ES2792323B2 - Método microbiológico para mejorar la germinación de semillas - Google Patents
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Description
DESCRIPCIÓN
Método microbiológico para mejorar la germinación de semillas
Sector de la técnica
La presente invención se refiere a un método para mejorar la tasa de germinación de las semillas y el vigor de las plántulas resultantes cultivadas en condiciones de salinidad mediante la aplicación de microorganismos de la especie Bacillus methylotrophicus en la superficie de la semilla. Dicho método comprende aplicar una preparación que comprende microorganismos a dicha semilla. Además, la presente invención proporciona semillas recubiertas que contienen microorganismos beneficiosos.
Antecedentes de la invención
La demanda de soluciones de tratamiento biológico de semillas está aumentando, ya que garantizan que los agricultores protejan su cosecha y calidad potenciales minimizando las pérdidas de cultivo.
Es bien conocido que ciertos microorganismos cuando están presentes en el suelo, en la proximidad de las semillas de plantas, pueden funcionar en simbiosis con las semillas en una serie de formas para mejorar, por ejemplo, el crecimiento de las plantas, o el control de ciertas plagas.
Estos microorganismos conocidos como rizobacterias que viven en los suelos en las proximidades de las raíces. En muchos casos estas rizobacterias benefician al ecosistema estimulando el crecimiento vegetal y haciendo más sostenible la producción agrícola. Estos microorganismos, llamados también rizobacterias promotoras del crecimiento o PGPR (de sus siglas en inglés, "plant growth promoting rhizobacteria”) son bacterias beneficiosas que colonizan las raíces de las plantas, compiten y controlan los patógenos de plantas, y actúan como fertilizantes.
Estas bacterias tienen la capacidad de colonizar activamente el sistema radicular para favorecer y/o mejorar su crecimiento y rendimiento (Berendsen, Pieterse y Bakker, Trends Plant Sci. 2012 Aug;17(8):478-86). Las pGpR representan alrededor del 2 al 5% de las bacterias rizosféricas (Jha y Saraf, Journal of Agricultural Research and Development 2015 Vol. 5(2). pp.
0108-0119,). Los siguientes géneros de bacterias han sido reportados como pGp R: Agrobacterium, Arthrobacter, Azoarcus, Azospirillum, Azotobacter, Bacillus, Burkholderia, Caulobacter, Chromobacterium, Enterobacter, Erwinia, Flavobacterium, Klebsiella, Micrococcous, Pantoea, Pseudomonas, Rhizobium y Serratia (Ahemad y Kibret, Journal of King Saud University - Science 2014, 26, 1-20).
La inoculación bacteriana para mejorar la productividad de diferentes cultivos se practica desde el descubrimiento de los efectos beneficiosos de estas bacterias. Los métodos utilizados para la adición de estas bacterias beneficiosas incluyen el recubrimiento de semillas, la aplicación foliar y la aplicación directa al suelo.
La mayoría de las plantas, y en concreto las utilizadas por el hombre como plantas cultivadas, utilizan semillas para reproducirse. No obstante, en muchas ocasiones, las semillas tras su maduración y dispersión no son capaces de germinar, o bien porque son durmientes o bien porque las condiciones ambientales no les son favorables. En esta situación las semillas comienzan a deteriorarse lo que se manifiesta por la progresiva pérdida de su capacidad de
germinar (es decir mejorar su viabilidad) y de dar lugar a plántulas sanas y vigorosas. El vigor de un lote de semillas se define como el conjunto de propiedades que determinan el nivel de actividad y capacidad de las semillas durante la germinación y posterior emergencia de las plántulas.
Dada la importancia de todos estos aspectos en el ámbito de la fisiología y tecnología de semillas, se han desarrollado diferentes protocolos para mejorar la viabilidad y vigor de las semillas, así como para lograr condiciones de almacenamiento que aseguren una mayor longevidad.
El tratamiento biológico de semillas consiste en ingredientes activos que pueden incluir microbios, tales como hongos y bacterias, así como extractos de plantas y de algas. Las semillas se tratan con sustancias biológicas, en forma líquida o en polvo. Una capa uniforme cubre toda la semilla.
