La rizobacteria promotora del crecimiento vegetal Arthrobacter agilis UMCV2 coloniza endofíticamente a Medicago truncatula / The plant growth-promoting rhizobacterium Arthrobacter agilis UMCV2 endophytically colonizes Medicago truncatula

Arthrobacter agilis UMCV2 es una bacteria rizosférica que promueve el crecimiento vegetal de plantas leguminosas proveyéndoles hierro soluble. Un segundo mecanismo de promoción se da a través de la producción de compuestos volátiles que estimulan los mecanismos de absorción de hierro. Adicionalmente, A. agilis UMCV2 tiene la capacidad de inhibir el crecimiento de organismos fitopatógenos. En el presente trabajo se emplea una combinación de las técnicas de reacción en cadena de la polimerasa cuantitativa e hibridación in situ con fluorescencia para detectar y cuantificar la presencia de la bacteria en los tejidos internos de la planta leguminosa Medicago truncatula. Nuestros resultados demuestran que A. agilis UMCV2 se comporta como una bacteria endófita de M. truncatula especialmente en medios donde el hierro está disponible.

Arthrobacter agilis UMCV2 is a rhizosphere bacterium that promotes legume growth by solubilization of iron, which is supplied to the plant. A second growth promotion mechanism produces volatile compounds that stimulate iron uptake activities. Additionally, A. agilis UMCV2 is capable of inhibiting the growth of phytopathogens. A combination of quantitative polymerase chain reaction and fluorescence in situ hybridization techniques were used here to detect and quantify the presence of the bacterium in the internal tissues of the legume Medicago truncatula. Our results demonstrate that A. agilis UMCV2 behaves as an endophytic bacterium of M. truncatula, particularly in environments where iron is available.

Pesquisa da existência de bactérias Gram negativas endofíticas potencialmente patogênicas para o homem em hortaliças provenientes de cultivos orgânicos / Investigación de la existencia de bacterias endófitas gramnegativas potencialmente patógenas para el hombre en hortalizas provenientes de cultivos orgánicos / Investigation of the existence of Gram negative endophytic bacteria potentially pathogenic for man in vegetables from organic cultures

Bactérias endofíticas habitam tecidos vegetais sadios colonizando-os ativamente exercendo atividades benéficas para o hospedeiro. O objetivo deste trabalho foi pesquisar a presença de bactérias endofiticas Gram negativas potencialmente patogênicas em hortaliças oriundas de cultivos orgânicos (alface, acelga, manjericão, espinafre, coentro e couve) adquiridas em supermercados. Após assepsia das folhas de aspecto sadio, pequenos fragmentos de aproximadamente 1 cm2 foram colocados na superfície de ágar LB. As colônias bacterianas obtidas após o crecimiento ao redor dos fragmentos de folhas, foram isoladas em meio McConkey. Depois, foram escolhidas várias distintas colônias fermentadoras e não fermentadoras de lactose e identificadas por provas bioquímicas. De 46 colônias identificadas, 27 (58,6%) corresponderam à família Enterobacteriaceae; 14 (30,4%), ao gênero Acinetobacter e 5 (10,9%) ao gênero Pseudomonas. Verificou-se a existência de um considerável número de bactérias endofíticas patogênicas incluindo Salmonella, Yersinia, Shigella entre outras. Sabe-se dos riscos da utilização de estercos animais na adubação de solos para culturas orgânicas. Geralmente dá-se relevância à higiene de hortaliças e frutas em relação à microbiota epífita contaminante, mas raramente é considerada a população microbiana endofítica eventualmente patogênica para humanos, fato que pode explicar surtos para os quais não é possível detectar a fonte de contaminação.

