Publicación:
Bacterias rizosféricas solubilizadoras de Zinc (Zn) asociadas a cultivos de arroz (Oryza Sativa L.)

Vista sencilla de ítem
dc.audience
dc.contributor.advisorOviedo Zumaque, Luis Eliecer
dc.contributor.advisorVillegas González, Jazmith Paola
dc.contributor.authorCardenas Peña, Johan Carmelo
dc.contributor.juryAgamez Ramos, Elkin Yabid
dc.contributor.juryMontes Fuentes, Gabriel de Jesus
dc.date.accessioned2024-12-18T18:09:23Z
dc.date.available2025-12-16
dc.date.available2024-12-18T18:09:23Z
dc.date.issued2024-12-16
dc.description.abstractEn términos económicos, el arroz ocupa el primer lugar entre los cultivos de ciclo corto en Colombia, siendo además el segundo país productor de este cereal en América Latina y el Caribe. Sin embargo, la deficiencia de zinc afecta severamente la productividad del arroz, causando síntomas como clorosis, manchas marrones en las hojas, reducción del macollaje y retraso en el crecimiento. Esta carencia limita la fotosíntesis, disminuye la producción de biomasa y reduce el rendimiento de grano. Además, las plantas deficientes son vulnerables a enfermedades y estrés ambiental. Para abordar esta problemática, esta investigación se llevó a cabo en el Laboratorio de Biotecnología del Departamento de Química y Biología de la Universidad de Córdoba, Colombia, con el objetivo de determinar la capacidad para solubilizar zinc (Zn) usando óxido de zinc (ZnO) como fuente insoluble, en las bacterias rizosféricas provenientes del suelo de las plantas de arroz (Oryza Sativa L.) de Nechí (Antioquia) y San Benito Abad (Sucre). Se tomaron muestras de suelo rizosférico en un patrón de zig-zag, en el laboratorio, se aislaron las bacterias mediante incubación en agar nutritivo. Las bacterias fueron sembradas en un medio suplementado con ZnO al 0,1%, y su capacidad de solubilización fue evaluada cualitativamente por la formación de halos claros alrededor de las colonias, indicativo de solubilización de ZnO. Se calcularon los índices de solubilización (SE) midiendo el diámetro de las colonias y el diámetro del halo. Se aislaron 206 bacterias, de las cuales 91 mostraron capacidad para solubilizar zinc. En Nechí, la cepa PM4 fue la más eficiente, con un índice de solubilización del (228,4 ± 2,46). En San Benito Abad, las cepas MITT7FM1, RIZOSACM1 y RIZOS67M1 destacaron en sus diferentes lotes con índices de hasta (479,8 ± 0,0). La mayoría de las bacterias solubilizadoras aisladas fueron Gram positivas, predominantemente bacilos y cocos, lo cual sugiere una adaptación a los suelos inundados característicos del cultivo de arroz. Estos resultados respaldan el potencial uso de estas bacterias rizosféricas como bacterias promotoras de crecimiento vegetal (BPCV) para mejorar la disponibilidad de zinc en los suelos de estos cultivos, por otro lado, se destaca el ZnO como fuente efectiva en estudios de rizobacterias solubilizadoras de zinc en condiciones in vitro.spa
dc.description.abstractIn economic terms, rice ranks first among short-cycle crops in Colombia, being also the second largest producer of this cereal in Latin America and the Caribbean. However, zinc deficiency severely affects rice productivity, causing symptoms such as chlorosis, brown spots on leaves, reduced tillering and stunted growth. This deficiency limits photosynthesis decreases biomass production and reduces grain yield. In addition, deficient plants are vulnerable to diseases and environmental stress. To address this problem, this research was carried out at the Biotechnology Laboratory of the Department of Chemistry and Biology of the University of Córdoba, Colombia, with the objective of determining the ability to solubilize zinc (Zn) using zinc oxide (ZnO) as an insoluble source, in rhizospheric bacteria from the soil of rice plants (Oryza Sativa L.) from Nechí (Antioquia) and San Benito Abad (Sucre). Rhizospheric soil samples were taken in a zig-zag pattern in the laboratory and bacteria were isolated by incubation in nutrient agar. The bacteria were seeded in a medium supplemented with 0.1% ZnO, and their solubilization capacity was qualitatively evaluated by the formation of clear halos around the colonies, indicative of ZnO solubilization. Solubilization indices (SE) were calculated by measuring colony diameter and halo diameter. A total of 206 bacteria were isolated, of which 91 showed the ability to solubilize zinc. In Nechí, strain PM4 was the most efficient, with a solubilization index of (228.4 ± 2.46). In San Benito Abad, strains MITT7FM1, RIZOSACM1 and RIZOS67M1 stood out in their different batches with rates up to (479.8 ± 0.0). Most of the solubilizing bacteria isolated were Gram positive, predominantly bacilli and cocci, suggesting an adaptation to the flooded soils characteristic of rice cultivation. These results support the potential use of these rhizospheric bacteria as plant growth-promoting bacteria (PGB) to improve zinc availability in the soils of these crops, on the other hand, ZnO is highlighted as an effective source in studies of zinc solubilizing rhizobacteria under in vitro conditions.eng
dc.description.degreelevelPregrado
dc.description.degreenameBiólogo(a)
dc.description.modalityTrabajos de Investigación y/o Extensión
dc.description.tableofcontents1. Introducción................................................................................................................3spa
dc.description.tableofcontents2. Objetivos.....................................................................................................................5spa
dc.description.tableofcontents2.1 Objetivo general ................................................................................................. 5spa
