Transcript desarrollo de una formulación con base en rizobacterias para la

DESARROLLO DE UNA FORMULACIÓN CON BASE EN
RIZOBACTERIAS PARA LA PROMOCIÓN DEL CRECIMIENTO
DEL BANANO
Proyecto de grado para optar al título de Ingeniero de Procesos
Ana María Valencia H
Victoria Eugenia Valencia J
Asesora: MRes. Valeska Villegas
Junio 4 de 2008
EL BANANO EN COLOMBIA



Pérdida de posicionamiento competitivo en los
mercados mundiales (Agrocadenas, 2006)
 Baja productividad por hectárea del cultivo
 Deterioro en la calidad de la fruta
 Problemas fitopatológicos
Mycosphaerella fijiensis
Sigatoka negra
Primer productor India, seguido de Brasil. Colombia
ocupa el puesto 11 (Danies, 2005)
Soluciones
 Tratamientos químicos
 Tratamientos Biotecnológicos
TABLA DE CONTENIDO
OBJETIVOS
MARCO TEORICO
ANTECEDENTES
MATERIALES Y METODOS
RESULTADOS Y DISCUSION
CONCLUSIONES
RECOMENDACIONES
AGRADECIMIENTOS
REFERENCIAS
OBJETIVOS
OBJETIVO GENERAL

Desarrollar un producto biotecnológico con base en rizobacterias del género Pseudomonas que
promueva el crecimiento de las plantas de banano (Musa AAA) a nivel de invernadero.
OBJETIVOS ESPECÍFICOS

Evaluar el efecto de diferentes formulaciones con base en rizobacterias del género
Pseudomonas sobre el desarrollo vegetal en una planta indicadora de rápido crecimiento bajo
condiciones de invernadero.

Evaluar el efecto de diferentes formulaciones con base rizobacterias del género Pseudomonas
sobre el desarrollo vegetal del banano bajo condiciones de invernadero.

Evaluar la viabilidad de las formulaciones desarrolladas en el tiempo con el fin de determinar
su potencial comercializador.
MARCO TEÓRICO
Definiciones:


Rizosfera: Porción de volumen de suelo, de
aproximadamente 2mm de espesor, inmediatamente
afectada por las sustancias exudadas por las
plantas a través de sus pelos radicales, como
carbohidratos, aminoácidos, lípidos y vitaminas,
estimulando los microorganismos del suelo (Osorio,
2007).
Rizobacterias Promotoras del Crecimiento Vegetal
(PGPR): organismos altamente eficientes para
aumentar el crecimiento de las plantas e incrementar
su tolerancia a otros microorganismos causantes de
enfermedades (Kleopper y Schroth, 1978).
Pseudomonas fluorescens
Características de las PGPR:
(Hernández y Escalona, 2003)




Elevada densidad poblacional en la
rizosfera después de su inoculación en
las plantas
Poseer capacidad de colonización
efectiva en la superficie de la raíz
Deben poder controlar de manera
natural y eficiente a otros
microorganismos del suelo capaces de
enfermar a las plantas
No producir daño en el hombre.
Mecanismos de acción de las PGPR
Mecanismos Directos



Fijación de N2 biológico
Mecanismos Indirectos

Solubilización de fosfatos y
otros minerales
Producción de reguladores
de crecimiento


Mejoramiento de otras
relaciones simbióticas
benéficas del hospedero
Producción de sideróforos
Competencia y
desplazamiento

Producción de antibióticos

Producción de enzimas líticas

Resistencia sistémica inducida
Inoculantes de PGRPR
Un “portador” es un vehículo para liberar las PGPR hacia el
campo. Un buen portador tiene una característica esencial: la
capacidad para liberar el número adecuado de células viables
en buenas condiciones fisiológicas en el momento adecuado
(Bashan, 2005).
 Productos secos:
 Gránulos, pellets y bloques
 Polvos mojables
 Suspensiones líquidas:
 Suspensiones concentradas
 Emulsiones
 Cápsulas
Auxinas: AIA (Cheryl y Glick, 2002)
Ruta Metabólica de AIA
La producción de AIA en altas
concentraciones genera efectos
negativos sobre la planta, debido a la
producción de etileno el cual inhibe la
elongación radical (Zahir et al., 2004, y Van
Loon y Bakker., 2003)
ANTECEDENTES
Pruebas en diversos cultivos