Las bacterias endófitas habitan tejidos vegetales colonizándolos activamente, ejerciendo funciones beneficiosas para el huésped. El objetivo de este trabajo fue investigar la presencia de bacterias endófitas gramnegativas potencialmente patógenas en hortalizas provenientes de cultivos orgánicos (lechuga, acelga, espinaca, coliflor, albahaca y cilantro) adquiridas en supermercados. Después de desinfectar hojas de aspecto sano, fragmentos de aproximadamente 1 cm2 fueron colocados sobre agar LB. A partir del desarrollo bacteriano alrededor de los fragmentos se procedió al aislamiento en medio McConkey. Se escogieron varias colonias fermentadoras y no fermentadoras de lactosa y se identificaron mediante pruebas bioquímicas. De 46 colonias identificadas, 27 (58,6%) correspondieron a enterobacterias, 14 (30,4%) al género Acinetobacter y 5 (10,9%) al género Pseudomonas. Se verificó un relevante número de bacterias endófitas patógenas incluyendo Salmonella, Yersinia, y Shigella entre otras. Es conocido el riesgo del empleo de estiércol animal como abono de suelos para cultivos orgánicos. Generalmente se da importancia a la higiene de hortalizas y frutas en relación a la microbiota epífita contaminante, pero raramente es considerada la población microbiana endófita patógena para los humanos, hecho que puede explicar brotes en los que no es posible detectar el origen de la contaminación.

Endophytic bacteria live in vegetable tissues colonizing them actively and exerting beneficial functions for the host. The objective of this study was to investigate the presence of Gram negative endophytic bacteria in vegetables from organic cultures (lettuce, chard, spinach, basil, cauliflower, coriander) purchased at food markets. After disinfecting leaves with a healthy aspect, fragments of approximately 1 cm2 were placed on LB agar. After the development of bacteria around the fragments, they were isolated in McConkey agar. Several lactose fermenting and non fermenting colonies were chosen and identified by biochemical assays. Of 46 identified colonies, 27 (58.6%) corresponded to enterobacteria, 14 (30.4%) to the Acinetobacter genus and 5 (10.9%) to the Pseudomonas genus. A relevant number of endophytic pathogen bacteria, including Salmonella, Yersinia and Shigela, among others, was verified. The risk of using animal manure as compost for organic cultures is well known. Generally, the hygiene of vegetables and fruits is given importance in relation with contaminant epiphytic microbiota, but the endophytic microbial population pathogenic for humans is rarely considered, fact which can explain outbreaks where it is not possible to detect the origin of the contamination.

Epiphytic and endophytic bacteria that promote growth of ethnomedicinal plants in the subtropical forests of Meghalaya, India / Bacterias epífitas y endófitas que promueven el crecimiento de plantas etnomedicinales en los bosques subtropicales de Meghalaya, India

The present study was aimed to investigate the endophytic and epiphytic bacteria associated with selected ethnomedicinal plants from the pristine subtropical forests of Meghalaya and analyse them for plant growth promotion and antagonistic ability. This study is an attempt to explore plant associated bacteria which are beneficial to host plants, and thus aid in the conservation of ethnomedicinal plants of the studied subtropical forests, which are dwindling due to exploitation. The plant growth promotion parameters like indole acetic acid (IAA) production, mineral phosphate solubilisation, acid phosphatase activity, presence of 1-aminocyclopropane-1-carboxylic acid deaminase (ACC) gene, nitrogen fixation, cellulose digestion, chitin and pectin degradation were screened among the isolates. The study revealed significant differences in bacterial population not only between the epiphytic and endophytic microhabitats, but also amongst the host plants. Out of the 70 isolated plant associated bacteria, Bacillus sp., Serratia sp., Pseudomonas sp., Pantoea sp., and Lysinibacillus sp. showed potent plant growth promotion properties. Bacillus siamensis C53 and B. subtilis cenB showed significant antagonistic activity against the tested pathogens. This study indicated the isolates inhabiting the plants prevalent in the subtropical sacred forests could be explored for use as plant growth promoters while practising the cultivation and conservation of ethnomedicinal plants. Rev. Biol. Trop. 62 (4): 1295-1308. Epub 2014 December 01.