dc.description.tableofcontents2.2 Objetivos específicos.......................................................................................... 5spa
dc.description.tableofcontents3. Marco referencial ........................................................................................................6spa
dc.description.tableofcontents3.1 Antecedentes ...................................................................................................... 6spa
dc.description.tableofcontents3.2 Marco teórico ..................................................................................................... 9spa
dc.description.tableofcontents3.2.1 Taxonomía del arroz ....................................................................................... 9spa
dc.description.tableofcontents3.2.2 Descripción .................................................................................................. 10spa
dc.description.tableofcontents3.2.3 Agroecología ................................................................................................ 10spa
dc.description.tableofcontents3.2.4 Rizosfera .......................................................................................................11spa
dc.description.tableofcontents3.2.5 Bacterias asociadas con las raíces de plantas..................................................11spa
dc.description.tableofcontents3.2.6 Zinc (Zn) ...................................................................................................... 12spa
dc.description.tableofcontents3.2.7 Importancia del Zinc en las plantas de arroz .................................................. 13spa
dc.description.tableofcontents3.2.8 Sensibilidad de los cultivos........................................................................... 14spa
dc.description.tableofcontents4. Metodología..............................................................................................................15spa
dc.description.tableofcontents4.1 Área del estudio................................................................................................ 15spa
dc.description.tableofcontents4.2 Diseño, enfoque y tipo de investigación............................................................ 16spa
dc.description.tableofcontents4.3 Obtención de muestras de suelo rizosférico....................................................... 16spa
dc.description.tableofcontents4.4 Aislamiento de bacterias rizosféricas ................................................................ 17spa
dc.description.tableofcontents4.5 Evaluación cualitativa de la solubilización de Zinc por parte de rizobacterias asociadas a las raíces de arroz (Oryza sativa L.) ........................................................... 18spa
dc.description.tableofcontents4.6 Evaluación la eficiencia de solubilización del Óxido de Zinc (ZnO) ................. 18spa
dc.description.tableofcontents4.7 Identificación morfológica de las bacterias ....................................................... 18spa
dc.description.tableofcontents4.8 Técnicas e instrumentos para la recolección y análisis de la información .......... 19spa
dc.description.tableofcontents4.9 Análisis estadístico ........................................................................................... 19spa
dc.description.tableofcontents5. Resultados.................................................................................................................20spa
dc.description.tableofcontents5.1 Aislamiento de bacterias rizosféricas solubilizadoras de Zinc- (ZSB). .............. 20spa
dc.description.tableofcontents5.2 Determinación de la eficiencia de solubilización de Zinc (Zn), mediante el compuesto insoluble de Óxido de Zinc (ZNO).............................................................. 24spa
dc.description.tableofcontents5.3 Caracterización morfológica ............................................................................. 36spa
dc.description.tableofcontents5.3.1 Morfología de las bacterias rizosféricas aislada............................................. 36spa
dc.description.tableofcontents6. Discusión ..................................................................................................................38spa
dc.description.tableofcontents6.1 Evaluación in vitro de la eficiencia de solubilización de Zinc de bacterias rizosferas aisladas del suelo rizosférico de las plantas de arroz (oryza sativa L.)........... 38spa
dc.description.tableofcontents7. Conclusión ................................................................................................................41spa
dc.description.tableofcontents8. Recomendaciones......................................................................................................42spa
dc.description.tableofcontents9. Bibliografía ...............................................................................................................43spa
dc.description.tableofcontents10. Anexos......................................................................................................................49spa
dc.format.mimetypeapplication/pdf
dc.identifier.instnameUniversidad de Córdoba
dc.identifier.reponameRepositorio Universidad de Córdoba
dc.identifier.repourlhttps://repositorio.unicordoba.edu.co
dc.identifier.urihttps://repositorio.unicordoba.edu.co/handle/ucordoba/8837
dc.language.isospa
dc.publisherUniversidad de Córdoba
dc.publisher.facultyFacultad de Ciencias Básicas
dc.publisher.placeMontería, Córdoba, Colombia
dc.publisher.programBiología
dc.relation.referencesAdhya, T. K., Kumar, N., Reddy, G., Podile, A. R., Bee, H., & Samantaray, B. (2015). Microbial mobilization of soil phosphorus and sustainable P management in agricultural soils. SUSTAINABLE PHOSPHORUS MANAGEMENT, 108(7).
