleccioacuten de esta rizobacteria solubilizadora de fosfatos que se empleo para la inoculacioacuten de

semillas de C elegans y su bioensayo mostroacute que esta cepa promovioacute el crecimiento tanto

radical como foliar de las plantas Lo que evidencioacute la relacioacuten sineacutergica entre esta bacteria y la

especie vegetal considerada para estos bioensayos cabe mencionar tambieacuten que esta especie

proviene de un suelo contaminado con hidrocarburos derivados del petroacuteleo

621 Presencia de la rizobacteria XIII sobre el crecimiento de C elegans expuesta a Cadmio

El cadmio (Cd) es considerado un metal pesado que se libera al ambiente como resultado de

una gran variedad de actividades antropoceacutentricas No obstante que no es un elemento

esencial para las plantas este metal se absorbe por las raiacuteces y se transloca a las hojas en

muchas especies Por lo que altas concentraciones de eacuteste ocasionan toxicidad en las plantas

Generalmente causa dantildeos en las hojas produciendo clorosis y enrollamiento de las mismas

asiacute como tambieacuten una disminucioacuten en el crecimiento de las raiacuteces y el brote (Xu et al 2008)

La respuesta de C elegans ante la presencia de cadmio resultoacute muy poco tolerante a las

concentraciones de Cd empleadas en este caso el efecto fue inhibitorio a medida que se

incremento la concentracioacuten del metal con respecto a las plantas testigo sin metal

La presencia de la rizobacteria XIII sobre el crecimiento de las plantas de C elegans y cadmio

mostraron que esta cepa tolerante a las concentraciones de Cd probadas no mostroacute una

diferencia significativa tanto del crecimiento radical como del brote de las plantas con y sin

cadmio esto es que no hay un efecto promotor o protector aparente de esta cepa a la planta

ante la presencia del metal caso que no es comparable con otros que se reportan en la

literatura donde algunas bacterias promueven el crecimiento en otras especies vegetales como

Brassica juncea L y Brassica napus ante la presencia de cadmio (Sheng amp Xia 2006 Belimov

et al 2005)

622 Presencia de la rizobacteria XIII sobre el crecimiento de C elegans expuesta a

Zinc El Zinc es considerado como un micronutriente esencial para el crecimiento de las plantas ya

que es un constituyente vital de varias enzimas metaboacutelicas y su baja movilidad al translocarse

dentro de ellas sugiere la necesidad de este como una fuente constante de zinc para el oacuteptimo

desarrollo de las mismas (Saravan et al 2007)

El zinc se adiciona a las plantas a traveacutes de fertilizantes como sulfato de zinc que en los suelos

puede transformarse a formas insolubles dependiendo de las condiciones edaacuteficas de los

mismos Por ello se menciona que la solubilizacioacuten del zinc por microorganismos es un

proceso de suma importancia para el aporte a las plantas de este micronutriente (Di Simine et

al 1998 Fasim et al 2002)

25

La respuesta de C elegans ante la presencia de zinc mostroacute que tambieacuten en este caso al igual

que con cadmio el crecimiento tanto radical como foliar disminuyoacute a medida que se incrementoacute

la concentracioacuten de zinc en los bioensayos

Por lo que esta especie vegetal tampoco tolera estas concentraciones de zinc en el medio lo

que evidencia que un exceso del micronutriente ocasiona dantildeos en el desarrollo de eacutesta

Aquiacute tambieacuten la presencia de la rizobacteria XIII no causa un incremento en el desarrollo de

las plantas de C elegans expuestas a zinc ya que el crecimiento radical y foliar en general no

es diferente en forma significativa al obtenido por las plantas expuestas a zinc a las

concentraciones probadas de 3 4 y 5mM concentraciones a las que la rizobacteria XIII es

tolerante

Aquiacute se presenta al igual que con cadmio el mantenimiento en el crecimiento de las plantas de

C elegans atenuando el efecto de las concentraciones de ambos mentales a las cuales fueron

expuestas

623 Presencia de la rizobacteria XIII sobre el crecimiento de C elegans expuesta a Niquel

El niquel tambieacuten es considerado como un micronutriente esencial aunque hay quienes lo

consideran como un ultramicronutriente que se encuentra como centro activo de la ureasa y

como cofactor de una isoforma de una superoxido dismutasa (Kuumlpper amp Kroneck 2007) Dado

su muy bajo contenido de este metal en plantas la deficiencia de eacuteste es rara comparada con

el exceso causado por su presencia en suelos contaminados por metales pesados producto de

la actividad industrial

El exceso de niquel en el ambiente ocasiona un decremento en el contenido de clorofila

(Gajewska amp Sklodowska 2007) y en el crecimiento de las plantas (Boominanthan amp Doran

2002 Kovaacutečik et al 2008)

En C elegans de las concentraciones probadas de este metal el crecimiento solamente se dio

en la concentracioacuten mas baja la de 01mM las otras concentraciones seleccionadas para las

pruebas que mostraron ser las que toleroacute la rizobacteria XIII no fueron adecuadas para la

planta auacuten con la presencia de la rizobacteria De estos resultados se tiene que C elegans a

la uacutenica concentracioacuten en la que dio respuesta no presentoacute una inhibicioacuten del crecimiento

radical mientras que el crecimiento del brote si fue menor comparado con las plantas testigo

La presencia de la rizobacteria XIII no mostroacute un efecto de promocioacuten del crecimiento radical en

el experimento con 001mM de niquel comparado con el experimento de niacutequel solo y tambieacuten

no significativo en el crecimiento del brote con la presencia de la rizobacteria La concentracioacuten

de niacutequel probada aquiacute para C elegans y la inoculacioacuten de sus semillas con la rizobacteria XIII

no evidencioacute una promocioacuten de crecimiento notable quizaacute al igual que los otros dos metales

manteniendo el desarrollo de las plantas pero no su incremento como sucedioacute en lo reportado

por Burd et al (1998) con Brassica campestris y Lycopersicon esculentum y la bacteria

Kluyvera ascorbata y por Zaidi et al (2006) con Brassica juncea y la bacteria Bacillus subtilis

cepa SJ-101

26

7 CONCLUSIONES

Las rizobacterias I II y III productoras de AIA y tolerantes a fenantreno promovieron el

crecimiento radical y foliar de las plantas de Cynodon dactylon L en particular al crecer en

presencia de triptofano a la concentracioacuten de 5mgL e inoculadas con las rizobacterias I II y III

se promovioacute el crecimiento de eacutesta gramiacutenea

En el caso de la rizobacteria XIII solubilizadora de fosfato y tolerante a cadmio niacutequel y zinc

eacutesta promovioacute el crecimiento radical y foliar de las plantas de Cyperus elegans

Las plantas de Cyperus elegans crecidas en presencia de los metales cadmio niquel y zinc e

inoculadas con la rizobacteria XIII no mostraron una promocioacuten significativa del crecimiento de

eacutesta cyperaacutecea lo que sugiere que la respuesta ante la presencia de los metales estaacute

relacionada estrechamente tanto con la dosis y el tiempo de exposicioacuten de las plantas a los

contaminantes asiacute como con la tolerancia intriacutenseca de las especies vegetales

Finalmente la presencia de las rizobacterias I II y III promovieron el crecimiento de las plantas

de Cynodon dactylon L y la tolerancia de estas a fenantreno y para el caso de la presencia de

las rizobacteria XIII se mantuvo el crecimiento de las plantas de Cyperus elegans y la tolerancia

de eacutestas a los metales pesados probados lo que podriacutea estar asociado con un efecto sineacutergico

entre las plantas y la bacterias ante la presencia de los contaminantes

27

8 METAS El siguiente cronograma de avances muestra los avances reales alcanzados para cada meta durante el periacuteodo establecido que se reporta 81 CALENDARIO DE ACTIVIDADES (valoracioacuten de metas y su duracioacuten)

Programacioacuten de Actividades de Investigacioacuten Enero - Diciembre 2008

Nuacutemero de meta

Valor de cada

meta

Descripcioacuten de las actividades para cada meta

Ener

o

Febr

ero

Mar

zo

Abr

il

May

o

Juni

o

Julio

Ago

sto

Sept

iem

bre

Oct

ubre

Nov

iem

bre

Dic

iem

bre

1

15

Mantenimiento de las cepas bacterianas aisladas su identificacioacuten molecular y determinacioacuten de su tolerancia a metales pesados y a un contaminante orgaacutenico

X

X

X

2

15

Evaluacioacuten de la produccioacuten de aacutecido indol aceacutetico asiacute como tambieacuten su capacidad de solubilizacioacuten de fosfato inorgaacutenico de las cepas bacterianas seleccionadas

X

X

X

3

30

Evaluacioacuten del crecimiento y la tolerancia que confieren las rizobacterias identificadas productoras de auxinas inoculadas en las dos especies de pastos ante la presencia de un hidrocarburo policiacuteclico aromaacutetico como el fenantreno

X

X

X

X

X

4

30

Evaluacioacuten del crecimiento y la tolerancia que confieren las rizobacterias identificadas solubilizadoras de fosfato inoculadas en las dos especies de pastos ante la presencia de metales pesados

X

X

X

X

X

5

10

Anaacutelisis y comparacioacuten de los resultados obtenidos y concluir con estos bioensayos si la inoculacioacuten con este tipo de rizobacterias promotoras de crecimiento vegetal confirieron proteccioacuten a las especies de pastos seleccionadas y si son recomendables para su posible aplicacioacuten en procesos de fitoremediacioacuten

X

X

X

Porcentaje total de avance en el periacuteodo reportado Enero ndash Diciembre del 2008 100

9 IMPACTO DE LA INVESTIGACIOacuteN DESARROLLADA

Los resultados obtenidos en esta investigacioacuten a nivel baacutesico continuacutean siendo importantes para

el conocimiento del manejo de especies silvestres endeacutemicas como herramientas para la remocioacuten

de contaminantes orgaacutenicos seguacuten su potencial

Esta etapa de la investigacioacuten (periacuteodo 2008) se realizoacute ahora la investigacioacuten con enfoque entre

la relacioacuten planta-microorganismo que de manera muy clara y concreta evidencioacute la importancia de

estos manejos en su conjunto para ayudar a favorecer el crecimiento y la tolerancia de las

especies vegetales ante la presencia de contaminantes sean inorgaacutenicos u orgaacutenicos Se continuacutea

con el anaacutelisis de los resultados obtenidos de esta etapa para complementar la informacioacuten

obtenida y continuar con el anaacutelisis de un mayor espectro de especies vegetales y de la naturaleza

de las rizobacterias que se asocien a eacutestas que permitan el conocimiento de mecanismos baacutesicos

asociados con la fitoremediacioacuten y las respuestas fisioloacutegicas de las plantas ante los

contaminantes La caracterizacioacuten o aislamiento de este grupo de rizobacterias representa una

ventaja considerable en los procesos de remocioacuten de contaminantes inorgaacutenicos debido al doble

papel que estariacutean desempentildeando como promotoras de crecimiento vegetal e induciendo la

tolerancia a metales pesados en este tipo de especies

2910 FORMACIOacuteN DE RECURSOS HUMANOS Y SUBPRODUCTOS OBTENIDOS DEL PROYECTO DE INVESTIGACIOacuteN Se anota a continuacioacuten la relacioacuten de los subproductos obtenidos del Proyecto de Investigacioacuten

durante el periacuteodo de Enero-Diciembre 2008

Clave del subproducto Descripcioacuten Documento que avala

22 Formacioacuten de Recursos Humanos

23 Servicio Social Alumnos dentro del Programa PROGRAMAS DE EDUCACION PARA LA ENCB Nuacutemero de Registro de Servicio Social 02 690a 8668 y dentro del Proyecto de Investigacioacuten ldquoEstudio de rizobacterias promotoras del crecimiento vegetal y su participacioacuten como fitoprotectoras en presencia de contaminantes orgaacutenicos e inorgaacutenicosrdquo alumnas Labra Cardoacuten Daniela Ramiacuterez Meacutendez Cinthya

Rojas Contreras Adriana

Constancia de Asesoriacutea de

Servicio Social emitida por el

Jefe del Departamento de

Servicio Social y Prestaciones

del IPN

De la alumna Labra Cardoacuten Daniela cuyo Tiacutetulo de la Tesis es ldquoDeterminacioacuten del efecto de la presencia de bacterias promotoras del crecimiento vegetal sobre el desarrollo de dos especies de cyperaacuteceas y la tolerancia de estas a metales pesadosrdquo

Registro de Tesis de la alumna

24Tesis Profesional

De la alumna Rojas Contreras Adriana cuyo Tiacutetulo de la Tesis es ldquoPromocioacuten del crecimiento vegetal de dos especies de cyperaacuteceas por rizobacterias productoras de fitohormonas e induccioacuten de tolerancia a hidrocarburos aromaacuteticos policiacuteclicos (PAHrsquos) un posible mecanismo asociado para la fitoremediacioacutenrdquo

Registro de Tesis de la alumna

30

Clave del subproducto Descripcioacuten Documento que avala

3 Difusioacuten de la Investigacioacuten

-Rojas-Contreras A Guerrero-Zuacutentildeiga LA Rodriacuteguez- Dorantes A Fito-tolerancia a fenantreno en presencia de triptofano 3deg Congreso de Ecotoxicologiacutea y Quiacutemica Ambiental (AMEQA) Facultad de Ciencias UNAM Meacutexico DF Abril 2008

-Labra-Cardoacuten D Guerrero-Zuacutentildeiga LA Rodriacuteguez-Dorantes Evaluacioacuten de la fito-tolerancia de dos especies a metales pesados 3deg Congreso de Ecotoxicologiacutea y Quiacutemica Ambiental (AMEQA) Facultad de Ciencias UNAM Meacutexico DF Abril 2008

Resumen de la memoria y constancia

de participacioacuten

Nacional

-Campos Gutieacuterrez Adriana Rodriacuteguez Dorantes Angeacutelica Guerrero Zuacutentildeiga Angeacutelica y Montes Villafaacuten Silvano Efecto de la produccion de acido indolacetico de tres rizobacterias aisladas de un suelo contaminado con hidrocarburos derivados del petroacuteleo sobre la germinacioacuten de Lens esculenta XXXVI Congreso Nacional de Microbiologiacutea Morelia Michoacaacuten Junio 2008

-Labra Cardoacuten Daniela Guerrero Zuacutentildeiga Angeacutelica Rodriacuteguez Dorantes Angeacutelica y Montes Villafaacuten Silvano Evaluacioacuten de la tolerancia a metales pesados de Cyperus elegans inoculada con una rizobacteria solubilizadora de fosfato XXXVI Congreso Nacional de Microbiologiacutea Morelia Michoacaacuten Junio 2008

-Rojas Contreras Adriana Guerrero Zuacutentildeiga Angeacutelica Rodriacuteguez Dorantes Angeacutelica y Montes Villafaacuten Silvano Evaluacioacuten del crecimiento y la tolerancia a fenantreno de plantas de Cynodon dactylon inoculadas con tres rizobacterias aisladas de un suelo contaminado con hidrocarburos derivados del petroacuteleo XXXVI Congreso Nacional de Microbiologiacutea Morelia Michoacaacuten Junio 2008