El presente estudio tuvo como objetivo investigar las bacterias endófitas y epífitas asociadas con plantas medicinales seleccionadas de los bosques subtropicales prístinos de Meghalaya, para estimular el crecimiento de plantas y la capacidad antagónica. Este estudio es un intento de explorar las plantas asociadas a bacterias que benefician a la planta hospedera, y así ayudar en la conservación de plantas medicinales de los bosques subtropicales estudiados, los cuales son cada vez más escasos debido a la explotación. Los parámetros de promoción de crecimiento de las plantas, tales como: índice de producción de ácido acético (IAA), solubilización de fosfato mineral, actividad de la fosfatasa ácida, presencia del gen 1-aminociclopropano-1-ácido carboxílico desaminasa (ACC), fijación de nitrógeno, digestión de celulosa, quitina y pectina fueron seleccionados entre los aislamientos. El estudio reveló diferencias significativas en la población bacteriana, no sólo entre los microhábitats epífitos y endófitos, sino también entre las plantas hospederas. De las 70 bacterias aisladas de plantas asociadas, Bacillus sp., Serratia sp., Pseudomonas sp., Pantoea sp. y Lysinibacillus sp. mostraron potentes propiedades estimulantes del crecimiento vegetal. Bacillus C53 siamensis y B. subtilis cenB mostraron actividad antagónica significativa contra los patógenos probados. Este estudio indicó que los aislamientos que habitan en las plantas predominantes en los bosques sagrados subtropicales podrían explorarse para su uso como promotores del crecimiento vegetal, mientras se practica el cultivo y conservación de plantas medicinales.

Pesquisa da existência de bactérias Gram negativas endofíticas potencialmente patogênicas para o homem em hortaliças provenientes de cultivos orgânicos / Investigación de la existencia de bacterias endófitas gramnegativas potencialmente patógenas para el hombre en hortalizas provenientes de cultivos orgánicos / Investigation of the existence of Gram negative endophytic bacteria potentially pathogenic for man in vegetables from organic cultures

Bactérias endofíticas habitam tecidos vegetais sadios colonizando-os ativamente exercendo atividades benéficas para o hospedeiro. O objetivo deste trabalho foi pesquisar a presença de bactérias endofiticas Gram negativas potencialmente patogênicas em hortaliças oriundas de cultivos orgânicos (alface, acelga, manjericão, espinafre, coentro e couve) adquiridas em supermercados. Após assepsia das folhas de aspecto sadio, pequenos fragmentos de aproximadamente 1 cm2 foram colocados na superfície de ágar LB. As colônias bacterianas obtidas após o crecimiento ao redor dos fragmentos de folhas, foram isoladas em meio McConkey. Depois, foram escolhidas várias distintas colônias fermentadoras e não fermentadoras de lactose e identificadas por provas bioquímicas. De 46 colônias identificadas, 27 (58,6%) corresponderam à família Enterobacteriaceae; 14 (30,4%), ao gênero Acinetobacter e 5 (10,9%) ao gênero Pseudomonas. Verificou-se a existência de um considerável número de bactérias endofíticas patogênicas incluindo Salmonella, Yersinia, Shigella entre outras. Sabe-se dos riscos da utilização de estercos animais na adubação de solos para culturas orgânicas. Geralmente dá-se relevância à higiene de hortaliças e frutas em relação à microbiota epífita contaminante, mas raramente é considerada a população microbiana endofítica eventualmente patogênica para humanos, fato que pode explicar surtos para os quais não é possível detectar a fonte de contaminação.

Las bacterias endófitas habitan tejidos vegetales colonizándolos activamente, ejerciendo funciones beneficiosas para el huésped. El objetivo de este trabajo fue investigar la presencia de bacterias endófitas gramnegativas potencialmente patógenas en hortalizas provenientes de cultivos orgánicos (lechuga, acelga, espinaca, coliflor, albahaca y cilantro) adquiridas en supermercados. Después de desinfectar hojas de aspecto sano, fragmentos de aproximadamente 1 cm2 fueron colocados sobre agar LB. A partir del desarrollo bacteriano alrededor de los fragmentos se procedió al aislamiento en medio McConkey. Se escogieron varias colonias fermentadoras y no fermentadoras de lactosa y se identificaron mediante pruebas bioquímicas. De 46 colonias identificadas, 27 (58,6%) correspondieron a enterobacterias, 14 (30,4%) al género Acinetobacter y 5 (10,9%) al género Pseudomonas. Se verificó un relevante número de bacterias endófitas patógenas incluyendo Salmonella, Yersinia, y Shigella entre otras. Es conocido el riesgo del empleo de estiércol animal como abono de suelos para cultivos orgánicos. Generalmente se da importancia a la higiene de hortalizas y frutas en relación a la microbiota epífita contaminante, pero raramente es considerada la población microbiana endófita patógena para los humanos, hecho que puede explicar brotes en los que no es posible detectar el origen de la contaminación.

