RESUMO

Aloe vera is among the world's economically most important medicinal plants, but as the growth of this plant and, consequently, the accumulation of metabolites is slow, we tested the hypothesis that root endophytic bacteria isolated from A. vera plants can promote growth and increase the accumulation of aloin in the gel and latex. For this, we inoculate seedlings with four endophytic bacteria and a combination of them. We confirmed the hypothesis and identified two strains with potential for the formulation of inoculants to improve the cultivation of A. vera. The bacterium 149H Paraburkholderiasp. increases the number of leaves and the accumulation of biomass, but on the other hand, 35V Enterobacter ludwigii inoculation increased the content of aloin in the gel and in the latex. Further research should focus on the association of these two strains in a single inoculant, to both promote growth and increase the synthesis of metabolites.

Aloe vera se encuentra entre las plantas medicinales económicamente más importantes del mundo, pero como el crecimiento de esta planta y, en consecuencia, la acumulación de metabolitos es lento, probamos la hipótesis de que las bacterias endofíticas de raíces aisladas de las plantas de A. vera pueden promover el crecimiento y aumentar la acumulación de aloína en el gel y látex. Para ello, inoculamos plántulas con cuatro bacterias endofíticas y una combinación de ellas. Confirmamos la hipótesis e identificamos dos cepas con potencial para la formulación de inoculantes para mejorar el cultivo de A. vera. La bacteria 149H Paraburkholderia sp. aumenta el número de hojas y la acumulación de biomasa, pero, por otro lado, la inoculación con Enterobacter ludwigii 35V aumentó el contenido de aloína en el gel y en el látex. La investigación adicional debe centrarse en la asociación de estas dos cepas en un solo inoculante, tanto para promover el crecimiento como para aumentar la síntesis de metabolitos

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Como parte de las estrategias de una agricultura sostenible, se hace necesario disminuir el uso de fertilizantes nitrogenados de síntesis, mediante la utilización de los biofertilizantes. En particular, los géneros Azotobacter y Azospirillum son utilizados como agentes promotores de crecimiento vegetal debido a su capacidad para fijar nitrógeno atmosférico y producir hormonas de tipo indólico. Por tal razón, en este estudio se aislaron bacterias diazotróficas de los géneros Azotobacter y Azospirillum a partir de la rizósfera de cultivos de algodón en el Espinal (Tolima). Las poblaciones microbianas se caracterizaron fenó­picamente en los medios de cultivo semiespecificos: Ashby y LG (Azotobacter sp.) y NFb, LGI y Batata (Azospirillum sp.). La promoción de crecimiento vegetal se determinó mediante la actividad de la enzima nitrogenasa por medio de la técnica de reducción de acetileno y producción de índoles por el método colorimérico de Salkowsky. Se obtuvieron 9 aislamientos tentativos de Azotobacter sp. y 4 de Azospirillum sp. Se presentaron diferencias significativas en la prueba de reducción de acetileno con las cepas presuntivas de Azotobacter sp.: NAT 9 (206.43 nmol C2H2 mL-1.h-1), NAT 4, (292.77 nmol C2H2 mL-1.h-1), y NAT 6 (460.60 nmol C2H2 mL-1.h-1) y en la producción de índoles de las cepas NAT 19 (19.87 íµg.mL-1) y NAT 13 (20.08 íµg.mL-1). Por su eficiencia In vitro en la promoción de crecimiento vegetal se seleccionaron las cepas NAT9, NAT4, NAT6, NAT19 y NAT13 para ser evaluadas como principio activo en futuros inoculantes para el algodón en esta zona del departamento del Tolima.