Resumen de la memoria y constancia

de participacioacuten

Internacional

-Rodriacuteguez-Dorantes Angeacutelica Labra-Cardoacuten Daniela Guerrero-Zuacutentildeiga Angeacutelica Montes-Villafaacuten Silvano Growth response and tolerance to heavy metals of two swamp species inoculated with a plant

growth-promoting rhizobacteria Third International Meeting on Environmental

Carta de aceptacioacuten

y constancia de participacioacuten

31

Biotechnology and Engineering Palma de Mallorca Espantildea Septiembre del 2008

-Guerrero-Zuacutentildeiga A Rojas-Contreras A Rodriacuteguez-Dorantes A Montes-Villafaacuten S Efect of two phytohormone producer rhizobacteria on the bermuda grass growth response and tolerance to phenanthrene Third International Meeting on Environmental Biotechnology and Engineering Palma de Mallorca Espantildea Septiembre del 2008

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11 Bibliografiacutea consultada Abou-Shanab RA Ghozlan H Ghanem K amp Noawad H 2005 Behavior of bacterial

populations isolated from rhizosphere of Diplachne fusca dominant in industrial sites World

Journal of Microbiology amp Biotechnology 21 1095-1101

Almerich A L 2008 Introduccioacuten a las cespitosas 2008 Disponible en

httpwwwnavarromontescommanualaspxman=22

Baath E 1989 Effects of heavy metals in soil on microbial processes and population Water Air

Soil Pollut 47 375-379

Baranzani O amp JI Friedman1999 Is IAA the major root growth factor secreted from plant

growth-mediating bacteria Journal of Chemical Ecology 252397-2406

Belimov AA N Hontzeas VISafronova SV Demchinskaya G Piluzza S Bullitta amp BR

Glick 2005 Cadmiumndashtolerant plant growth-promoting bacteria associated with the roots of

Indian mustard (Brassica juncea L Czern) Soil Biology and Biochemistry 37 241-250

Boominathan R amp PM Doran 2002 Ni-induced oxidative stress in roots of the Ni

hyperaccumulator Allisum bertolonii New Phytol 156 205-215

Burd GI DG Dixon amp BR Glick 1998 A plant growth-promoting bacterium that decreases

nickel toxicity in seedlings Applied and Environmental Microbiology 64 3663-3668

Campos G A Guerrero Z A Rodriacuteguez D A Montes V S 2007 Evaluacioacuten de la

produccioacuten de aacutecido indol aceacutetico de rizobacterias aisladas de un suelo contaminado con

hidrocarburos derivaos del petroacuteleo y su aplicacioacuten en fitoremediacioacuten 2ordm taller Internacional de

Biotecnologiacutea y 2ordm Encuentro Internacional de Energiacuteas Alternativas Pachuca Hidalgo Meacutexico

Di Simine CD JA Sayer amp GM Gadd 1998 Solubilization of zinc phosphate by a strain of

Pseudomonas fluorescens isolated from a forest soil Biol Fertil Soils 28 87-94

Fasim F H Ahmed R Parsons amp GM Gadd 2002 Solubilization of zinc salts by a bacterium

isolated from the air environment of a tannery FEMS Microbiol Lett 213 1-6

Gajewska E amp M Sklodowska 2007 Relations between tocopherol chlorophyll and lipid

peroxides contents in shoots of Ni-treated wheat J Plant Physiol 164 364-366

33

Glick B R 2003 Phytoremediation synergistic use of plants and bacteria to clean up the

environment Biotechnology Advances 21383-393

Huang XD Y El-Alawi DM Penrose BRGlick amp BM Greenberg 2004 A multi-process

phytoremediation system for removal of polycyclic aromatic hydrocarbons from contaminated

soils Environmental Pollution 130 465-476

Kovaacutečik J B Klejdus J Kadukovaacute amp M Bačkor 2008 Physiology of Matricaria chamomilla

exposed to nickel excess Ecotoxicology and Environmental Safety doi 101016jecoenv200712013

Kuumlpper H amp PMH Kroneck 2007 Nickel in the environment and its role in the metabolism of

plants and cyanobacteria En Sigel A H Siegel amp RKO Sigel (eds) Metal Ions in Life

Sciences Vol2 Willey New York pp 31-62

McCutcheon SC Schnoor J L 2003 Phytoremediation trasformation and control of

contaminants Wiley-InterScience

Saravan VS M Madhaiyan amp M Thangaraju 2007 Solubilization of zinc compounds by the

diazotrophic plant growth promoting bacterium Gluconacetobacter diazotrophicus

Chemosphere 66 1794-1798

Sheng XF amp JX Gong 2006 Increased degradation of phenanthrene in soil by

Pseudomonas sp GF3 in the presence of wheat Soil Biology and Biochemstry 38 2587-2592

Sheng XF amp JJ Xia 2006 Imrpovement of rape (Brassica napus) plant growth and cadmium

uptake by cadmium-resistant bacteria Chemosphere 64 1036-1042

Olivares S E1989Paquete de disentildeos experimentales FAUNL Versioacuten 14 Facultad de

Agronomiacutea UANL Mariacuten NL Meacutexico

Ramiacuterez M C 2007 Participacioacuten de rizobacterias solubilizadoras de fosfato en la induccioacuten

del crecimiento y tolerancia a metales pesados en dos especies vegetales Proyecto de

titilacioacuten Laboratorio de Fisiologiacutea Vegetal del Departamento de Botaacutenica en la Escuela

Nacional de Ciencias Bioloacutegicas

Sabry SA HA Ghozlan DM Abou-Zeid 1997 Metal tolerance and antibiotic resistant

paterns of a bacterial population isolated from sea water Journal of Applied Microbiology 82

245-252

34

Tsavkelova EA S Y Klimova TA Cherdyntseva amp AI Netrusov2006 Microbial producers

of plant growth stimulators and their practical use a review Applied Biochemistry and

Microbiology 42117-126

Weisburg W G Barns S M Pelletier DA amp Lane DJ 1991 16 Ribosomal DNA Amplification

for Phulogenetic Study Journal of Bacteriology 131697-703

Wilkins DA 1978 The measurement of tolerance to edaphic factors by means of root growth

New Phytologist 80 623-633

Xu P J Zou Q Meng J Zou W Jiang amp D Liu 2008 Effects of Cd2+ on seedling growth of

garlic (Allium sativum L) and selected physiological and biochemical characters Bioresource

Technology doi 101016jbiortech200711073

Zaidi S Usmami S Singh BR amp Musarrat J 2006 Significancce of Bacillus subtilis strain SJ-

101 as a bioinoculant for concurrent plant grown promotion and nickel accumulation in Brassica

juncea Chemosphere 64 991-997

  • INSTITUTO POLITEacuteCNICO NACIONAL
    • COORDINACION GENERAL DE POSGRADO E INVESTIGACION
      • Evaluacioacuten del crecimiento y la tolerancia que confieren las rizobacterias identificadas solubilizadoras de fosfato inoculadas en las dos especies de pastos ante la presencia de metales pesados
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25

La respuesta de C elegans ante la presencia de zinc mostroacute que tambieacuten en este caso al igual

que con cadmio el crecimiento tanto radical como foliar disminuyoacute a medida que se incrementoacute

la concentracioacuten de zinc en los bioensayos

Por lo que esta especie vegetal tampoco tolera estas concentraciones de zinc en el medio lo

que evidencia que un exceso del micronutriente ocasiona dantildeos en el desarrollo de eacutesta

Aquiacute tambieacuten la presencia de la rizobacteria XIII no causa un incremento en el desarrollo de

las plantas de C elegans expuestas a zinc ya que el crecimiento radical y foliar en general no

es diferente en forma significativa al obtenido por las plantas expuestas a zinc a las

concentraciones probadas de 3 4 y 5mM concentraciones a las que la rizobacteria XIII es

tolerante

Aquiacute se presenta al igual que con cadmio el mantenimiento en el crecimiento de las plantas de

C elegans atenuando el efecto de las concentraciones de ambos mentales a las cuales fueron

expuestas

623 Presencia de la rizobacteria XIII sobre el crecimiento de C elegans expuesta a Niquel

El niquel tambieacuten es considerado como un micronutriente esencial aunque hay quienes lo

consideran como un ultramicronutriente que se encuentra como centro activo de la ureasa y

como cofactor de una isoforma de una superoxido dismutasa (Kuumlpper amp Kroneck 2007) Dado

su muy bajo contenido de este metal en plantas la deficiencia de eacuteste es rara comparada con

el exceso causado por su presencia en suelos contaminados por metales pesados producto de

la actividad industrial

El exceso de niquel en el ambiente ocasiona un decremento en el contenido de clorofila

(Gajewska amp Sklodowska 2007) y en el crecimiento de las plantas (Boominanthan amp Doran

2002 Kovaacutečik et al 2008)

En C elegans de las concentraciones probadas de este metal el crecimiento solamente se dio

en la concentracioacuten mas baja la de 01mM las otras concentraciones seleccionadas para las

pruebas que mostraron ser las que toleroacute la rizobacteria XIII no fueron adecuadas para la

planta auacuten con la presencia de la rizobacteria De estos resultados se tiene que C elegans a

la uacutenica concentracioacuten en la que dio respuesta no presentoacute una inhibicioacuten del crecimiento

radical mientras que el crecimiento del brote si fue menor comparado con las plantas testigo

La presencia de la rizobacteria XIII no mostroacute un efecto de promocioacuten del crecimiento radical en

el experimento con 001mM de niquel comparado con el experimento de niacutequel solo y tambieacuten

no significativo en el crecimiento del brote con la presencia de la rizobacteria La concentracioacuten

de niacutequel probada aquiacute para C elegans y la inoculacioacuten de sus semillas con la rizobacteria XIII

no evidencioacute una promocioacuten de crecimiento notable quizaacute al igual que los otros dos metales

manteniendo el desarrollo de las plantas pero no su incremento como sucedioacute en lo reportado

por Burd et al (1998) con Brassica campestris y Lycopersicon esculentum y la bacteria

Kluyvera ascorbata y por Zaidi et al (2006) con Brassica juncea y la bacteria Bacillus subtilis

cepa SJ-101

26

7 CONCLUSIONES

Las rizobacterias I II y III productoras de AIA y tolerantes a fenantreno promovieron el

crecimiento radical y foliar de las plantas de Cynodon dactylon L en particular al crecer en

presencia de triptofano a la concentracioacuten de 5mgL e inoculadas con las rizobacterias I II y III

se promovioacute el crecimiento de eacutesta gramiacutenea

En el caso de la rizobacteria XIII solubilizadora de fosfato y tolerante a cadmio niacutequel y zinc

eacutesta promovioacute el crecimiento radical y foliar de las plantas de Cyperus elegans

Las plantas de Cyperus elegans crecidas en presencia de los metales cadmio niquel y zinc e

inoculadas con la rizobacteria XIII no mostraron una promocioacuten significativa del crecimiento de

eacutesta cyperaacutecea lo que sugiere que la respuesta ante la presencia de los metales estaacute

relacionada estrechamente tanto con la dosis y el tiempo de exposicioacuten de las plantas a los

contaminantes asiacute como con la tolerancia intriacutenseca de las especies vegetales

Finalmente la presencia de las rizobacterias I II y III promovieron el crecimiento de las plantas

de Cynodon dactylon L y la tolerancia de estas a fenantreno y para el caso de la presencia de

las rizobacteria XIII se mantuvo el crecimiento de las plantas de Cyperus elegans y la tolerancia

de eacutestas a los metales pesados probados lo que podriacutea estar asociado con un efecto sineacutergico

entre las plantas y la bacterias ante la presencia de los contaminantes

27

8 METAS El siguiente cronograma de avances muestra los avances reales alcanzados para cada meta durante el periacuteodo establecido que se reporta 81 CALENDARIO DE ACTIVIDADES (valoracioacuten de metas y su duracioacuten)

Programacioacuten de Actividades de Investigacioacuten Enero - Diciembre 2008

Nuacutemero de meta

Valor de cada

meta

Descripcioacuten de las actividades para cada meta

Ener

o

Febr

ero

Mar

zo

Abr

il

May

o

Juni

o

Julio

Ago

sto

Sept

iem

bre

Oct

ubre

Nov

iem

bre

Dic

iem

bre

1

15

Mantenimiento de las cepas bacterianas aisladas su identificacioacuten molecular y determinacioacuten de su tolerancia a metales pesados y a un contaminante orgaacutenico

X

X

X

2

15

Evaluacioacuten de la produccioacuten de aacutecido indol aceacutetico asiacute como tambieacuten su capacidad de solubilizacioacuten de fosfato inorgaacutenico de las cepas bacterianas seleccionadas

X

X

X

3

30

Evaluacioacuten del crecimiento y la tolerancia que confieren las rizobacterias identificadas productoras de auxinas inoculadas en las dos especies de pastos ante la presencia de un hidrocarburo policiacuteclico aromaacutetico como el fenantreno

X

X

X

X

X

4

30

Evaluacioacuten del crecimiento y la tolerancia que confieren las rizobacterias identificadas solubilizadoras de fosfato inoculadas en las dos especies de pastos ante la presencia de metales pesados

X

X

X

X

X

5

10

Anaacutelisis y comparacioacuten de los resultados obtenidos y concluir con estos bioensayos si la inoculacioacuten con este tipo de rizobacterias promotoras de crecimiento vegetal confirieron proteccioacuten a las especies de pastos seleccionadas y si son recomendables para su posible aplicacioacuten en procesos de fitoremediacioacuten

X

X

X

Porcentaje total de avance en el periacuteodo reportado Enero ndash Diciembre del 2008 100

9 IMPACTO DE LA INVESTIGACIOacuteN DESARROLLADA

Los resultados obtenidos en esta investigacioacuten a nivel baacutesico continuacutean siendo importantes para

el conocimiento del manejo de especies silvestres endeacutemicas como herramientas para la remocioacuten

de contaminantes orgaacutenicos seguacuten su potencial

Esta etapa de la investigacioacuten (periacuteodo 2008) se realizoacute ahora la investigacioacuten con enfoque entre

la relacioacuten planta-microorganismo que de manera muy clara y concreta evidencioacute la importancia de

estos manejos en su conjunto para ayudar a favorecer el crecimiento y la tolerancia de las

especies vegetales ante la presencia de contaminantes sean inorgaacutenicos u orgaacutenicos Se continuacutea

con el anaacutelisis de los resultados obtenidos de esta etapa para complementar la informacioacuten

obtenida y continuar con el anaacutelisis de un mayor espectro de especies vegetales y de la naturaleza

de las rizobacterias que se asocien a eacutestas que permitan el conocimiento de mecanismos baacutesicos

asociados con la fitoremediacioacuten y las respuestas fisioloacutegicas de las plantas ante los

contaminantes La caracterizacioacuten o aislamiento de este grupo de rizobacterias representa una

ventaja considerable en los procesos de remocioacuten de contaminantes inorgaacutenicos debido al doble

papel que estariacutean desempentildeando como promotoras de crecimiento vegetal e induciendo la

tolerancia a metales pesados en este tipo de especies

2910 FORMACIOacuteN DE RECURSOS HUMANOS Y SUBPRODUCTOS OBTENIDOS DEL PROYECTO DE INVESTIGACIOacuteN Se anota a continuacioacuten la relacioacuten de los subproductos obtenidos del Proyecto de Investigacioacuten

durante el periacuteodo de Enero-Diciembre 2008

Clave del subproducto Descripcioacuten Documento que avala

22 Formacioacuten de Recursos Humanos

23 Servicio Social Alumnos dentro del Programa PROGRAMAS DE EDUCACION PARA LA ENCB Nuacutemero de Registro de Servicio Social 02 690a 8668 y dentro del Proyecto de Investigacioacuten ldquoEstudio de rizobacterias promotoras del crecimiento vegetal y su participacioacuten como fitoprotectoras en presencia de contaminantes orgaacutenicos e inorgaacutenicosrdquo alumnas Labra Cardoacuten Daniela Ramiacuterez Meacutendez Cinthya

