{"id":4063,"date":"2023-07-03T11:07:06","date_gmt":"2023-07-03T17:07:06","guid":{"rendered":"https:\/\/blogdefagro.com\/?p=4063"},"modified":"2023-07-03T11:07:06","modified_gmt":"2023-07-03T17:07:06","slug":"las-fitohormonas-enraizadoras-y-su-relacion-con-las-bacterias-beneficas-de-la-rizosfera","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/fagro.mx\/blog\/2023\/07\/03\/las-fitohormonas-enraizadoras-y-su-relacion-con-las-bacterias-beneficas-de-la-rizosfera\/","title":{"rendered":"Las fitohormonas enraizadoras y su relaci\u00f3n con las bacterias ben\u00e9ficas de la riz\u00f3sfera."},"content":{"rendered":"\n

El uso correcto de hormonas vegetales promueve el incremento en cantidad y calidad de las cosechas de la mayor\u00eda de los cultivos. Muchos de estos compuestos de tipo hormonal se aislaron o se identificaron por primera vez de las mismas plantas; sin embargo, por su poca o nula posibilidad para producirse a escalas industriales o por su alta inestabilidad, se han buscado opciones que sustituyan de manera eficiente la funci\u00f3n de dichos compuestos; es as\u00ed como nacen las hormonas de s\u00edntesis para promover el desarrollo y crecimiento de plantas cultivadas, compuestos que se popularizaron mucho por varios factores, entre ellos sus costos razonables y su disponibilidad en el mercado.<\/p>\n\n\n\n

Sin embargo, la necesidad de productos agr\u00edcolas (frutas y verduras) en mayor grado posible: \u201cnaturales\u201d, org\u00e1nicos o \u201ccero residuos\u201d, ha tra\u00eddo nuevamente la necesidad de voltear la mirada a esos compuestos naturales que la planta produce de manera normal y que tiene potencial para su producci\u00f3n en altos vol\u00famenes.<\/p>\n\n\n

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Dentro de las hormonas, de las que se requiere, por las necesidades en el mercado, sustituci\u00f3n por fuentes naturales encontramos a las auxinas, el \u00e1cido absc\u00edsico, brasinoesteroides, citoquininas, giberelinas, etileno, \u00e1cido jasm\u00f3nico y \u00e1cido salic\u00edlico. En esta nota t\u00e9cnica hablaremos de las auxinas y las fuentes naturales de producci\u00f3n con las que hoy en d\u00eda contamos.<\/p>\n\n\n\n

Auxinas.<\/h2>\n\n\n\n

Las Auxinas son hormonas de crecimiento de plantas, debido a su capacidad de estimular el crecimiento diferencial en respuesta a est\u00edmulos de luz (Zhao, 2010). Son las fitohormonas que juegan el rol m\u00e1s importante en el desarrollo de las plantas (Wi\u015bniewska, et al.,<\/em> 2006). Se han descrito cuatro auxinas naturales sintetizadas por plantas: AIA, \u00e1cido indol-3-but\u00edrico (IBA), \u00e1cido 4-cloroindol-3-ac\u00e9tico (4-Cl- AIA) y \u00e1cido fenilac\u00e9tico (PAA) (Simon y Petr\u00e1\u0161ek, 2007).<\/p>\n\n\n\n

La industria agroqu\u00edmica ha desarrollado auxinas sint\u00e9ticas que imitan la estructura de AIA. Las auxinas sint\u00e9ticas m\u00e1s ampliamente utilizadas como herbicidas son el \u00e1cido 2,4-diclorofenoxiac\u00e9tico (2,4-D) y el \u00e1cido naftaleno-1-ac\u00e9tico (NAA) (Simon y Petr\u00e1\u0161ek, 2007). En contraste con AIA, estos herbicidas poseen una larga vida meda, debido a su alta estabilidad en plantas superiores y, por lo tanto, mayor efectividad que AIA. En bajas concentraciones son capaces de estimular los procesos de desarrollo y crecimiento de plantas, pero a altas concentraciones el crecimiento se ve perturbado y se da\u00f1a la planta causando su muerte (Grossmann, 2007).<\/p>\n\n\n

