Efecto de la pendimentalina sobre el crecimiento celular de rizobacterias Promotoras de Crecimiento Vegetal (PGPR)
Resumen
La pendimentalina es un herbicida usado en cultivos de ciclo corto. Su uso indiscrimado reduce la población benéfica de microorganismos en los sistemas productivos. El objetivo del trabajo fue evaluar el efecto de la pendimentalina sobre el crecimiento celular de rizobacterias. La investigación se realizó en el Laboratorio de Microbiología y Biología Molecular de la Universidad Técnica Estatal de Quevedo, donde se realizaron los siguientes experimentos con contaminación de pendimentalina: 1) Adaptabilidad de las rizobacterias en condiciones in vitro; 2) Niveles de tolerancia de las rizobacterias bajo diferentes condiciones abióticas in vitro; 3) Reducción de estrés por rizobacterias en suelos. Las rizobacterias presentan una mayor adaptabilidad a las 72 h con absorbancia de 2,38 y 2,51 en las cepas (CHA0, BA4-19, B03-4, PM3-14 y R4), además durante este tiempo establecen un pH neutro, a pesar de las condiciones ácidas y alcalinas. La cepa CHA0 presentó mayor número de células bajo pH neutro (1,09E+09 UFC/mL). Las cepas BA4-19 y PM3-14 demuestra una leve mejoría en los aspectos morfológicos. Las rizobacterias tienen una adaptabilidad a nivel in vitro, pero su uso disminuye levemente la toxicidad del herbicida en procesos de germinación y crecimiento de arroz.
Referencias
Appleby, A. P., & Valverde, B. E. (1989). Behavior of dinitroaniline herbicides in plants. Weed Technology, 3(1), 198-206.
Avarseji, Z., Talie, F., Gholama Alipour Alamdari, E., & Hoseini Tilan, M. S. (2021). Investigation of the biodegradability of pendimethalin by Bacillus subtilis, Pseudomonas fluorescens, and Escherichia coli. Advances in Environmental Technology, 7(4), 221-229. https://doi.org/10.22104/AET,2021.5115.1399
Baxter, J., & Cummings, S. P. (2008). The degradation of the herbicide bromoxynil and its impact on bacterial diversity in a top soil. Journal of applied microbiology, 104(6), 1605-1616. https://doi.org/10.1111/j.1365-2672.2007.03709.x
Doolotkeldieva, T., Konurbaeva, M., & Bobusheva, S. (2018). Microbial communities in pesticide-contaminated soils in Kyrgyzstan and bioremediation possibilities. Environmental Science and Pollution Research, 25(32), 31848-31862. https://doi.org/10.1007/s11356-017-0048-5
Guerrero Ramírez, J. R., Ibarra Muñoz, L. A., Balagurusamy, N., Frías Ramírez, J. E., Alfaro Hernández, L., & Carrillo Campos, J. (2023). Microbiology and Biochemistry of Pesticides Biodegradation. International Journal of Molecular Sciences, 24(21), 15969. https://doi.org/10.3390/ijms242115969
Han, Y., Tang, Z., Bao, H., Wu, D., Deng, X., Guo, G., & Dai, B. (2019). Degradation of pendimethalin by the yeast YC2 and determination of its two main metabolites. RSC advances, 9(1), 491-497. https://doi.org/10.1039/c8ra07872f
Hkudaygulov, G., Chetverikova, D., Bakaeva, M., Kenjieva, A., & Chetverikov, S. (2022). Plant growth promoting Rhizobacteria strain role in protecting crops sensitive to sulfonylurea herbicides from stress. Journal of Crop Protection, 11(4), 525-534.
Ibrahim, N. E., Sevakumaran, V., & Ariffin, F. (2023). Preliminary study on glyphosate-degrading bacteria isolated from agricultural soil. Environmental Advances, 12, 100368. https://doi.org/10.1016/j.envadv.2023.100368
Juraeva, R. N., Zaynitdinova, L. I., Tashpulatov, J. J., Turaeva, N. A., & Lazutin, N. A. (2023). Influence of the herbicide pendimethalin on the population of microorganisms and the biological activity of soils. Science and innovation, 2(Special Issue 8), 1053-1058.
Kulshrestha, G., Singh, S. B., Lal, S. P., & Yaduraju, N. T. (2000). Effect of long‐term field application of pendimethalin: enhanced degradation in soil. Pest Management Science, 56(2), 202-206.