El tratamiento biológico de semillas beneficia al crecimiento, la resiliencia de la planta, el estrés abiótico, el desarrollo del sistema radicular y la productividad del cultivo. Entre las ventajas aportadas por el tratamiento de las semillas con microorganismos destacan el actúa como un bioestimulador y mejora las cosechas, a la vez que ayuda a las plantas a luchar contra los patógenos y minimizar el estrés biótico. Los microorganismos, colonizan las raíces y protegen el cultivo durante toda la temporada de crecimiento; mejora la disponibilidad de nutrientes en el sistema radicular y aumenta su asimilación. Este mejor crecimiento de las raíces y los brotes significa que se optimiza el crecimiento temprano y que se impulsa tanto el valor nutritivo del cultivo, como el rendimiento de la producción.
El tratamiento biológico de semillas disminuye el uso de agroquímicos, lo que resulta en una menor exposición de los agricultores a los productos químicos y reduce su impacto en el entorno. De este modo, también desciende la exposición potencial del suelo a los agroquímicos.
Los microorganismos que se usan en el tratamiento de las semillas se pueden aplicar al entorno de la semilla en una variedad de formas. Generalmente las bacterias se pueden aplicar directamente al suelo, las semillas se pueden inocular con los microorganismos inmediatamente antes de la siembra, o las semillas pueden recubrirse bien con microorganismos antes de la siembra. Una de las principales dificultades encontradas cuando se usa el último enfoque es que la mayoría de los microorganismos mueren durante el proceso de recubrimiento.
Para el recubrimiento de semillas con microorganismos, la mayoría de los procesos comprenden las etapas de elaborar una suspensión que contiene microorganismos secos o no secos, aplicar la suspensión a las semillas y secar las semillas recubiertas. Un método de este tipo, que genera semillas con microorganismos en el propio recubrimiento, se describe por ejemplo, en EP0818135. Otro ejemplo de este enfoque se describe en EP0097459, en donde los microorganismos se añaden de manera que están aproximadamente en el medio de un recubrimiento que comprende un aglutinante y relleno. Sin embargo, se encontró que la presencia de los microorganismos en la suspensión acuosa afecta negativamente su supervivencia. Además, se necesitan tiempos extensos de secado para este tipo de aplicación, por ejemplo, 1,5 horas como se describe en EP0097459. Este proceso de secado consume mucha energía e impacta negativamente en la viabilidad de la semilla, así como en los microorganismos.
Otra opción es aplicar, por ejemplo, microorganismos secos para secar la semilla recubierta o no recubierta. Por ejemplo, US6156699 describe las semillas de alfalfa que se pulverizan con una mezcla que contiene aglutinante, polvo de piedra caliza, tensioactivo, colorante, un agente de suspensión y 30,3% de agua en peso. Después de la adición de sílice finamente molido, las semillas se secan por una corriente de aire caliente antes de la aplicación de un polvo que contiene bacterias de Rhizobium. Un estudio de Brockwell y otros. (Crop and Pasture Science, 1962, 13(4):638-649) comparó un enfoque de este tipo con el método de suspensión descrito anteriormente. Se encontró que la incorporación de los microorganismos en el recubrimiento condujo a una mayor viabilidad y estabilidad del inoculante que la aplicación externa.
Aún otra opción es recubrir las semillas con un aglutinante y aplicar composiciones que contienen organismos secos directamente a las mismas. Por ejemplo, EP0192342 describe un portador de salvado seco que se mezcla con los microorganismos secos que se aplica a las semillas recubiertas con goma. EP0192342 es silente sobre la presencia de minerales, sólo deja partículas minerales. EP0494802 se refiere a la aplicación de partículas que contienen polisacáridos polimerizados y los microorganismos secos a las semillas recubiertas con un adhesivo. US5041290 aplica polvo de ascosporas a las semillas recubiertas con adhesivo.
EP3178325 describe el uso de microorganismos de la especie Bacillus methylotrophicus como estimulantes del crecimiento vegetal y/o para el control biológico de fitopatógenos como bacterias, insectos, hongos y/o nematodos. En particular, EP3178325 describe el uso de microorganismos pertenecientes a Bacillus methylotrophicus cepa XT1 (número de depósito CECT8661) depositada el 23 de abril de 2014 en la Colección Española de Cultivos Tipo (CECT) por la Universidad de Granada y/o microorganismos con un alto grado de homología con la cepa XT1 cuya secuencia de ADN sea idéntica en al menos el 99.6%, 99.7%, 99.8% o el 99.9% con la secuencia de ADN de la cepa XT1, basándose en la identidad de la totalidad de los nucleótidos de dichas secuencias de ADN como estimulantes del crecimiento vegetal y/o para el control biológico de fitopatógenos como bacterias, insectos, hongos y/o nematodos.
