Biofertilizante para plantas no leguminosas a base de cepas de rizobia.
La presente invención se encuadra en el campo de la biotecnología y más específicamente dentro de la agrobiotecnología. Específicamente, se refiere a una cepa bacteriana, a una composición que la comprende así como a sus usos como fertilizante en plantas no leguminosas, preferiblemente en solanáceas como pimiento y tomate.
ESTADO DE LA TÉCNICA ANTERIOR
La búsqueda de elementos que ayuden a promover el desarrollo de plantas de forma ecológica se ha convertido en uno de los principales objetivos de la agricultura en la actualidad. La necesidad de reducir el uso de fertilizantes que presenten una gran persistencia en la naturaleza o que puedan contaminar diferentes ambientes a los de aplicación son algunos de los elementos a tener en cuenta a la hora de desarrollar nuevos fertilizantes.
Por todo ello en la actualidad se están tratando de desarrollar biofertilizantes a base de elementos naturales que no presenten estos problemas. Algunos de estos elementos naturales son, por ejemplo, el uso de microorganismos nativos que presenten algún tipo de efecto beneficioso sobre los vegetales a los que se asocian o con los que presentan simbiosis.
Dentro de estos organismos se encuentran por ejemplo diferentes especies de hongos que son capaces de formar micorrizas con los vegetales los cuales presentan un efecto beneficioso sobre la nutrición y por tanto el crecimiento de plantas.
Además de estos hongos también se pueden incluir dentro de los microorganismos con potencial de fertilización diversos grupos bacterianos. Estas bacterias pueden llevar a cabo una promoción directa del crecimiento de las plantas mediada por la movilización de nutrientes, o indirecta a través de la producción de fitohormonas y del control microbiano de patógenos (Lugtenber et al. 2009, Annu. Rev. Microbiol., 63:541-556) . Dentro de estas bacterias los rhizobia son ampliamente conocidos por su capacidad de ejercer un efecto beneficioso en el crecimiento de plantas leguminosas. Este efecto beneficioso se puede dar a través de la simbiosis rhizobia-planta leguminosa donde dicha planta se beneficia del nitrógeno atmosférico fijado por el microorganismo. Debido a estos efectos sobre leguminosas, el género Rhizobium se ha utilizado comúnmente para la formación de simbiosis beneficiosas para especies de plantas leguminosas como por ejemplo la soja (Fouilleux et al. 1996, FEMS Microbiology Ecology, 20 (3) :173-183) , o para promover el crecimiento y desarrollo en lenteja o alubia.
Las plantas no-leguminosas, como por ejemplo las plantas hortícolas, representan un importante porcentaje del total de productos agrícolas producidos a nivel mundial y como consecuencia, una importancia económica de gran peso específico dentro de la circulación de productos agrícolas en el mercado internacional.
Por otra parte, el aumento de la población mundial y sus previsiones de crecimiento en los próximos años constituye un problema de necesaria solución. Para ello son necesarias herramientas sostenibles económica, social y medioambientalmente que faciliten la provisión de productos alimenticios. La búsqueda de biofertilizantes que reduzcan la necesidad del uso de fertilizantes químicos, mitigando el daño ambiental y mejorando el crecimiento y desarrollo vegetal de especies de plantas no-leguminosas, podría contribuir a la solución de al menos parte del problema planteado. Sin embargo, hasta la fecha, la mejora en la producción de las plantas no-leguminosas todavía constituye una necesidad.
DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN
La capacidad de aumentar el desarrollo de vegetales es importante dentro de la industria agrícola ya que de esta forma se puede conseguir bien un buen crecimiento de las plantas en regiones poco adecuadas para su desarrollo,
o bien mejorar el desarrollo en lugares adecuados dando lugar a una mayor productividad por parte de estas plantas con el consiguiente beneficio económico. Si estos beneficios se dan además mediante un biofertilizante, limitando el uso de fertilizantes químicos, se genera además un beneficio medioambiental.
La presente invención refiere a una cepa de rizobia con número de depósito en la Colección Española de Cultivos Tipo 7758, que presenta utilidad para la promoción del crecimiento en plantas no leguminosas, más concretamente en solanáceas, y aun más concretamente en pimiento y tomate, así como a su uso como biofertilizante en dichas plantas. También se refiere a una composición que comprende esta cepa con número de depósito en la Colección Española de Cultivos Tipo 7758 junto con otra con número de depósito en la Colección Española de Cultivos Tipo 7759, y al uso de esta composición como biofertilizante para plantas no leguminosas, más preferiblemente para solanáceas y aun más preferiblemente para pimiento y tomate.
En la presente invención se demuestra como la inoculación con bacterias de la cepa PETP01 (Cepa con número de acceso a la Colección Española de Cultivos Tipo 7758) o con mezcla de bacterias de las cepas PETP01 y TPV08
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(Cepa con número de acceso a la Colección Española de Cultivos Tipo 7759) , provoca un mayor crecimiento en plantas no leguminosas con respecto a plantas sin inocular con bacterias.