Rojas Contreras Adriana

Constancia de Asesoriacutea de

Servicio Social emitida por el

Jefe del Departamento de

Servicio Social y Prestaciones

del IPN

De la alumna Labra Cardoacuten Daniela cuyo Tiacutetulo de la Tesis es ldquoDeterminacioacuten del efecto de la presencia de bacterias promotoras del crecimiento vegetal sobre el desarrollo de dos especies de cyperaacuteceas y la tolerancia de estas a metales pesadosrdquo

Registro de Tesis de la alumna

24Tesis Profesional

De la alumna Rojas Contreras Adriana cuyo Tiacutetulo de la Tesis es ldquoPromocioacuten del crecimiento vegetal de dos especies de cyperaacuteceas por rizobacterias productoras de fitohormonas e induccioacuten de tolerancia a hidrocarburos aromaacuteticos policiacuteclicos (PAHrsquos) un posible mecanismo asociado para la fitoremediacioacutenrdquo

Registro de Tesis de la alumna

30

Clave del subproducto Descripcioacuten Documento que avala

3 Difusioacuten de la Investigacioacuten

-Rojas-Contreras A Guerrero-Zuacutentildeiga LA Rodriacuteguez- Dorantes A Fito-tolerancia a fenantreno en presencia de triptofano 3deg Congreso de Ecotoxicologiacutea y Quiacutemica Ambiental (AMEQA) Facultad de Ciencias UNAM Meacutexico DF Abril 2008

-Labra-Cardoacuten D Guerrero-Zuacutentildeiga LA Rodriacuteguez-Dorantes Evaluacioacuten de la fito-tolerancia de dos especies a metales pesados 3deg Congreso de Ecotoxicologiacutea y Quiacutemica Ambiental (AMEQA) Facultad de Ciencias UNAM Meacutexico DF Abril 2008

Resumen de la memoria y constancia

de participacioacuten

Nacional

-Campos Gutieacuterrez Adriana Rodriacuteguez Dorantes Angeacutelica Guerrero Zuacutentildeiga Angeacutelica y Montes Villafaacuten Silvano Efecto de la produccion de acido indolacetico de tres rizobacterias aisladas de un suelo contaminado con hidrocarburos derivados del petroacuteleo sobre la germinacioacuten de Lens esculenta XXXVI Congreso Nacional de Microbiologiacutea Morelia Michoacaacuten Junio 2008

-Labra Cardoacuten Daniela Guerrero Zuacutentildeiga Angeacutelica Rodriacuteguez Dorantes Angeacutelica y Montes Villafaacuten Silvano Evaluacioacuten de la tolerancia a metales pesados de Cyperus elegans inoculada con una rizobacteria solubilizadora de fosfato XXXVI Congreso Nacional de Microbiologiacutea Morelia Michoacaacuten Junio 2008

-Rojas Contreras Adriana Guerrero Zuacutentildeiga Angeacutelica Rodriacuteguez Dorantes Angeacutelica y Montes Villafaacuten Silvano Evaluacioacuten del crecimiento y la tolerancia a fenantreno de plantas de Cynodon dactylon inoculadas con tres rizobacterias aisladas de un suelo contaminado con hidrocarburos derivados del petroacuteleo XXXVI Congreso Nacional de Microbiologiacutea Morelia Michoacaacuten Junio 2008

Resumen de la memoria y constancia

de participacioacuten

Internacional

-Rodriacuteguez-Dorantes Angeacutelica Labra-Cardoacuten Daniela Guerrero-Zuacutentildeiga Angeacutelica Montes-Villafaacuten Silvano Growth response and tolerance to heavy metals of two swamp species inoculated with a plant

growth-promoting rhizobacteria Third International Meeting on Environmental

Carta de aceptacioacuten

y constancia de participacioacuten

31

Biotechnology and Engineering Palma de Mallorca Espantildea Septiembre del 2008

-Guerrero-Zuacutentildeiga A Rojas-Contreras A Rodriacuteguez-Dorantes A Montes-Villafaacuten S Efect of two phytohormone producer rhizobacteria on the bermuda grass growth response and tolerance to phenanthrene Third International Meeting on Environmental Biotechnology and Engineering Palma de Mallorca Espantildea Septiembre del 2008

32

11 Bibliografiacutea consultada Abou-Shanab RA Ghozlan H Ghanem K amp Noawad H 2005 Behavior of bacterial

populations isolated from rhizosphere of Diplachne fusca dominant in industrial sites World

Journal of Microbiology amp Biotechnology 21 1095-1101

Almerich A L 2008 Introduccioacuten a las cespitosas 2008 Disponible en

httpwwwnavarromontescommanualaspxman=22

Baath E 1989 Effects of heavy metals in soil on microbial processes and population Water Air

Soil Pollut 47 375-379

Baranzani O amp JI Friedman1999 Is IAA the major root growth factor secreted from plant

growth-mediating bacteria Journal of Chemical Ecology 252397-2406

Belimov AA N Hontzeas VISafronova SV Demchinskaya G Piluzza S Bullitta amp BR

Glick 2005 Cadmiumndashtolerant plant growth-promoting bacteria associated with the roots of

Indian mustard (Brassica juncea L Czern) Soil Biology and Biochemistry 37 241-250

Boominathan R amp PM Doran 2002 Ni-induced oxidative stress in roots of the Ni

hyperaccumulator Allisum bertolonii New Phytol 156 205-215

Burd GI DG Dixon amp BR Glick 1998 A plant growth-promoting bacterium that decreases

nickel toxicity in seedlings Applied and Environmental Microbiology 64 3663-3668

Campos G A Guerrero Z A Rodriacuteguez D A Montes V S 2007 Evaluacioacuten de la

produccioacuten de aacutecido indol aceacutetico de rizobacterias aisladas de un suelo contaminado con

hidrocarburos derivaos del petroacuteleo y su aplicacioacuten en fitoremediacioacuten 2ordm taller Internacional de

Biotecnologiacutea y 2ordm Encuentro Internacional de Energiacuteas Alternativas Pachuca Hidalgo Meacutexico

Di Simine CD JA Sayer amp GM Gadd 1998 Solubilization of zinc phosphate by a strain of

Pseudomonas fluorescens isolated from a forest soil Biol Fertil Soils 28 87-94

Fasim F H Ahmed R Parsons amp GM Gadd 2002 Solubilization of zinc salts by a bacterium

isolated from the air environment of a tannery FEMS Microbiol Lett 213 1-6

Gajewska E amp M Sklodowska 2007 Relations between tocopherol chlorophyll and lipid

peroxides contents in shoots of Ni-treated wheat J Plant Physiol 164 364-366

33

Glick B R 2003 Phytoremediation synergistic use of plants and bacteria to clean up the

environment Biotechnology Advances 21383-393

Huang XD Y El-Alawi DM Penrose BRGlick amp BM Greenberg 2004 A multi-process

phytoremediation system for removal of polycyclic aromatic hydrocarbons from contaminated

soils Environmental Pollution 130 465-476

Kovaacutečik J B Klejdus J Kadukovaacute amp M Bačkor 2008 Physiology of Matricaria chamomilla

exposed to nickel excess Ecotoxicology and Environmental Safety doi 101016jecoenv200712013

Kuumlpper H amp PMH Kroneck 2007 Nickel in the environment and its role in the metabolism of

plants and cyanobacteria En Sigel A H Siegel amp RKO Sigel (eds) Metal Ions in Life

Sciences Vol2 Willey New York pp 31-62

McCutcheon SC Schnoor J L 2003 Phytoremediation trasformation and control of

contaminants Wiley-InterScience

Saravan VS M Madhaiyan amp M Thangaraju 2007 Solubilization of zinc compounds by the

diazotrophic plant growth promoting bacterium Gluconacetobacter diazotrophicus

Chemosphere 66 1794-1798

Sheng XF amp JX Gong 2006 Increased degradation of phenanthrene in soil by

Pseudomonas sp GF3 in the presence of wheat Soil Biology and Biochemstry 38 2587-2592

Sheng XF amp JJ Xia 2006 Imrpovement of rape (Brassica napus) plant growth and cadmium

uptake by cadmium-resistant bacteria Chemosphere 64 1036-1042

Olivares S E1989Paquete de disentildeos experimentales FAUNL Versioacuten 14 Facultad de

Agronomiacutea UANL Mariacuten NL Meacutexico

Ramiacuterez M C 2007 Participacioacuten de rizobacterias solubilizadoras de fosfato en la induccioacuten

del crecimiento y tolerancia a metales pesados en dos especies vegetales Proyecto de

titilacioacuten Laboratorio de Fisiologiacutea Vegetal del Departamento de Botaacutenica en la Escuela

Nacional de Ciencias Bioloacutegicas

Sabry SA HA Ghozlan DM Abou-Zeid 1997 Metal tolerance and antibiotic resistant

paterns of a bacterial population isolated from sea water Journal of Applied Microbiology 82

245-252

34

Tsavkelova EA S Y Klimova TA Cherdyntseva amp AI Netrusov2006 Microbial producers

of plant growth stimulators and their practical use a review Applied Biochemistry and

Microbiology 42117-126

Weisburg W G Barns S M Pelletier DA amp Lane DJ 1991 16 Ribosomal DNA Amplification

for Phulogenetic Study Journal of Bacteriology 131697-703

Wilkins DA 1978 The measurement of tolerance to edaphic factors by means of root growth

New Phytologist 80 623-633

Xu P J Zou Q Meng J Zou W Jiang amp D Liu 2008 Effects of Cd2+ on seedling growth of

garlic (Allium sativum L) and selected physiological and biochemical characters Bioresource

Technology doi 101016jbiortech200711073

Zaidi S Usmami S Singh BR amp Musarrat J 2006 Significancce of Bacillus subtilis strain SJ-

101 as a bioinoculant for concurrent plant grown promotion and nickel accumulation in Brassica

juncea Chemosphere 64 991-997

  • INSTITUTO POLITEacuteCNICO NACIONAL
    • COORDINACION GENERAL DE POSGRADO E INVESTIGACION
      • Evaluacioacuten del crecimiento y la tolerancia que confieren las rizobacterias identificadas solubilizadoras de fosfato inoculadas en las dos especies de pastos ante la presencia de metales pesados
Page 26: INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL COORDINACION GENERAL DE ...sappi.ipn.mx/cgpi/archivos_anexo/20080061_5797.pdfa) Evaluar la producción de auxinas para la promoción del crecimiento

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7 CONCLUSIONES

Las rizobacterias I II y III productoras de AIA y tolerantes a fenantreno promovieron el

crecimiento radical y foliar de las plantas de Cynodon dactylon L en particular al crecer en

presencia de triptofano a la concentracioacuten de 5mgL e inoculadas con las rizobacterias I II y III

se promovioacute el crecimiento de eacutesta gramiacutenea

En el caso de la rizobacteria XIII solubilizadora de fosfato y tolerante a cadmio niacutequel y zinc

eacutesta promovioacute el crecimiento radical y foliar de las plantas de Cyperus elegans

Las plantas de Cyperus elegans crecidas en presencia de los metales cadmio niquel y zinc e

inoculadas con la rizobacteria XIII no mostraron una promocioacuten significativa del crecimiento de

eacutesta cyperaacutecea lo que sugiere que la respuesta ante la presencia de los metales estaacute

relacionada estrechamente tanto con la dosis y el tiempo de exposicioacuten de las plantas a los

contaminantes asiacute como con la tolerancia intriacutenseca de las especies vegetales

Finalmente la presencia de las rizobacterias I II y III promovieron el crecimiento de las plantas

de Cynodon dactylon L y la tolerancia de estas a fenantreno y para el caso de la presencia de

las rizobacteria XIII se mantuvo el crecimiento de las plantas de Cyperus elegans y la tolerancia

de eacutestas a los metales pesados probados lo que podriacutea estar asociado con un efecto sineacutergico

entre las plantas y la bacterias ante la presencia de los contaminantes

27

8 METAS El siguiente cronograma de avances muestra los avances reales alcanzados para cada meta durante el periacuteodo establecido que se reporta 81 CALENDARIO DE ACTIVIDADES (valoracioacuten de metas y su duracioacuten)

Programacioacuten de Actividades de Investigacioacuten Enero - Diciembre 2008

Nuacutemero de meta

Valor de cada

meta

Descripcioacuten de las actividades para cada meta

Ener

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Febr

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Mar

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Abr

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May

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Julio

Ago

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1

15

Mantenimiento de las cepas bacterianas aisladas su identificacioacuten molecular y determinacioacuten de su tolerancia a metales pesados y a un contaminante orgaacutenico

X

X

X

2

15

Evaluacioacuten de la produccioacuten de aacutecido indol aceacutetico asiacute como tambieacuten su capacidad de solubilizacioacuten de fosfato inorgaacutenico de las cepas bacterianas seleccionadas

X

X

X

3

30

Evaluacioacuten del crecimiento y la tolerancia que confieren las rizobacterias identificadas productoras de auxinas inoculadas en las dos especies de pastos ante la presencia de un hidrocarburo policiacuteclico aromaacutetico como el fenantreno

X

X

X

X

X

4

30

Evaluacioacuten del crecimiento y la tolerancia que confieren las rizobacterias identificadas solubilizadoras de fosfato inoculadas en las dos especies de pastos ante la presencia de metales pesados

X

X

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X

X

5

10

Anaacutelisis y comparacioacuten de los resultados obtenidos y concluir con estos bioensayos si la inoculacioacuten con este tipo de rizobacterias promotoras de crecimiento vegetal confirieron proteccioacuten a las especies de pastos seleccionadas y si son recomendables para su posible aplicacioacuten en procesos de fitoremediacioacuten

X

X

X

Porcentaje total de avance en el periacuteodo reportado Enero ndash Diciembre del 2008 100