Le Du-Carrée, J., Cabon, J., Morin, T., & Danion, M. (2021). Immunological and metabolic effects of acute sublethal exposure to glyphosate or glyphosate-based herbicides on juvenile rainbow trout, Oncorhynchus mykiss. Science of The Total Environment, 784, 147162. https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2021.147162
Lei, Q., Zhong, J., Chen, S. F., Wu, S., Huang, Y., Guo, P., & Chen, S. (2023). Microbial degradation as a powerful weapon in the removal of sulfonylurea herbicides. Environmental Research, 235, 116570. https://doi.org/10.1016/j.envres.2023.116570
Li, J., Zhang, W., Lin, Z., Huang, Y., Bhatt, P., & Chen, S. (2021). Emerging strategies for the bioremediation of the phenylurea herbicide diuron. Frontiers in Microbiology, 12, 686509. https://doi.org/10.3389/fmicb.2021.686509
Malviya, B. J., Jadeja, V. J., Sherathiya, H. M., Parakhia, M. V., Tomar, R. S., Vaja, M. B., & Sherathia, D. N. (2015). Bioremediation of glyphosate by bacteria isolated from glyphosate contaminated soil. J. Pure. Appl. Microbiol. 9(4), 3315-3320.
Navarro, J. R. (1991). Efecto de la solarización del suelo sobre la población de malezas y del hongo Rhizoctonia solani durante la estación lluviosa en Alajuela, Costa Rica. Agronomía Costarricense, 15.
Neamat‐Allah, A. N., Mahsoub, Y. H., & Mahmoud, E. A. (2021). The potential benefits of dietary β‐glucan against growth retardation, immunosuppression, oxidative stress and expression of related genes and susceptibility to Aeromonas hydrophila challenge in Oreochromis niloticus induced by herbicide pendimethalin. Aquaculture Research, 52(2), 518-528. https://doi.org/10.1111/are.14910
Oleńska, E., Małek, W., Wójcik, M., Swiecicka, I., Thijs, S., & Vangronsveld, J. (2020). Características beneficiosas de las rizobacterias promotoras del crecimiento de las plantas para mejorar el crecimiento y la salud de las plantas en condiciones difíciles: una revisión metódica. Ciencia del Medio Ambiente Total, 743, 140682.
Onwuchekwa-Henry, C. B., Van Ogtrop, F., Roche, R., & Tan, D. K. (2023). Evaluation of pre-emergence herbicides for weed management and rice yield in direct-seeded rice in Cambodian lowland ecosystems. Farming System, 1(2). https://doi.org/10.1016/j.farsys.2023.100018
Qiao, L., Yuan, N., Han, G., Cheng, B., Zhang, D., Song, J., & Mu, Y. (2021). Determination of pendimethalin dynamic residual distribution in crucian carp tissues and associated risk assessment. International Journal of Analytical Chemistry, 2021. https://doi.org/10.1155/2021/9984230
Saengsanga, T., & Phakratok, N. (2023). Biodegradation of chlorpyrifos by soil bacteria and their effects on growth of rice seedlings under pesticide-contaminated soil. Plant, Soil & Environment, 69(5). https://doi.org/10.17221/106/2023-PSE
Singh, B-, & Singh, K. (2016). Microbial degradation of herbicides. Critical reviews in microbiology, 42(2), 245-261. https://doi.org/10.3109/1040841X.2014.929564
Singh, R., & Singh, G. (2020). Effect of pendimethalin and imazethapyr on the development of microorganisms in vitro and at field conditions. Toxicological & Environmental Chemistry, 102(9), 439-454. https://doi.org/10.1080/02772248.2020.1815203
Sowunmi, K., Shoga, S. M., Adewunmi, O. M., Oriyomi, A. F., & Sowunmi, L. (2020). Isolation and molecular characterization of pesticide degrading bacteria in polluted soil. bioRxiv, 2020, 7. https://doi.org/10.1101/2020.07.21.213942
Trivedi, N., & Dubey, A. (2021). Degradation studies of pendimethalin by indigenous soil bacterium Pseudomonas strain PD1 using spectrophotometric scanning and FTIR. Archives of Microbiology, 203(7), 4499-4507. https://doi.org/10.1007/s00203-021-02439-8
Urseler, N., Bachetti, R., Morgante, V., Agostini, E., & Morgante, C. (2022). Atrazine behavior in an agricultural soil: adsorption–desorption, leaching, and bioaugmentation with Arthrobacter sp. strain AAC22. Journal of Soils and Sediments, 22, 93-108.
Usmani, Z., Kulp, M., & Lukk, T. (2021). Bioremediation of lindane contaminated soil: Exploring the potential of actinobacterial strains. Chemosphere, 278, 130468. https://doi.org/10.1016/j.chemosphere.2021.130468
Vera Ojeda, P. A., Franco Ibars, R. A., Santacruz Oviedo, V. R., Salas Mayeregger, J., & Ruiz Samudio, F. P. (2023). Effect of pre-emergent herbicides applied by drip irrigation in the transplanted onion crop. Investig. Agrar., 25(1). https://doi.org/10.18004/investig.agrar.2023.junio.2501692
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