Por tanto un primer aspecto de la invención se refiere a una bacteria aislada del género Rhizobium con número de depósito en la Colección Española de Cultivos Tipo (CECT) 7758, de ahora en adelante “bacteria de la invención” o “bacteria PETP01”. Dicha bacteria fue depositada en la CECT el 24 de junio de 2010. Esta bacteria es capaz de crecer in vitro en, por ejemplo, aunque sin limitarnos, el medio de cultivo YMA a 28ºC en condiciones aeróbicas. La clasificación científica de la bacteria con número de depósito CECT 7758 de la presente invención es: Reino: Bacteria / Filo: Proteobacteria / Orden: Rhizobiales / Familia: Rhizobiaceae / Género: Rhizobium.
Se entiende por “medio YMA” o “medio de cultivo YMA” aquel medio compuesto por K2HPO4 a una concentración de 0, 2g/l, MgSO4 a una concentración de 0, 2g/l, NaCl a una concentración de 0, 1g/l, extracto de levadura a una concentración de 2g/l, y agar a una concentración de 20g/l.
Asimismo, la presente invención también se refiere a un microorganismo derivado del microorganismo depositado con número de depósito 7758. El microorganismo derivado puede producirse de forma intencionada, por métodos mutagénicos conocidos en el estado de la técnica como por ejemplo, el crecimiento de dicho microorganismo original en exposición con conocidos agentes capaces de forzar mutagénesis.
La bacteria de la invención presenta la capacidad de producir ácido indolacético, una auxina que promueve el crecimiento de los tejidos meristemáticos en plantas. Este mecanismo de actuación hace que esta cepa presente utilidad como biofertilizante ya que promueve el desarrollo vegetal en mayor medida que si esta cepa no se encontrase presente. Esto se demuestra en los ejemplos de la invención, donde esta cepa aislada de muestras de suelo y posteriormente cultivada provoca un incremento del peso seco tanto de la parte aérea como de la raíz en plantas.
Conviene destacar que algunas bacterias pueden formar nódulos en plantas leguminosas. Dentro de estos nódulos, mediante la enzima nitrogenasa, responsable de la conversión del nitrógeno molecular en amonio, se da lugar a la fijación de nitrógeno en las plantas y por tanto se promueve el crecimiento vegetal. En estos nódulos, por tanto, se da una simbiosis donde la planta leguminosa recibe nitrógeno que puede utilizar para sí misma, mientras que las bacterias utilizan moléculas que les proporciona la planta. Este mecanismo no se da en plantas no leguminosas ya que las plantas no leguminosas no forman nódulos en sus raíces, por lo que no es obvio que estas bacterias de forma general promuevan el crecimiento en plantas no leguminosas. A pesar de que la bacteria con número de depósito CECT 7758 no forma nódulos en no leguminosas puede ser utilizada para fertilizar plantas no leguminosas.
Las bacterias pueden ser utilizadas de forma independiente o bien en unión con otros elementos conocidos por el experto en la materia para, por ejemplo, aunque sin limitarse, hacer más fácil su aplicación, mantener sus características más tiempo, conferir protección frente a condiciones externas, o complementar su actividad. Por todo ello, otro aspecto de la invención se refiere a una composición, de ahora en adelante composición de la invención, que comprende una bacteria aislada del género Rhizobium con el número de depósito CECT 7758.
En los ejemplos de la presente invención también se demuestra que la combinación de la cepa de la invención con otra cepa perteneciente también al género Rhizobium, promueve el crecimiento en plantas no leguminosas aun en mayor medida que mediante el uso de la cepa PETP01 de forma independiente. Al igual que en el caso de la bacteria de la invención esta bacteria del género Rhizobium podría ser útil para la promoción del crecimiento vegetal en plantas no leguminosas. Por todo ello en una realización preferida de la composición de la invención, la composición de la invención además comprende otra bacteria del género Rhizobium.
Dentro de este género existen diferentes especies susceptibles de ser utilizadas en combinación con la cepa de la invención. Sin embargo, debido a la cercanía taxonómica entre la cepa de la invención con la especie Rhizobium leguminosarum, ésta se postula como la más adecuada para llevar a cabo su combinación con la cepa de la invención. Por tanto en una realización más preferida de la composición de la invención, la composición de la invención además comprende otra bacteria del género Rhizobium perteneciente a la especie Rhizobium leguminosarum.
