Efecto de Pseudomonas rhodesiae GRC140, de un extracto de auxinas y del ácido indol acético en la fitoextracción de cadmio por Typha latifolia

Abstract

El cadmio (Cd) es un metal pesado utilizado en diferentes procesos industriales, que ha sido clasificado como un contaminante prioritario debido a su alta toxicidad. La fitoremediación mediada por plantas de Typha, se ha propuesto como una alternativa para la eliminación del Cd del ambiente. Previamente se aisló a Pseudomonas rhodesiae GRC140, una bacteria productora de auxinas, que ha mostrado incrementar la tolerancia a Cd en Arabidopisis thaliana. Este efecto podría ser consecuencia de las auxinas producidas por la bacteria, por lo cual el objetivo de este trabajo fue determinar el efecto de P. rhodesiae GRC140, del ácido indol acético (AIA) exógeno y de las auxinas producidas por P. rhodesiae GRC140 en el crecimiento y la fitoacumulación de Cd en plantas de T. latifolia. Se observó que P. rhodesiae GRC140 produce AIA a través de rutas dependientes del L-Triptófano. Al investigar el efecto de P. rhodesiae GRC140, AIA exógeno y del extracto de auxinas en el crecimiento de T. latifolia, se encontró que P. rhodesiae GRC140 aumenta la longitud del sistema radical, el AIA exógeno favorece la formación de raíces mientras que el extracto de auxinas incrementa el crecimiento de brotes en T. latifolia. También se evaluó la fitoacumulación de Cd en plantas de T. latifolia crecidas en hidroponía y se encontró que P. rhodesiae GRC140 aumenta la translocación de Cd a los brotes mientras que el AIA incrementa la acumulación de Cd en las raíces de las plantas. Estos resultados indican que el crecimiento y la capacidad de fitoextracción de Cd en T. latifolia puede favorecerse por P. rhodesiae GRC140 y la aplicación exógena de AIA.

Cadmium (Cd) is a heavy metal used in different industrial processes, which has been classified as a priority pollutant due to its high toxicity. Phytoremediation by Typha plants has been proposed as an alternative for removing Cd from the environment. Previously, we isolated Pseudomonas rhodesiae GRC140, an auxin-producing bacterium that increased Cd tolerance in Arabidopsis thaliana. This effect could be a consequence of the bacterial auxins, so this work aimed to determine the effect of P. rhodesiae GRC140, exogenous indole acetic acid (IAA), and auxins produced by P. rhodesiae GRC140 on growth and phytoaccumulation of Cd by T. latifolia plants. The effect of P. rhodesiae GRC140, exogenous IAA, and auxin extract on the growth of T. latifolia was investigated. The results showed that P. rhodesiae GRC140 increases root system length, exogenous AIA favors root formation while, auxin extract increases shoot growth in T. latifolia. Cd phytoaccumulation was evaluated in T. latifolia plants grown in hydroponics, the analysis of the cadmium accumulation revealed that P. rhodesiae GRC140 increases Cd translocation to shoots while AIA increases Cd accumulation in plant roots. These results show that the growth and Cd phytoextraction capacity of T. latifolia may be enhanced by P. rhodesiae GRC140 and the exogenous application of AIA.