dc.relation.referencesAgro Bayer Colombia. (2020). Cultivo de Arroz en Colombia. https://www.agro.bayer.co/es-co/cultivos/arroz.html
dc.relation.referencesBhakat, K., Chakraborty, A., & Islam, E. (2021). Characterization of zinc solubilization potential of arsenic tolerant Burkholderia spp. Isolated from rice rhizospheric soil. World Journal of Microbiology and Biotechnology, 37(3), 39. https://doi.org/10.1007/s11274-021-03003-8
dc.relation.referencesBieto, J. A., Cubillo, M. T., Mangas, I. B., & Ormaechea, A. G. (2008). Fundamentos de fisiología vegetal. McGraw-Hill Interamericana de España. https://dialnet.unirioja.es/servlet/libro?codigo=556962
dc.relation.referencesBreidenbach, B., Pump, J., & Dumont, M. G. (2016). Microbial Community Structure in the Rhizosphere of Rice Plants. Frontiers in Microbiology, 6. https://doi.org/10.3389/fmicb.2015.01537
dc.relation.referencesCarvajal, D. A. R., & Gutiérrez, D. M. B. (2019). Evaluación de los microelementos Zinc, Cobre, Magnesio y Manganeso, como enraizante en el cultivo de arroz (Oryza Sativa l). Variedades Fedearroz 67, Fedearroz 68 y Oryzica 1 en el municipio de Piedras – Tolima.
dc.relation.referencesChoudhary, S., Saharan, B. S., Gera, R., Kumar, S., Prasad, M., Gupta, A., & Duhan, J. S. (2024). Caracterización molecular y validación del potencial de solubilización de zinc de bacterias aisladas de la rizosfera de cebolla ( Allium cepa L.). The Microbe, 4, 100145. https://doi.org/10.1016/j.microb.2024.100145
dc.relation.referencesDotaniya, M. L., & Meena, V. D. (2015). Rhizosphere Effect on Nutrient Availability in Soil and Its Uptake by Plants: A Review. Proceedings of the National Academy of Sciences, India Section B: Biological Sciences, 1(85), 1-12. https://doi.org/10.1007/s40011-013-0297-0
dc.relation.referencesFEDEARROZ. (2021). CONTEXTO MUNDIAL Y NACIONAL DEL CULTIVO DEL ARROZ 2000—2020. https://fedearroz-website.s3.amazonaws.com/media/documents/Cartilla_Contexto_Mundial_y_Nacional_del_cultivo_de_arroz_2000-2020_dXUQLuQ.pdf
dc.relation.referencesIDEAM. (2024). Instituto de Hidrología, Meteorología y Estudios Ambientales. https://www.ideam.gov.co/
dc.relation.referencesIndiragandhi, P., Anandham, R., Madhaiyan, M., & Sa, T. M. (2008). Characterization of plant growth-promoting traits of bacteria isolated from larval guts of diamondback moth Plutella xylostella (lepidoptera: Plutellidae). Current Microbiology, 56(4), 327-333. https://doi.org/10.1007/s00284-007-9086-4
dc.relation.referencesKamran, S., Shahid, I., Baig, D. N., Rizwan, M., Malik, K. A., & Mehnaz, S. (2017). Contribution of Zinc Solubilizing Bacteria in Growth Promotion and Zinc Content of Wheat. Frontiers in Microbiology, 8. https://doi.org/10.3389/fmicb.2017.02593
dc.relation.referencesLeón Alva, C. F. (2024). Aislamiento y caracterización de bacterias endófitas diazotróficas asociadas a plantas de Ananas comosus L. Merr en la costa norte del Perú. https://hdl.handle.net/20.500.14414/21248
dc.relation.referencesLian, L., Lin, Y., Wei, Y., He, W., Cai, Q., Huang, W., Zheng, Y., Xu, H., Wang, F., Zhu, Y., Luo, X., Xie, H., & Zhang, J. (2021). PEPC of sugarcane regulated glutathione S-transferase and altered carbon–nitrogen metabolism under different N source concentrations in Oryza sativa. BMC Plant Biology, 21(1), 287. https://doi.org/10.1186/s12870-021-03071-w
dc.relation.referencesMarquina, M. E., Ramírez, Y., & Castro, Y. (2018). Efecto de bacterias rizosféricas en la germinación y crecimiento del pimentón Capsicum annuum L. var. Cacique Gigante. Bioagro, 30(1), 3-16.