Como se demuestra en los ejemplos, una cepa que resulta útil para su combinación con la cepa de la invención es por ejemplo, aunque sin limitarse la cepa depositada en la Colección Española de Cultivos Tipo con el número de acceso 7759. Esta cepa pertenece a la especie Rhizobium leguminosarum, y es capaz de crecer in vitro en, por ejemplo, aunque sin limitarnos, el medio de cultivo YMA a 28ºC en condiciones aeróbicas. La clasificación científica de la cepa CECT 7759 de la presente invención es: Reino: Bacteria / Filo: Proteobacteria / Orden: Rhizobiales / Familia: Rhizobiaceae / Género: Rhizobium / Especie: Rhizobium leguminosarum. Esta cepa TPV08 presenta la capacidad de producir ácido indolacético de igual forma que la cepa PETP01, pero además presenta la capacidad de producir sideróforos. En los ejemplos de la presente invención se demuestra que la composición que comprende la cepa de la invención junto con la cepa de número de depósito CECT 7759 promueven el crecimiento en plantas no leguminosas como son por ejemplo dos plantas incluidas dentro de la familia de las solanáceas como el pimiento y el tomate. Por tanto en una realización particular de la composición de la invención, la composición de la invención ES 2 402 039 Al
además comprende otra bacteria de la especie Rhizobium leguminosarum donde la bacteria de la especie Rhizobium leguminosarum es la bacteria depositada en la Colección Española de Cultivos Tipo con el número de depósito 7759.
La composición de la invención puede adicionalmente incluir una semilla de una planta no leguminosa. De esta forma la semilla se encuentra en contacto con la bacteria de la invención o con la bacteria de la invención y otra bacteria del género Rhizobium, preferiblemente de la especie Rhizobium leguminosarum y más preferiblemente la cepa CECT 7759, lo que permite un mejor crecimiento y/o desarrollo de la semilla y de la planta derivada de ella, y finalmente la obtención de una planta con unas características óptimas. Por todo ello, otro aspecto de la invención se refiere a una composición que comprende la bacteria de la invención y además una semilla de una planta no leguminosa, preferiblemente de la familia Solanaceae, más preferiblemente del género Solanum o Capsicum y aun más preferiblemente de la especie Solanum lycopersicum o de la especie Capsisum annuum. Una realización preferida de este aspecto de la invención se refiere a una composición que comprende la cepa de la invención, otra bacteria del género Rhizobium, preferiblemente de la especie Rhizobium leguminosarum y más preferiblemente la cepa CECT 7759 y además una semilla de una planta no leguminosa, preferiblemente de la familia Solanaceae, más preferiblemente del género Solanum o Capsicum y más preferiblemente de la especie Solanum lycopersicum o de la especie Capsicum annuum.
Otro aspecto de la invención se refiere al uso de una bacteria aislada del género Rhizobium con el número de depósito CECT 7758 o la composición de la invención como fertilizante para plantas no leguminosas. Una realización preferida de este aspecto de la invención se refiere al uso de una bacteria aislada del género Rhizobium con el número de depósito CECT 7758 o la composición de la invención como fertilizante para plantas no leguminosas, donde la planta no leguminosa se selecciona de la familia Solanaceae. Una realización más preferida se refiere al uso de una bacteria aislada del género Rhizobium con el número de depósito CECT 7758 o la composición de la invención como fertilizante para plantas no leguminosas donde la planta no leguminosa se selecciona de entre los géneros Solanum y Capsicum. Una realización aun más preferida se refiere al uso de una bacteria aislada del género Rhizobium con el número de depósito CECT 7758 o la composición de la invención como fertilizante para plantas no leguminosas donde la planta no leguminosas se clasifica en la especie Solanum lycopersicum o en la especie Capsicum annuum.
Se entiende por “no leguminosas” en la presente invención a todas aquellas plantas que no pertenecen a la familia Fabaceae o Leguminosae dentro del orden de las Fabales.
Dentro de las plantas no leguminosas, una de las que presentan mayor interés agronómico es la familia de las solanáceas, dentro de las cuales se encuentran especies como el tomate y el pimiento.
El término “solanácea” en la presente invención hace referencia a cualquier vegetal incluido dentro de la familia Solanaceae, dentro del orden Solanales.
El término “género” se refiere a la categoría de la clasificación biológica (categoría taxonómica) que se ubica entre la familia y la especie y que comprende una o más especies morfológicamente similares relacionadas filogenéticamente.
Dentro del género Capsicum la especie se puede seleccionar de la lista que comprende, aunque sin limitarse, C. angulosum, C. annuum, C. pendulum, C. minimum, C. baccatum, C. abbreviatum, C. anomalum, C. breviflorum, C. buforum, C. brasilianum, C. campylopodium, C. cardenasii, C. chacoense, C. chinense, C. chlorocladium, C. ciliatum,
C. coccineum, C. cordiforme, C. cornutum, C. dimorphum, C. dusenii, C. exile, C. eximium, C. fasciculatum, C. fastigiatum, C. frutescens, C. flexuosum, C. galapagoensis, C. geminifolum, C. hookerianum, C. lanceolatum, C. leptopodum, C. luteum, C. microcarpum, C. minutiflorum, C. mirabile, C. parvifolium, C. praetermissum, C. pubescens, C. schottianum, C. scolnikianum, C. stramonifolium, C. tetragonum, C. tovarii, C. villosum o C. violaceum.