EP3178325 describe también un procedimiento para estimular el crecimiento vegetal que comprende las etapas de obtener las bacterias, cultivos de bacterias o composiciones y poner en contacto una planta con las bacterias, cultivos de bacterias o composiciones obtenidas. El procedimiento descrito en EP3178325 hace referencia a plantas ya establecidas y que se encuentran en fase de crecimiento.
A pesar de los numerosos intentos de desarrollar estrategias para el tratamiento de las semillas, existe en la actualidad una imperiosa necesidad de desarrollar estrategias alternativas o estrategias mejores que las actuales, capaces de promover por procedimientos biológicos la germinación de las semillas vegetales y del vigor de las plántulas durante los primeros días de desarrollo.
Los autores de la presente solicitud han encontrado de forma sorprendente que la aplicación de Bacillus methylotrophicus cepa XT1 (número de depósito CECT8661) sobre semillas de diversas especies vegetales mejora la capacidad de germinación de dichas semillas y el vigor de la plántula durante los primeros días de desarrollo en condiciones de salinidad. Esta bacteria presenta unas características sorprendentes que la hacen especialmente adecuada para el tratamiento de las semillas. La bacteria es capaz de producir exopolisacáridos con los cuales se adhiere a la semilla sin necesidad de incorporar coadyuvantes. Por otro lado la bacteria produce diversos metabolitos que favorecen la germinación y el crecimiento de la plántula durante los primeros días de desarrollo. Adicionalmente la bacteria tiene capacidad antifúngica evitando la infección de las semillas por hongos fitopatógenos.
Explicación de la invención
La presente invención se refiere al tratamiento de semillas con bacterias de la especie Bacillus methylotrophicus con el fin de mejorar su capacidad de germinación y el vigor de la plántula resultante en condiciones de salinidad. Más concretamente, la presente invención se refiere al uso de microorganismos de la cepa Bacillus methylotrophicus XT1 para el tratamiento de semillas vegetales.
Preferiblemente, la presente invención se refiere al uso de microorganismos de la cepa Bacillus methylotrophicus XT1 para mejorar la capacidad de germinación y el vigor de la plántula resultante de semillas de los géneros vegetales Asparagus, Brassica, Glycine, Solanum, Cucumis, Zea y Arabidopsis. Más concretamente, la presente invención se refiere al uso de microorganismos de la cepa Bacillus methylotrophicus XT1 para el tratamiento de semillas de las especies Asparagus officinalis, Brassica napus, Glycine max, Solanum lycopersicum, Cucumis sativus, Zea mais Arabidopsis thaliana.
Preferiblemente, la presente invención se refiere al uso de microorganismos de la especie Bacillus methylotrophicus cepa XT1 (número de depósito CECT8661) depositada el 23 de abril de 2014 en la Colección Española de Cultivos Tipo (CECT) por la Universidad de Granada para mejorar la capacidad de germinación y el vigor de la plántula resultante de semillas vegetales. Más concretamente la presente invención se refiere al uso de microorganismos de la especie Bacillus methylotrophicus cepa XT1 (número de depósito CECT8661) para mejorar la capacidad de germinación y el vigor de la plántula resultante de semillas de los géneros vegetales Asparagus, Brassica, Glycine, Solanum, Cucumis, Zea y Arabidopsis. Más concretamente, la presente invención se refiere al uso de microorganismos de la especie Bacillus methylotrophicus cepa XT1 (número de depósito CECT8661) para el tratamiento de semillas de las especies Asparagus officinalis, Brassica napus, Glycine max, Solanum lycopersicum, Cucumis sativus, Zea mais o Arabidopsis thaliana.
La presente invención tiene también por objeto un procedimiento para estimular la germinación de semillas y el vigor de las plántulas resultantes que comprende las etapas de:
a. Obtener una preparación de bacterias según lo descrito anteriormente; y
b. Poner en contacto una preparación de semillas con la preparación de bacterias obtenidas en la etapa a.
c. Sembrar las semillas así tratadas en un sustrato adecuado.