9 IMPACTO DE LA INVESTIGACIOacuteN DESARROLLADA

Los resultados obtenidos en esta investigacioacuten a nivel baacutesico continuacutean siendo importantes para

el conocimiento del manejo de especies silvestres endeacutemicas como herramientas para la remocioacuten

de contaminantes orgaacutenicos seguacuten su potencial

Esta etapa de la investigacioacuten (periacuteodo 2008) se realizoacute ahora la investigacioacuten con enfoque entre

la relacioacuten planta-microorganismo que de manera muy clara y concreta evidencioacute la importancia de

estos manejos en su conjunto para ayudar a favorecer el crecimiento y la tolerancia de las

especies vegetales ante la presencia de contaminantes sean inorgaacutenicos u orgaacutenicos Se continuacutea

con el anaacutelisis de los resultados obtenidos de esta etapa para complementar la informacioacuten

obtenida y continuar con el anaacutelisis de un mayor espectro de especies vegetales y de la naturaleza

de las rizobacterias que se asocien a eacutestas que permitan el conocimiento de mecanismos baacutesicos

asociados con la fitoremediacioacuten y las respuestas fisioloacutegicas de las plantas ante los

contaminantes La caracterizacioacuten o aislamiento de este grupo de rizobacterias representa una

ventaja considerable en los procesos de remocioacuten de contaminantes inorgaacutenicos debido al doble

papel que estariacutean desempentildeando como promotoras de crecimiento vegetal e induciendo la

tolerancia a metales pesados en este tipo de especies

2910 FORMACIOacuteN DE RECURSOS HUMANOS Y SUBPRODUCTOS OBTENIDOS DEL PROYECTO DE INVESTIGACIOacuteN Se anota a continuacioacuten la relacioacuten de los subproductos obtenidos del Proyecto de Investigacioacuten

durante el periacuteodo de Enero-Diciembre 2008

Clave del subproducto Descripcioacuten Documento que avala

22 Formacioacuten de Recursos Humanos

23 Servicio Social Alumnos dentro del Programa PROGRAMAS DE EDUCACION PARA LA ENCB Nuacutemero de Registro de Servicio Social 02 690a 8668 y dentro del Proyecto de Investigacioacuten ldquoEstudio de rizobacterias promotoras del crecimiento vegetal y su participacioacuten como fitoprotectoras en presencia de contaminantes orgaacutenicos e inorgaacutenicosrdquo alumnas Labra Cardoacuten Daniela Ramiacuterez Meacutendez Cinthya

Rojas Contreras Adriana

Constancia de Asesoriacutea de

Servicio Social emitida por el

Jefe del Departamento de

Servicio Social y Prestaciones

del IPN

De la alumna Labra Cardoacuten Daniela cuyo Tiacutetulo de la Tesis es ldquoDeterminacioacuten del efecto de la presencia de bacterias promotoras del crecimiento vegetal sobre el desarrollo de dos especies de cyperaacuteceas y la tolerancia de estas a metales pesadosrdquo

Registro de Tesis de la alumna

24Tesis Profesional

De la alumna Rojas Contreras Adriana cuyo Tiacutetulo de la Tesis es ldquoPromocioacuten del crecimiento vegetal de dos especies de cyperaacuteceas por rizobacterias productoras de fitohormonas e induccioacuten de tolerancia a hidrocarburos aromaacuteticos policiacuteclicos (PAHrsquos) un posible mecanismo asociado para la fitoremediacioacutenrdquo

Registro de Tesis de la alumna

30

Clave del subproducto Descripcioacuten Documento que avala

3 Difusioacuten de la Investigacioacuten

-Rojas-Contreras A Guerrero-Zuacutentildeiga LA Rodriacuteguez- Dorantes A Fito-tolerancia a fenantreno en presencia de triptofano 3deg Congreso de Ecotoxicologiacutea y Quiacutemica Ambiental (AMEQA) Facultad de Ciencias UNAM Meacutexico DF Abril 2008

-Labra-Cardoacuten D Guerrero-Zuacutentildeiga LA Rodriacuteguez-Dorantes Evaluacioacuten de la fito-tolerancia de dos especies a metales pesados 3deg Congreso de Ecotoxicologiacutea y Quiacutemica Ambiental (AMEQA) Facultad de Ciencias UNAM Meacutexico DF Abril 2008

Resumen de la memoria y constancia

de participacioacuten

Nacional

-Campos Gutieacuterrez Adriana Rodriacuteguez Dorantes Angeacutelica Guerrero Zuacutentildeiga Angeacutelica y Montes Villafaacuten Silvano Efecto de la produccion de acido indolacetico de tres rizobacterias aisladas de un suelo contaminado con hidrocarburos derivados del petroacuteleo sobre la germinacioacuten de Lens esculenta XXXVI Congreso Nacional de Microbiologiacutea Morelia Michoacaacuten Junio 2008

-Labra Cardoacuten Daniela Guerrero Zuacutentildeiga Angeacutelica Rodriacuteguez Dorantes Angeacutelica y Montes Villafaacuten Silvano Evaluacioacuten de la tolerancia a metales pesados de Cyperus elegans inoculada con una rizobacteria solubilizadora de fosfato XXXVI Congreso Nacional de Microbiologiacutea Morelia Michoacaacuten Junio 2008

-Rojas Contreras Adriana Guerrero Zuacutentildeiga Angeacutelica Rodriacuteguez Dorantes Angeacutelica y Montes Villafaacuten Silvano Evaluacioacuten del crecimiento y la tolerancia a fenantreno de plantas de Cynodon dactylon inoculadas con tres rizobacterias aisladas de un suelo contaminado con hidrocarburos derivados del petroacuteleo XXXVI Congreso Nacional de Microbiologiacutea Morelia Michoacaacuten Junio 2008

Resumen de la memoria y constancia

de participacioacuten

Internacional

-Rodriacuteguez-Dorantes Angeacutelica Labra-Cardoacuten Daniela Guerrero-Zuacutentildeiga Angeacutelica Montes-Villafaacuten Silvano Growth response and tolerance to heavy metals of two swamp species inoculated with a plant

growth-promoting rhizobacteria Third International Meeting on Environmental

Carta de aceptacioacuten

y constancia de participacioacuten

31

Biotechnology and Engineering Palma de Mallorca Espantildea Septiembre del 2008

-Guerrero-Zuacutentildeiga A Rojas-Contreras A Rodriacuteguez-Dorantes A Montes-Villafaacuten S Efect of two phytohormone producer rhizobacteria on the bermuda grass growth response and tolerance to phenanthrene Third International Meeting on Environmental Biotechnology and Engineering Palma de Mallorca Espantildea Septiembre del 2008

32

11 Bibliografiacutea consultada Abou-Shanab RA Ghozlan H Ghanem K amp Noawad H 2005 Behavior of bacterial

populations isolated from rhizosphere of Diplachne fusca dominant in industrial sites World

Journal of Microbiology amp Biotechnology 21 1095-1101

Almerich A L 2008 Introduccioacuten a las cespitosas 2008 Disponible en

httpwwwnavarromontescommanualaspxman=22

Baath E 1989 Effects of heavy metals in soil on microbial processes and population Water Air

Soil Pollut 47 375-379

Baranzani O amp JI Friedman1999 Is IAA the major root growth factor secreted from plant

growth-mediating bacteria Journal of Chemical Ecology 252397-2406

Belimov AA N Hontzeas VISafronova SV Demchinskaya G Piluzza S Bullitta amp BR

Glick 2005 Cadmiumndashtolerant plant growth-promoting bacteria associated with the roots of

Indian mustard (Brassica juncea L Czern) Soil Biology and Biochemistry 37 241-250

Boominathan R amp PM Doran 2002 Ni-induced oxidative stress in roots of the Ni

hyperaccumulator Allisum bertolonii New Phytol 156 205-215

Burd GI DG Dixon amp BR Glick 1998 A plant growth-promoting bacterium that decreases

nickel toxicity in seedlings Applied and Environmental Microbiology 64 3663-3668

Campos G A Guerrero Z A Rodriacuteguez D A Montes V S 2007 Evaluacioacuten de la

produccioacuten de aacutecido indol aceacutetico de rizobacterias aisladas de un suelo contaminado con

hidrocarburos derivaos del petroacuteleo y su aplicacioacuten en fitoremediacioacuten 2ordm taller Internacional de

Biotecnologiacutea y 2ordm Encuentro Internacional de Energiacuteas Alternativas Pachuca Hidalgo Meacutexico

Di Simine CD JA Sayer amp GM Gadd 1998 Solubilization of zinc phosphate by a strain of

Pseudomonas fluorescens isolated from a forest soil Biol Fertil Soils 28 87-94

Fasim F H Ahmed R Parsons amp GM Gadd 2002 Solubilization of zinc salts by a bacterium

isolated from the air environment of a tannery FEMS Microbiol Lett 213 1-6

Gajewska E amp M Sklodowska 2007 Relations between tocopherol chlorophyll and lipid

peroxides contents in shoots of Ni-treated wheat J Plant Physiol 164 364-366

33

Glick B R 2003 Phytoremediation synergistic use of plants and bacteria to clean up the

environment Biotechnology Advances 21383-393

Huang XD Y El-Alawi DM Penrose BRGlick amp BM Greenberg 2004 A multi-process

phytoremediation system for removal of polycyclic aromatic hydrocarbons from contaminated

soils Environmental Pollution 130 465-476

Kovaacutečik J B Klejdus J Kadukovaacute amp M Bačkor 2008 Physiology of Matricaria chamomilla

exposed to nickel excess Ecotoxicology and Environmental Safety doi 101016jecoenv200712013

Kuumlpper H amp PMH Kroneck 2007 Nickel in the environment and its role in the metabolism of

plants and cyanobacteria En Sigel A H Siegel amp RKO Sigel (eds) Metal Ions in Life

Sciences Vol2 Willey New York pp 31-62

McCutcheon SC Schnoor J L 2003 Phytoremediation trasformation and control of

contaminants Wiley-InterScience

Saravan VS M Madhaiyan amp M Thangaraju 2007 Solubilization of zinc compounds by the

diazotrophic plant growth promoting bacterium Gluconacetobacter diazotrophicus

Chemosphere 66 1794-1798

Sheng XF amp JX Gong 2006 Increased degradation of phenanthrene in soil by

Pseudomonas sp GF3 in the presence of wheat Soil Biology and Biochemstry 38 2587-2592

Sheng XF amp JJ Xia 2006 Imrpovement of rape (Brassica napus) plant growth and cadmium

uptake by cadmium-resistant bacteria Chemosphere 64 1036-1042

Olivares S E1989Paquete de disentildeos experimentales FAUNL Versioacuten 14 Facultad de

Agronomiacutea UANL Mariacuten NL Meacutexico

Ramiacuterez M C 2007 Participacioacuten de rizobacterias solubilizadoras de fosfato en la induccioacuten

del crecimiento y tolerancia a metales pesados en dos especies vegetales Proyecto de

titilacioacuten Laboratorio de Fisiologiacutea Vegetal del Departamento de Botaacutenica en la Escuela

Nacional de Ciencias Bioloacutegicas

Sabry SA HA Ghozlan DM Abou-Zeid 1997 Metal tolerance and antibiotic resistant

paterns of a bacterial population isolated from sea water Journal of Applied Microbiology 82

245-252

34

Tsavkelova EA S Y Klimova TA Cherdyntseva amp AI Netrusov2006 Microbial producers

of plant growth stimulators and their practical use a review Applied Biochemistry and

Microbiology 42117-126

Weisburg W G Barns S M Pelletier DA amp Lane DJ 1991 16 Ribosomal DNA Amplification

for Phulogenetic Study Journal of Bacteriology 131697-703

Wilkins DA 1978 The measurement of tolerance to edaphic factors by means of root growth

New Phytologist 80 623-633

Xu P J Zou Q Meng J Zou W Jiang amp D Liu 2008 Effects of Cd2+ on seedling growth of

garlic (Allium sativum L) and selected physiological and biochemical characters Bioresource

Technology doi 101016jbiortech200711073

Zaidi S Usmami S Singh BR amp Musarrat J 2006 Significancce of Bacillus subtilis strain SJ-

101 as a bioinoculant for concurrent plant grown promotion and nickel accumulation in Brassica

juncea Chemosphere 64 991-997

  • INSTITUTO POLITEacuteCNICO NACIONAL
    • COORDINACION GENERAL DE POSGRADO E INVESTIGACION
      • Evaluacioacuten del crecimiento y la tolerancia que confieren las rizobacterias identificadas solubilizadoras de fosfato inoculadas en las dos especies de pastos ante la presencia de metales pesados
Page 27: INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL COORDINACION GENERAL DE ...sappi.ipn.mx/cgpi/archivos_anexo/20080061_5797.pdfa) Evaluar la producción de auxinas para la promoción del crecimiento

27

8 METAS El siguiente cronograma de avances muestra los avances reales alcanzados para cada meta durante el periacuteodo establecido que se reporta 81 CALENDARIO DE ACTIVIDADES (valoracioacuten de metas y su duracioacuten)

Programacioacuten de Actividades de Investigacioacuten Enero - Diciembre 2008

Nuacutemero de meta

Valor de cada

meta

Descripcioacuten de las actividades para cada meta

Ener

o

Febr

ero

Mar

zo

Abr

il

May

o

Juni

o

Julio

Ago

sto

Sept

iem

bre

Oct

ubre

Nov

iem

bre

Dic

iem

bre

1

15

Mantenimiento de las cepas bacterianas aisladas su identificacioacuten molecular y determinacioacuten de su tolerancia a metales pesados y a un contaminante orgaacutenico

X

X

X

2

15

Evaluacioacuten de la produccioacuten de aacutecido indol aceacutetico asiacute como tambieacuten su capacidad de solubilizacioacuten de fosfato inorgaacutenico de las cepas bacterianas seleccionadas

X

X

X

3

30

Evaluacioacuten del crecimiento y la tolerancia que confieren las rizobacterias identificadas productoras de auxinas inoculadas en las dos especies de pastos ante la presencia de un hidrocarburo policiacuteclico aromaacutetico como el fenantreno

X

X

X

X

X

4

30

Evaluacioacuten del crecimiento y la tolerancia que confieren las rizobacterias identificadas solubilizadoras de fosfato inoculadas en las dos especies de pastos ante la presencia de metales pesados

X

X

X

X

X

5

10

Anaacutelisis y comparacioacuten de los resultados obtenidos y concluir con estos bioensayos si la inoculacioacuten con este tipo de rizobacterias promotoras de crecimiento vegetal confirieron proteccioacuten a las especies de pastos seleccionadas y si son recomendables para su posible aplicacioacuten en procesos de fitoremediacioacuten

X

X

X

Porcentaje total de avance en el periacuteodo reportado Enero ndash Diciembre del 2008 100

9 IMPACTO DE LA INVESTIGACIOacuteN DESARROLLADA

Los resultados obtenidos en esta investigacioacuten a nivel baacutesico continuacutean siendo importantes para

el conocimiento del manejo de especies silvestres endeacutemicas como herramientas para la remocioacuten

de contaminantes orgaacutenicos seguacuten su potencial

Esta etapa de la investigacioacuten (periacuteodo 2008) se realizoacute ahora la investigacioacuten con enfoque entre

la relacioacuten planta-microorganismo que de manera muy clara y concreta evidencioacute la importancia de

estos manejos en su conjunto para ayudar a favorecer el crecimiento y la tolerancia de las

especies vegetales ante la presencia de contaminantes sean inorgaacutenicos u orgaacutenicos Se continuacutea

con el anaacutelisis de los resultados obtenidos de esta etapa para complementar la informacioacuten

obtenida y continuar con el anaacutelisis de un mayor espectro de especies vegetales y de la naturaleza

de las rizobacterias que se asocien a eacutestas que permitan el conocimiento de mecanismos baacutesicos

asociados con la fitoremediacioacuten y las respuestas fisioloacutegicas de las plantas ante los

contaminantes La caracterizacioacuten o aislamiento de este grupo de rizobacterias representa una

ventaja considerable en los procesos de remocioacuten de contaminantes inorgaacutenicos debido al doble

papel que estariacutean desempentildeando como promotoras de crecimiento vegetal e induciendo la

tolerancia a metales pesados en este tipo de especies

2910 FORMACIOacuteN DE RECURSOS HUMANOS Y SUBPRODUCTOS OBTENIDOS DEL PROYECTO DE INVESTIGACIOacuteN Se anota a continuacioacuten la relacioacuten de los subproductos obtenidos del Proyecto de Investigacioacuten

durante el periacuteodo de Enero-Diciembre 2008

Clave del subproducto Descripcioacuten Documento que avala

22 Formacioacuten de Recursos Humanos

23 Servicio Social Alumnos dentro del Programa PROGRAMAS DE EDUCACION PARA LA ENCB Nuacutemero de Registro de Servicio Social 02 690a 8668 y dentro del Proyecto de Investigacioacuten ldquoEstudio de rizobacterias promotoras del crecimiento vegetal y su participacioacuten como fitoprotectoras en presencia de contaminantes orgaacutenicos e inorgaacutenicosrdquo alumnas Labra Cardoacuten Daniela Ramiacuterez Meacutendez Cinthya

