Bacterias promotoras del crecimiento vegetal: Mecanismos y aplicaciones

-1- Bacterias promotoras del crecimiento vegetal: Mecanismos y aplicaciones Universidad de Sevilla Facultad de Farmacia Daniel Benjumeda Muñoz Julio 2017 -2- -3- Trabajo de Fin de Grado Grado en Farmacia Bacterias Promotoras Del Crecimiento Vegetal: Mecanismos y Aplicaciones (Revisión Bibliográfica) Autor: Tutora: Daniel Benjumeda Muñoz Dra. Eloísa Pajuelo Domínguez Departamento de Microbiología y Parasitología Facultad de Farmacia Universidad de Sevilla Fecha de presentación: 04 de Julio de 2017 -1- -1- Índice…………………………………………………………..…… Página RESUMEN………….….…………………………………………………………..…………… 3 1. Introducción………..………………………………………………….……….….…………. 5 2. Objetivos del trabajo ……………….………………………………………………………… 6 3. Metodología ………………………………………………………………………………..… 7 4. Rizosfera e interacciones planta-microorganismos………..…………………..……………... 7 5. Mecanismos de acción……………….…………………….………..………………………... 8 5.1 Mecanismos de acción directos………………….……………..…………………..……….. 8 5.1.1 Fijación de nitrógeno…………………….…………………………………..………. 8 5.1.2 Solubilización de fosfato……………..………………………..…………………… 10 5.1.3 Producción de fitohormonas……………..…………………………………………. 11 5.2 Mecanismos de acción indirectos………..………….…………………………………….. 16 5.2.1 Producción de sideróforos……………...…………………………………………… 16 5.2.2 Producción de quitinasa y glucanasa……..….……………………………………… 17 5.2.3 Producción de antibióticos…………………...……………………………………… 18 5.2.4 Producción de cianuro de hidrógeno y amoníaco…..….……………………………. 18 6. Aplicaciones de los PGPR en el medioambiente………..…………………………………. 19 6.1 Fitorremediación………………..…..…………………………………………………….. 19 6.2 Rizoremediación………………..…..…………………………………………………….. 21 6.3 Aplicación de PGPR como bicontrol y biofertilizadores………...………………………. 22 6.4 Rizorremediación de contaminantes orgánicos por los PGPR…..……….………………. 24 6.4.1 Bifenilos policlorados (PCB)………………………………….…………………… 24 6.5 Rizorremediación de metales por PGPR…………………………………………………. 25 6.6 Utilización de PGPR para revegetación y reforestación………………………………… 27 7. Comercialización de PGPR…….………………………………………………………….. 29 7.1 Bioformulaciones para PGPR…….……………..………………………………………… 29 7.2 Diseño de formulaciones .………………......………………………….…………………. 30 8. Futuras estrategias de investigación y desarrollo para PGPR………..…………………….. 31 9. Conclusiones …………………………………..…………………………………………… 33 10. Bibliografía……………………….……………………………………………………….. 34 -2- -3- Resumen Se denomina como PGPR (plant growth-promoting rhizobacteria) a un conjunto de bacterias que habitan en la rizosfera de las plantas y que producen en ellas todo tipo de beneficios. Potencian su crecimiento, mejorando la disponibilidad o la absorción de minerales y otro tipo de compuestos (nitratos, fosfatos, etc.), ayudan a la producción de hormonas necesarias en el desarrollo de los vegetales (fitohormonas, giberelinas…). Además protegen a plantas y cultivos contra posibles agentes patógenos y combaten la contaminación de los suelos, ya sea por contaminantes de tipo orgánico o inorgánico. Estas características hacen de las PGPR bacterias muy estudiadas a día de hoy por su potencial, no solo para la mejora en el crecimiento de cultivos o el ejercicio como agentes de biocontrol, sino también en la variedad de posibilidades tanto de descontaminación de suelos como de reforestación y recuperación de ecosistemas. Hoy en día también se están investigando cepas bacterianas modificadas genéticamente que mejoran e incluso potencian la acción e interacción con las plantas, cuando anteriormente las condiciones eran desfavorables, ya fuese debido a los cultivos, a los suelos o a los propios microorganismos. Palabras clave PGPR, Producción, Rizosfera, Rizoremediación, Bioremediación -4- -5- 1. Introducción Aunque no se sabía de la existencia de las bacterias hasta el descubrimiento de determinados "animales microscópicos" por Anton von Leeuwenhoek (1983), su utilización para estimular el crecimiento de las plantas ha sido explotado desde la antigüedad. Teofrasto (372-287aC) sugirió la mezcla de suelos para remediar defectos y agregar corazón a éste (Tisdale y Nelson; 1975). Kloepper y Schroth (1981) introdujeron el término "rizobacterias" refiriéndose a las comunidades bacterianas del suelo, que, competitivamente colonizaban las raíces de las plantas y estimulaban su crecimiento, reduciendo de este modo la incidencia de enfermedades en ellas. Denominaron estas rizobacterias beneficiosas como PGPR (Plant growth-promoting rhizobateria) (Cook; 2002). Son bacterias libres del suelo que pueden directa o indirectamente facilitar el enraizamiento (Mayak y cols; 1999) y crecimiento de las plantas (Glick; 1995). Géneros bacterianos como Agrobacterium, Arthrobacter Azotobacter, Azospirillum, Bacillus, Burkholderia, Caulobacter, Chromobacterium, Erwinia, Flavobacterium, Micrococcus, Pseudomonas y Serratia pertenecen a PGPR (Gray y Smith; 2005). Algunos ejemplos de rizobacterias y su efecto promotor de crecimiento vegetal se muestran en la Tabla 1. Dado el interés creciente en la reducción del uso de productos agroquímicos y también por la agricultura ecológica, las bacterias promotoras del crecimiento vegetal constituyen una alternativa al uso de fertilizantes y agroquímicos, y además pueden ampliar el espectro de suelos que se pueden utilizar para el cultivo, ya que como se verá en el presente trabajo, disminuyen el estrés y aumentan la producción de las plantas cultivadas en suelos pobres, degradados o incluso contaminados (Ahemad y Kibret, 2014; de-Bashan y cols; 2012). Por ello, en este trabajo se ha considerado de gran actualidad y relevancia el abordaje de una revisión bibliográfica sobre el uso de estas bacterias PGPR como alternativa ecológica para promover el crecimiento de las plantas, particularmente en suelos sometidos a condiciones de estrés, o suelos degradados o contaminados. -12- moléculas han sido ampliamente estudiadas, y tienen una gran influencia en el crecimiento de los vegetales, especialmente de la raíz. Se sabe que el IAA estimula tanto las respuestas rápidas (por ejemplo, aumento de la elongación celular) como las de largo plazo (por ejemplo, la división celular y la diferenciación). Plantas bajo el tratamiento a largo plazo de IAA tienen raíces altamente desarrolladas. También controlan el desarrollo de raíces laterales (Lavenus y cols; 2013), así como el número y la longitud de pelos absorbentes (Salazar-Henao y cols; 2016), que a su vez le permiten absorber mejor los nutrientes, ayudando a su crecimiento general (Aeron y cols; 2011). Las auxinas también están implicadas en la regulación de la dormancia y la germinación de las semillas (Liu y cols; 2013; Shu y cols; 2016). Figura 4. Vías de biosíntesis del ácido indol-3-acético en bacterias (Vega-Celedón y cols; 2012). • Giberelinas Son un amplio grupo de hormonas (más de 120 moléculas diferentes aprox.), de las cuales 4 tipos son sintetizadas por bacterias, GA1, GA2, GA3 y GA20. Estas hormonas son transportadas desde las raíces a las partes aéreas de la planta, donde los efectos que ejercen son notables y más aún cuando las bacterias también producen auxinas que estimulan el sistema radicular mejorando el suministro de nutrientes para facilitar el crecimiento en la parte aérea (Wong y -13- cols; 2015). Como ejemplo, la Fig. 5 muestra la promoción del crecimiento del entrenudo de arroz al añadir giberelinas exógenas. Aunque son también de gran interés, la producción de giberelinas por los PGPR es rara, habiendo solo dos especies documentadas que las han producido como son Bacillus pumilus y Bacillus licheniformis (Gutiérrez-Mañero y cols; 2001). Figura 5. Monitoreo del crecimiento del entrenudo de arroz en presencia o ausencia de GA3 (Kende y cols; 1992). • Citoquininas También llamadas citocininas, son derivados de purinas que