Preferiblemente la presente invención describe un procedimiento para estimular la germinación de semillas y el vigor de las plántulas resultantes que comprende las etapas de:
a. Obtener una preparación de bacterias según lo descrito anteriormente; y
b. Poner en contacto una preparación de semillas con la preparación de bacterias obtenidas en la etapa a en la que la proporción de bacterias respecto a la cantidad de semillas está comprendida entre 1 x 106 UFC (Unidades Formadoras de Colonias) de baterías por gramo de semillas y 1 x 109 UFC de baterías por gramo de semillas.
c. Sembrar las semillas así tratadas en un sustrato adecuado.
La presente invención tiene también por objeto un procedimiento para estimular la germinación de semillas y el vigor de las plántulas resultantes en suelos o sustratos con alta salinidad que comprende las etapas de:
a. Obtener una preparación de bacterias según lo descrito anteriormente; y
b. Poner en contacto una preparación de semillas con la preparación de bacterias obtenidas en la etapa a.
c. Sembrar las semillas así tratadas en un sustrato o suelo adecuado con alta salinidad.
La presente invención tiene también por objeto las semillas obtenidas según los procedimientos de incorporación de bacterias descritas anteriormente. Más concretamente la presente invención incluye las semillas tratadas con bacterias de la especie Bacillus methylotrophicus, en particular incluye las semillas tratadas con microorganismos de la cepa Bacillus methylotrophicus XT1 (número de depósito CECT8661).
Breve descripción de los dibujos
Figura 1. Imagen de microscopio electrónico mostrando las bacterias adheridas a la semilla de colza. Panel superior izquierdo: semillas no tratadas (imagen a 3.000 aumentos); Panel superior derecho: semillas tratadas con la bacteria XT1 (imagen a 3.000 aumentos); Panel Inferior izquierdo: semillas no tratadas (imagen a 10.000 aumentos); Panel inferior derecho: semillas tratadas con la bacteria XT1 (imagen a 10.000 aumentos). En las semillas tratadas se observa la presencia de la bacteria XT1 adherida a la superficie de la semilla.
Figura 2. Porcentaje de germinación de semillas de Arabidopsis thaliana en sustratos con concentraciones crecientes de cloruro sódico. Barras blancas: semillas tratadas con agua sin bacterias (control); barras negras: semillas tratadas la bacteria XT1.
Figura 3. Actividad metabólica de semillas de Arabidopsis thaliana en sustratos con concentraciones crecientes de cloruro sódico. Línea discontinua: semillas tratadas con agua sin bacterias (control); línea continua: semillas tratadas con la bacteria XT1.
Realización preferente de la invención
La presente invención se refiere al tratamiento de semillas con bacterias del género Bacillus. Ejemplo 1. Preparación de la suspensión de bacterias y tratamiento de las semillas.
A partir de una colonia de la bacteria previamente cultivada en placas Petri, se preparó un cultivo en medio líquido (caldo nutritivo) en agitación a 120 rpm durante 48 horas a 28°C. Una vez crecido el cultivo, se centrifugó a 14.000 g por 2 minutos y se descartó el sobrenadante. El precipitado de bacterias se resuspendió en un volumen V2 del volumen inicial de agua destilada estéril. Esta suspensión se centrifugó de nuevo a 14000 g por 2 minutos y se descartó el sobrenadante. Este procedimiento de levado para eliminar los restos de sobrenadante de cultivo se repitió 2 veces más. Tras el último lavado, se resuspendió el pellet bacteriano en agua destilada estéril guardando una proporción de 1/10 del volumen inicial.
A continuación se determinó el número de microorganismos presentes en la suspensión (UFC/mL, Unidades Formadoras de Colonia por mililitro) empleando diluciones seriadas y siembra en agar nutritivo.
Una vez determinada la concentración inicial de microorganismos en las suspensiones, se ajustó con agua destilada estéril a la concentración deseada (entre 108 y 109 UFC/ml según los casos).
Estas suspensiones bacterianas se mezclaron con las semillas utilizando distintas proporciones (entre 104 y 109 UFC/g de semilla según los casos). Para ello las semillas se mezclaron con las suspensiones bacterianas y se mantuvieron a 28-30°C en agitación a 120 rpm durante al menos 1 hora.
Con el fin de determinar el porcentaje de retención de la suspensión de bacterias en las semillas se tomaron tres semillas por cada uno de los tratamientos y se realizó un recuento de los microorganismos presentes en la superficie de las semillas. Para ello se lavan las semillas con solución salina estéril y se determina el número de microorganismos presentes en la solución de lavado empleando diluciones seriadas y siembra en agar nutritivo.