As part of strategies for sustainable agriculture, it is necessary to reduce the use of synthetic nitrogen fertilisers through the use of biofertilisers. In particular, the genera Azotobacter and Azospirillum are used as plant growth promoters because of their ability to fix atmospheric nitrogen and indolic type hormones. For this reason, in this study were isolated diazotrophic bacteria of the genera Azotobacter and Azospirillum from the rhizosphere of cotton crops in Espinal (Tolima). The microbial populations were characterized phenotypically in specific semi culture media: Ashby and LG (Azotobacter sp.) and NFb, LGI and Batata (Azospirillum sp.). The promotion of plant growth was determined by the enzyme nitrogenase activity through acetylene reduction technique and production of indoles by the salkowsky colorimetric method. 9 isolates were obtained tentative Azotobacter sp. and 4 of Azospirillum sp. Significant differences in acetylene reduction test with presumptive strains of Azotobacter sp.: NAT 9 (206.43 nmol C2H2 mL-1.h-1), NAT, 4, (292.77 nmol C2H2 mL-1.h-1), and NAT 6 (460.60 nmol C2H2 mL-1.h-1) and indole production strains NAT 19 (19.87 µg.mL-1) and NAT 13 (20.08 µg.mL-1). In vitro efficiency in promoting plant growth were selected strains NAT9, NAT4, NAT6, NAT19 and NAT13 to be evaluated as active in future inoculants on cotton in this part of the department of Tolima.

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Se evaluó el efecto de las épocas climáticas (lluvia y sequía) y del estrato de la muestra (suelo rizosférico, raíces y hojas) sobre la población de los géneros Azotobacter, Beijerinckia, Derxia, Azospirillum, Herbaspirillum, Gluconacetobacter y Burkholderia en el Eucalipto (Eucalyptus sp.). Así mismo, se evalúo su capacidad en la producción de compuestos indólicos como promotores del crecimiento vegetal y su actividad de reducción de acetileno como indicador de la fijación biológica de nitrógeno. Los resultados no registraron diferencias estadísticas significativas en el test de Tukey (P ≤ 0.05) en la población con respecto a la época climática. Con respecto al estrato de muestra, los aislamientos tentativos de Herbaspirillum sp. y Azospirillum sp. presentaron diferencias significativas en suelo rizosférico y raíces. Se obtuvieron 44 aislamientos de los cuales se agruparon por caracterización fenotípica como: 14 presuntivos de Beijerinckia sp., 12 de Azotobacter sp., ocho de Derxia sp., cuatro de Herbarpirillum sp., cinco de Azospirillum sp., uno de Gluconacetobacter sp. y uno de Burkholderia sp. Por su alto potencial fueron seleccionados y criopreservados los aislamientos C27, C26 y C25, las cuales presentaron los mejores valores de eficiencia in vitro, superando valores de producción de las cepas de referencia utilizadas (A. chroococcum (AC1) y A. brasilense (SP7)).

The effect of climatic seasons (rainy and dry) and the stratum sample (rhizospheric soil, roots and leaves) the population of the genera Azotobacter, Beijerinckia, Derxia, Azospirillum, Herbaspirillum, Gluconacetobacter and Burkholderia in soil rhizosphere, roots and leaves of Eucalyptus (Eucalyptus sp.). It also assesses their ability to produce indoles compounds as plant growth promoters and their acetylene reduction activity as an indicator of biological fixation of nitrogen. The results showed no statistically significant differences in the Duncan test (P ≤ 0.05) in the population with respect to the climate epoch, suggesting that these bacteria are able to tolerate stress conditions by different physiological mechanisms. With respect to the stratum sample isolates attempts of Herbaspirillum sp. and Azospirillum sp. significant differences in rhizospheric soil and roots. We obtained 44 isolates of which were grouped by phenotypic characterization as 14 suspected of Beijerinckia sp., 12 Azotobacter sp., 8 Derxia sp., 4 Herbaspirillum sp., 5 Azospirillum sp., 1 Gluconacetobacter sp. and 1 Burkholderia sp. Due to their high potential were selected isolates C27, C26 and C25. These four strains present the best values of efficiency in vitro, exceeding production values of the reference strains used (A. chroococcum (AC1) and A. brasilense (SP7)).