dc.relation.referencesMasood, F., Ahmad, S., & Malik, A. (2022). Role of Rhizobacterial Bacilli in Zinc Solubilization. En S. T. Khan & A. Malik (Eds.), Microbial Biofertilizers and Micronutrient Availability: The Role of Zinc in Agriculture and Human Health (pp. 361-377). Springer International Publishing. https://doi.org/10.1007/978-3-030-76609-2_15
dc.relation.referencesMishra, A. K., Pede, V. O., Arouna, A., Labarta, R., Andrade, R., Veettil, P. C., Bhandari, H., Laborte, A. G., Balie, J., & Bouman, B. (2022). Helping feed the world with rice innovations: CGIAR research adoption and socioeconomic impact on farmers. Global Food Security, 33, 100628. https://doi.org/10.1016/j.gfs.2022.100628
dc.relation.referencesMoquete, C. (2010). Guía Técnica-El Cultivo de Arroz. Editora Centenario S.A. https://intranet.cedaf.org.do/digital/arroz_cedaf.pdf
dc.relation.referencesMorocho, M. T., & Leiva-Mora, M. (2019). Microorganismos eficientes, propiedades funcionales y aplicaciones agrícolas.
dc.relation.referencesMumtaz, M. Z., Barry, K. M., Baker, A. L., Nichols, D. S., Ahmad, M., Zahir, Z. A., & Britz, M. L. (2019). Producción de ácidos láctico y acético por Bacillus sp. ZM20 y Bacillus cereus tras exposición a óxido de zinc: Un posible mecanismo de solubilización del Zn. Rhizosphere, 12, 100170. https://doi.org/10.1016/j.rhisph.2019.100170
dc.relation.referencesOsorio Vera, L. R., Rasche Alvarez, J. W., González Blanco, A. N., Leguizamón Rojas, C. A., Fatecha Fois, D. A., Osorio Vera, L. R., Rasche Alvarez, J. W., González Blanco, A. N., Leguizamón Rojas, C. A., & Fatecha Fois, D. A. (2021). Fertilización con zinc en trigo, maíz y sésamo en suelos de diferentes texturas. Investigación Agraria, 23(2), 53-62. https://doi.org/10.18004/investig.agrar.2021.diciembre.2302691
dc.relation.referencesPérez-Cordero, A., Tuberquia-Sierra, A., & Amell-Jiménez, D. (2014). Actividad in vitro de bacterias endófitas fijadoras de nitrógeno y solubilizadoras de fosfatos. Agronomía Mesoamericana, 25(2), 214-223.
dc.relation.referencesPinciroli, M., Ponzio, N. R., & Salsamendi, M. (2015). El arroz. Universidad Nacional del Centro de la Provincia de Buenos Aires. http://sedici.unlp.edu.ar/handle/10915/46744
dc.relation.referencesRengel, Z. (2015). Availability of Mn, Zn and Fe in the rhizosphere. Journal of soil science and plant nutrition, 15(2), 397-409. https://doi.org/10.4067/S0718-95162015005000036
dc.relation.referencesRodríguez-Sahagún, A., Velasco-Jiménez, A., Castellanos-Hernández, O., Acevedo-Hernández, G., & Clarenc Aarland, R. (2020). Bacterias rizosféricas con beneficios potenciales en la agricultura. REVISTA TERRA LATINOAMERICANA, 38(2), 333-345. https://doi.org/10.28940/terra.v38i2.470
dc.relation.referencesRokhbakhsh-Zamin, F., Sachdev, D., Kazemi-Pour, N., Engineer, A., Pardesi, K. R., Zinjarde, S. S., Dhakephalkar, P. K., & Chopade, B. A. (2011). Characterization of Plant-Growth-Promoting Traits of Acinetobacter Species Isolated from Rhizosphere of Pennisetum glaucum. 21(6), 556-566. https://doi.org/10.4014/jmb.1012.12006
dc.relation.referencesSaravanan, V. S., Subramoniam, S. R., & Raj, S. A. (2004). Assessing in vitro solubilization potential of different zinc solubilizing bacterial (zsb) isolates. Brazilian Journal of Microbiology, 35, 121-125. https://doi.org/10.1590/S1517-83822004000100020
dc.relation.referencesSimine, C. D., Sayer, J. A., & Gadd, G. M. (1998). Solubilization of zinc phosphate by a strain of Pseudomonas fluorescens isolated from a forest soil. Biology and Fertility of Soils, 28(1), 87-94. https://doi.org/10.1007/s003740050467
dc.relation.referencesSrithaworn, M., Jaroenthanyakorn, J., Tangjitjaroenkun, J., Suriyachadkun, C., & Chunhachart, O. (2023). Zinc solubilizing bacteria and their potential as bioinoculant for growth promotion of green soybean (Glycine max L. Merr.). PeerJ, 11, e15128. https://doi.org/10.7717/peerj.15128
dc.relation.referencesTijerino Escobar, D. G. (2019). Aislamiento y caracterización de rizobacterias solubilizadoras de zinc de la rizosfera de piña (Ananas comosus (L.) Merr). [Tesis, Universidad del Valle de Guatemala].