Dentro del género Solanum la especie se puede seleccionar de la lista que comprende, aunque sin limitarse, S. Lycopersicum, S. absconditum, S. abutiloides, S. acanthodapis, S. acaule, S. accrescens, S. acerifolium, S. achacachense, S. acroglossum, S. acroscopicum, S. aculeastrum, S. aculeatissimum, S. acutilobum, S. adhaerens,
S. adscendens, S. aethiopicum, S. aggregatum, S. agrarium, S. agrimonifolium, S. alandiae, S. albicans, S. albidum,
S. albornozii, S. aligerum, S. allophyllum, S. amblymerum, S. ambosinum, S. americanum, S. amotapense, S. amygdalifolium, S. anamatophilum, S. anceps, S. andreanum, S. anguivi, S. angustialatum, S. angustifolium, S. anomalum, S. anomalum/distichum, S. aphyodendron, S. appendiculatum, S. arachnidanthum, S. arboreum, S. argentinum, S. argopetalum, S. arnezii, S. arundo, S. asperolanatum, S. asperum, S. asterophorum, S. asteropilodes, S. asymmetriphyllum, S. atropurpureum, S. aturense, S. augustii, S. aviculare, S. avilesii, S. bahamense, S. basendopogon, S. beaugleholei, S. berthaultii, S. betaceum, S. bicorne, S. bolivianum, S. boliviense,
S. bonariense, S. brevicaule, S. brevifolium, S. brownii, S. buddleifolium, S. buesii, S. bukasovii, S. bulbocastanum,
S. bumeliifolium, S. cacosmum, S. caesium, S. cajamarquense, S. cajanumense, S. calidum, S. calileguae, S. campanulatum, S. campechiense, S. campylacanthum, S. candidum, S. candolleanum, S. canense, S. cántense, S. cápense, S. capsicastrum, S. capsicibaccatum, S. capsiciforme, S. capsicoides, S. cardiophyllum, S. carduiforme, S.
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caricifolium, S. caripense, S. carolinense, S. cataphractum, S. catilliflorum, S. centrale, S. cf. centrale AMH 1, S. cerasiferum, S. cernuum, S. chacoense, S. chamaepolybotr y on, S. chancayense, S. chenopodinum, S. chenopodioides, S. chilliasense, S. chippendalei, S. chiquidenum, S. chomatophilum, S. chr y sotrichum, S. cinereum,
S. circaeifolium, S. circinatum, S. citrullifolium, S. clandestinum, S. clarkiae, S. clarum, S. cleistogamum, S. coactiliferum, S. coagulans, S. cochoae, S. colombianum, S. comarapanum, S. commersonii, S. comptum, S. conditum, S. confusum, S. conicum, S. contumazaense, S. cookii, S. cordovense, S. coriaceum, S. corifolium, S. cor y mbiflorum, S. crinitipes, S. crinitum, S. crispum, S. crotonoides, S. cumingii, S. cunninghamii, S. curvicuspe, S. cyaneopurpureum, S. cylindricum, S. dasyphyllum, S. davisense, S. decompositiflorum, S. delagoense, S. delitescens, S. demissum, S. densevestitum, S. dianthophorum, S. dimorphispinum, S. dioicum, S. diphyllum, S. diploconos, S. discolor, S. dissectum, S. ditrichum, S. diversiflorum, S. diversifolium, S. doddsii, S. dolichocremastrum, S. donianum, S. dr y mophilum, S. dulcamara, S. echinatum, S. aff. echinatum Bohs 2727, S. ehrenbergii, S. elachophyllum, S. elaeagnifolium, S. ellipticum, S. endopogon, S. ensifolium, S. eremophilum, S. erianthum, S. erianthum/lanceolatum, S. esuriale, S. etuberosum, S. evolvulifolium, S. exiguum, S. fallax, S. felinum,
S. fernandezianum, S. ferocissimum, S. fiebrigii, S. filiforme, S. flahaultii, S. fraxinifolium, S. fructo-tecto, S. furfuraceum, S. fusiforme, S. gabrielae, S. galapagense, S. gandarillasii, S. garcia-barrigae, S. gardneri, S. giganteum, S. glabratum, S. glaucophyllum, S. glutinosum, S. goetzei, S. gourlayi, S. grayi, S. guerreroense, S. guzmanguense, S. gympiense, S. hapalum, S. hasslerianum, S. havanense, S. hayesii, S. heinianum, S. heiseri, S. herculeum, S. heterodoxum, S. heteropodium, S. hexandrum, S. hibernum, S. hieronymi, S. hindsianum, S. hirsutissimum, S. hirtum, S. hispidum, S. hjertingii, S. hoehnei, S. hoplopetalum, S. horridum, S. hougasii, S. huancabambense, S. huarochiriense, S. humboldti, S. humectophilum, S. humile, S. hybrid