Caracterización bioquímica y molecular de bacterias fijadoras de nitrógeno aisladas de caña de azúcar. (2016)
La caña de azúcar es un cultivo importante en Colombia, intensivamente cultivado en el valle del río Cauca en cerca de 237.070 hectáreas. Para alcanzar altas productividades, se aplican altas y algunos casos excesivas dosis de fertilizantes nitrogenados, incrementando los costos de producción y agudizando los efectos ambientales. En la búsqueda de estrategias para reducir las aplicaciones de N dentro de un manejo integrado del cultivo, el uso de bacterias fijadoras de N está siendo explorado. Así entonces, el objetivo de este estudio fue aislar y caracterizar bacterias nativas fijadoras de N y promotoras de crecimiento pertenecientes a los géneros Azospirillum, Azotobacter y Gluconoacetobater en cuatro variedades comerciales sembradas en el valle del río Cauca (CC85-92, CC84-75, CC93-4418 y CC01-1940), en 108 lotes o suertes seleccionados para este estudio. Las muestras fueron compuestas a partir de 20 plantas (tallos, hojas, raíces y suelo rizosférico) por sitio, seleccionadas aleatoriamente, para un total de 2.160 plantas, las cuales se transportaron y procesaron en el Laboratorio de Fitopatología de CENICAÑA. De los extractos vegetales se inocularon los medios de cultivo selectivos LGI-P, Ashby y NFB para realizar el aislamiento y caracterización para cada género. Se obtuvieron 111 aislamientos caracterizados morfológica y bioquímicamente agrupados con base en pruebas por triplicado para α and β-proteobacterias, incluyendo aerobiosis/microaerofílicos, motilidad, tinción de Gram, metabolismo oxidativofermentativo y metabolismo de diferentes carbohidratos y sales orgánicas. De los 111 aislamientos, se identificaron molecularmente 15 aislamientos bacterianos del género Azospirillum spp., 32 aislamientos del género Gluconacetobacter spp. y 20 aislamientos del género Azotobacter spp. mediante secuenciación del gen 16S del ADN ribosomal. La cuantificación de ácido 3-indol acético y reducción de acetileno mostró diferencias significativas en producción de fitohormonas y en la eficiencia de la fijación de nitrógeno, obteniendo cinco cepas bacterianas (Números 2, 14, 16, 21 y 24) que presentaron una alta capacidad fijadora de nitrógeno y producción de compuestos indólicos con respecto a las cepas de referencia de Azotobacter chroococcum NCBIM 8002, Azospirillum brasilense NCBIM 11860, Gluconacetobacter diazotrophicus NCBIM 12985. La secuenciación y alineamiento del gen nifH para muestras contrastantes de algunos de estos aislamientos no presentó variantes genéticas entre los aislamientos con mayor fijación biológica de nitrógeno, indicando una alta conservación de este gen. Se identificaron 14 aislamientos de los tres géneros como candidatos promisorios para trabajos y estudios futuros.