En 1990 en China se inocularon PGPR, en un área de 3.3
millones de hectáreas en 18 provincias y diversos cultivos,
entre los cuales se tenían (Chen, 1996, citado en Ramírez,
2005):






Trigo (8.5-16%)
 Papa (15-19%)
Arroz (8.1-16%)
 Algodón (6-13%)
Maíz (6-11%)
 Canola (11-18%)
Sorgo (5-10%)
 Fríjol (7-16%)
Remolacha azucarera
 Maní (10-15%)
(15-20%)
 Vegetales (13-35%)
Growth promotion
in iceberg lettuce. Treatment A) a rehydrated, dry bacterial
Sandía
(16-18%)
90 días
preparation, B) fresh bacteria, and C) non-treated control.
http://www.mistra.org/program/dom/home/projects/storableandsafeplantgrowthpromotingbacteri
http://www.redepapa.org/biomasa.html
alformulation.4.2ee5fdf51152229d5d980006926.html
Pruebas en banano
INVESTIGADOR
PROYECTO
RESULTADOS
González (1995)
Costa Rica
Búsqueda de microorganismos antagónicos a
M. fijiensis y evaluación de eficacia en
invernadero y campo
Microorganismos quitinolíticos con
resultados de 84% en el control
de Sigatoka
Gutiérrez (1196)
Costa Rica
Inducción de resistencia a M. fijiensis y
promoción de crecimiento con aplicación
directa y en sustrato
Promoción del crecimiento en el
área foliar y reducción del
porcentaje de infección.
Patiño (2007)
Costa Rica
Promoción del incremento de población nativa
quitinolítica y glucanolítica con efectos
directos sobre la M. fijiensis
Reducción de un 43 y 46% en los
ciclos fungicidas convencionales
Ramírez (2005)
Colombia
Aislamiento de cepas nativas de cultivos de
banano y evaluación de rasgos asociados con
biocontrol y promoción de crecimiento
22 cepas producen quitinasas
8 cepas producen glucanasas
6 cepas producen sideróforos
5 Clasificadas como PGPR
MATERIALES Y MÉTODOS
Microorganismo
Aislado del suelo de
cultivos bananeros de
Urabá (Ramírez, 2005)
Modificación inducida
resistencia a rifampicina
(Pérez, 2007)
Biomasa
TSA 50 %, Rifampicina
100 ppm
PREINOCULO: 40 mL de
TSB a 28°C por 24 horas a
150rpm
INOCULO: 400mL de TSB a
28°C por 36 horas, 150 rpm
Pruebas de AIA y Quitinasas
Medición de Indoles
Producción de quitinasas
Centrifugar
P. Putida UA44
Triptofano
2ml sobrenadante
+ 2ml Sln. Salkowski
P. Putida UA44
TSB a 28°C por 24
horas a 150rpm
Curva de
calibración
Absorbancia
530 nm.
Agar Nutritivo
Quitina Coloidal
Agar Agar
Quitina Coloidal
Sales
Quitina Coloidal
HALO BACTERIAL
Formulaciones
Talco y Caolín (Vidhyasekaran y Muthamilan, 1995):
1 kg de Talco + 15 g de CaCo3
10 g de CMC
Autoclavar
Mezclar
Secar
400 mL de Biomasa
Harina (Hynes, 2007)
750 g de Harina de Trigo + 200g
de dextrosa + 50 g Caolín
200mL de Aceite Vegetal
400 mL de Biomasa
Autoclavar
Mezclar
Secar
Perlas de Alginato (Young et al., 2006).
Alginato al 2 % (w/v)
Mezclar
Bombear
CaCl2 0.1 M
Autoclavar
400 mL de Biomasa
Suspensión Bacterial
Agua desionizada y destilada
Autoclavar
400 mL de Biomasa
Resuspender
Curar por 3
horas
Viabilidad de las formulaciones
Sembrar 100μL en
TSA 50% + 100 ppm
de rifampicina
Disolver en 9mL de
Buffer Fosfato
Pesar 1 g de
formulación
1g
1mL
1 mL
1mL
1mL
Formulación
10^-1
10^-2
10^-3
100uL
TSA
10^-4
100 uL
TSA
10^-5
100 uL
TSA
Encubar de 3 a 5
días a 28°C
PRUEBAS EN FRIJOL CALIMA
INOCULACION
EXPERIMENTO
E1
E2
TRATAMIENTOS
T:Talco, C:Caolín, A:Macro-perlas de Alginato, S : Suspensión
bacterial, Te: Testigo negativo
T: Talco, AH : Alginato más ácido húmico, H: Harina, S:
Suspensión bacterial, Te: Testigo negativo
UFC
g..sustrato
4.5x10^7
1.8 x 10^7
9.0 x 10^6
4.5x10^7
1.8 x 10^7
9.0 x 10^6
A:Macro-perlas de Alginato , AH : Alginato más ácido
húmico , T: Talco, C: Caolín, S : Suspensión bacterial, Te:
E3
Testigo negativo, ASB:Macro-perlas de Alginato sin
9.0 x 10^6
bacterias, AH : Alginato más ácido húmico sin bacterias, TSB:
Talco sin bacterias, CSB: caolín sin bacterias,
E4
T: Talco, C: Caolín, H: Harina, S : Suspensión bacterial, Te:
2.5 x 10^6
Testigo negativo, TS: Talco sin bacterias, CS: caolín sin
2.5 x 10^4
bacterias, HS: Harina sin bacterias
2.5 x 10^2
Variables
Longitud de tallo inicial y final
Longitud de raíz inicial y final
Peso fresco del tallo y raíz
Peso seco del tallo y raíz
PRUEBAS EN BANANO
INOCULACIÓN
FORMULACIONES
Talco
Harina
UFC/g
sustrato
3,6*105
UFC/planta
9*108
NÚMERO DE
INOCULACIONES
Inoculación
mensual durante
4 meses
Altura
Diámetro
Hojas
Pseudotallo Cormo Raíz
RECUPERACION DE BACTERIAS (Ramírez, 2005)
Seleccionar 2
Almacenar
plantas
4°C
Pesar 10 gr
de Raíz
Desinfectar
Disolver en 90 mL de
buffer fosfato de
potasio (pH 7.0) estéril
Sembrar las ultimas
2 diluciones en TSA
50% y 150 ppm de
rifampicina
Agitar por 30 min
Encubar de 3
a 5 días a
28°C
Pesar 10g
Pseudotallo,
cormo y
Hojas
Macerar
Realizar
diluciones
seriadas
ANALISIS ESTADÍSTICO


