Screening, plant growth promotion and root colonization pattern of two rhizobacteria (Pseudomonas fluorescens Ps006 and Bacillus amyloliquefaciens Bs006) on banana cv. Williams (Musa acuminata Colla)

Abstract

Banana is the second largest export crop in Colombia. To meet the demand of international markets, high amounts of chemical fertilizers are required, which represent high costs and can be hazardous to the environment. Plant growth promoting rhizobacteria (PGPR) can, at least partially, replace chemical fertilizers. In this paper, we evaluated the effect of nine PGPR of the genera Bacillus and Pseudomonas on banana growth. Banana seedlings were produced through tissue culture and acclimatized in the greenhouse core. Plants were inoculated with the rhizobacteria and growth parameters (plant height, leaf number, leaf area, pseudostem thickness, root and shoot fresh weight, root and shoot dry weight) were assessed after 55 days. The two best performing PGPR, Bs006 and Ps006 previously identified as Bacillus amyloliquefaciens and Pseudomonas fluorescens, respectively, promoted banana growth similarly or even slightly superior to 100% chemical fertilization, and were selected for further characterization of root colonization by both eletron microscopy and confocal microscopy of fluorescence in situ hybridization (FISH)–stained root tissues. Both P. fluorescens Ps006 and B. amyloquifaciens Bs006 showed ability to colonize banana roots, but Bs006 appeared faster than Ps006 in the colonization dynamics. This work demonstrated that inoculation of rhizobacteria Bacillus amyloliquefaciens Bs006 and Pseudomonas fluorescens Ps006 could partially replace the chemical fertilization of tissue cultured banana plants, and therefore could be used for the formulation of a new biofertilizer. © 2018 Elsevier GmbH

El banano es el segundo cultivo de exportación más grande de Colombia. Para satisfacer la demanda de los mercados internacionales se requieren grandes cantidades de fertilizantes químicos, lo que representa altos costos y puede ser peligroso para el medio ambiente. Las rizobacterias promotoras del crecimiento vegetal (PGPR) pueden sustituir, al menos parcialmente, a los fertilizantes químicos. En este artículo, evaluamos el efecto de nueve PGPR de los géneros Bacillus y Pseudomonas sobre el crecimiento del banano. Las plántulas de banano se produjeron mediante cultivo de tejidos y se aclimataron en el núcleo del invernadero. Las plantas se inocularon con rizobacterias y los parámetros de crecimiento (altura de la planta, número de hojas, área de las hojas, grosor del pseudotallo, peso fresco de raíces y brotes, peso seco de raíces y brotes) se evaluaron después de 55 días. Los dos PGPR de mejor rendimiento, Bs006 y Ps006 identificados previamente como Bacillus amyloliquefaciens y Pseudomonas fluorescens, respectivamente, promovieron el crecimiento del banano de manera similar o incluso ligeramente superior a la fertilización química al 100%, y fueron seleccionados para una mayor caracterización de la colonización de raíces mediante microscopía electrónica y microscopía confocal. de tejidos radiculares teñidos con hibridación fluorescente in situ (FISH). Tanto P. fluorescens Ps006 como B. amyloquifaciens Bs006 mostraron capacidad para colonizar raíces de banano, pero Bs006 apareció más rápido que Ps006 en la dinámica de colonización. Este trabajo demostró que la inoculación de las rizobacterias Bacillus amyloliquefaciens Bs006 y Pseudomonas fluorescens Ps006 podría reemplazar parcialmente la fertilización química de plantas de banano cultivadas en tejidos y, por lo tanto, podría usarse para la formulación de un nuevo biofertilizante. © 2018 Elsevier GmbH