Rojas Contreras Adriana

Constancia de Asesoriacutea de

Servicio Social emitida por el

Jefe del Departamento de

Servicio Social y Prestaciones

del IPN

De la alumna Labra Cardoacuten Daniela cuyo Tiacutetulo de la Tesis es ldquoDeterminacioacuten del efecto de la presencia de bacterias promotoras del crecimiento vegetal sobre el desarrollo de dos especies de cyperaacuteceas y la tolerancia de estas a metales pesadosrdquo

Registro de Tesis de la alumna

24Tesis Profesional

De la alumna Rojas Contreras Adriana cuyo Tiacutetulo de la Tesis es ldquoPromocioacuten del crecimiento vegetal de dos especies de cyperaacuteceas por rizobacterias productoras de fitohormonas e induccioacuten de tolerancia a hidrocarburos aromaacuteticos policiacuteclicos (PAHrsquos) un posible mecanismo asociado para la fitoremediacioacutenrdquo

Registro de Tesis de la alumna

30

Clave del subproducto Descripcioacuten Documento que avala

3 Difusioacuten de la Investigacioacuten

-Rojas-Contreras A Guerrero-Zuacutentildeiga LA Rodriacuteguez- Dorantes A Fito-tolerancia a fenantreno en presencia de triptofano 3deg Congreso de Ecotoxicologiacutea y Quiacutemica Ambiental (AMEQA) Facultad de Ciencias UNAM Meacutexico DF Abril 2008

-Labra-Cardoacuten D Guerrero-Zuacutentildeiga LA Rodriacuteguez-Dorantes Evaluacioacuten de la fito-tolerancia de dos especies a metales pesados 3deg Congreso de Ecotoxicologiacutea y Quiacutemica Ambiental (AMEQA) Facultad de Ciencias UNAM Meacutexico DF Abril 2008

Resumen de la memoria y constancia

de participacioacuten

Nacional

-Campos Gutieacuterrez Adriana Rodriacuteguez Dorantes Angeacutelica Guerrero Zuacutentildeiga Angeacutelica y Montes Villafaacuten Silvano Efecto de la produccion de acido indolacetico de tres rizobacterias aisladas de un suelo contaminado con hidrocarburos derivados del petroacuteleo sobre la germinacioacuten de Lens esculenta XXXVI Congreso Nacional de Microbiologiacutea Morelia Michoacaacuten Junio 2008

-Labra Cardoacuten Daniela Guerrero Zuacutentildeiga Angeacutelica Rodriacuteguez Dorantes Angeacutelica y Montes Villafaacuten Silvano Evaluacioacuten de la tolerancia a metales pesados de Cyperus elegans inoculada con una rizobacteria solubilizadora de fosfato XXXVI Congreso Nacional de Microbiologiacutea Morelia Michoacaacuten Junio 2008

-Rojas Contreras Adriana Guerrero Zuacutentildeiga Angeacutelica Rodriacuteguez Dorantes Angeacutelica y Montes Villafaacuten Silvano Evaluacioacuten del crecimiento y la tolerancia a fenantreno de plantas de Cynodon dactylon inoculadas con tres rizobacterias aisladas de un suelo contaminado con hidrocarburos derivados del petroacuteleo XXXVI Congreso Nacional de Microbiologiacutea Morelia Michoacaacuten Junio 2008

Resumen de la memoria y constancia

de participacioacuten

Internacional

-Rodriacuteguez-Dorantes Angeacutelica Labra-Cardoacuten Daniela Guerrero-Zuacutentildeiga Angeacutelica Montes-Villafaacuten Silvano Growth response and tolerance to heavy metals of two swamp species inoculated with a plant

growth-promoting rhizobacteria Third International Meeting on Environmental

Carta de aceptacioacuten

y constancia de participacioacuten

31

Biotechnology and Engineering Palma de Mallorca Espantildea Septiembre del 2008

-Guerrero-Zuacutentildeiga A Rojas-Contreras A Rodriacuteguez-Dorantes A Montes-Villafaacuten S Efect of two phytohormone producer rhizobacteria on the bermuda grass growth response and tolerance to phenanthrene Third International Meeting on Environmental Biotechnology and Engineering Palma de Mallorca Espantildea Septiembre del 2008

32

11 Bibliografiacutea consultada Abou-Shanab RA Ghozlan H Ghanem K amp Noawad H 2005 Behavior of bacterial

populations isolated from rhizosphere of Diplachne fusca dominant in industrial sites World

Journal of Microbiology amp Biotechnology 21 1095-1101

Almerich A L 2008 Introduccioacuten a las cespitosas 2008 Disponible en

httpwwwnavarromontescommanualaspxman=22

Baath E 1989 Effects of heavy metals in soil on microbial processes and population Water Air

Soil Pollut 47 375-379

Baranzani O amp JI Friedman1999 Is IAA the major root growth factor secreted from plant

growth-mediating bacteria Journal of Chemical Ecology 252397-2406

Belimov AA N Hontzeas VISafronova SV Demchinskaya G Piluzza S Bullitta amp BR

Glick 2005 Cadmiumndashtolerant plant growth-promoting bacteria associated with the roots of

Indian mustard (Brassica juncea L Czern) Soil Biology and Biochemistry 37 241-250

Boominathan R amp PM Doran 2002 Ni-induced oxidative stress in roots of the Ni

hyperaccumulator Allisum bertolonii New Phytol 156 205-215

Burd GI DG Dixon amp BR Glick 1998 A plant growth-promoting bacterium that decreases

nickel toxicity in seedlings Applied and Environmental Microbiology 64 3663-3668

Campos G A Guerrero Z A Rodriacuteguez D A Montes V S 2007 Evaluacioacuten de la

produccioacuten de aacutecido indol aceacutetico de rizobacterias aisladas de un suelo contaminado con

hidrocarburos derivaos del petroacuteleo y su aplicacioacuten en fitoremediacioacuten 2ordm taller Internacional de

Biotecnologiacutea y 2ordm Encuentro Internacional de Energiacuteas Alternativas Pachuca Hidalgo Meacutexico

Di Simine CD JA Sayer amp GM Gadd 1998 Solubilization of zinc phosphate by a strain of

Pseudomonas fluorescens isolated from a forest soil Biol Fertil Soils 28 87-94

Fasim F H Ahmed R Parsons amp GM Gadd 2002 Solubilization of zinc salts by a bacterium

isolated from the air environment of a tannery FEMS Microbiol Lett 213 1-6

Gajewska E amp M Sklodowska 2007 Relations between tocopherol chlorophyll and lipid

peroxides contents in shoots of Ni-treated wheat J Plant Physiol 164 364-366

33

Glick B R 2003 Phytoremediation synergistic use of plants and bacteria to clean up the

environment Biotechnology Advances 21383-393

Huang XD Y El-Alawi DM Penrose BRGlick amp BM Greenberg 2004 A multi-process

phytoremediation system for removal of polycyclic aromatic hydrocarbons from contaminated

soils Environmental Pollution 130 465-476

Kovaacutečik J B Klejdus J Kadukovaacute amp M Bačkor 2008 Physiology of Matricaria chamomilla

exposed to nickel excess Ecotoxicology and Environmental Safety doi 101016jecoenv200712013

Kuumlpper H amp PMH Kroneck 2007 Nickel in the environment and its role in the metabolism of

plants and cyanobacteria En Sigel A H Siegel amp RKO Sigel (eds) Metal Ions in Life

Sciences Vol2 Willey New York pp 31-62

McCutcheon SC Schnoor J L 2003 Phytoremediation trasformation and control of

contaminants Wiley-InterScience

Saravan VS M Madhaiyan amp M Thangaraju 2007 Solubilization of zinc compounds by the

diazotrophic plant growth promoting bacterium Gluconacetobacter diazotrophicus

Chemosphere 66 1794-1798

Sheng XF amp JX Gong 2006 Increased degradation of phenanthrene in soil by

Pseudomonas sp GF3 in the presence of wheat Soil Biology and Biochemstry 38 2587-2592

Sheng XF amp JJ Xia 2006 Imrpovement of rape (Brassica napus) plant growth and cadmium

uptake by cadmium-resistant bacteria Chemosphere 64 1036-1042

Olivares S E1989Paquete de disentildeos experimentales FAUNL Versioacuten 14 Facultad de

Agronomiacutea UANL Mariacuten NL Meacutexico

Ramiacuterez M C 2007 Participacioacuten de rizobacterias solubilizadoras de fosfato en la induccioacuten

del crecimiento y tolerancia a metales pesados en dos especies vegetales Proyecto de

titilacioacuten Laboratorio de Fisiologiacutea Vegetal del Departamento de Botaacutenica en la Escuela

Nacional de Ciencias Bioloacutegicas

Sabry SA HA Ghozlan DM Abou-Zeid 1997 Metal tolerance and antibiotic resistant

paterns of a bacterial population isolated from sea water Journal of Applied Microbiology 82

245-252

34

Tsavkelova EA S Y Klimova TA Cherdyntseva amp AI Netrusov2006 Microbial producers

of plant growth stimulators and their practical use a review Applied Biochemistry and

Microbiology 42117-126

Weisburg W G Barns S M Pelletier DA amp Lane DJ 1991 16 Ribosomal DNA Amplification

for Phulogenetic Study Journal of Bacteriology 131697-703

Wilkins DA 1978 The measurement of tolerance to edaphic factors by means of root growth

New Phytologist 80 623-633

Xu P J Zou Q Meng J Zou W Jiang amp D Liu 2008 Effects of Cd2+ on seedling growth of

garlic (Allium sativum L) and selected physiological and biochemical characters Bioresource

Technology doi 101016jbiortech200711073

Zaidi S Usmami S Singh BR amp Musarrat J 2006 Significancce of Bacillus subtilis strain SJ-

101 as a bioinoculant for concurrent plant grown promotion and nickel accumulation in Brassica

juncea Chemosphere 64 991-997

  • INSTITUTO POLITEacuteCNICO NACIONAL
    • COORDINACION GENERAL DE POSGRADO E INVESTIGACION
      • Evaluacioacuten del crecimiento y la tolerancia que confieren las rizobacterias identificadas solubilizadoras de fosfato inoculadas en las dos especies de pastos ante la presencia de metales pesados
Page 28: INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL COORDINACION GENERAL DE ...sappi.ipn.mx/cgpi/archivos_anexo/20080061_5797.pdfa) Evaluar la producción de auxinas para la promoción del crecimiento

9 IMPACTO DE LA INVESTIGACIOacuteN DESARROLLADA

Los resultados obtenidos en esta investigacioacuten a nivel baacutesico continuacutean siendo importantes para

el conocimiento del manejo de especies silvestres endeacutemicas como herramientas para la remocioacuten

de contaminantes orgaacutenicos seguacuten su potencial

Esta etapa de la investigacioacuten (periacuteodo 2008) se realizoacute ahora la investigacioacuten con enfoque entre

la relacioacuten planta-microorganismo que de manera muy clara y concreta evidencioacute la importancia de

estos manejos en su conjunto para ayudar a favorecer el crecimiento y la tolerancia de las

especies vegetales ante la presencia de contaminantes sean inorgaacutenicos u orgaacutenicos Se continuacutea

con el anaacutelisis de los resultados obtenidos de esta etapa para complementar la informacioacuten

obtenida y continuar con el anaacutelisis de un mayor espectro de especies vegetales y de la naturaleza

de las rizobacterias que se asocien a eacutestas que permitan el conocimiento de mecanismos baacutesicos

asociados con la fitoremediacioacuten y las respuestas fisioloacutegicas de las plantas ante los

contaminantes La caracterizacioacuten o aislamiento de este grupo de rizobacterias representa una

ventaja considerable en los procesos de remocioacuten de contaminantes inorgaacutenicos debido al doble

papel que estariacutean desempentildeando como promotoras de crecimiento vegetal e induciendo la

tolerancia a metales pesados en este tipo de especies

2910 FORMACIOacuteN DE RECURSOS HUMANOS Y SUBPRODUCTOS OBTENIDOS DEL PROYECTO DE INVESTIGACIOacuteN Se anota a continuacioacuten la relacioacuten de los subproductos obtenidos del Proyecto de Investigacioacuten

durante el periacuteodo de Enero-Diciembre 2008

Clave del subproducto Descripcioacuten Documento que avala

22 Formacioacuten de Recursos Humanos

23 Servicio Social Alumnos dentro del Programa PROGRAMAS DE EDUCACION PARA LA ENCB Nuacutemero de Registro de Servicio Social 02 690a 8668 y dentro del Proyecto de Investigacioacuten ldquoEstudio de rizobacterias promotoras del crecimiento vegetal y su participacioacuten como fitoprotectoras en presencia de contaminantes orgaacutenicos e inorgaacutenicosrdquo alumnas Labra Cardoacuten Daniela Ramiacuterez Meacutendez Cinthya

Rojas Contreras Adriana

Constancia de Asesoriacutea de

Servicio Social emitida por el

Jefe del Departamento de

Servicio Social y Prestaciones

del IPN

De la alumna Labra Cardoacuten Daniela cuyo Tiacutetulo de la Tesis es ldquoDeterminacioacuten del efecto de la presencia de bacterias promotoras del crecimiento vegetal sobre el desarrollo de dos especies de cyperaacuteceas y la tolerancia de estas a metales pesadosrdquo

Registro de Tesis de la alumna

24Tesis Profesional

De la alumna Rojas Contreras Adriana cuyo Tiacutetulo de la Tesis es ldquoPromocioacuten del crecimiento vegetal de dos especies de cyperaacuteceas por rizobacterias productoras de fitohormonas e induccioacuten de tolerancia a hidrocarburos aromaacuteticos policiacuteclicos (PAHrsquos) un posible mecanismo asociado para la fitoremediacioacutenrdquo

Registro de Tesis de la alumna

30

Clave del subproducto Descripcioacuten Documento que avala

3 Difusioacuten de la Investigacioacuten

-Rojas-Contreras A Guerrero-Zuacutentildeiga LA Rodriacuteguez- Dorantes A Fito-tolerancia a fenantreno en presencia de triptofano 3deg Congreso de Ecotoxicologiacutea y Quiacutemica Ambiental (AMEQA) Facultad de Ciencias UNAM Meacutexico DF Abril 2008

-Labra-Cardoacuten D Guerrero-Zuacutentildeiga LA Rodriacuteguez-Dorantes Evaluacioacuten de la fito-tolerancia de dos especies a metales pesados 3deg Congreso de Ecotoxicologiacutea y Quiacutemica Ambiental (AMEQA) Facultad de Ciencias UNAM Meacutexico DF Abril 2008