cultivar, S. hypacrarthrum, S. hyporhodium, S. hystrix, S. immite, S. inaequilaterum, S. incamayoense, S. incanum, S. incarceratum, S. incompletum, S. incurvum, S. inelegans, S. infundibuliforme, S. ingifolium, S. innoxium, S. iopetalum, S. ipomoeoides, S. jabrense, S. jalcae, S. jamaicense, S. jamesii, S. johnsonianum, S. johnstonii, S. jucundum, S. juvenale, S. kurtzianum, S. kurzii, S. kwebense, S. laciniatum, S. lamprocarpum, S. lanceifolium, S. lanceolatum, S. lasiocarpum, S. lasiocarpum/violaceum, S. lasiophyllum, S. latens, S. latiflorum, S. laxissimum, S. laxum, S. leopoldense, S. lepidotum, S. leptophyes, S. lesteri, S. leucopogon, S. lichtensteinii, S. lidii, S. lignicaule, S. limbaniense, S. limitare, S. linearifolium, S. linnaeanum, S. lobbianum, S. longiconicum, S. lucani, S. lumholtzianum,
S. luteoalbum, S. lycocarpum, S. lycopersicoides, S. lyratum, S. lythrocarpum, S. macoorai, S. macrocarpon, S. maglia, S. mahoriense, S. mammosum, S. manaense, S. mapiriense, S. marginatum, S. marinasense, S. maternum,
S. mauritianum, S. medians, S. megalonyx, S. megistacrolobum, S. melanospermum, S. melissarum, S. melongena,
S. microdontum, S. microphyllum, S. minutifoliolum, S. mitchellianum, S. mite, S. mitlense, S. mitlense/lanceolatum,
S. mochiquense, S. monachophyllum, S. montanum, S. morellifolium, S. morelliforme, S. mortonii, S. moscopanum,
S. moxosense, S. multifidum, S. multiinterruptum, S. multispinum, S. multivenosum, S. muricatum, S. myoxotrichum,
S. myriacanthum, S. nemophilum, S. nemorense, S. neoanglicum, S. neorossii, S. nigriviolaceum, S. nigrum, S. nitidum, S. nobile, S. nodiflorum, S. nubicola, S. nummularium, S. obliquum, S. occultum, S. ochranthum, S. ochrophyllum, S. oedipus, S. okadae, S. oldfieldii, S. oligacanthum, S. olmosense, S. opacum, S. oplocense, S. orbiculatum, S. orocense, S. orophilum, S. otites, S. ovigerum, S. oxycarpum, S. oxyphyllum, S. palinacanthum, S. palitans, S. paludosum, S. palustre, S. pampasense, S. pancheri, S. panduriforme, S. paniculatum, S. papaverifolium, S. paraibanum, S. parvifolium, S. pascoense, S. paucijugum, S. paucissectum, S. pectinatum, S. pedemontanum, S. peloquinianum, S. pendulum, S. perlongistylum, S. petraeum, S. petrophilum, S. phaseoloides, S. phlomoides, S. phureja, S. physalifolium, S. pillahuatense, S. pinetorum, S. pinnatisectum, S. piurae, S. platense, S. pluviale, S. poinsettiifolium, S. polyacanthon, S. polyadenium, S. polygamum, S. polytrichum, S. prinophyllum, S. proteanthum, S. pseudocapsicum, S. pseudolulo, S. ptychanthum, S. pubigerum, S. pugiunculiferum, S. pungetium,
S. pusillum, S. pyracanthum, S. quadrangulare, S. quadriloculatum, S. quitoense, S. racemosum, S. raphanifolium, S. reflexiflorum, S. refractum, S. renschii, S. repandum, S. reptans, S. retroflexum, S. rhytidoandrum, S. richardii, S. rigescens, S. rigescentoides, S. riojense, S. rixosum, S. robustum, S. roseum, S. rostratum, S. rothii, S. rovirosanum,
S. rudepannum, S. rugosum, S. rupincola, S. sanctae-rosae, S. sandwicense, S. santolallae, S. savanillense, S. scabrifolium, S. scabrum, S. schenckii, S. schimperianum, S. schlechtendalianum, S. schomburgkii, S. sciadostylis,
S. seaforthianum, S. sejunctum, S. semiarmatum, S. sendtnerianum, S. serpens, S. sessiliflorum, S. sessilistellatum,
S. shirleyanum, S. sibundoyense, S. simile, S. simplicissimum, S. sisymbriifolium, S. sogarandinum, S. solisii, S. sparsipilum, S. spegazzinii, S. stagnale, S. stellativelutinum, S. stelligerum, S. stenandrum, S. stenophyllidium, S. stenopterum, S. stenotomum, S. stoloniferum, S. stramoniifolium, S. stuckertii, S. stupefactum, S. sturtianum, S. suaveolens, S. subinerme, S. subpanduratum, S. sucrense, S. sucubunense, S. supinum, S. symonii, S. tabanoense,