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Auxinas naturales: \u00c1cido indol-3-ac\u00e9tico (AIA)<\/h3>\n\n\n\n

El AIA es la principal auxina nativa de las plantas superiores (Bonner y Bandurski, 1952). El AIA est\u00e1 involucrado en el crecimiento y desarrollo de las plantas, principalmente en una serie de procesos fisiol\u00f3gicos que incluyen el alargamiento y divisi\u00f3n celular, diferenciaci\u00f3n de tejido, fototropismo, gravitropismo y en respuestas defensivas, destacando un importante rol en la formaci\u00f3n del xilema y la ra\u00edz (Davies, P. J, 1995). La bios\u00edntesis de AIA no est\u00e1 limitada a las plantas superiores. Organismos como bacterias, hongos y algas son capaces de sintetizar AIA, lo que puede afectar el crecimiento y el desarrollo de las plantas (Lee, et al., <\/em>2004). En bacterias, la producci\u00f3n de AIA es una capacidad relevante, tanto de PGPBs (plant-growth promoting bacteria), como de bacterias fitopat\u00f3genas (Patten y Glick, 2002). Las plantas superiores exudan, entre otros componentes el amino\u00e1cido tript\u00f3fano, que es el principal precursor para la bios\u00edntesis de AIA microbiano (Kravchenko, et al., <\/em>2004).<\/p>\n\n\n

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Bios\u00edntesis de AIA en bacterias.<\/h3>\n\n\n\n

Debido, posiblemente, a la producci\u00f3n de exudados ricos en tript\u00f3fano en la riz\u00f3sfera, gran cantidad de bacterias habitantes naturales de esa zona, producen de manera natural AIA. Spaepen, et al, <\/em>2007, observaron gran similitud en las v\u00edas de s\u00edntesis de AIA y bacterias.<\/p>\n\n\n\n

La producci\u00f3n de AIA de estas bacterias habitantes de la riz\u00f3sfera, puede beneficiar o afectar el desarrollo \u00f3ptimo de las plantas. Las bacterias productoras de AIA (BIP, del ingl\u00e9s bacterial IAA producer) tienen el potencial de interferir con los procesos de incorporaci\u00f3n de AIA en las plantas. La consecuencia para la planta depende de la cantidad de AIA producido y la sensibilidad del tejido de la planta a los cambios en la concentraci\u00f3n de AIA (Leveau y Lindow, 2005), lo que se asocia a la v\u00eda biosint\u00e9tica utilizada por las bacterias asociadas a plantas (Spaepen, et al, <\/em>2007).<\/p>\n\n\n

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Algunas bacterias fitopat\u00f3genas como Agrobacterium <\/em>spp. y Pseudomonas savastanoi<\/em> pv. savastanoi <\/em>causan en el tejido vegetal tumores y corona de agallas, respectivamente, que en plantas j\u00f3venes significan retrasos en el crecimiento, el desarrollo anormal, la susceptibilidad a otras enfermedades o la muerte de la planta (Jameson, 2000). Por otra parte, la PGPB Azospirillum<\/em> favorece el desarrollo de la ra\u00edz (Spaepen, et al, <\/em>2007).<\/p>\n\n\n\n

El tript\u00f3fano es el principal precursor en las v\u00edas de bios\u00edntesis de AIA en bacterias (Spaepen, et al, <\/em>2007). Diferentes v\u00edas de s\u00edntesis de AIA han sido identificadas en bacterias. Cinco dependientes de tript\u00f3fano. Las v\u00edas de s\u00edntesis de AIA m\u00e1s importantes y ampliamente distribuidas son la v\u00eda indol-3- piruvato (IPA) y la v\u00eda indol-3- acetamida (IAM) (Figura 1). La v\u00eda IPA ha sido reportada principalmente en PGPB, mientras que la v\u00eda IAM ha sido descrita en bacterias fitopat\u00f3genas (Spaepen, et al, <\/em>2007).<\/p>\n\n\n\n