Resumen de la memoria y constancia

de participacioacuten

Nacional

-Campos Gutieacuterrez Adriana Rodriacuteguez Dorantes Angeacutelica Guerrero Zuacutentildeiga Angeacutelica y Montes Villafaacuten Silvano Efecto de la produccion de acido indolacetico de tres rizobacterias aisladas de un suelo contaminado con hidrocarburos derivados del petroacuteleo sobre la germinacioacuten de Lens esculenta XXXVI Congreso Nacional de Microbiologiacutea Morelia Michoacaacuten Junio 2008

-Labra Cardoacuten Daniela Guerrero Zuacutentildeiga Angeacutelica Rodriacuteguez Dorantes Angeacutelica y Montes Villafaacuten Silvano Evaluacioacuten de la tolerancia a metales pesados de Cyperus elegans inoculada con una rizobacteria solubilizadora de fosfato XXXVI Congreso Nacional de Microbiologiacutea Morelia Michoacaacuten Junio 2008

-Rojas Contreras Adriana Guerrero Zuacutentildeiga Angeacutelica Rodriacuteguez Dorantes Angeacutelica y Montes Villafaacuten Silvano Evaluacioacuten del crecimiento y la tolerancia a fenantreno de plantas de Cynodon dactylon inoculadas con tres rizobacterias aisladas de un suelo contaminado con hidrocarburos derivados del petroacuteleo XXXVI Congreso Nacional de Microbiologiacutea Morelia Michoacaacuten Junio 2008

Resumen de la memoria y constancia

de participacioacuten

Internacional

-Rodriacuteguez-Dorantes Angeacutelica Labra-Cardoacuten Daniela Guerrero-Zuacutentildeiga Angeacutelica Montes-Villafaacuten Silvano Growth response and tolerance to heavy metals of two swamp species inoculated with a plant

growth-promoting rhizobacteria Third International Meeting on Environmental

Carta de aceptacioacuten

y constancia de participacioacuten

31

Biotechnology and Engineering Palma de Mallorca Espantildea Septiembre del 2008

-Guerrero-Zuacutentildeiga A Rojas-Contreras A Rodriacuteguez-Dorantes A Montes-Villafaacuten S Efect of two phytohormone producer rhizobacteria on the bermuda grass growth response and tolerance to phenanthrene Third International Meeting on Environmental Biotechnology and Engineering Palma de Mallorca Espantildea Septiembre del 2008

32

11 Bibliografiacutea consultada Abou-Shanab RA Ghozlan H Ghanem K amp Noawad H 2005 Behavior of bacterial

populations isolated from rhizosphere of Diplachne fusca dominant in industrial sites World

Journal of Microbiology amp Biotechnology 21 1095-1101

Almerich A L 2008 Introduccioacuten a las cespitosas 2008 Disponible en

httpwwwnavarromontescommanualaspxman=22

Baath E 1989 Effects of heavy metals in soil on microbial processes and population Water Air

Soil Pollut 47 375-379

Baranzani O amp JI Friedman1999 Is IAA the major root growth factor secreted from plant

growth-mediating bacteria Journal of Chemical Ecology 252397-2406

Belimov AA N Hontzeas VISafronova SV Demchinskaya G Piluzza S Bullitta amp BR

Glick 2005 Cadmiumndashtolerant plant growth-promoting bacteria associated with the roots of

Indian mustard (Brassica juncea L Czern) Soil Biology and Biochemistry 37 241-250

Boominathan R amp PM Doran 2002 Ni-induced oxidative stress in roots of the Ni

hyperaccumulator Allisum bertolonii New Phytol 156 205-215

Burd GI DG Dixon amp BR Glick 1998 A plant growth-promoting bacterium that decreases

nickel toxicity in seedlings Applied and Environmental Microbiology 64 3663-3668

Campos G A Guerrero Z A Rodriacuteguez D A Montes V S 2007 Evaluacioacuten de la

produccioacuten de aacutecido indol aceacutetico de rizobacterias aisladas de un suelo contaminado con

hidrocarburos derivaos del petroacuteleo y su aplicacioacuten en fitoremediacioacuten 2ordm taller Internacional de

Biotecnologiacutea y 2ordm Encuentro Internacional de Energiacuteas Alternativas Pachuca Hidalgo Meacutexico

Di Simine CD JA Sayer amp GM Gadd 1998 Solubilization of zinc phosphate by a strain of

Pseudomonas fluorescens isolated from a forest soil Biol Fertil Soils 28 87-94

Fasim F H Ahmed R Parsons amp GM Gadd 2002 Solubilization of zinc salts by a bacterium

isolated from the air environment of a tannery FEMS Microbiol Lett 213 1-6

Gajewska E amp M Sklodowska 2007 Relations between tocopherol chlorophyll and lipid

peroxides contents in shoots of Ni-treated wheat J Plant Physiol 164 364-366

33

Glick B R 2003 Phytoremediation synergistic use of plants and bacteria to clean up the

environment Biotechnology Advances 21383-393

Huang XD Y El-Alawi DM Penrose BRGlick amp BM Greenberg 2004 A multi-process

phytoremediation system for removal of polycyclic aromatic hydrocarbons from contaminated

soils Environmental Pollution 130 465-476

Kovaacutečik J B Klejdus J Kadukovaacute amp M Bačkor 2008 Physiology of Matricaria chamomilla

exposed to nickel excess Ecotoxicology and Environmental Safety doi 101016jecoenv200712013

Kuumlpper H amp PMH Kroneck 2007 Nickel in the environment and its role in the metabolism of

plants and cyanobacteria En Sigel A H Siegel amp RKO Sigel (eds) Metal Ions in Life

Sciences Vol2 Willey New York pp 31-62

McCutcheon SC Schnoor J L 2003 Phytoremediation trasformation and control of

contaminants Wiley-InterScience

Saravan VS M Madhaiyan amp M Thangaraju 2007 Solubilization of zinc compounds by the

diazotrophic plant growth promoting bacterium Gluconacetobacter diazotrophicus

Chemosphere 66 1794-1798

Sheng XF amp JX Gong 2006 Increased degradation of phenanthrene in soil by

Pseudomonas sp GF3 in the presence of wheat Soil Biology and Biochemstry 38 2587-2592

Sheng XF amp JJ Xia 2006 Imrpovement of rape (Brassica napus) plant growth and cadmium

uptake by cadmium-resistant bacteria Chemosphere 64 1036-1042

Olivares S E1989Paquete de disentildeos experimentales FAUNL Versioacuten 14 Facultad de

Agronomiacutea UANL Mariacuten NL Meacutexico

Ramiacuterez M C 2007 Participacioacuten de rizobacterias solubilizadoras de fosfato en la induccioacuten

del crecimiento y tolerancia a metales pesados en dos especies vegetales Proyecto de

titilacioacuten Laboratorio de Fisiologiacutea Vegetal del Departamento de Botaacutenica en la Escuela

Nacional de Ciencias Bioloacutegicas

Sabry SA HA Ghozlan DM Abou-Zeid 1997 Metal tolerance and antibiotic resistant

paterns of a bacterial population isolated from sea water Journal of Applied Microbiology 82

245-252

34

Tsavkelova EA S Y Klimova TA Cherdyntseva amp AI Netrusov2006 Microbial producers

of plant growth stimulators and their practical use a review Applied Biochemistry and

Microbiology 42117-126

Weisburg W G Barns S M Pelletier DA amp Lane DJ 1991 16 Ribosomal DNA Amplification

for Phulogenetic Study Journal of Bacteriology 131697-703

Wilkins DA 1978 The measurement of tolerance to edaphic factors by means of root growth

New Phytologist 80 623-633

Xu P J Zou Q Meng J Zou W Jiang amp D Liu 2008 Effects of Cd2+ on seedling growth of

garlic (Allium sativum L) and selected physiological and biochemical characters Bioresource

Technology doi 101016jbiortech200711073

Zaidi S Usmami S Singh BR amp Musarrat J 2006 Significancce of Bacillus subtilis strain SJ-

101 as a bioinoculant for concurrent plant grown promotion and nickel accumulation in Brassica

juncea Chemosphere 64 991-997

  • INSTITUTO POLITEacuteCNICO NACIONAL
    • COORDINACION GENERAL DE POSGRADO E INVESTIGACION
      • Evaluacioacuten del crecimiento y la tolerancia que confieren las rizobacterias identificadas solubilizadoras de fosfato inoculadas en las dos especies de pastos ante la presencia de metales pesados
Page 29: INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL COORDINACION GENERAL DE ...sappi.ipn.mx/cgpi/archivos_anexo/20080061_5797.pdfa) Evaluar la producción de auxinas para la promoción del crecimiento

2910 FORMACIOacuteN DE RECURSOS HUMANOS Y SUBPRODUCTOS OBTENIDOS DEL PROYECTO DE INVESTIGACIOacuteN Se anota a continuacioacuten la relacioacuten de los subproductos obtenidos del Proyecto de Investigacioacuten

durante el periacuteodo de Enero-Diciembre 2008

Clave del subproducto Descripcioacuten Documento que avala

22 Formacioacuten de Recursos Humanos

23 Servicio Social Alumnos dentro del Programa PROGRAMAS DE EDUCACION PARA LA ENCB Nuacutemero de Registro de Servicio Social 02 690a 8668 y dentro del Proyecto de Investigacioacuten ldquoEstudio de rizobacterias promotoras del crecimiento vegetal y su participacioacuten como fitoprotectoras en presencia de contaminantes orgaacutenicos e inorgaacutenicosrdquo alumnas Labra Cardoacuten Daniela Ramiacuterez Meacutendez Cinthya

Rojas Contreras Adriana

Constancia de Asesoriacutea de

Servicio Social emitida por el

Jefe del Departamento de

Servicio Social y Prestaciones

del IPN

De la alumna Labra Cardoacuten Daniela cuyo Tiacutetulo de la Tesis es ldquoDeterminacioacuten del efecto de la presencia de bacterias promotoras del crecimiento vegetal sobre el desarrollo de dos especies de cyperaacuteceas y la tolerancia de estas a metales pesadosrdquo

Registro de Tesis de la alumna

24Tesis Profesional

De la alumna Rojas Contreras Adriana cuyo Tiacutetulo de la Tesis es ldquoPromocioacuten del crecimiento vegetal de dos especies de cyperaacuteceas por rizobacterias productoras de fitohormonas e induccioacuten de tolerancia a hidrocarburos aromaacuteticos policiacuteclicos (PAHrsquos) un posible mecanismo asociado para la fitoremediacioacutenrdquo

Registro de Tesis de la alumna

30

Clave del subproducto Descripcioacuten Documento que avala

3 Difusioacuten de la Investigacioacuten

-Rojas-Contreras A Guerrero-Zuacutentildeiga LA Rodriacuteguez- Dorantes A Fito-tolerancia a fenantreno en presencia de triptofano 3deg Congreso de Ecotoxicologiacutea y Quiacutemica Ambiental (AMEQA) Facultad de Ciencias UNAM Meacutexico DF Abril 2008

-Labra-Cardoacuten D Guerrero-Zuacutentildeiga LA Rodriacuteguez-Dorantes Evaluacioacuten de la fito-tolerancia de dos especies a metales pesados 3deg Congreso de Ecotoxicologiacutea y Quiacutemica Ambiental (AMEQA) Facultad de Ciencias UNAM Meacutexico DF Abril 2008

Resumen de la memoria y constancia

de participacioacuten

Nacional

-Campos Gutieacuterrez Adriana Rodriacuteguez Dorantes Angeacutelica Guerrero Zuacutentildeiga Angeacutelica y Montes Villafaacuten Silvano Efecto de la produccion de acido indolacetico de tres rizobacterias aisladas de un suelo contaminado con hidrocarburos derivados del petroacuteleo sobre la germinacioacuten de Lens esculenta XXXVI Congreso Nacional de Microbiologiacutea Morelia Michoacaacuten Junio 2008

-Labra Cardoacuten Daniela Guerrero Zuacutentildeiga Angeacutelica Rodriacuteguez Dorantes Angeacutelica y Montes Villafaacuten Silvano Evaluacioacuten de la tolerancia a metales pesados de Cyperus elegans inoculada con una rizobacteria solubilizadora de fosfato XXXVI Congreso Nacional de Microbiologiacutea Morelia Michoacaacuten Junio 2008

-Rojas Contreras Adriana Guerrero Zuacutentildeiga Angeacutelica Rodriacuteguez Dorantes Angeacutelica y Montes Villafaacuten Silvano Evaluacioacuten del crecimiento y la tolerancia a fenantreno de plantas de Cynodon dactylon inoculadas con tres rizobacterias aisladas de un suelo contaminado con hidrocarburos derivados del petroacuteleo XXXVI Congreso Nacional de Microbiologiacutea Morelia Michoacaacuten Junio 2008

Resumen de la memoria y constancia

de participacioacuten

Internacional

-Rodriacuteguez-Dorantes Angeacutelica Labra-Cardoacuten Daniela Guerrero-Zuacutentildeiga Angeacutelica Montes-Villafaacuten Silvano Growth response and tolerance to heavy metals of two swamp species inoculated with a plant

growth-promoting rhizobacteria Third International Meeting on Environmental

Carta de aceptacioacuten

y constancia de participacioacuten

31

Biotechnology and Engineering Palma de Mallorca Espantildea Septiembre del 2008

-Guerrero-Zuacutentildeiga A Rojas-Contreras A Rodriacuteguez-Dorantes A Montes-Villafaacuten S Efect of two phytohormone producer rhizobacteria on the bermuda grass growth response and tolerance to phenanthrene Third International Meeting on Environmental Biotechnology and Engineering Palma de Mallorca Espantildea Septiembre del 2008

32

11 Bibliografiacutea consultada Abou-Shanab RA Ghozlan H Ghanem K amp Noawad H 2005 Behavior of bacterial

populations isolated from rhizosphere of Diplachne fusca dominant in industrial sites World

Journal of Microbiology amp Biotechnology 21 1095-1101

Almerich A L 2008 Introduccioacuten a las cespitosas 2008 Disponible en

httpwwwnavarromontescommanualaspxman=22

Baath E 1989 Effects of heavy metals in soil on microbial processes and population Water Air

Soil Pollut 47 375-379

Baranzani O amp JI Friedman1999 Is IAA the major root growth factor secreted from plant

growth-mediating bacteria Journal of Chemical Ecology 252397-2406

Belimov AA N Hontzeas VISafronova SV Demchinskaya G Piluzza S Bullitta amp BR

Glick 2005 Cadmiumndashtolerant plant growth-promoting bacteria associated with the roots of

Indian mustard (Brassica juncea L Czern) Soil Biology and Biochemistry 37 241-250

Boominathan R amp PM Doran 2002 Ni-induced oxidative stress in roots of the Ni

hyperaccumulator Allisum bertolonii New Phytol 156 205-215

Burd GI DG Dixon amp BR Glick 1998 A plant growth-promoting bacterium that decreases

nickel toxicity in seedlings Applied and Environmental Microbiology 64 3663-3668

Campos G A Guerrero Z A Rodriacuteguez D A Montes V S 2007 Evaluacioacuten de la

produccioacuten de aacutecido indol aceacutetico de rizobacterias aisladas de un suelo contaminado con

hidrocarburos derivaos del petroacuteleo y su aplicacioacuten en fitoremediacioacuten 2ordm taller Internacional de