S. taeniotrichum, S. talarense, S. tampicense, S. tarijense, S. tarnii, S. tegore, S. tenuipes, S. tenuisetosum, S. tenuispinum, S. tequilense, S. terminale, S. ternatum, S. tetramerum, S. tetrathecum, S. thelopodium, S. thomasiifolium, S. thruppii, S. tobagense, S. toliaraea, S. tomentosum, S. torvum, S. trachycarpum, S. tribulosum, S. tridynamum, S. trifidum, S. triflorum, S. trilobatum, S. trinitense, S. tripartitum, S. trisectum, S. trizygum, S. tuberosum, S. tudununggae, S. tundalomense, S. tuquerrense, S. turneroides, S. ugentii, S. uleanum, S. unilobum,
S. uporo, S. ursinum, S. urticans, S. urubambae, S. vaccinioides, S. vaillantii, S. vansittartense, S. aff. vansittartense Fr y xell 3421, S. venturii, S. vernei, S. verrucosum, S. vescum, S. vespertilio, S. vestissimum, S. viarum, S. vicinum,
S. villosum, S. violaceimarmoratum, S. violaceum, S. virginianum, S. viridifolium, S. wallacei, S. wendlandii, S. whalenii, S. woodsonii, S. wrightii, Solanum x ajanhuiri, Solanum x blanco-galdosii, Solanum x curtilobum, Solanum x edinense, Solanum x juzepczukii, Solanum x sambucinum, Solanum yungasense, Solanum sp. 'hannemanii', Solanum sp. ABPT, Solanum sp. AM-3778-16, Solanum sp. ASP007, Solanum sp. Cy002, Solanum sp. Elder 46, Solanum sp. EP1881072, Solanum sp. Goldblatt 12426, Solanum sp. Martine 805, Solanum sp. S039/S20, Solanum sp. SH-2010, Solanum sp. StS-2010ª y Solanum sp. StS-2010b.
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Se entiende por “especie” en la presente invención a una clasificación taxonómica inferior al concepto de género. Más concretamente se refiere a cada uno de los subgrupos en los que se dividen los géneros. Por “categoría taxonómica” se entiende el nivel de jerarquía utilizado para la clasificación de los organismos.
La bacteria o la composición de la invención pueden encontrarse en cualquier forma de presentación adecuada para su administración o aplicación, en función de las necesidades y los componentes. De esta forma puede encontrarse por ejemplo, aunque sin limitarse, en forma sólida o líquida. Las formas de presentación líquidas son adecuadas para su pulverización sobre el suelo, la planta o el material vegetal, o bien para crear una solución en la que se sumergen las plantas o el material vegetal. Alternativamente las composiciones se pueden encontrar en forma solida mediante la liofilización y posterior peletización de las mismas, las cuales pueden ser aplicadas directamente al suelo o resuspendidas en soluciones preferentemente acuosas.
Cabe destacar con respecto a las bacterias utilizadas en la invención, que resulta interesante que las bacterias se encuentren en fase exponencial de crecimiento ya que de esta forma se encuentran en una mejor disposición metabólica para su desarrollo y por tanto para promover los efectos beneficiosos dentro de las plantas. Además, a concentraciones muy altas de las cepas, se puede promover (aunque no necesariamente) , el desencadenamiento de una respuesta defensiva por parte de la planta que podría contrarrestar el efecto beneficioso de los microorganismos. Por ello, de forma preferible la densidad óptica de la suspensión que comprenda la cepa de la invención puede ser de entre 0, 2 y 0, 9 (entre 1x108 UFC/ml y 3, 8x108 UFC/ml) . De forma más preferible esta densidad óptica puede ser de entre 0, 4 y 0, 8 (entre 1, 8x108 UFC/ml y 3, 6x108 UFC/ml) . De forma aun más preferible esta densidad óptica puede ser de entre 0, 5 y 0, 7 (entre 2x108 UFC/ml y 3x108 UFC/ml) . Esto mismo es aplicable a la composición que comprenda la mezcla de cepas, de forma que la suspensión que comprenda la combinación de cepas puede tener de forma preferible una densidad óptica de entre 0, 2 y 0, 9 (entre 1x108 UFC/ml y 3, 8x108 UFC/ml) . De forma más preferible esta densidad óptica puede ser de entre 0, 4 y 0, 8 (entre 1, 8x108 UFC/ml y 3, 6x108 UFC/ml) . De forma aún más preferible esta densidad óptica puede ser de entre 0, 5 y 0, 7 (entre 2x108 UFC/ml y 3x108 UFC/ml) .
