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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
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
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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
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New Phytologist 80 623-633
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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
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
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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
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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
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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
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juncea Chemosphere 64 991-997
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
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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
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
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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
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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
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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
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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
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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
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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
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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
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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
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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
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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
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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
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
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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
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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
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Ramiacuterez M C 2007 Participacioacuten de rizobacterias solubilizadoras de fosfato en la induccioacuten
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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
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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
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-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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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
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
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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
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Kovaacutečik J B Klejdus J Kadukovaacute amp M Bačkor 2008 Physiology of Matricaria chamomilla
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contaminants Wiley-InterScience
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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
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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
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Weisburg W G Barns S M Pelletier DA amp Lane DJ 1991 16 Ribosomal DNA Amplification
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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
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
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
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Dic
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1
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Mantenimiento de las cepas bacterianas aisladas su identificacioacuten molecular y determinacioacuten de su tolerancia a metales pesados y a un contaminante orgaacutenico
X
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Evaluacioacuten de la produccioacuten de aacutecido indol aceacutetico asiacute como tambieacuten su capacidad de solubilizacioacuten de fosfato inorgaacutenico de las cepas bacterianas seleccionadas
X
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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
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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
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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
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
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
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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
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Evaluacioacuten de la produccioacuten de aacutecido indol aceacutetico asiacute como tambieacuten su capacidad de solubilizacioacuten de fosfato inorgaacutenico de las cepas bacterianas seleccionadas
X
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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
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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
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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
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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
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
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
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
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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
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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produccioacuten de aacutecido indol aceacutetico de rizobacterias aisladas de un suelo contaminado con
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Biotecnologiacutea y 2ordm Encuentro Internacional de Energiacuteas Alternativas Pachuca Hidalgo Meacutexico
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Ramiacuterez M C 2007 Participacioacuten de rizobacterias solubilizadoras de fosfato en la induccioacuten
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Zaidi S Usmami S Singh BR amp Musarrat J 2006 Significancce of Bacillus subtilis strain SJ-
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34
Tsavkelova EA S Y Klimova TA Cherdyntseva amp AI Netrusov2006 Microbial producers
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Weisburg W G Barns S M Pelletier DA amp Lane DJ 1991 16 Ribosomal DNA Amplification
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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-
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