Biotecnologiacutea y 2ordm Encuentro Internacional de Energiacuteas Alternativas Pachuca Hidalgo Meacutexico

Di Simine CD JA Sayer amp GM Gadd 1998 Solubilization of zinc phosphate by a strain of

Pseudomonas fluorescens isolated from a forest soil Biol Fertil Soils 28 87-94

Fasim F H Ahmed R Parsons amp GM Gadd 2002 Solubilization of zinc salts by a bacterium

isolated from the air environment of a tannery FEMS Microbiol Lett 213 1-6

Gajewska E amp M Sklodowska 2007 Relations between tocopherol chlorophyll and lipid

peroxides contents in shoots of Ni-treated wheat J Plant Physiol 164 364-366

33

Glick B R 2003 Phytoremediation synergistic use of plants and bacteria to clean up the

environment Biotechnology Advances 21383-393

Huang XD Y El-Alawi DM Penrose BRGlick amp BM Greenberg 2004 A multi-process

phytoremediation system for removal of polycyclic aromatic hydrocarbons from contaminated

soils Environmental Pollution 130 465-476

Kovaacutečik J B Klejdus J Kadukovaacute amp M Bačkor 2008 Physiology of Matricaria chamomilla

exposed to nickel excess Ecotoxicology and Environmental Safety doi 101016jecoenv200712013

Kuumlpper H amp PMH Kroneck 2007 Nickel in the environment and its role in the metabolism of

plants and cyanobacteria En Sigel A H Siegel amp RKO Sigel (eds) Metal Ions in Life

Sciences Vol2 Willey New York pp 31-62

McCutcheon SC Schnoor J L 2003 Phytoremediation trasformation and control of

contaminants Wiley-InterScience

Saravan VS M Madhaiyan amp M Thangaraju 2007 Solubilization of zinc compounds by the

diazotrophic plant growth promoting bacterium Gluconacetobacter diazotrophicus

Chemosphere 66 1794-1798

Sheng XF amp JX Gong 2006 Increased degradation of phenanthrene in soil by

Pseudomonas sp GF3 in the presence of wheat Soil Biology and Biochemstry 38 2587-2592

Sheng XF amp JJ Xia 2006 Imrpovement of rape (Brassica napus) plant growth and cadmium

uptake by cadmium-resistant bacteria Chemosphere 64 1036-1042

Olivares S E1989Paquete de disentildeos experimentales FAUNL Versioacuten 14 Facultad de

Agronomiacutea UANL Mariacuten NL Meacutexico

Ramiacuterez M C 2007 Participacioacuten de rizobacterias solubilizadoras de fosfato en la induccioacuten

del crecimiento y tolerancia a metales pesados en dos especies vegetales Proyecto de

titilacioacuten Laboratorio de Fisiologiacutea Vegetal del Departamento de Botaacutenica en la Escuela

Nacional de Ciencias Bioloacutegicas

Sabry SA HA Ghozlan DM Abou-Zeid 1997 Metal tolerance and antibiotic resistant

paterns of a bacterial population isolated from sea water Journal of Applied Microbiology 82

245-252

34

Tsavkelova EA S Y Klimova TA Cherdyntseva amp AI Netrusov2006 Microbial producers

of plant growth stimulators and their practical use a review Applied Biochemistry and

Microbiology 42117-126

Weisburg W G Barns S M Pelletier DA amp Lane DJ 1991 16 Ribosomal DNA Amplification

for Phulogenetic Study Journal of Bacteriology 131697-703

Wilkins DA 1978 The measurement of tolerance to edaphic factors by means of root growth

New Phytologist 80 623-633

Xu P J Zou Q Meng J Zou W Jiang amp D Liu 2008 Effects of Cd2+ on seedling growth of

garlic (Allium sativum L) and selected physiological and biochemical characters Bioresource

Technology doi 101016jbiortech200711073

Zaidi S Usmami S Singh BR amp Musarrat J 2006 Significancce of Bacillus subtilis strain SJ-

101 as a bioinoculant for concurrent plant grown promotion and nickel accumulation in Brassica

juncea Chemosphere 64 991-997

  • INSTITUTO POLITEacuteCNICO NACIONAL
    • COORDINACION GENERAL DE POSGRADO E INVESTIGACION
      • Evaluacioacuten del crecimiento y la tolerancia que confieren las rizobacterias identificadas solubilizadoras de fosfato inoculadas en las dos especies de pastos ante la presencia de metales pesados
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Clave del subproducto Descripcioacuten Documento que avala

3 Difusioacuten de la Investigacioacuten

-Rojas-Contreras A Guerrero-Zuacutentildeiga LA Rodriacuteguez- Dorantes A Fito-tolerancia a fenantreno en presencia de triptofano 3deg Congreso de Ecotoxicologiacutea y Quiacutemica Ambiental (AMEQA) Facultad de Ciencias UNAM Meacutexico DF Abril 2008

-Labra-Cardoacuten D Guerrero-Zuacutentildeiga LA Rodriacuteguez-Dorantes Evaluacioacuten de la fito-tolerancia de dos especies a metales pesados 3deg Congreso de Ecotoxicologiacutea y Quiacutemica Ambiental (AMEQA) Facultad de Ciencias UNAM Meacutexico DF Abril 2008

Resumen de la memoria y constancia

de participacioacuten

Nacional

-Campos Gutieacuterrez Adriana Rodriacuteguez Dorantes Angeacutelica Guerrero Zuacutentildeiga Angeacutelica y Montes Villafaacuten Silvano Efecto de la produccion de acido indolacetico de tres rizobacterias aisladas de un suelo contaminado con hidrocarburos derivados del petroacuteleo sobre la germinacioacuten de Lens esculenta XXXVI Congreso Nacional de Microbiologiacutea Morelia Michoacaacuten Junio 2008

-Labra Cardoacuten Daniela Guerrero Zuacutentildeiga Angeacutelica Rodriacuteguez Dorantes Angeacutelica y Montes Villafaacuten Silvano Evaluacioacuten de la tolerancia a metales pesados de Cyperus elegans inoculada con una rizobacteria solubilizadora de fosfato XXXVI Congreso Nacional de Microbiologiacutea Morelia Michoacaacuten Junio 2008

-Rojas Contreras Adriana Guerrero Zuacutentildeiga Angeacutelica Rodriacuteguez Dorantes Angeacutelica y Montes Villafaacuten Silvano Evaluacioacuten del crecimiento y la tolerancia a fenantreno de plantas de Cynodon dactylon inoculadas con tres rizobacterias aisladas de un suelo contaminado con hidrocarburos derivados del petroacuteleo XXXVI Congreso Nacional de Microbiologiacutea Morelia Michoacaacuten Junio 2008

Resumen de la memoria y constancia

de participacioacuten

Internacional

-Rodriacuteguez-Dorantes Angeacutelica Labra-Cardoacuten Daniela Guerrero-Zuacutentildeiga Angeacutelica Montes-Villafaacuten Silvano Growth response and tolerance to heavy metals of two swamp species inoculated with a plant

growth-promoting rhizobacteria Third International Meeting on Environmental

Carta de aceptacioacuten

y constancia de participacioacuten

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Biotechnology and Engineering Palma de Mallorca Espantildea Septiembre del 2008

-Guerrero-Zuacutentildeiga A Rojas-Contreras A Rodriacuteguez-Dorantes A Montes-Villafaacuten S Efect of two phytohormone producer rhizobacteria on the bermuda grass growth response and tolerance to phenanthrene Third International Meeting on Environmental Biotechnology and Engineering Palma de Mallorca Espantildea Septiembre del 2008

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11 Bibliografiacutea consultada Abou-Shanab RA Ghozlan H Ghanem K amp Noawad H 2005 Behavior of bacterial

populations isolated from rhizosphere of Diplachne fusca dominant in industrial sites World

Journal of Microbiology amp Biotechnology 21 1095-1101

Almerich A L 2008 Introduccioacuten a las cespitosas 2008 Disponible en

httpwwwnavarromontescommanualaspxman=22

Baath E 1989 Effects of heavy metals in soil on microbial processes and population Water Air

Soil Pollut 47 375-379

Baranzani O amp JI Friedman1999 Is IAA the major root growth factor secreted from plant

growth-mediating bacteria Journal of Chemical Ecology 252397-2406

Belimov AA N Hontzeas VISafronova SV Demchinskaya G Piluzza S Bullitta amp BR

Glick 2005 Cadmiumndashtolerant plant growth-promoting bacteria associated with the roots of

Indian mustard (Brassica juncea L Czern) Soil Biology and Biochemistry 37 241-250

Boominathan R amp PM Doran 2002 Ni-induced oxidative stress in roots of the Ni

hyperaccumulator Allisum bertolonii New Phytol 156 205-215

Burd GI DG Dixon amp BR Glick 1998 A plant growth-promoting bacterium that decreases

nickel toxicity in seedlings Applied and Environmental Microbiology 64 3663-3668

Campos G A Guerrero Z A Rodriacuteguez D A Montes V S 2007 Evaluacioacuten de la

produccioacuten de aacutecido indol aceacutetico de rizobacterias aisladas de un suelo contaminado con

hidrocarburos derivaos del petroacuteleo y su aplicacioacuten en fitoremediacioacuten 2ordm taller Internacional de

Biotecnologiacutea y 2ordm Encuentro Internacional de Energiacuteas Alternativas Pachuca Hidalgo Meacutexico

Di Simine CD JA Sayer amp GM Gadd 1998 Solubilization of zinc phosphate by a strain of

Pseudomonas fluorescens isolated from a forest soil Biol Fertil Soils 28 87-94

Fasim F H Ahmed R Parsons amp GM Gadd 2002 Solubilization of zinc salts by a bacterium

isolated from the air environment of a tannery FEMS Microbiol Lett 213 1-6

Gajewska E amp M Sklodowska 2007 Relations between tocopherol chlorophyll and lipid

peroxides contents in shoots of Ni-treated wheat J Plant Physiol 164 364-366

33

Glick B R 2003 Phytoremediation synergistic use of plants and bacteria to clean up the

environment Biotechnology Advances 21383-393

Huang XD Y El-Alawi DM Penrose BRGlick amp BM Greenberg 2004 A multi-process

phytoremediation system for removal of polycyclic aromatic hydrocarbons from contaminated

soils Environmental Pollution 130 465-476

Kovaacutečik J B Klejdus J Kadukovaacute amp M Bačkor 2008 Physiology of Matricaria chamomilla

exposed to nickel excess Ecotoxicology and Environmental Safety doi 101016jecoenv200712013

Kuumlpper H amp PMH Kroneck 2007 Nickel in the environment and its role in the metabolism of

plants and cyanobacteria En Sigel A H Siegel amp RKO Sigel (eds) Metal Ions in Life

Sciences Vol2 Willey New York pp 31-62

McCutcheon SC Schnoor J L 2003 Phytoremediation trasformation and control of

contaminants Wiley-InterScience

Saravan VS M Madhaiyan amp M Thangaraju 2007 Solubilization of zinc compounds by the

diazotrophic plant growth promoting bacterium Gluconacetobacter diazotrophicus

Chemosphere 66 1794-1798

Sheng XF amp JX Gong 2006 Increased degradation of phenanthrene in soil by

Pseudomonas sp GF3 in the presence of wheat Soil Biology and Biochemstry 38 2587-2592

Sheng XF amp JJ Xia 2006 Imrpovement of rape (Brassica napus) plant growth and cadmium

uptake by cadmium-resistant bacteria Chemosphere 64 1036-1042

Olivares S E1989Paquete de disentildeos experimentales FAUNL Versioacuten 14 Facultad de

Agronomiacutea UANL Mariacuten NL Meacutexico

Ramiacuterez M C 2007 Participacioacuten de rizobacterias solubilizadoras de fosfato en la induccioacuten

del crecimiento y tolerancia a metales pesados en dos especies vegetales Proyecto de

titilacioacuten Laboratorio de Fisiologiacutea Vegetal del Departamento de Botaacutenica en la Escuela

Nacional de Ciencias Bioloacutegicas

Sabry SA HA Ghozlan DM Abou-Zeid 1997 Metal tolerance and antibiotic resistant

paterns of a bacterial population isolated from sea water Journal of Applied Microbiology 82

245-252

34

Tsavkelova EA S Y Klimova TA Cherdyntseva amp AI Netrusov2006 Microbial producers

of plant growth stimulators and their practical use a review Applied Biochemistry and

Microbiology 42117-126

Weisburg W G Barns S M Pelletier DA amp Lane DJ 1991 16 Ribosomal DNA Amplification

for Phulogenetic Study Journal of Bacteriology 131697-703

Wilkins DA 1978 The measurement of tolerance to edaphic factors by means of root growth

New Phytologist 80 623-633

Xu P J Zou Q Meng J Zou W Jiang amp D Liu 2008 Effects of Cd2+ on seedling growth of

garlic (Allium sativum L) and selected physiological and biochemical characters Bioresource

Technology doi 101016jbiortech200711073

Zaidi S Usmami S Singh BR amp Musarrat J 2006 Significancce of Bacillus subtilis strain SJ-

101 as a bioinoculant for concurrent plant grown promotion and nickel accumulation in Brassica

juncea Chemosphere 64 991-997

  • INSTITUTO POLITEacuteCNICO NACIONAL
    • COORDINACION GENERAL DE POSGRADO E INVESTIGACION
      • Evaluacioacuten del crecimiento y la tolerancia que confieren las rizobacterias identificadas solubilizadoras de fosfato inoculadas en las dos especies de pastos ante la presencia de metales pesados
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Biotechnology and Engineering Palma de Mallorca Espantildea Septiembre del 2008

-Guerrero-Zuacutentildeiga A Rojas-Contreras A Rodriacuteguez-Dorantes A Montes-Villafaacuten S Efect of two phytohormone producer rhizobacteria on the bermuda grass growth response and tolerance to phenanthrene Third International Meeting on Environmental Biotechnology and Engineering Palma de Mallorca Espantildea Septiembre del 2008

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11 Bibliografiacutea consultada Abou-Shanab RA Ghozlan H Ghanem K amp Noawad H 2005 Behavior of bacterial

populations isolated from rhizosphere of Diplachne fusca dominant in industrial sites World

Journal of Microbiology amp Biotechnology 21 1095-1101

Almerich A L 2008 Introduccioacuten a las cespitosas 2008 Disponible en

httpwwwnavarromontescommanualaspxman=22

Baath E 1989 Effects of heavy metals in soil on microbial processes and population Water Air

Soil Pollut 47 375-379

Baranzani O amp JI Friedman1999 Is IAA the major root growth factor secreted from plant

growth-mediating bacteria Journal of Chemical Ecology 252397-2406

Belimov AA N Hontzeas VISafronova SV Demchinskaya G Piluzza S Bullitta amp BR

Glick 2005 Cadmiumndashtolerant plant growth-promoting bacteria associated with the roots of

Indian mustard (Brassica juncea L Czern) Soil Biology and Biochemistry 37 241-250

Boominathan R amp PM Doran 2002 Ni-induced oxidative stress in roots of the Ni

hyperaccumulator Allisum bertolonii New Phytol 156 205-215

Burd GI DG Dixon amp BR Glick 1998 A plant growth-promoting bacterium that decreases

nickel toxicity in seedlings Applied and Environmental Microbiology 64 3663-3668

Campos G A Guerrero Z A Rodriacuteguez D A Montes V S 2007 Evaluacioacuten de la

produccioacuten de aacutecido indol aceacutetico de rizobacterias aisladas de un suelo contaminado con

hidrocarburos derivaos del petroacuteleo y su aplicacioacuten en fitoremediacioacuten 2ordm taller Internacional de