promueven y mantienen la división celular de las plantas y están involucradas en varios procesos de diferenciación incluyendo la formación de los brotes o el crecimiento primario de la raíz (Fig. 6). Las plantas usan continuamente citoquininas para mantener los grupos de células madre totipotentes en sus lóbulos y meristemos de raíz (Leibfried y cols; 2005). -14- Los principales microorganismos que se han estudiado que producen estas aminopurinas N6-sustituidas son de géneros como Pseudomonas, Azospirillum y Bacillus, que fueron aislados en plantas tales como guisantes, cebada o canola (Persello-Cartieaux y cols; 2001). Aunque recientemente también se ha comprobado que géneros como Proteus, Klebsiella, Escherichia, Pseudomonas y Xanthomonas tienen también la habilidad de producir citoquinas (Maheshwari y cols; 2015). Figura 6. Las citoquininas promueven el desarrollo de la raíz (Werner y cols; 2001). • Etileno El etileno (ET) es una hormona vegetal difusible que tiene un rol preponderante como mediador y coordinador de las señales internas y externas que modulan la dinámica del crecimiento y los programas de desarrollo en las plantas (Santner y Estelle; 2009). El ET está involucrado en procesos muy diversos en el desarrollo de las plantas tales como germinación de las semillas, desarrollo de pelos radiculares, nodulación, maduración de los frutos, abcisión y senescencia (Vandenbussche y van der Straeten; 2012). También es un importante mediador en la respuesta a distintos tipos de estrés tanto bióticos (por ejemplo ataque por patógenos) como abióticos (como daño, hipoxia, frío, sequía, salinidad) (Wang y cols; 2013; Tao y cols; 2015). A nivel génico, en respuesta a los estímulos mencionados, el ET induce la transcripción de un gran número de genes (Tao y cols; 2015). En las plantas superiores el ET es sintetizado a partir de metionina -15- vía los intermediarios S-adenosil-L-metionina (SAM), y ácido 1- aminociclopropano-1-carboxílico (ACC). Las enzimas involucradas secuencialmente en el proceso son SAM sintetasa, ACC sintasa (ACS) y ACC oxidasa (Jonson y Ecker; 1998) (Fig. 7). Figura 7. Reacciones precursoras de la síntesis de etileno en plantas, así como la descomposición del precursor del ET, el ácido aminociclopropano carboxílico por parte de las bacterias PGPR productoras de la enzima ACC-desaminasa (Glick y cols; 1999). El etileno se une a receptores de tipo proteico que reconocen moléculas pequeñas de doble ligadura. Debe ser una metaloproteína que contenga cobre o zinc. Los receptores son principalmente dos: uno formado por un elemento sensor y un elemento de respuesta (ETR), y el segundo, formado sólo por un elemento sensor (ERS). Actúan en la traducción y amplificación de la señal hormonal, observándose un aumento en la síntesis enzimática (Dey y Vlot, 2015; Stepanova y Alonso, 2009). Los efectos fisiológicos que destacan son maduración más rápida de los frutos, epinastia y senescencia floral, lo que se conoce como la triple respuesta del etileno (Guzmán y Ecker; 1990; Vandenbussche y cols; 2012). -16- El ET es la hormona del estrés por excelencia en plantas. Se ha demostrado ampliamente que determinadas bacterias PGPR productoras de la enzima ACC- desaminasa son capaces de llevar a cabo la descomposición del precursor del ET, el ACC, aliviando o atenuando el estrés de las plantas en situaciones ambientales adversas (sal, sequía, calor, frío, presencia de metales pesados, etc.) (Glick, 2010; 2014). 