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Figura 1: Rutas de s\u00edntesis de \u00e1cido Indol-3-ac\u00e9tico en P. polymyxa<\/em>, v\u00eda IPA y v\u00eda IAM (Quyet-Tien, et al., <\/em>2008).<\/p>\n\n\n\n

Producci\u00f3n de AIA v\u00eda indol-3-piruvato (IPA)<\/h3>\n\n\n\n

Varios investigadores han descrito de ruta de s\u00edntesis de AIA v\u00eda IPA, esta ruta parte de la presencia de Triptofano, el cual se transforma a \u00e1cido indol-3-pir\u00favico (IPA) por una aminotransferasa, en una segunda etapa, ese \u00e1cido indol-3-pir\u00favico se descarboxila a \u00e1cido indol-3-acetaldeh\u00eddo (AIAld) por la indol-3-piruvato descarboxilasa (IPDC), siendo esta la etapa limitante de la s\u00edntesis. El gen ipdC que codifica para la enzima IPDC ha sido caracterizado en algunas bacterias como Azospirillum brasilense<\/em>, E. cloacae, Pseudomonas putida, P. agglomerans y Paenibacillus polymyxa<\/em>. En la etapa final, el AIAld es oxidado a AIA por la indol-3-acetaldeh\u00eddo deshidrogenasa (Spaepen, et al, <\/em>2007). Es decir, se ha comprobado que estas bacterias codifican la enzima IPDC y por lo tanto; la descarboxilaci\u00f3n del \u00e1cido indol-3-acetaldeh\u00eddo puede darse y as\u00ed sintetizarse as\u00ed el AIA a trav\u00e9s de Triptofano.<\/p>\n\n\n

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Finalmente, podemos decir que el AIA producido por PGPB presenta un gran impacto sobre su actividad promotora del crecimiento de plantas (Vega-Celed\u00f3n, et al., <\/em>2016) y representa un gran potencial no solo para producir AIA en laboratorio, si no, para la inoculaci\u00f3n de semillas y pl\u00e1ntulas con estas cepas bacterianas y que contin\u00faen la producci\u00f3n de AIA in situ<\/em>.<\/p>\n\n\n\n

Bibliograf\u00eda.<\/strong><\/p>\n\n\n\n

Bonner, J. y Bandurski, R. S. 1952.\u2018\u2018Studies of the Physiology, Pharmacology, and Biochemistry of the Auxins\u2019\u2019. Annual Review of Plant Physiology, vol. 3, no. 1, 1 de junio de 1952, pp. 59-86, ISSN 0066-4294, DOI 10.1146\/annurev. pp.03.060152.000423.<\/p>\n\n\n\n

Davies, P. J. 1995. Plant hormones: physiology, biochemistry and molecular biology [en l\u00ednea]. edit. Springer Netherlands, Dordrecht, 1995, ISBN 978-0-7923-2985-5, [Consultado: 14 de enero de 2019], Disponible en: <http:\/\/link.springer.com\/10.1007\/978-94-011-0473-9>.<\/p>\n\n\n\n

Grossmann, K. \u2018\u2018Auxin herbicide action: lifting the veil step by step\u2019\u2019. Plant Signaling & Behavior, vol. 2, no. 5, 2007, pp. 421\u2013423, ISSN 1559-2316, 1559-2324, DOI 10.4161\/psb.2.5.4417.<\/p>\n\n\n\n

Jameson, P. E., 2000. \u2018\u2018Cytokinins and auxins in plant-pathogen interactions \u2013 An overview\u2019\u2019. Plant Growth Regulation, vol. 32, no. 2-3, noviembre de 2000, pp. 369- 380, ISSN 0167-6903, 1573-5087, DOI 10.1023\/A:1010733617543.<\/p>\n\n\n\n

Kravchenko, L. V.; Azarova, T. S.; Makarova, N. M. y Tikhonovich, I. A. 2004. \u2018\u2018The Effect of Tryptophan Present in Plant Root Exudates on the Phytostimulating Activity of Rhizobacteria\u2019\u2019. Microbiology, vol. 73, no. 2, marzo de 2004, pp. 156-158, ISSN 0026-2617, 1608-3237, DOI10.1023\/B: MICI. 0000023982.76684.9d.<\/p>\n\n\n\n