Análisis de varianza unifactorial en nivel de
confianza del 95% para cada una de las
variables de respuesta.
El método de DUNCAN
(García-Villalpando et al., 2001).
RESULTADOS Y DISCUSIÓN
Medición de Indoles totales
Producción de AIA P. putida UA 44MR-1
BLANCO
ABSORBANCIA
Blanco: Agua
0,992
destila
0,882
Blanco:
0,706
Medio
Cultivo TSB
0,702
Patten y Glick, 2002,
evaluaron la producción de
CONCENTRACION
AIA
por dos cepas de P.
ppm
putida GR12-2,
encontrando
que la producción de AIA de
la bacteria
silvestre es de
54.71 ± 3.98
32.7 ± 2.9 ppm.
Producción de Etileno
AIA
SAM
ACC sintetaza
ACC
ACC oxidaza
40.74± 0.155
El color del medio de cultivo afecta
significativamente la medición
ETILENO
Producción de quitinasas
Crecimiento
Medio 1
Medio 2
Medio 3
+
-
-
Pérez, 2007, encontró que
mutaciones
de la
 El crecimiento endiferentes
el medio
1 no garantiza
que la
cepa silvestre Burkholderia
bacteria produzcacoenocepacia
quitinasas,UA72
puesto que en el medio
hay fuente de carbono
resistentes a rifampicina,
mostraron variaciones en las
capacidades de sideroforía y
producción
de ACC de haber sufrido la
 Posiblemente la bacteria
después
deaminasa
resistencia inducida, a rifampicina sufrió una limitación
para la producción de quitinasas
PRUEBAS EN FRIJOL
4.5x10^7, 1.8 x 10^7, 9.0 x 10^6 UFC/g de suelo
EXPERIMENTO 1
FORMULACIÓN
Peso Tallo Peso Raíz
Fresco
Fresca
Peso Tallo
Seco
Peso Raíz
Seca
Peso Total
Seco
A 1/10
5,05E
2,46AB
0,74BC
0,21ABC
0,85AB
A 1/25
4,53CDE
2,28A
0,73BC
0,31D
1,03B
A 1/50
4,31BCDE
3,44BCD
0,74BC
0,30CD
B
T 1/10
3,33A
2,28A
T 1/25
4,36BCDE
3,56BCD
T 1/50
3,80AB
2,56 ABC
0,69BC
0,19AB
0,87B
C 1/10
4,78CDE
3,08ABCD
0,93B
C 1/25
4,05BC
3,79D
• 0,72
ALTO
DE ABC
BC NIVEL0,21
INOCULACIÓN
C 1/50
4,40BCDE
3,01ABCD
Proteínas 1,03
A
0,55A
0,15
0,70A
COTILEDONES
lípidos
BCD
azúcares
0,77BC
0,26
1,03B
0,75BC
0,26BCD
1,01B
0,67B
0,23ABCD
0,90B
0,22ABCD
1,00B
http://www.sdnhm.org/education/binational/curriculums/semillas/act1estructura.html
4,82DE
3,20ABCD
0,77BC
S 1/10
S 1/25
4,56CDE
2,47AB
0,79C
0,24ABCD
1,04B
S 1/50
4,88DE
3,30ABCD
0,79C
0,21ABCD
1,00B
Te
4,25BCD
3,61CD
0,73BC
0,27BCD
0,99B
4.5x10^7, 1.8 x 10^7, 9.0 x 10^6 UFC/g de suelo
Peso
FORMULACIÓN
Tallo
EXPERIMENTO 2
Fresco
Peso Raíz Peso Tallo
Fresca
Seco
Peso
Raíz
Seca
% Aumento
de Tallo
Peso
Total
Seco
AH 1/10
7,12CD
3,03ABC
0,79BCD
0,18AB
122,91DE
0,97BCD
AH 1/25
7,63D
3,46BCD
0,80CD
0,19AB
124,00DE
0,99BCD
AH 1/50
T 1/10
T 1/25
T 1/50
Inhibición
en
la BCD
0,22B
100,22
elongación
de
las
Alta
concentración
BC