En la presente invención se determina la capacidad biofertilizante analizando la diferencia en el peso seco de las plantas tratadas con respecto a las plantas control, suponiendo un mayor peso seco un mayor desarrollo como resultado de un mayor número de estructuras o un mayor desarrollo de las mismas. Otros métodos conocidos en el estado de la técnica podrían ser utilizados para determinar la capacidad fertilizante como por ejemplo, la determinación de la biomasa o la medición de la altura de las plantas respecto a los controles.
El término “fertilizante” en la presente invención se refiere a cualquier sustancia o mezcla de sustancias químicas y/o biológicas, de origen natural o sintético, utilizada para proporcionar un mayor crecimiento a una planta con respecto al crecimiento y/o desarrollo que obtendría la planta sin la aplicación de estas sustancias.
El término “biofertilizante” tal y como se utiliza en la presente invención se refiere a sustancias o mezclas de las mismas producidas por organismos o a los mismos organismos los cuales, aplicados bien sobre las plantas directamente o bien sobre el suelo sobre el que estas plantas se encuentran, promocionan su crecimiento y/o desarrollo. Los biofertilizantes también pueden ser aplicados sobre la semilla o el suelo en el que se encuentran permitiendo un mejor crecimiento y/o desarrollo de la planta.
El término “inocular” tal como se emplea en la presente invención se refiere a poner en contacto la cepa o la composición de la invención con una planta mediante cualquier técnica conocida en el estado de la técnica, como por ejemplo, pero sin limitarse, a través de una solución en hidroponía, a través de una solución aplicada al suelo, por medio de la aplicación de la bacteria o composición por pulverización, rociado, revestimiento, fumigación o impregnación de cualquier parte aérea de la planta o de la semilla, mediante la introducción de la bacteria o composición en el agua de riego, mediante la germinación de semillas de la planta en presencia de dicho microorganismo o composición, mediante cultivo de material vegetal in vitro en contacto con el microorganismo o composición de la invención, o mediante la inmersión de la raíz de la planta en una solución que comprenda la cepa o la composición de la invención.
Otro aspecto de la invención se refiere a un método para mejorar el crecimiento de una planta respecto a un control que comprende:
a. Poner en contacto una semilla de planta no leguminosa o una planta no leguminosa con la bacteria o la composición de la invención, y
b. desarrollar la semilla o la planta del paso (a) .
En una realización preferida de este aspecto de la invención la planta no leguminosa se clasifica en la familia Solanaceae. En una realización más preferida la planta no leguminosa se clasifica en el género Solanum o Capsicum. En una realización aun mas preferida la planta no leguminosa se clasifica en la especie Solanum lycopersicum o en la especie Capsisum annuum.
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A lo largo de la descripción y las reivindicaciones la palabra "comprende" y sus variantes no pretenden excluir otras características técnicas, aditivos, componentes o pasos. Para los expertos en la materia, otros objetos, ventajas y características de la invención se desprenderán en parte de la descripción y en parte de la práctica de la invención. Las siguientes figuras y ejemplos se proporcionan a modo de ilustración, y no se pretende que sean limitativos de la presente invención.
DESCRIPCIÓN DE LAS FIGURAS
Con la intención de complementar la descripción que se ha llevado a cabo, así como de ayudar a un mejor entendimiento de las características de la invención, de acuerdo con algunos ejemplos realizados, se muestran aquí, con carácter ilustrativo y no limitante, las siguientes figuras:
Figura 1. Plantas de pimiento inoculadas con las cepas PETP01 (A) , control sin inocular (B) , control inoculado con la mezcla de cepas PETP01 y TPV08 en la proporción 1:1 (C) , inoculadas con la cepa TPV08 (D) .
Figura 2. Plantas de tomate inoculadas con las cepas PETP01 (A) , control sin inocular (B) , control inoculado con la mezcla de cepas PETP01 y TPV08 en la proporción 1:1 (C) , inoculadas con la cepa TPV08 (D) .
EJEMPLOS
Los siguientes ejemplos específicos que se proporcionan en este documento de patente sirven para ilustrar la naturaleza de la presente invención. Estos ejemplos se incluyen solamente con fines ilustrativos y no han de ser interpretados como limitaciones a la invención que aquí se reivindica. Por tanto, los ejemplos descritos más adelante ilustran la invención sin limitar el campo de aplicación de la misma.
EJEMPLO 1. AISLAMIENTO Y CULTIVO DE LAS CEPAS PETP01 Y TPV08.
Aislamiento Las cepas se aislaron a partir de nódulos efectivos de trébol en el caso de la cepa PETP01 y de alubia en el caso de la cepa TPV08. Los nódulos se esterilizaron con una solución de cloruro de mercurio al 2, 5% durante 1-2 minutos, se lavaron abundantemente con agua estéril y se machacaron con una varilla de vidrio estéril sobre placas conteniendo YMA como medio de cultivo que se incubaron durante 7 días a 28ºC.