Endophytic bacteria live in vegetable tissues colonizing them actively and exerting beneficial functions for the host. The objective of this study was to investigate the presence of Gram negative endophytic bacteria in vegetables from organic cultures (lettuce, chard, spinach, basil, cauliflower, coriander) purchased at food markets. After disinfecting leaves with a healthy aspect, fragments of approximately 1 cm2 were placed on LB agar. After the development of bacteria around the fragments, they were isolated in McConkey agar. Several lactose fermenting and non fermenting colonies were chosen and identified by biochemical assays. Of 46 identified colonies, 27 (58.6%) corresponded to enterobacteria, 14 (30.4%) to the Acinetobacter genus and 5 (10.9%) to the Pseudomonas genus. A relevant number of endophytic pathogen bacteria, including Salmonella, Yersinia and Shigela, among others, was verified. The risk of using animal manure as compost for organic cultures is well known. Generally, the hygiene of vegetables and fruits is given importance in relation with contaminant epiphytic microbiota, but the endophytic microbial population pathogenic for humans is rarely considered, fact which can explain outbreaks where it is not possible to detect the origin of the contamination.

DIVERSIDAD DE BACTERIAS ENDÓFITAS ASOCIADASA RAÍCES DEL PASTO COLOSUANA (Bothriochloa pertusa)EN TRES LOCALIDADES DEL DEPARTAMENTODE SUCRE, COLOMBIA. / Endophytes Diversity of Bacteria Associated with Rootsof Colosuana (Bothriochloa pertusa) Pasture in Three Locationsof Sucre Department, Colombia.

El objetivo del presente trabajo fue aislar diversidad de bacterias endófitas cultivables asociadas a raíces del pasto colosuana Bothriochloa pertusa (L) A. Camus en tres localidades del departamento de Sucre, Colombia. La diversidad de bacterias endófitas fue realizada mediante el aislamiento de colonias en medios de cultivos. La densidad poblacional fue estimada por conteo directo de colonias en placa y las características culturales de cada morfotipo fueron obtenidas mediante observación de cada colonia formada. Se determinó la correlación diversidad, densidad poblacional y localidades, utilizando ANOVA y análisis de componentes principales o de correspondencia simple, mediante el programa estadístico R, 2009 (4,5). Fueron muestreadas 20 fincas por lo-calidad; se observó presencia de diversos morfotipos de bacterias endófitas. Se encontró diferencias significativas entre diversidad (morfotipos), densidad poblacional (UFC. raíz-1) y localidades. La diversidad de bacterias endófitas representa apenas una pequeña fracción de la diversidad total existente en la naturaleza, siendo escasas las informaciones que se tienen de la presencia de estos microorganismos en agroecosistemas específicos, razón por lo cual este trabajo se convierte en la primera evidencia de asociación entre bacterias endófitas y raíces del pasto colosuana en Colombia.

The objective of this study was to isolate endophytes diversity of culturable bacteria associated with grass roots colosuana Bothriochloa pertusa (L) A. Camus in three localities of the department of Sucre, Colombia. Endophytes bacterial diversity was performed by isolation of colonies on media culture. The population density was estimated by direct counting of colonies on plate and cultural characteristics of each morphotype were obtained by observation of each colony made. We determined the correlation diversity, population density and locations, using ANOVA and principal component analysis or simple correspondence, using the statistical program R, 2009 (4.5). 20 farms livestock were sampled by locality, it was observed the presence of various bacterial morphotypes endophytes.We found significant differences between diversity (morphotypes), population density (UFC.raíz-1) and locations. The diversity of bacterial endophytes represents only a small fraction of the total diversity present in nature; being little information we have of the presence of these microorganisms in specific agroecosystems, which is why this work becomes the first evidence of association between bacteria and roots of grass endophytes colosuana in Colombia.