Biotecnologiacutea y 2ordm Encuentro Internacional de Energiacuteas Alternativas Pachuca Hidalgo Meacutexico

Di Simine CD JA Sayer amp GM Gadd 1998 Solubilization of zinc phosphate by a strain of

Pseudomonas fluorescens isolated from a forest soil Biol Fertil Soils 28 87-94

Fasim F H Ahmed R Parsons amp GM Gadd 2002 Solubilization of zinc salts by a bacterium

isolated from the air environment of a tannery FEMS Microbiol Lett 213 1-6

Gajewska E amp M Sklodowska 2007 Relations between tocopherol chlorophyll and lipid

peroxides contents in shoots of Ni-treated wheat J Plant Physiol 164 364-366

33

Glick B R 2003 Phytoremediation synergistic use of plants and bacteria to clean up the

environment Biotechnology Advances 21383-393

Huang XD Y El-Alawi DM Penrose BRGlick amp BM Greenberg 2004 A multi-process

phytoremediation system for removal of polycyclic aromatic hydrocarbons from contaminated

soils Environmental Pollution 130 465-476

Kovaacutečik J B Klejdus J Kadukovaacute amp M Bačkor 2008 Physiology of Matricaria chamomilla

exposed to nickel excess Ecotoxicology and Environmental Safety doi 101016jecoenv200712013

Kuumlpper H amp PMH Kroneck 2007 Nickel in the environment and its role in the metabolism of

plants and cyanobacteria En Sigel A H Siegel amp RKO Sigel (eds) Metal Ions in Life

Sciences Vol2 Willey New York pp 31-62

McCutcheon SC Schnoor J L 2003 Phytoremediation trasformation and control of

contaminants Wiley-InterScience

Saravan VS M Madhaiyan amp M Thangaraju 2007 Solubilization of zinc compounds by the

diazotrophic plant growth promoting bacterium Gluconacetobacter diazotrophicus

Chemosphere 66 1794-1798

Sheng XF amp JX Gong 2006 Increased degradation of phenanthrene in soil by

Pseudomonas sp GF3 in the presence of wheat Soil Biology and Biochemstry 38 2587-2592

Sheng XF amp JJ Xia 2006 Imrpovement of rape (Brassica napus) plant growth and cadmium

uptake by cadmium-resistant bacteria Chemosphere 64 1036-1042

Olivares S E1989Paquete de disentildeos experimentales FAUNL Versioacuten 14 Facultad de

Agronomiacutea UANL Mariacuten NL Meacutexico

Ramiacuterez M C 2007 Participacioacuten de rizobacterias solubilizadoras de fosfato en la induccioacuten

del crecimiento y tolerancia a metales pesados en dos especies vegetales Proyecto de

titilacioacuten Laboratorio de Fisiologiacutea Vegetal del Departamento de Botaacutenica en la Escuela

Nacional de Ciencias Bioloacutegicas

Sabry SA HA Ghozlan DM Abou-Zeid 1997 Metal tolerance and antibiotic resistant

paterns of a bacterial population isolated from sea water Journal of Applied Microbiology 82

245-252

34

Tsavkelova EA S Y Klimova TA Cherdyntseva amp AI Netrusov2006 Microbial producers

of plant growth stimulators and their practical use a review Applied Biochemistry and

Microbiology 42117-126

Weisburg W G Barns S M Pelletier DA amp Lane DJ 1991 16 Ribosomal DNA Amplification

for Phulogenetic Study Journal of Bacteriology 131697-703

Wilkins DA 1978 The measurement of tolerance to edaphic factors by means of root growth

New Phytologist 80 623-633

Xu P J Zou Q Meng J Zou W Jiang amp D Liu 2008 Effects of Cd2+ on seedling growth of

garlic (Allium sativum L) and selected physiological and biochemical characters Bioresource

Technology doi 101016jbiortech200711073

Zaidi S Usmami S Singh BR amp Musarrat J 2006 Significancce of Bacillus subtilis strain SJ-

101 as a bioinoculant for concurrent plant grown promotion and nickel accumulation in Brassica

juncea Chemosphere 64 991-997

  • INSTITUTO POLITEacuteCNICO NACIONAL
    • COORDINACION GENERAL DE POSGRADO E INVESTIGACION
      • Evaluacioacuten del crecimiento y la tolerancia que confieren las rizobacterias identificadas solubilizadoras de fosfato inoculadas en las dos especies de pastos ante la presencia de metales pesados
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11 Bibliografiacutea consultada Abou-Shanab RA Ghozlan H Ghanem K amp Noawad H 2005 Behavior of bacterial

populations isolated from rhizosphere of Diplachne fusca dominant in industrial sites World

Journal of Microbiology amp Biotechnology 21 1095-1101

Almerich A L 2008 Introduccioacuten a las cespitosas 2008 Disponible en

httpwwwnavarromontescommanualaspxman=22

Baath E 1989 Effects of heavy metals in soil on microbial processes and population Water Air

Soil Pollut 47 375-379

Baranzani O amp JI Friedman1999 Is IAA the major root growth factor secreted from plant

growth-mediating bacteria Journal of Chemical Ecology 252397-2406

Belimov AA N Hontzeas VISafronova SV Demchinskaya G Piluzza S Bullitta amp BR

Glick 2005 Cadmiumndashtolerant plant growth-promoting bacteria associated with the roots of

Indian mustard (Brassica juncea L Czern) Soil Biology and Biochemistry 37 241-250

Boominathan R amp PM Doran 2002 Ni-induced oxidative stress in roots of the Ni

hyperaccumulator Allisum bertolonii New Phytol 156 205-215

Burd GI DG Dixon amp BR Glick 1998 A plant growth-promoting bacterium that decreases

nickel toxicity in seedlings Applied and Environmental Microbiology 64 3663-3668

Campos G A Guerrero Z A Rodriacuteguez D A Montes V S 2007 Evaluacioacuten de la

produccioacuten de aacutecido indol aceacutetico de rizobacterias aisladas de un suelo contaminado con

hidrocarburos derivaos del petroacuteleo y su aplicacioacuten en fitoremediacioacuten 2ordm taller Internacional de

Biotecnologiacutea y 2ordm Encuentro Internacional de Energiacuteas Alternativas Pachuca Hidalgo Meacutexico

Di Simine CD JA Sayer amp GM Gadd 1998 Solubilization of zinc phosphate by a strain of

Pseudomonas fluorescens isolated from a forest soil Biol Fertil Soils 28 87-94

Fasim F H Ahmed R Parsons amp GM Gadd 2002 Solubilization of zinc salts by a bacterium

isolated from the air environment of a tannery FEMS Microbiol Lett 213 1-6

Gajewska E amp M Sklodowska 2007 Relations between tocopherol chlorophyll and lipid

peroxides contents in shoots of Ni-treated wheat J Plant Physiol 164 364-366

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Glick B R 2003 Phytoremediation synergistic use of plants and bacteria to clean up the

environment Biotechnology Advances 21383-393

Huang XD Y El-Alawi DM Penrose BRGlick amp BM Greenberg 2004 A multi-process

phytoremediation system for removal of polycyclic aromatic hydrocarbons from contaminated

soils Environmental Pollution 130 465-476

Kovaacutečik J B Klejdus J Kadukovaacute amp M Bačkor 2008 Physiology of Matricaria chamomilla

exposed to nickel excess Ecotoxicology and Environmental Safety doi 101016jecoenv200712013

Kuumlpper H amp PMH Kroneck 2007 Nickel in the environment and its role in the metabolism of

plants and cyanobacteria En Sigel A H Siegel amp RKO Sigel (eds) Metal Ions in Life

Sciences Vol2 Willey New York pp 31-62

McCutcheon SC Schnoor J L 2003 Phytoremediation trasformation and control of

contaminants Wiley-InterScience

Saravan VS M Madhaiyan amp M Thangaraju 2007 Solubilization of zinc compounds by the

diazotrophic plant growth promoting bacterium Gluconacetobacter diazotrophicus

Chemosphere 66 1794-1798

Sheng XF amp JX Gong 2006 Increased degradation of phenanthrene in soil by

Pseudomonas sp GF3 in the presence of wheat Soil Biology and Biochemstry 38 2587-2592

Sheng XF amp JJ Xia 2006 Imrpovement of rape (Brassica napus) plant growth and cadmium

uptake by cadmium-resistant bacteria Chemosphere 64 1036-1042

Olivares S E1989Paquete de disentildeos experimentales FAUNL Versioacuten 14 Facultad de

Agronomiacutea UANL Mariacuten NL Meacutexico

Ramiacuterez M C 2007 Participacioacuten de rizobacterias solubilizadoras de fosfato en la induccioacuten

del crecimiento y tolerancia a metales pesados en dos especies vegetales Proyecto de

titilacioacuten Laboratorio de Fisiologiacutea Vegetal del Departamento de Botaacutenica en la Escuela

Nacional de Ciencias Bioloacutegicas

Sabry SA HA Ghozlan DM Abou-Zeid 1997 Metal tolerance and antibiotic resistant

paterns of a bacterial population isolated from sea water Journal of Applied Microbiology 82

245-252

34

Tsavkelova EA S Y Klimova TA Cherdyntseva amp AI Netrusov2006 Microbial producers

of plant growth stimulators and their practical use a review Applied Biochemistry and

Microbiology 42117-126

Weisburg W G Barns S M Pelletier DA amp Lane DJ 1991 16 Ribosomal DNA Amplification

for Phulogenetic Study Journal of Bacteriology 131697-703

Wilkins DA 1978 The measurement of tolerance to edaphic factors by means of root growth

New Phytologist 80 623-633

Xu P J Zou Q Meng J Zou W Jiang amp D Liu 2008 Effects of Cd2+ on seedling growth of

garlic (Allium sativum L) and selected physiological and biochemical characters Bioresource

Technology doi 101016jbiortech200711073

Zaidi S Usmami S Singh BR amp Musarrat J 2006 Significancce of Bacillus subtilis strain SJ-

101 as a bioinoculant for concurrent plant grown promotion and nickel accumulation in Brassica

juncea Chemosphere 64 991-997

  • INSTITUTO POLITEacuteCNICO NACIONAL
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Glick B R 2003 Phytoremediation synergistic use of plants and bacteria to clean up the

environment Biotechnology Advances 21383-393

Huang XD Y El-Alawi DM Penrose BRGlick amp BM Greenberg 2004 A multi-process

phytoremediation system for removal of polycyclic aromatic hydrocarbons from contaminated

soils Environmental Pollution 130 465-476

Kovaacutečik J B Klejdus J Kadukovaacute amp M Bačkor 2008 Physiology of Matricaria chamomilla

exposed to nickel excess Ecotoxicology and Environmental Safety doi 101016jecoenv200712013

Kuumlpper H amp PMH Kroneck 2007 Nickel in the environment and its role in the metabolism of

plants and cyanobacteria En Sigel A H Siegel amp RKO Sigel (eds) Metal Ions in Life

Sciences Vol2 Willey New York pp 31-62

McCutcheon SC Schnoor J L 2003 Phytoremediation trasformation and control of

contaminants Wiley-InterScience

Saravan VS M Madhaiyan amp M Thangaraju 2007 Solubilization of zinc compounds by the

diazotrophic plant growth promoting bacterium Gluconacetobacter diazotrophicus

Chemosphere 66 1794-1798

Sheng XF amp JX Gong 2006 Increased degradation of phenanthrene in soil by

Pseudomonas sp GF3 in the presence of wheat Soil Biology and Biochemstry 38 2587-2592

Sheng XF amp JJ Xia 2006 Imrpovement of rape (Brassica napus) plant growth and cadmium

uptake by cadmium-resistant bacteria Chemosphere 64 1036-1042

Olivares S E1989Paquete de disentildeos experimentales FAUNL Versioacuten 14 Facultad de

Agronomiacutea UANL Mariacuten NL Meacutexico

Ramiacuterez M C 2007 Participacioacuten de rizobacterias solubilizadoras de fosfato en la induccioacuten

del crecimiento y tolerancia a metales pesados en dos especies vegetales Proyecto de

titilacioacuten Laboratorio de Fisiologiacutea Vegetal del Departamento de Botaacutenica en la Escuela

Nacional de Ciencias Bioloacutegicas

Sabry SA HA Ghozlan DM Abou-Zeid 1997 Metal tolerance and antibiotic resistant

paterns of a bacterial population isolated from sea water Journal of Applied Microbiology 82

245-252

34

Tsavkelova EA S Y Klimova TA Cherdyntseva amp AI Netrusov2006 Microbial producers

of plant growth stimulators and their practical use a review Applied Biochemistry and

Microbiology 42117-126

Weisburg W G Barns S M Pelletier DA amp Lane DJ 1991 16 Ribosomal DNA Amplification

for Phulogenetic Study Journal of Bacteriology 131697-703

Wilkins DA 1978 The measurement of tolerance to edaphic factors by means of root growth

New Phytologist 80 623-633

Xu P J Zou Q Meng J Zou W Jiang amp D Liu 2008 Effects of Cd2+ on seedling growth of

garlic (Allium sativum L) and selected physiological and biochemical characters Bioresource

Technology doi 101016jbiortech200711073

Zaidi S Usmami S Singh BR amp Musarrat J 2006 Significancce of Bacillus subtilis strain SJ-

101 as a bioinoculant for concurrent plant grown promotion and nickel accumulation in Brassica

juncea Chemosphere 64 991-997

  • INSTITUTO POLITEacuteCNICO NACIONAL
    • COORDINACION GENERAL DE POSGRADO E INVESTIGACION
      • Evaluacioacuten del crecimiento y la tolerancia que confieren las rizobacterias identificadas solubilizadoras de fosfato inoculadas en las dos especies de pastos ante la presencia de metales pesados
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Tsavkelova EA S Y Klimova TA Cherdyntseva amp AI Netrusov2006 Microbial producers

of plant growth stimulators and their practical use a review Applied Biochemistry and

Microbiology 42117-126

Weisburg W G Barns S M Pelletier DA amp Lane DJ 1991 16 Ribosomal DNA Amplification

for Phulogenetic Study Journal of Bacteriology 131697-703

Wilkins DA 1978 The measurement of tolerance to edaphic factors by means of root growth

New Phytologist 80 623-633

Xu P J Zou Q Meng J Zou W Jiang amp D Liu 2008 Effects of Cd2+ on seedling growth of

garlic (Allium sativum L) and selected physiological and biochemical characters Bioresource

Technology doi 101016jbiortech200711073

Zaidi S Usmami S Singh BR amp Musarrat J 2006 Significancce of Bacillus subtilis strain SJ-

101 as a bioinoculant for concurrent plant grown promotion and nickel accumulation in Brassica

juncea Chemosphere 64 991-997

  • INSTITUTO POLITEacuteCNICO NACIONAL
    • COORDINACION GENERAL DE POSGRADO E INVESTIGACION
      • Evaluacioacuten del crecimiento y la tolerancia que confieren las rizobacterias identificadas solubilizadoras de fosfato inoculadas en las dos especies de pastos ante la presencia de metales pesados