Ejemplo 2. Tratamiento de semillas de espárrago (Asparagus offícinalis).
Las semillas de espárrago se sometieron a un pre-tratamiento para activar la sincronización en la emergencia. En primer lugar se almacenaron a 4°C durante siete días. Posteriormente las semillas se mantuvieron en agua a 35°C durante 12 horas y a continuación se desinfectaron mediante un lavado de 10 minutos en lejía al 30% y cuatro lavados en agua destilada, cada uno de ellos durante 10 minutos.
Se tomaron 53 semillas activadas y esterilizadas y se trataron según lo descrito en el ejemplo 1 y se sembraron posteriormente en turba vegetal. Como control negativo se utilizaron 53 semillas activadas y esterilizadas que se trataron con agua estéril.
Se analizó a los 15 días y a los 30 días el porcentaje de plántulas vivas sobre el total de semillas plantadas (% de germinación) y el índice de vigor (proporción de plántulas vivas sobre el total de semillas plantadas multiplicado por la altura en centímetros de la parte aérea de la plántula).
Los resultados obtenidos se resumen en la Tabla 1:
Los resultados mostraron un claro incremento en el porcentaje de germinación y de vigor de las plántulas resultantes en las semillas tratadas con XT1 frente a las no tratadas tanto a los 15 como a los 30 días post-siembra.
Ejemplo 3. Tratamiento de semillas de colza (Brassica napus).
Se ensayó el tratamiento con bacterias de tres muestras de 2,5 g de semillas de colza esterilizadas y se inocularon con agua (control negativo), con una proporción de 1,25 x 106 UFC/g de semillas y con 1,25 x 107 UFC/g de semillas. La mezcla se mantuvo durante 30 minutos en agitación y posteriormente se sembraron 12 semillas de cada grupo en semilleros de 12 alvéolos con arena/vermiculita estéril.
Se analizó a los 10, 15 y 25 días el porcentaje de plántulas vivas sobre el total de semillas plantadas (% de germinación) y el índice de vigor (proporción de plántulas vivas sobre el total de semillas plantadas multiplicado por la altura en centímetros de la parte aérea de la plántula).
Los resultados obtenidos se resumen en la Tabla 2:
Los resultados mostraron un claro incremento en el porcentaje de germinación y de vigor de las plántulas resultantes en las semillas tratadas con XT1 frente a las no tratadas tanto a los 10, 15 así como a los 25 días post-siembra.
Ejemplo 4. Tratamiento de semillas de soja (Glycine max).
Se ensayó el tratamiento con bacterias de tres muestras de 10 g de semillas de soja y se inocularon con agua (control negativo), con una proporción de 1,25 x 106 UFC/g de semillas y con 1,25 x 107 UFC/g de semillas. La mezcla se mantuvo durante 30 minutos en agitación y posteriormente se sembraron 50 semillas de cada grupo en semilleros con arena/vermiculita estéril.
Tras 4 días en oscuridad se mantuvieron las semillas 3 días adicionales con ciclos de luz/oscuridad (14/10). Pasado ese periodo se analizó el porcentaje de plántulas vivas sobre el total de semillas plantadas (% de germinación) y el índice de vigor (proporción de plántulas vivas sobre el total de semillas plantadas multiplicado por la altura en centímetros de la parte aérea de la plántula).
Los resultados obtenidos se resumen en la Tabla 3:
Los resultados mostraron un claro incremento en el porcentaje de germinación y de vigor de las plántulas resultantes en las semillas tratadas con XT 1 frente a las no tratadas.
Ejemplo 5. Tratamiento de semillas de tomate (Solanum lycopersicum).
Se ensayó el tratamiento con bacterias de 14 de semillas de tomate y se inocularon con agua (control negativo), con una proporción de 1,25 x 106 UFC/g de semillas y con 1,25 x 107 UFC/g de semillas. La mezcla se mantuvo durante 30 minutos en agitación y posteriormente se sembraron 50 semillas de cada grupo en semilleros con arena/vermiculita estéril.
Tras 4 días en oscuridad se mantuvieron las semillas 3 días adicionales con ciclos de luz/oscuridad (14/10). Pasado ese periodo se analizó el porcentaje de plántulas vivas sobre el total de semillas plantadas (% de germinación) y el índice de vigor (proporción de plántulas vivas sobre el total de semillas plantadas multiplicado por la altura en centímetros de la parte aérea de la plántula).
