Abundancia y actividad promotora del crecimiento vegetal de bacterias asociadas a plantas de formaciones xerofíticas andinas y su uso potencial en la restauración ecológica.

Abstract

Las plantas interactúan con una gran diversidad de bacterias promotoras del crecimiento vegetal (PGPB, del inglés Plant Growth-Promoting Bacteria), que mejoran su desempeño fisiológico, especialmente en condiciones de estrés. En sistemas naturales con componente extrema como la alta montaña, este tipo de interacción ha sido escasamente estudiada, pese a que se tiene conocimiento que las plantas de estos sistemas poseen una alta especialización y un microbioma asociado potencialmente benéfico. En la zona centro sur de la cordillera de los Andes, se ubican una de las formaciones xerofíticas más australes de Chile, que componen centros de alta biodiversidad, y a su vez se encuentran expuestos a una alta degradación de sus hábitats producto de la constante actividad antrópica. Las especies que componen estos sistemas sobreviven y crecen pese a la sequía estival y a las bajas temperaturas propias de un sistema alpino, por lo que es probable que la capacidad de estas plantas para enfrentar las limitaciones climáticas esté complementada por la interacción benéfica con PGPB. Considerando la potencialidad de estos microbiomas para asistir a otras especies nativas en condiciones extremas, es que el presente proyecto buscó realizar una primera aproximación a este sistema, a través de dos preguntas claves ¿Existen diferencias en la abundancia y en la actividad promotora del crecimiento de bacterias asociadas a plantas de las formaciones xerofíticas andinas que crecen en laderas opuestas? y ¿Cuáles son los efectos en el crecimiento y supervivencia de plantas nativas expuestas a sequía cuando son inoculadas con PGPB aisladas de especies de formaciones xerofíticas andinas? Para responder estas preguntas se midió la abundancia de bacterias presentes en los suelos de las especies arbustivas Azorella prolifera y Berberis empetrifolia, ambas presentes en laderas de exposición contrastante en la zona alpina del complejo volcánico Nevados de Chillán. Las bacterias más abundantes fueron seleccionadas y aisladas para evaluar la actividad de distintos mecanismos promotores del crecimiento vegetal: la actividad de la enzima nitrogenasa, fosfatasa, ACC desaminasa y la fitohormona ácido indolacético, las cuales fueron comparadas entre laderas. Posteriormente, se seleccionaron 4 cepas bacterianas abundantes correspondientes a los géneros Arthrobacter y Pseudoarthrobacter, las cuales obtuvieron mayor actividad en cada uno de los mecanismos evaluados, para ser bioencapsuladas e inoculadas en plantas de Gomortega keule en condiciones de vivero. Se evaluó el efecto de la inoculación en condiciones de sequía sobre distintos indicadores de supervivencia, desempeño y crecimiento de las plantas inoculadas. Los resultados indicaron una mayor abundancia bacteriana (Log UFC g-1) en los suelos de B. empetrifolia de la ladera norte (6,43 Log UFC g-1), mientras que la actividad de los mecanismos promotores del crecimiento vegetal varió entre laderas y las tendencias de dependieron de la especie. La inoculación bacteriana no tuvo efectos en la supervivencia, desempeño y crecimiento de las plantas de G. keule. Es probable que los microorganismos de la rizósfera de G. keule hayan interactuado de forma negativa con los microorganismos inoculados. Es necesario explorar el microbioma asociado a plantas nativas que se deseen inocular, y el de los sustratos generalmente utilizados en programas de viverización, ya que esta información sería relevante para predecir la interacción entre microorganismos inoculados y no inoculados.