dc.relation.referencesUpadhayay, V. K., Singh, A. V., & Khan, A. (2022). Cross Talk Between Zinc-Solubilizing Bacteria and Plants: A Short Tale of Bacterial-Assisted Zinc Biofortification. Frontiers in Soil Science, 1. https://doi.org/10.3389/fsoil.2021.788170
dc.relation.referencesVranova, V., Rejsek, K., Skene, K. R., Janous, D., & Formanek, P. (2013). Methods of collection of plant root exudates in relation to plant metabolism and purpose: A review. 176(2), 175-199. https://doi.org/10.1002/jpln.201000360
dc.relation.referencesYadav, R. C., Sharma, S. K., Varma, A., Singh, U. B., Kumar, A., Bhupenchandra, I., Rai, J. P., Sharma, P. K., & Singh, H. V. (2023). Zinc-solubilizing Bacillus spp. In conjunction with chemical fertilizers enhance growth, yield, nutrient content, and zinc biofortification in wheat crop. Frontiers in Microbiology, 14. https://doi.org/10.3389/fmicb.2023.1210938
dc.rightsCopyright Universidad de Córdoba, 2024
dc.rights.accessrightsinfo:eu-repo/semantics/embargoedAccess
dc.rights.coarhttp://purl.org/coar/access_right/c_f1cf
dc.rights.licenseAtribución-NoComercial-SinDerivadas 4.0 Internacional (CC BY-NC-ND 4.0)
dc.rights.urihttps://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/
dc.subject.keywordsRice
dc.subject.keywordsSolubilization
dc.subject.keywordsZinc oxide (ZnO)
dc.subject.keywordsRhizobacteria
dc.subject.keywordsSoil
dc.subject.keywordsEfficiency
dc.subject.keywordsBacteria
dc.subject.keywordsin vitro
dc.subject.proposalArroz
dc.subject.proposalSolubilización
dc.subject.proposalÓxido de zinc (ZnO)
dc.subject.proposalRizobacterias
dc.subject.proposalSuelo
dc.subject.proposalEficiencia
dc.subject.proposalBacterias
dc.subject.proposalin vitro
dc.titleBacterias rizosféricas solubilizadoras de Zinc (Zn) asociadas a cultivos de arroz (Oryza Sativa L.)spa
dc.typeTrabajo de grado - Pregrado
dc.type.coarhttp://purl.org/coar/resource_type/c_7a1f
dc.type.coarversionhttp://purl.org/coar/version/c_ab4af688f83e57aa
dc.type.contentText
dc.type.driverinfo:eu-repo/semantics/bachelorThesis
dc.type.versioninfo:eu-repo/semantics/acceptedVersion
dspace.entity.typePublication
Archivos
Bloque original
Mostrando 1 - 2 de 2
No hay miniatura disponible
Nombre:
BACTERIAS RIZOSFÉRICAS SOLUBILIZADORAS DE ZINC (ZN) ASOCIADAS A CULTIVOS DE ARROZ (ORYZA SATIVA L). JOHAN CARDENAS PEÑA.pdf
Tamaño:
2.78 MB
Formato:
Adobe Portable Document Format
Descargar
No hay miniatura disponible
Nombre:
AutorizaciónPublicación_ Johan Cardenas Peña.pdf
Tamaño:
254 KB
Formato:
Adobe Portable Document Format
Descargar
Bloque de licencias
Mostrando 1 - 1 de 1
No hay miniatura disponible
Nombre:
license.txt
Tamaño:
15.18 KB
Formato:
Item-specific license agreed upon to submission
Descripción:
Descargar
Colecciones
B.B.A. Trabajos de Investigación y/o Extensión