6,15
2,78ABC
0,78BCD
0,17AB
113,88CDE
bacteriana: Alta Producción
raíces
por la BCDE
B
BCD
BC
AB
5,45
3,43
0,74
0,19
105,63
de AIA
producción de etileno
AB
ABCD
6,22BC
3,32ABCD
0,79BCD (Zahir
0,20et
al., 90,65
2004).
7,28CD
3,89CD
0,83CD
1,00CD
0,95BCD
0,93BC
0,98BCD
H 1/10
3,51A
2,17A
0,48A
0,15A
74,25AB
0,63A
H 1/25
3,50A
2,34AB
0,48A
0,15A
59,10A
0,62A
H 1/50
5,14B
2,96ABC
0,64B
0,17AB
112,15CDE
0,81AB
S 1/10
7,43D
4,45D
0,93D
0,23B
139,02E
1,16D
S 1/25
6,17BC
3,47BCD
0,77BC
0,18AB
112,98CDE
0,95BCD
S 1/50
6,11BC
3,64CD
0,86CD
0,21AB
84,86ABC
1,07CD
Te
7,04CD
3,86CD
0,81CD
0,22B
120,26CDE
1,03CD
9.0 x 10^6 UFC/g suelo
EXPERIMENTO 3
FORMULACIÓN
A 1/50
A SB 1/50
AH 1/50
AH SB 1/50
Peso Tallo
Peso Raíz
Peso Tallo
Peso Raíz
Peso Total
Fresco
Fresca
Seco
Seca
Seco
3,89A
2,20 ABC
O,69A
0,31A
1,00A
Amer y Uthede,
2002,C encontraron
que la A
C
A
5,84
2,81
0,88
0,38
germinación
de las
semillas de
lechuga no
AB afectada
AB los vehículos
4,29
2,05por
0,81A
0,38A
se
vio
vermiculita,
talco,
ni turba
BC caolín0,75
A
5,00BC
2,69
0,32A
comparados con el control
1,26ABC
1,19ABC
1,08AB
4,40AB
2,15 ABC
0,68A
0,31A
0.99A
C SB 1/50
4,29AB
2,01AB
0,72A
-
-
T 1/50
4,35AB
2,23 ABC
0,89A
0,38A
1,27BC
T SB 1/50
4,85B
3,57D
0,88A
0,52B
1,40C
S 1/50
4,17AB
2,01AB
0,81A
0,33A
1,14ABC
Te
3,85A
1,52A
0,75A
0,38A
1,13AB
C 1/50
2.5 x 10^6, 2.5 x 10^4 y 2.5 x 10^2 UFC/g suelo
EXPERIMENTO 4
FORMULACION
Peso Tallo Peso Raíz Peso Tallo Peso raíz
Fresco
Fresca
Seco
Seca
Peso Total
Seco
% Aumento en
tallo
S1
6,00E
1,68ABCD
0,64A
0,11A
0,75ABC
163,81FG
S2
4,32BCD
1,30A
0,53A
0,13AB
0,66AB
162,68EFG
S3
4,98D
2,04 CDEF
0,63A
0,14ABC
0,77ABC
116,97 ABCD
C1
4,30BCD
2,41 EFG
0,61A
0,14AB
0,74ABC
143,28 CDEFG
C2
4,31BCD
1,72 ABCD
0,50A
0,21 ABCD
O,71ABC
136,40CDEFG
C3
4,88CD
2,12EF
0,64A
0,13AB
0,77ABC
131,72 BCDEFG
T1
4,86CD
2,46 FG
0,63A
0,13AB
0,76ABC
168,27G
T2
4,47BCD
1,98 BCDEF
0,58A
0,24CD
0,82ABC
162,87EFG
T3
4,44BCD
1,54ABCD
0,61A
0,12A
0,74ABC
130,52 BCDEFG
H1
4,08ABC
1,34A
0,53A
0,12A
0,65AB
119,83 ABCD
H2
4,29ABCD
2,10EF
0,56A
0,16ABCD
0,72ABC
124,05BCDE
H3
4,9CD
2,80G
0,64A
0,16ABCD
0,80ABC
132,10 BCDEFG
C SB 1
4,57BCD
1,48ABCD
0,63A
0,22BCD
0,85BC
127,03 BCDEF
C SB 2
3,99AB
1,42ABC
0,58A
0,16ABCD
0,74ABC
82,35A
C SB 3
4,29BCD
1,52ABCD
0,60A
0,14ABCD
0,74ABC
104,43ABC
T SB 1
5,00D
1,34AB
0,62A
0,24D
0,86C
138,48 CDEFG
T SB 2
4,17BCD
1,62ABCD
0,51A
0,15ABCD
0,66AB
119,40 ABCD
T SB 3
3,44A
1,29A
0,52A
0,13AB
O,65AB
92,38AB
H SB 1
4,45BCD
1,93BCDEF
0,61A
0,14AB
0,75ABC
123,31BCD
H SB 2
3,99AB
1,95BCDEF