Los resultados obtenidos se resumen en la Tabla 4:
Los resultados mostraron un claro incremento en el porcentaje de germinación y de vigor de las plántulas resultantes en las semillas tratadas con XT1 frente a las no tratadas.
Ejemplo 6. Tratamiento de semillas de pepino (Cucumis sativus).
Se ensayó el tratamiento con bacterias de 14 de semillas de pepino y se inocularon con agua (control negativo), con una proporción de 1,25 x 106 UFC/g de semillas y con 1,25 x 107 UFC/g de semillas. La mezcla se mantuvo durante 30 minutos en agitación y posteriormente se sembraron 50 semillas de cada grupo en semilleros con arena/vermiculita estéril.
Tras 4 días en oscuridad se mantuvieron las semillas 3 días adicionales con ciclos de luz/oscuridad (14/10). Pasado ese periodo se analizó el porcentaje de plántulas vivas sobre el total de semillas plantadas (% de germinación) y el índice de vigor (proporción de plántulas vivas sobre el total de semillas plantadas multiplicado por la altura en centímetros de la parte aérea de la plántula).
Así mismo se determinó el peso húmedo medio de las plántulas a los 17 días post germinación.
Los resultados obtenidos se resumen en la Tabla 5:
Los resultados mostraron un claro incremento en el porcentaje de germinación y de vigor de las plántulas resultantes en las semillas tratadas con XT 1 frente a las no tratadas.
Ejemplo 7. Tratamiento de semillas de maíz (Zea mais).
Se ensayó el tratamiento con bacterias de 10 semillas de maíz que se inocularon con agua (control negativo) o con una proporción de 1,25 x 107 UFC/g de semillas. La mezcla se mantuvo durante 30 minutos en agitación y posteriormente se sembraron las 10 semillas de cada grupo en semilleros con arena/vermiculita estéril.
Tras 30 días se analizó el porcentaje de plántulas vivas sobre el total de semillas plantadas (% de germinación) y el peso seco de la parte aérea y de las raíces.
Los resultados obtenidos se resumen en la Tabla 6:
Los resultados mostraron un claro incremento en el porcentaje de germinación y de vigor de las plántulas resultantes en las semillas tratadas con XT1 frente a las no tratadas.
Ejemplo 8. Tratamiento de semillas de Arabidopsis thaliana.
Semillas de Arabidopsis thaliana fueron esterilizadas, según el protocolo detallado en informes anteriores. Las semillas esterilizadas fueron dividas en dos grupos: control y tratadas con la bacteria XT1. Para este último grupo se trataron con 1,25 x 106 UFC/g de semillas y se mantuvo en agitación a 28°C durante 1 hora. Transcurrido este tiempo las semillas de ambos tratamientos fueron resuspendidas en buffer Hepes 0,1% de agarosa.
De cada uno de los tratamientos se tomaron 50 pl de la suspensión de semillas para inocular cada uno de los pocillos (entre 8 y 12 semillas por pocillo), posteriormente se completó el volumen hasta 100 pl con agua estéril. La placa fue incubada durante 48 h en oscuridad a temperatura ambiente (20°C), y se incubaron otras 24 h en oscuridad. Se determinó el porcentaje de semillas germinadas mediante observación al microscopio.
Los resultados obtenidos se resumen en la Tabla 7:
Los resultados mostraron un claro incremento en el porcentaje de germinación en las semillas tratadas con XT 1 frente a las no tratadas.
Ejemplo 9. Tratamiento de semillas en condiciones de alta salinidad.
Semillas de Arabidopsis thaliana fueron esterilizadas, según el protocolo detallado en lo ejemplos anteriores. Las semillas esterilizadas fueron dividas en dos grupos: control y tratadas con XT1 (1,25 x 106 UFC/g de semillas) que se mantuvieron en agitación a 28°C durante 1 hora. Transcurrido el tiempo establecido las semillas de los dos tratamientos fueron resuspendidas en buffer Hepes 0,1% de agarosa. De cada uno de los tratamientos se tomaron 50 pl de la suspensión de semillas para inocular cada uno de los pocillos placas microtiter de 96 pocillos quedando entre 6 y 12 semillas por pocillo.