5.2 Mecanismos de acción indirectos 5.2.1 Producción de sideróforos El hierro es un nutriente esencial para las plantas (Morrissey y Guerinot; 2009). Actúa como cofactor en una serie de procesos importantes como respiración, fotosíntesis y la fijación de nitrógeno (Rout y Sahoo; 2015). Es muy abundante por lo general en suelos, pero su especie química predominante es ión Fe+3, forma que reacciona para dar óxidos e hidróxidos que son insolubles y por tanto inaccesibles para las plantas y los microorganismos (Colombo y cols; 2014). Frente a este problema las plantas han desarrollado dos tipos de estrategias para la absorción eficiente de hierro: La primera consiste en liberar compuestos orgánicos capaces de quelar el hierro, reduciéndolo y haciéndolo soluble para que sea absorbido por medio de un sistema enzimático presente en la membrana celular de la planta a través de transportadores de hierro como FRO y IRT (Morrissey y Guerinot; 2009; Conte y Walter; 2011). La segunda estrategia consiste en absorber el complejo formado por un determinado compuesto orgánico y el hierro en forma Fe+3 para ser reducido dentro de la planta y absorbido fácilmente (Ahmed y Holmström; 2014), (Fig. 8). Figura 8. Estrategias de adquisición de hierro por las plantas (Ma; 2005). -17- Algunas bacterias son capaces de liberar sustancias quelantes que atraen el hierro hacia la rizosfera donde puede ser absorbido por la planta (Radzki y cols; 2013; Ahmed y Holmström; 2014). Los sideróforos son compuestos de bajo peso molecular sintetizados por determinados tipos de bacterias, principalmente de género Pseudomonas (P. fluorescens y P. aeruginosa), que contienen grupos capaces de unir el hierro de manera reversible (Haas y Defago; 2005). Los grupos funcionales más frecuentes son hidroxamatos y catecoles. Además de para mejorar la absorción de hierro, estos sideróforos son secretados por las bacterias de manera que afecte a la competitividad, ya que inhiben el crecimiento de otros microorganismos debido a que poseen acción antibiótica, e impiden el crecimiento de patógenos limitando el hierro disponible para ellos (Shen y cols; 2013), constituyendo pues un mecanismo de defensa frente al estrés biótico. 5.2.2 Producción de quitinasa y glucanasa Uno de los mayores mecanismos de biocontrol que poseen las bacterias PGPR se basa en la producción de estas enzimas líticas, encargadas de degradar la pared celular de organismos patógenos fúngicos (Kobayashi et al; 2002), (Fig. 9). Enzimas secretadas como la β-1,3-glucanasa, quitinasa, proteasa y celulasa, ejercen un efecto inhibidor directo sobre el crecimiento de las hifas de hongos patógenos. Bacterias pertenecientes a los géneros Bacillus y Pseudomonas son capaces de producir este tipo de sustancias. -18- Figura 9. Interacciones entre PGPR biocontrol, las plantas, los patógenos y el suelo (Haas y Defago 2005). 6.2.3 Producción de antibióticos Además de la producción de enzimas degradativas, los PGPR también excretan como metabolitos secundarios sustancias antibióticas. Pseudomonas y Bacillus presentan una agresiva colonización de la rizosfera, desplazando así a otras bacterias y hongos perjudiciales para las plantas (Lugtenberg y Kamilova; 2009). 6.2.4 Producción de cianuro de hidrógeno y amoníaco El HCN se forma durante la fase estacionaria de crecimiento. No participa en el crecimiento, almacenamiento de energía o metabolismo primario bacteriano, pero se considera un metabolito secundario que tiene un papel ecológico y confiere una ventaja selectiva a las cepas productoras (Vinning; 1990). El cianuro es un agente fitotóxico capaz de inhibir las enzimas involucradas en los principales procesos metabólicos, y su utilización en áreas de métodos de biocontrol está aumentando (Devi y cols; 2007), debido a que es biológicamente compatible con el medio ambiente y controlan las malas -19- hierbas, además de minimizar los efectos deletéreos sobre el crecimiento de las plantas deseadas (Kremer y Souissi; 2001). El amoníaco está asociado con la fijación de nitrógeno y se produce principalmente por microorganismos capaces de fijar el N2 atmosférico y transformarlo en NH3. Estas bacterias de entre las que destaca el género Azospirillum (Kenedy y cols; 2004) son diazotrofos de vida libre y como resultado de este aporte de N observamos un incremento importante del crecimiento vegetal. 