0,50A
0,14ABC
0,64A
118,24 ABCD
H SB 3
4,35BCD
1,79ABCDE
0,50A
0,15ABCD
0,65A
147,48DEFG
Te
5,05D
1,63ABCD
0,64A
0,16ABCD
0,80ABC
122,05BCD
PRUEBAS EN BANANO
Prueba de patogenicidad
MES 1 %PLANTAS
FORMULACIÓN
VIVAS
MES 2 %PLANTAS MES 3 %PLANTAS MES 4 %PLANTAS
VIVAS
VIVAS
VIVAS
T
100,00
89,65
100,00
88,89
H
100,00
93,33
100,00
100,00
Te
100,00
90,00
76,47
100,00
HARINA
CONTROL
TALCO
CONTROL
Muestreo General
Altura del Pseudotallo
Diámetro del Cormo
16,00
MES 1
H
Tratamiento
Te
A
MES
0,50
0,00
T
A
B
B
A
A
MES
A
MES 3 1,00
A
MES
A
MES 2
MES 4
2,00
MES
1,50
AB
A
4,00
B
A
B
B
A
A
A
AB
A
6,00
A
8,00
A
10,00
AB
AB
Altura (cm)
12,00
Diametro (cm)
2,50 sobre el diámetro y área
Bacillus genus en plantas de banano
foliar, que se incrementaron en un 20% respecto al control no
2,00
inoculado (Jaizme-Vega
et al., 2004).
14,00
0,00
T
H
Tratamiento
Te
% Aumento del Pseudotallo
% Aumento del diámetro del Cormo
Muestreo Destructivo
Peso fresco de las diferentes partes de la planta de banano. a) mes 1, b) mes 2, c) mes 3, d) mes 4
AB
B
35,00
B
20,00
15,00
A
A
0,00
AB
Peso Fresco(gr)
A
30,00
A
10,00
B
A
A
A
A
0,00
A
T
H
MES 3
A
Tratamiento
H
A
Peso Fre
A
Peso Fre
Te
Tratamiento
A
60,00
A
A
50,00
d
A
A
A
40,00
Peso Fresco Cormo
30,00
Peso Fresco Raíz
A
20,00
Peso Fresco Hojas
10,00
A
Peso Fresco Pseudotallo
0,00
T
Te
Peso Fre
Peso Fre
A
70,00
c
A
20,00
A
A
MES 2
A
AB
A
A
MES 1
Te
50,00
40,00
A
Peso Fresco
Hojas
10,00
Tratamiento
60,00
A
T
H
MES 1
40,00
b
Peso Fresco Pseudotallo
A
0,00
B
B
T
A
20,00
Peso Fresco
Raíz
B
B
B
AB
50,00
30,00
Peso Fresco Cormo
B
B
10,00
5,00
Peso Fresco (gr)
A
Peso Fresco(gr)
Peso Fresco (gr)
30,00
25,00
a
A
B
A
Peso Fresco
A
A
Peso Fresco
Peso Fresco
A
H
MES 4
Tratamiento
A
Te
Peso Fresco
Peso seco de las diferentes partes de la planta de banano.
a) mes 1, b) mes 2, c) mes 3, d) mes 4
a
3,00
b
A
B
1,50
B
B
1,00
0,50
A
A
Te
A
A
A
B
A
H
c
A
A
A
3,00
A
A
A
1,00
A
A
0,00
T
A
H
Tratamiento
Peso Seco Pseu
Te
Tratamiento
A
4,00
Peso Seco Hoja
A
6,00
A
Peso Seco Corm
Peso Seco Raíz
AB
MES 2
Tratamiento
5,00
MES 3
A
Peso Seco Pseudotallo
T
H
6,00
Peso Seco (gr)
A
A
T
MES 1
AB
A
0,00
2,00
AB
Peso Seco (gr)
A
2,00
A
d
A
5,00
Peso Seco (gr)
Peso Seco (gr)
2,50
A
4,50
4,00
3,50
A
3,00
2,50
Peso
Seco Cormo
2,00
1,50
Peso Seco Raíz A
1,00
Peso
Seco HojasA
0,50
0,00
A
4,00
Peso3,00
Seco Cormo
A
A
A
Peso2,00
Seco Raíz
A
Peso1,00
Seco Hojas
A
Peso Seco Pseudotallo
0,00
T
Te
A
A
H
MES 4
Tratamiento
A
A
A
Te
Peso Seco Co
Peso Seco Ra
Peso Seco Ho
Peso Seco Ps
A
80%
A
A
A
A
a
A
40%