Cultivo Para la obtención de las cepas se utiliza un medio de cultivo el cual incluye manitol como fuente de carbono a una concentración de 7g/l, extracto de levadura a una concentración de 2g/l como fuente de nitrógeno. Este medio se puede utilizar tanto en forma sólida (para lo cual se ha de añadir agar a una concentración 20g/l) o en forma líquida. Esta última forma resulta más adecuada por las ventajas tecnológicas que presenta.
Cada una de las cepas aisladas se cultiva de forma independiente durante entre 5 y 7 días a una temperatura de entre 25 y 28ºC. En ese momento la densidad óptica (D.O.) de los cultivos se ajusta a entre 0, 4 y 0, 8 de D.O. (entre 1, 8x108 UFC/ml y 3, 6x108 UFC/ml) con agua estéril en caso de que se utilice medio líquido o directamente se hacen las suspensiones en agua estéril en caso de que se utilice medio sólido, que serán utilizada para inocular las plantas. En el caso de la mezcla de las cepas, los cultivos de cada una de las cepas se mezclan en una concentración 1:1 obteniendo una mezcla con una densidad óptica de entre 0, 4 y 0, 8 de D.O. (entre 1, 8x108 UFC/ml y 3, 6x108 UFC/ml) .
Estas suspensiones se pueden utilizar tanto directamente para irrigar semillas y raíces de las plantas, o bien liofilizar y pelletizar para pildorar las semillas o para resuspender en agua y envolver las semillas en el momento de la siembra. Tanto las suspensiones como las partículas liofilizadas y resuspendidas también pueden ser utilizadas para inyectarlas en turba con la que se envolverían las semillas antes de la siembra.
EJEMPLO 2. UTILIDAD COMO BIOFERTILIZANTE DE LAS CEPAS PETP01, TPV08 O UNA COMBINACIÓN DE AMBAS.
La utilidad de las cepas PETP01 y TPV08 como biofertilizante fue validada mediante la inoculación de semillas de tomate (Solanum lycopersicum) . Posteriormente se lleva a cabo la determinación de la promoción del crecimiento “in vivo” en ensayos de fitotrón. Para llevar a cabo la inoculación, las semillas se depositaron en turba contenida en recipientes de 4-5 cm de diámetro a razón de una semilla por alveolo. A continuación cada una de las semillas se irriga con suspensiones preparadas según se ha especificado previamente que comprenden la cepa PETP01 y/o la cepa TPV08 a una D.O. de entre 0, 4 y 0, 8 (concentración de entre 1, 8x108 UFC/ml y 3, 6x108 UFC/ml) . Como control se utilizan plantas sin inocular con ninguna de las cepas. Posteriormente a la irrigación las semillas se taparon con vermiculita y se colocan en un fitotrón regulado de forma que en cada ciclo de 24 horas proporciona 16 horas de luz y 8 horas de oscuridad a una temperatura de 24ºC y con una humedad del 60%.
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Al cabo de 5 semanas se recogen las plantas, se secan y se pesan la raíz y la parte aérea. Los resultados se observan en la tabla 1 y en la figura 2.
Tabla 1. Resultados de la inoculación de plantas de tomate.
Tratamiento Peso seco parte aérea (g) Peso seco raíz (g)
Tomate
Control sin inocular 0, 29a 0, 09a
Inoculado con TPV08 0, 48b 0, 15c
Inoculado con PETP01 0, 41b 0, 10b
Los valores seguidos por diferentes letras son significativamente diferentes del resto a P=0, 05 de acuerdo con Fisher’s Protected LSD (Least Significant Differences) .
EJEMPLO 3. UTILIDAD COMO BIOFERTILIZANTE DE UNA COMPOSICIÓN QUE COMPRENDE LAS CEPAS PETP01 Y TPV08.
Para llevar a cabo la validación de la utilidad de la composición que comprende las cepas PETP01 y TPV08 se lleva a cabo un experimento con la combinación de las cepas de forma similar a lo descrito en el ejemplo 2 con cada una de las cepas. La utilidad de la composición como biofertilizante se demuestra en los resultados de la tabla 2 y figuras 1 y 2.
Tabla 2. Resultados de la inoculación de plantas de tomate y pimiento
Tratamiento Peso seco parte aérea (g) Peso seco raíz (g)
Tomate
Control sin inocular 0, 29a 0, 09a
Inoculado con la composición que comprende PETP01 y TPV08 0, 64b 0, 17b
Pimiento
Control sin inocular 0, 25a 0, 07a
Inoculado con la composición que comprende PETP01 y TPV08 0, 38b 0, 14b
Los valores seguidos por diferentes letras son significativamente diferentes del resto a P=0, 05 de acuerdo con Fisher’s Protected LSD (Least Significant Differences)
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