Las semillas de ambos grupos fueron sometidas a concentraciones crecientes de NaCI (0, 10, 20, 30, 40, 50, 60, 70, 80 y 90 mM). Para ello se completó el volumen de cada pocillo hasta 100 pl con agua estéril o con la solución de NaCI correspondiente para alcanzar la concentración de sal deseada. Se realizaron dos repeticiones por cada una de las concentraciones de sal indicadas.
La placa fue incubada durante 72 h en oscuridad a 21°C y el porcentaje de germinación se determinó mediante observación con la lupa binocular.
Los resultados obtenidos se representan en la tabla 8 y en la figura 2:
Los resultados mostraron un claro incremento en el porcentaje de germinación en las semillas tratadas con XT1 frente a las no tratadas en todo el rango de concentración de NaCI en el medio de germinación.
Se han descrito en la literatura (por ejemplo Pouvreau et al, Plant Methods, 2013, 9; 32) métodos indirectos para la cuantificación de la actividad metabólica de las semillas basados en la medida espectrofotométrica de la reducción de sales de metil-tetrazolio como el Bromuro de 3-(4,5-dimetiltiazol-2-il)-2,5-difeniltetrazolio (MTT). La actividad metabólica de las células de la semilla incluye la de las deshidrogenasas. La actividad de las deshidrogenasas mitocondriales, en particular la succinato deshidrogenasa, pero también pueden intervenir reductasas citosólicas o de otros compartimentos subcelulares actúan sobre el MTT y las coenzimas reducidas resultantes (NADH y NADPH) convierten el MTT en su derivado formazano. Este derivado de color violeta es insoluble en agua. Para cuantificarlo se disuelve en un disolvente orgánico, como DMSO (dimetilsulfóxido) y se mide absorbancia a 590 nm.
Las semillas de ambos grupos (tratadas con XT1 y control tratadas con agua) fueron sometidas a concentraciones crecientes de NaCI (0, 10, 20, 30, 40, 50, 60, 70, 80 y 90 mM). Para ello se completó el volumen de cada pocillo hasta 100 pl con agua estéril o con la solución de NaCI correspondiente para alcanzar la concentración de sal deseada. Se realizaron dos repeticiones por cada una de las concentraciones de sal indicadas.
La placa fue incubada durante 72 h en oscuridad a 21°C y tras ese periodo se añadieron 10 pl de una solución MTT y fueron incubadas otras 24 h en oscuridad. Finalmente se añadieron 100 pl de buffer de lisis para solubilizar los depósitos de sales producidos por el MTT. Tras otras 24 h en oscuridad se determinó la absorbancia a 590 nm de cada pocillo.
Los resultados representados en la figura 3 muestran un claro incremento en la actividad metabólica de las semillas tratadas con XT1 frente a las no tratadas en todo el rango de concentración de NaCI en el medio de germinación.
Claims (8)
1. Un procedimiento para incrementar la tasa de germinación de las semillas y el vigor de las plántulas resultantes, cultivadas en condiciones de salinidad, mediante la aplicación de microorganismos que pertenecen a la cepa Bacillus methylotrophicus XT1 CECT8661 en la superficie de la semilla.
2. Un procedimiento según la reivindicación 1 en el que la proporción de microorganismos añadidos está en rango entre 104 y 109 UFC/g de semilla.
3. Un procedimiento según la reivindicación 1 en el que la proporción de microorganismos añadidos está en rango de 106 y 108 UFC/g de semilla.
4. Un procedimiento según las reivindicaciones 1 a la 3 en el que las semillas son de plantas monocotiledóneas.
5. Un procedimiento según la reivindicaciones 4, caracterizado por que las semillas pertenecen a los géneros Asparagus, Zea.
6. Un procedimiento según las reivindicaciones 1 a la 3 en el que las semillas son de plantas dicotiledóneas.
7. Un procedimiento según la reivindicaciones 6, caracterizado por que las semillas pertenecen a los géneros Brassica, Solanum, Cucumis, Glycine, Arabidopsis.
8. Semillas vegetales caracterizadas por contener en su superficie microorganismos de la cepa Bacillus methylotrophycus XT1 CECT8661 obtenidas según el procedimiento descrito en la reivindicación 1.
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
BA2A | Patent application published |
Ref document number: 2792323 Country of ref document: ES Kind code of ref document: A1 Effective date: 20201110 |
|
FG2A | Definitive protection |
Ref document number: 2792323 Country of ref document: ES Kind code of ref document: B2 Effective date: 20220119 |
|
FD2A | Announcement of lapse in spain |
Effective date: 20240404 |