A
20%
T
A
Porcentaje de Participación
A
A
A
A
A
A
T
Te
A
A
c
B
A
A
A
A
A
B
H
A
100%
H
MES 3
Tratamiento
% Fresco Pseudo
A
Te
A
A
80%
A
A
A
A
T
MES 4
A
% Fresco Raíz
% Fresco Hoja
A
A
% Fresco Pseudotallo
0%
Te
d
% Fresco Cormo
A
40% Raíz
% Fresco
% Fresco
20% Hoja
0%
T
% Fresco Raíz
A
60%
% Fresco Cormo
A
20%
A
% Fresco Hoja
MES 2
60%
40%
b
Tratamiento
A
AB
A
% Fresco Cormo
Tratamiento
100%
A
% Fresco Pseudotallo
0%
B
H
MES 1
80%
% Fresco
20%Hoja
A
0%
80%
A
A
A
100%
60%
% Fresco Cormo
40%
% Fresco Raíz
60%
Porcentaje de Participación
Porcentaje de participación
100%
Porcentaje de Participación
Porcentaje de participación en fresco para el cormo, raíz, hoja y
pseudotallo. a) mes 1, b) mes 2, c) mes 3, d) mes 4
H
Tratamiento
A
Te
% Fresco Pseudo
100%
A
A
A
a
80%
B
60%
40%
B
20%
A
A
B
B
Porcentaje de Participación
Porcentaje de participación
Porcentaje de participación en peso seco para el cormo, raíz,
hoja y pseudotallo. a) mes 1, b) mes 2, c) mes 3, d) mes 4
100%
80%
60%
% Seco Cormo
40%Raíz
% Seco
B
A
A
AB
A
A
B
A
b
A
% Seco Fresco Cormo
% Seco Fresco Raíz
A
A
% Seco Fresco Hoja
% Seco
20%Hoja
A
% Seco Pseudotallo
B
A
100%
A
A
80%
A
A
A
A
60%
A
20%
0%
A
T
c
A
A
80%
% Seco Fresco Cormo
A
60%
A
H
MES 3
Tratamiento
A
A
Te
d
% Seco Fresco Cormo
A
A
A
A
% Seco
20%Fresco Hoja
0%
% Seco
Fresco
Pseudotallo
T
A
B
% Seco Fresco Raíz
40%
A
40%
100%
Porcentaje de Participación
Porcentaje de Participación
0%
0%
B
Seco Fresco
Jaizme-Vega
et
al,
2004,
donde
el
peso
aéreo
seco
de
la planta%Pseudotallo
de
T
T
MES 1
H
H
Te
Te
Banano
inoculada con
Bacillus spp,
MES 2 supera al testigo con diferencias
MES
1
Tratamiento
significativas. Tratamiento
A
A
H
MES 4
Tratamiento
% Seco Fresco Raíz
% Seco Fresco Hoja
B
% Seco Fresco
Pseudotallo
Te
Porcentaje de participación aérea (pseudotallo y hojas) y
subterránea (raíz y cormo) a) mes 1, b) mes 2, c) mes 3, d) mes 4
a
20%
A
A
B
A
A
B
A
40%
B
60%
80%
60%
40%
AB
Porcentaje de masa
B
B
A
80%
P Subterraneo
P Aéreo
20%
0%
0%
T
H
MES 1
T
Te
Tratamiento
H
Te
Tratamiento
MES 2
d
c
20%
0%
H
Tratamiento
Te
A
A
A
A
T
MES 4
H
Tratamiento
P Subterraneo
P Aéreo
0%
T
MES 3
60%
P Subterraneo
40%
P Aéreo
20%
A
A
40%
A
A
60%
80%
A
80%
100%
Porcentaje de masa
A
A
A
100%
Porcentaje de masa
Porcentaje de masa
b
100%
100%
Te
Porcentaje de aumento con relación al testigo en la masa seca
aérea y subterránea de las plantas de banano
VARIABLE
FORMULACION
MES 1
MES 2
MES 3
MES 4
% Masa Aérea
T
47
38
33
-27
H
1
48
36
-32
T
47
44
28
178
H
-13
27
57
169
% Masa Subterránea