Lee, S.; Flores-Encarnaci\u00f3n, M.; Contreras-Zentella, M.; Garc\u00eda-Flores, L.; Escamilla, J. E. y Kennedy, C. 2004. \u2018\u2018Indole-3- Acetic Acid Biosynthesis Is Deficient in Gluconacetobacter diazotrophicus<\/em> Strains with Mutations in Cytochrome c Biogenesis Genes\u2019\u2019. Journal of Bacteriology, vol. 186, no. 16, 15 de agosto de 2004, pp. 5384-5391, ISSN 0021-9193, 1098-5530, DOI 10.1128\/JB.186.16.5384- 5391.2004, PMID: 15292139.<\/p>\n\n\n\n

Leveau, J. H. J. y Lindow, S. E. 2005. \u2018\u2018Utilization of the Plant Hormone Indole-3-Acetic Acid for Growth by Pseudomonas putida Strain 1290\u2019\u2019. Applied and Environmental Microbiology, vol. 71, no. 5, 5 de enero de 2005, pp. 2365-2371, ISSN 0099-2240, 1098-5336, DOI 10.1128\/AEM.71.5.2365- 2371.2005, PMID: 15870323.<\/p>\n\n\n\n

Patten, C. L. y Glick, B. R. 2002. \u2018\u2018Role of Pseudomonas putida<\/em> Indoleacetic Acid in Development of the Host Plant Root System\u2019\u2019. Applied and Environmental Microbiology, vol. 68, no. 8, 8 de enero de 2002, pp. 3795-3801, ISSN 0099- 2240, 1098-5336, DOI 10.1128\/ AEM.68.8.3795-3801.2002, PMID: 12147474.<\/p>\n\n\n\n

Quyet-Tien P, Yu-Mi Park, Choong-Min, Seung-Hwan P, and Sa-Youl G. 2008. Functional Identification and Expression of Indole-3-Pyruvate Decarboxylase from Paenibacillus polymyxa<\/em> E681. J. Microbiol. Biotechnol. (2008), 18(7), 1235\u20131244.<\/p>\n\n\n\n

Simon, S. y Petr\u00e1\u0161ek, J. 2007. \u2018\u2018Why plants need more than one type of auxin\u2019\u2019. Plant Science, vol. 180, no. 3, marzo de 2011, pp. 454-460, ISSN 0168-9452.<\/p>\n\n\n\n

Spaepen, S.; Vanderleyden, J. y Remans, R. 2007. \u2018\u2018Indole-3-acetic acid in microbial and microorganism-plant signaling\u2019\u2019. FEMS Microbiology Reviews, vol. 31, no. 4, 2007, pp. 425\u2013448, ISSN 1574-6976.<\/p>\n\n\n\n

Vega-Celed\u00f3n P., Chanchignia M. G., y Seeger M. 2016. Biosynthesis of indole-3-acetic acid and plant growth promoting by bacteria. Cultivos Tropicales, 2016, vol. 37, no. especial, pp. 33-39. ISSN impreso: 0258-5936.<\/p>\n\n\n\n

Wi\u015bniewska, J.; Xu, J.; Seifertov\u00e1, D.; Brewer, P. B.; R\u016d\u017ei\u010dka, K.; Blilou, I.; Rouqui\u00e9, D.; Benkov\u00e1, E.; Scheres, B. y Friml, J. 2006. \u2018\u2018Polar PIN localization directs auxin flow in plants\u2019\u2019. Science, vol. 312, no. 5775, 2006, pp. 883\u2013883, ISSN 0036-8075, 1095-9203.<\/p>\n\n\n\n

Zhao, Y. 2010. \u2018\u2018Auxin biosynthesis and its role in plant development\u2019\u2019. Annual Review of Plant Biology, vol. 61, 2010, p. 49, ISSN 15452123, 15435008.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

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