6. Aplicaciones de los PGPR en el medioambiente 6.1 Fitorremediación La fitorremediación es un proceso de biodegradación in situ que utiliza las plantas verdes y los microorganismos asociados con ellas para extraer, secuestrar o desintoxicar contaminantes. Las plantas tienen la capacidad de absorber, acumular, degradar o eliminar metales, pesticidas, disolventes, petróleo crudo y muchos contaminantes industriales. La fitorremediación es una tecnología limpia, rentable y respetuosa con el medio ambiente, especialmente para el tratamiento de áreas grandes y difusas que están contaminadas. Hay muchos ejemplos exitosos en los que se ha empleado la fitorremediación y donde se ha documentado que funcionan bien para remediar ambientes industriales contaminados (Macek y cols; 2000; Suresh y Ravishankar; 2004; Vangronsveld y cols; 2009). La fitorremediación puede clasificarse de acuerdo al método y/o naturaleza del contaminante, con lo que puede utilizar una de varias técnicas (Glick; 2003; Newman y Reynolds 2004) como son: a) Fitoextracción: También conocida como fitoacumulación, elimina metales tomando ventaja de la inusual capacidad de algunas plantas para (hiper-) absorber y acumular o translocar metales o / metaloides, concentrándolos dentro de la biomasa. El propósito de este tipo de remediación es reducir la concentración de metales en suelos contaminados para que puedan ser utilizados de manera rentable para la agricultura, horticultura, pastoreo, etc. La biomasa cargada de metal se debe cosechar y procesar como residuo -20- contaminado, con la posibilidad de recuperar el metal si se juzgara económicamente rentable (Ghosh y Singh, 2005; Krämer, 2010). b) Fitoestabilización: También conocida como fitoinmovilización, utiliza plantas, a menudo en combinación con aditivos del suelo para ayudar a estabilizar mecánicamente los sitios para reducir la transferencia de contaminantes a otros compartimentos del ecosistema y a la cadena alimentaria (Méndez y Maier, 2008). El compuesto orgánico o inorgánico puede ser incorporado a la lignina o al humus del suelo. c) Fitoestimulación: Las raíces de las plantas promueven el desarrollo de microorganismos de rizosfera que son capaces de degradar el contaminante, y los microbios utilizan exudados de raíces de plantas como fuente de carbono. d) Fitovolatilización/ Rizovolatilización: emplea las capacidades metabólicas de las plantas y los microorganismos rizósféricos asociados para transformar los contaminantes en compuestos volátiles que se liberan en la atmósfera. Algunos iones (de los elementos de los subgrupos II, V y VI de la tabla periódica como mercurio, selenio y arsénico) son absorbidos por las raíces, se convierten en formas menos tóxicas y volátiles, y luego se liberan mediante evapotranspiración a través de las hojas. e) Fitodegradación: los contaminantes orgánicos son degradados o mineralizados por enzimas específicas. f) Rizofiltración: utilizar las plantas terrestres para absorber, concentrar, y/o precipitar contaminantes en el sistema acuoso. La rizofiltración también se utiliza para tratar la escorrentía industrial y agrícola. Es interesante aplicar a las plantas combinaciones de microorganismos para aumentar la eficiencia en la extracción de contaminantes. Esta técnica se conoce como rizorremediación (Jing y cols; 2007), (Fig. 10). -21- Figura 10. Estrategias biotecnológicas potenciales para la fitorremediación (Mosa y cols; 2016). 