En esta medición, tanto harina como talco, ejercen efectos significativos
sobre la promoción de raíz y pseudotallo, respectivamente. Lo mismo
sucede con el porcentaje de masa subterránea y aérea, en los meses 1
y 2, respectivamente.
RECUPERACION DE BACTERIAS DE FRIJOL Y
BANANO
Frijol

Se
encontraron
bacterias
resistentes a rifampicina en suelo
y raíces, incluso de las plantas
testigo no inoculadas
 Presencia de microorganismos
nativos
resistentes
a
rifampicina
 Las bacterias recuperadas en
plantas testigo no son P.
putida UA44 MR-1
 Contaminación cruzada
Banano

No se encontraron bacterias
resistentes a rifampicina en las
raíces y suelos del cultivo de
Banano Mussa AAA cultivar Gran
enano inoculadas durante los
meses del experimento
 Lavado de bacterias
 Muerte bacterial
 Pérdida de la resistencia a
rifampicina.
VIABILIDAD DE LAS FORMULACIONES
Viabilidad Formulación de Talco
Viabilidad Formulación de Harina
Amer y Utkhede, 2000, encontrando una reducción de la población de P.
putida después de 15 y 45 días de almacenamiento a 0°C y 22°C en talco,
alginato y salvado de avena.


Talco: La población bacteriana declina de 108 a 106 UFC/g, manteniéndose desde el
primer mes hasta el tercero con 106 UFC/g.
Harina: La densidad Poblacional pasa de 109 UFC/g a 105 UFC/g, manteniéndose
desde el primer mes hasta el tercero con 105 UFC/g.
CONCLUSIONES




Las formulaciones de talco y harina con base en P. putida UA 44 MR1 promovieron el
crecimiento de las plantas de banano cultivar Gran enano a nivel de invernadero
durante los dos primeros meses de desarrollo
La formulación de talco con base en P. putida UA 44 MR1 aumentó la masa aérea de
la planta de banano cultivar Gran enano, superando significativamente al testigo en
el primer mes de evaluación.
La formulación de harina con base en P. putida UA 44 MR1 aumentó la masa
subterránea de la planta de banano cultivar Gran enano superando
significativamente al testigo en el segundo mes de evaluación.
Las formulaciones de talco y harina con base en P. putida UA 44 MR1 no promovieron
el crecimiento aéreo ni radical de la planta de banano cultivar Gran enano en
comparación con el testigo en el tercer y cuarto mes de evaluación.