Seleção de bactérias endofíticas de tomateiro como potenciais agentes de biocontrole e de promoção de crescimento / Screening of endophytic bacteria isolated from tomato plants as potencial biocontrol agents and growth promotion

Quarenta isolados bacterianos endofíticos de plantas sadias de tomateiro foram avaliados quanto à sua potencialidade como agentes de biocontrole de doenças do tomateiro. Foi realizada, em casa de vegetação, uma seleção massal utilizando-se Pseudomonas syringae pv. tomato e Alternaria solani, como patógenos desafiantes. Com base na média do número de lesões por planta, quatro isolados foram selecionados como potenciais agentes de biocontrole dessas enfermidades fúngica e bacteriana do tomateiro. Esses isolados foram identificados, por meio do sequenciamento do gene 16S do DNA ribossômico, como Acinetobacter johnsonii (UFV-E05), Serratia marcescens (UFV-E13), Sinorhizobium sp. (UFV-E25) e Bacillus megaterium (UFV-E26). Os mesmos isolados selecionados para o biocontrole também foram avaliados quanto à sua capacidade de promover o crescimento em plantas e somente S. marcescens (UFV-E13) proporcionou aumento na altura das plantas.

Forty isolates of endophytic bacteria obtained from healthy tomato plants were tested for their potential as biocontrol agents of tomato diseases. A massal screening was performed at greenhouse using Pseudomonas syringae pv. tomato and Alternaria solani as challenging pathogens. Based on the average number of lesions per plant, four isolates were selected as potential agents of biocontrol of these tomato diseases caused by fungi and bacteria. These isolates were identified by 16S ribosomal DNA sequence analysis as Acinetobacter johnsonii (UFV-E05), Serratia marcescens (UFV-E13), Sinorhizobium sp. (UFV-E25) and Bacillus megaterium (UFV-E26). The four endophytes selected for biocontrol were also evaluated for their ability of promoting plant growth and only S. marcescens (UFV-E13) presented increase in the height of the plants.

Bactérias endofíticas como agentes promotores do crescimento de plantas de tomateiro e de inibição in vitro de Ralstonia solanacearum / Endophytic bacteria as agents of plant growth promotion in tomato and inhibition in vitro of Ralstonia solanacearum

A partir de 150 isolados de bactérias endofíticas obtidos de folhas, caules e raízes de tomateiros sadios, 53 destacaram-se quanto à habilidade em promover o crescimento de plantas de tomateiro (Solanum lycopersicum L.). Submetidos a uma nova seleção, os isolados UFV-E17, UFV-E22, UFV-E25, UFV-E26, UFV-E27, Bacillus cereus (UFV-E29), UFV-E49, UFLA 06-LS, UFLA 08-LS e UFLA 11-LS apresentaram maior promoção do crescimento. Avaliações semanais de altura e número de folhas e folíolos das plantas aconteceram durante 45 dias. Após a sexta avaliação, mensurou-se a área foliar e o peso da matéria fresca e seca da parte aérea e da raiz das plantas. O isolado UFV-E49 apresentou melhor resultado para altura, área foliar, número de folhas e peso da matéria fresca e seca, tanto da parte aérea quanto da raiz. Dos isolados selecionados, somente dois apresentaram efeito inibitório direto in vitro a Ralstonia solanacearum.

Out of one hundred and fifty isolates of endophytic bacteria from leaves, stems and roots of healthy tomatoes (Solanum lycopersicum L.), fifty three showed ability to promote tomato plant growth, among these, ten isolates UFV-E17, UFV-E22, UFV-E25, UFV-E26, UFV-E27, Bacillus cereus (UFV-E29), UFV-E49, UFLA 06-LS, UFLA 08-LS and UFLA 11-LS, provided the largest plant growth promotion. Weekly assessment of plant height and number of leaves and leaflets were carried out during 45 days. After the sixth evaluation, the leaf area and the fresh and dry weight of the aerial part of plants and of the roots were measured. Isolate UFV-E49 provided the largest values of height, leaf area, number of leaves and fresh and dry weight of the aerial part of plants as well as the root. From the selected isolates, only two presented antimicrobial activity against Ralstonia solanacearum.