6.2 Rizoremediación Las plantas están expuestas a una amplia gama de agentes que provocan estrés ambiental como la alta temperatura, el frío, la sequía, la salinidad, la alcalinidad, la radiación UV, los compuestos tóxicos y la infección por patógenos (Fig. 11). El estrés abiótico es la principal causa de pérdida de cultivos en todo el mundo en más del 30%. Entre estos agentes, la salinidad se considera uno de los mayores estrés abióticos que limitan el rendimiento de los cultivos debido a la reducción de la fotosíntesis, la respiración y la síntesis de proteínas (Ahmad y Prasad; 2011). La salinidad provoca trastornos nutricionales en las plantas que conducen a deficiencias de varios nutrientes y un aumento drástico de los niveles de Na+ (Zahedi y cols; 2012), además de la producción de especies reactivas de oxígeno que provocan estrés oxidativo y procesos dañinos para los vegetales (Abbasi y cols; 2012). -28- Una de las teorías fundamentales sobre el fracaso recurrente de la revegetación natural en las áreas erosionadas del desierto y las dificultades para establecer siembra de plantas nativas es que la capa superficial del suelo ha perdido sus microorganismos beneficiosos asociados a las plantas y, por consiguiente, parte de su fertilidad y potencial de crecimiento. Incluso durante años ocasionales de lluvias abundantes, cuando el establecimiento de plantas desérticas es más probable (Drezner; 2006), el agua sola no sustituye a la pérdida de fertilidad del suelo y comunidades microbianas. Al menos algunos microorganismos promotores del crecimiento de las plantas deben ser reintroducidos artificialmente (Fig. 14). Figura 14. Representación esquemática de los usos de PGPR en los procesos de biorremediación (de- Bashan y cols; 2012). El uso de PGPB para la revegetación tiene varios beneficios: 1) Reduce los costos de biorremediación disminuyendo la cantidad de fertilizante y compost; 2) permite el establecimiento de plantas en zonas erosionadas donde previamente habían crecido; 3) mejora la salud de las plantas y el crecimiento en las zonas erosionadas y aumenta su tolerancia a la sequía y la salinidad. Se utilizan dos estrategias en la búsqueda de PGPB compatibles con zonas erosionadas. Uno de ellos es aislar PGPB nativo del suelo o de plantas que ya crecen allí, propagar el PGPB y utilizar el PGPB como inoculantes. Este es un procedimiento intensivo en mano de obra que se ha probado y explicado con éxito a continuación para remediar los relaves mineros. El otro enfoque examina los -29- aislamientos del gran número de cepas PGPB disponibles y probadas, utilizadas principalmente en la agricultura y las utilizan como inoculantes en los esfuerzos de revegetación (Bacilio y cols; 2006). 7. Comercialización de PGPR El éxito y la comercialización de las cepas de rizobacterias que promueven el crecimiento de las plantas dependen de los vínculos entre las organizaciones científicas y las industrias. Numerosos trabajos realizados mostraron diferentes etapas en el proceso de comercialización incluyendo aislamiento de cepas antagonistas, tamizado, métodos de fermentación, producción en masa, viabilidad de la formulación, toxicología, enlaces industriales, control de calidad y eficacia en el campo (Parada y cols; 2006). Además, el éxito comercial de las cepas PGPR requiere una demanda económica y viable del mercado, una acción coherente y de amplio espectro, seguridad y estabilidad, mayor vida útil, bajos costos de capital y fácil disponibilidad de materiales de soporte. 7.1. Bioformulaciones para PGPR Las bioformulaciones se definen mejor como productos biológicamente activos que contienen una o más cepas microbianas beneficiosas en un material portador fácil de usar y económico. La mayoría de las bioformulaciones están destinadas a la aplicación sobre el terreno, es esencial que se utilicen materiales portadores adecuados para mantener la viabilidad celular bajo condiciones ambientales adversas (Bashan y cols 2014). Una formulación de buena calidad promueve la supervivencia de las bacterias manteniendo la población disponible el tiempo suficiente para provocar los efectos promotores del crecimiento en las plantas (Singh y cols; 2014). La bioformulación de rizobacterias que promueve el crecimiento de las plantas se refiere a preparaciones de microorganismos que pueden ser un sustituto parcial o completo de la fertilización química, los pesticidas (Fig. 15), ofrecen un enfoque ambientalmente sostenible para aumentar la producción de cultivos y la salud. -30- Figura 15. Screening de antagonistas bacterianos como biofungicidas potenciales, que se han preparado en sustrato de plantas o en talco como soportes para su inoculación en plantas (Abbasi y cols; 2016). 