La bacteria P. putida UA44 MR-1, no fue recuperada de las raíces de las plantas
de banano, cultivar Gran enano, después de un mes de inoculadas durante 4 meses,
probablemente por una baja estabilidad de la mutación en el suelo, o por una
baja capacidad de colonización
La dosis de P. putida UA 44 MR-1 por gramo de suelo más adecuada para lograr
una promoción de crecimiento en fríjol Calima debe estar en el rango de 105-107
UFC/gr sustrato.
En la promoción de crecimiento en fríjol calima, la formulación de harina superó al
testigo en las dosificaciones 2 y 3 (con 2.5x104 y 2.5x102 UFC/g de sustrato
respectivamente) en peso de raíz fresca; la de talco en las dosificaciones 1 y 2 (con
2.5x106 y 2.5x104 UFC/g de sustrato, respectivamente) en porcentaje de aumento
de tallo y la dosificación 1 para talco (con 2.5x106 UFC/g de sustrato) en peso de
raíz fresca.



La formulación de talco presenta la mejor viabilidad en la supervivencia de la bacteria
conservando una concentración de la población bacteriana de 2.7x106 UFC/g
mientras que la formulación de harina conserva sólo 2x106 UFC/g, durante los tres
meses de almacenamiento. Estos valores equivalen a una reducción en la población
bacteriana, en las formulaciones de talco y harina, de 99.4% y 99.96%
respectivamente.
La bacteria P. putida UA44 MR-1 mostró una respuesta positiva en la prueba
bioquímica de producción de indoles totales, con una concentración de 42.09 ± 0,15
ppm.
La cepa P. putida UA44 MR-1 mutada espontáneamente con rifampicina, no presentó
capacidad quitinolítica al ser cultivada en los medios de agar-agar con quitina y de
algunas sales con quitina y, aunque, creció en el medio de agar nutritivo y quitina
coloidal, esto no es garantía de la capacidad quitinolítica de la bacteria.
RECOMENDACIONES




Confirmar la producción de ACC deaminasa por parte de P. putida UA 44
MR-1 resistente a rifampicina, para compararla con la cepa nativa.
Utilizar otras plantas indicadoras de rápido crecimiento tales como tomate,
arroz, maíz, y lechuga con el fin de verificar que la cepa P. putida UA44
MR-1 para determinar la capacidad de la bacteria como PGPR.
Realizar nuevamente los ensayos en plantas de banano cultivar Gran
enano, para ratificar los resultados obtenidos en esta experimentación.
Realizar nuevos experimentos con otros cultivares de Banano, para así
confirmar la capacidad promotora de crecimiento de la cepa de P. putida
UA44, resistente a rifampicina.




Realizar un rastreo de P. putida UA 44 MR-1 y de bacterias totales en suelo
rizosférico en pruebas con plantas de banano cultivar Gran enano, para
identificar la perdida de resistencia y/o incapacidad de colonización.
Efectuar pruebas de promoción de crecimiento con consorcios bacterianos
donde se incluya la bacteria P. putida UA44 MR-1
Evaluar la viabilidad de las formulaciones por períodos mayores de tiempo y
verificar si los mecanismos promotores de crecimiento se ven afectados por el
tiempo de almacenamiento.
Realizar un estudio de costos sobre la producción de este tipo de formulaciones
a gran escala, para determinar la viabilidad a nivel industrial.
AGRADECIMIENTOS



A nuestra asesora de investigación Valeska Villegas E.
A los integrantes del Grupo de Investigación BIOQUIP, Laura Sierra, Marco
Valentti y Melisa Sánchez
A Sigifredo Cárdenas, y los demás directores de los Laboratorios de
Ingeniería de Procesos

A Cenibanano de Augura, en especial a John Jairo Mira y Paola Rodríguez

A Luisa Fernanda Posada y Sandra Mosquera

A la Universidad EAFIT
REFERENCIAS
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MUCHAS GRACIAS!!!!