7.2 Diseño de formulaciones La formulación es la cuestión crucial para inoculantes que contienen una cepa bacteriana eficaz y puede determinar el éxito o fracaso de un agente biológico. El uso de formulaciones inoculantes que implican materiales portadores para el suministro de células microbianas al suelo o a la rizósfera es una opción atractiva. Los materiales portadores están destinados generalmente a proporcionar un nicho protector a inoculantes microbianos en el suelo (Bashan y cols; 2014), ya sea físicamente, a través de la provisión de una superficie protectora o espacio de poros o nutricionalmente, a través de la provisión de un sustrato específico. La bioformulación de las rizobacterias que promueven el crecimiento de las plantas debe estar compuesta de un material portador superior, como una alta capacidad de retención de agua, una producción de calor por humectación, casi estéril, químicamente uniforme, físicamente uniforme, no tóxico por naturaleza, fácilmente biodegradable, no contaminante, pH alrededor de la neutralidad (o pH fácilmente ajustable), y que facilite el crecimiento bacteriano y la supervivencia (Bashan y cols; 2014). Se han evaluado muchos materiales sintéticos e inertes, tales como vermiculita, fosfato de roca triturada, sulfato de calcio, geles de poliacrilamida y alginato (Singh y cols; 2014). -31- El secado es parte de muchos procedimientos para el desarrollo de la formulación de inoculantes microbianos. Se observó un porcentaje notablemente bajo de formadores de endosporas que sobrevivieron después del secado (Nadeem y cols; 2013). Un factor que puede tener un efecto perjudicial sobre los microorganismos secos a largo plazo es la humedad en el medio ambiente; el aumento del contenido de humedad de la muestra seca compromete la viabilidad. El almacenamiento bajo vacío o en una atmósfera inerte puede prevenir esto, pero es costoso y difícil de manejar. El uso de cada tipo de inoculante depende de la disponibilidad del mercado, la elección de los agricultores, el costo y la necesidad de un cultivo en particular bajo condiciones ambientales específicas (Domenech y cols; 2006). 8. Futuras estrategias de investigación y desarrollo para PGPR La necesidad del mundo de hoy es conseguir un rendimiento alto y una producción realzada de la cosecha, así como incrementar la fertilidad de los suelos, y conseguirlo de manera respetuosa con el medio ambiente. Por lo tanto, la investigación debe centrarse en el nuevo concepto de "Rizoingenieria"(Arora y cols; 2010; Pajuelo y cols; 2014), basado en adoptar muchas estrategias posibles incluyendo ajustes de nutrientes, regulaciones de flavonoides y facilitando la degradación por inoculación de cepas transgénicas (Fu et al; 2012). Esto crea un escenario único para la interacción entre las plantas y los microbios. Las futuras investigaciones en biología de la rizósfera se basarán en el desarrollo de enfoques moleculares y biotecnológicos para aumentar nuestro conocimiento de la biología de la rizósfera y para lograr un manejo integrado de las poblaciones microbianas del suelo (Nadeem y cols; 2013). En concreto, a día de hoy ya existen numerosas investigaciones de bacterias PGPR modificadas genéticamente y que potencian la ayuda en la degradación de metales pesados, tricloroetileno, PCB y otras sustancias tóxicas (Tabla 4). -32- Tabla 4. Cepas bacterianas modificadas genéticamente para biorremediación (Pajuelo y cols; 2014). Microorganismo utilizado Gen introducido Planta Efectos conseguidos Referencia Ralstonia eutropha Metalotioneína de ratón Planta de tabaco Protección contra efectos toxicos del cadmio (Valls y cols;2000) Mesorhizobium huakuii Metalotioneína bajo el control de un promotor pnifH Astragalus Acumulación de cadmio en los nódulos y protección de la planta (Sriprang y cols; 2002) Pseudomonas putida 06909 Péptido de unión a metal (EC20) Girasol Mejora la unión al cadmio, mayor alivio de toxicidad (Wu y cols; 2006) Pseudomonas fluorescens Operón bph de Burkholderia xenovorans LB400 Tomate, guisante, alfalfa y sauce Degradación mejorada del PCB (Brazil y cols; 1995). (Villacieros y cols; 2005). (Powers y cols; 2011). Pseudomonas Pb2-1. Rhizobium 10320D. Péptido de unión a metal (EC20) Álamo Reducción acumulación de cadmio y degradación TCE (Lee y cols; 2006). La utilidad de las PGPR es muy variada y son numerosos los estudios que demuestran que la interacción de estos microorganismos con las plantas potencia su crecimiento y desarrollo. Esto puede aplicarse en beneficio humano, pudiendo crear campos con cultivos que puedan crecer más rápido para abastecer a la población, limitando así el uso de otros productos, como pesticidas o abonos químicos, que acaban desgastando el sustrato del suelo. Este método alternativo de cultivo se presenta como una alternativa natural en el desarrollo agrícola. Además de en la alimentación, las PGPR pueden resultar muy útiles como hemos visto en el marco medioambiental. Estos microorganismos son capaces de reparar y biorremediar suelos que han sido contaminados, ya sea con metales pesados u otro tipo de contaminantes, y también ayudar a la regeneración de suelos que se habían perdido debido a los efectos de deforestación y desertificación provocados en su gran mayoría por el hombre. Con lo que se abre una alternativa natural muy a tener en cuenta a la hora de trabajar por recuperar zonas del planeta que antes de daban por perdidas. En cuanto a las perspectivas de futuro hay datos muy alentadores, ya que se está trabajando genéticamente con determinadas cepas de PGPR para potenciar efectos deseados en ellas que antes no se daban u ocurrían en menor medida. Podemos ver ya muchos estudios con cepas genéticamente modificadas de estas bacterias que son capaces de retener en mayor cantidad metales pesados, producir más cantidad de enzimas para degradar compuestos tóxicos, o potenciar aspectos de tipo hormonal o de -33- abastecimiento de nutrientes, que sean de un modo u otro útiles en el desarrollo de las plantas. En este sentido, los métodos de secuenciación masiva (NGS, New Generation Sequencing) permiten conocer los genes de las poblaciones microbianas sin el aislamiento ni cultivo previo de los microorganismos. Estos genes pueden constituir una fuente adicional de información y la posibilidad de su manipulación genética y expresión en otros microorganismos fáciles de cultivar. Por último también se está investigando en la forma de hacer que estas bacterias puedan administrarse a los suelos como lo hacemos con el abono químico hoy en día. hay muchas propuestas, aunque la liofilización parece el método más eficaz no solo a la hora de hacer que los microorganismos estén vivos en el momento de su uso, sino también poder realizar preparados de administración en polvos o encapsulados biodegradables, para que sea así más sencilla su administración. 9. Conclusiones 1. La rizosfera es la porción de suelo íntimamente asociada a las raíces, la cual sustenta una diversa y abundante población microbiana en base a los exudados radiculares, así como las interacciones suelo-planta-bacterias que se dan en ella. 2. Las bacterias PGPR promueven el crecimiento vegetal mediante diferentes mecanismos, tanto directos como indirectos, al tiempo que inducen la resistencia sistémica de las plantas tanto a estreses bióticos (ataques de patógenos) como abióticos (sal, sequía, salinidad, temperatura, contaminantes, etc.). 3. Las bacterias PGPR son una alternativa ecológica para mejorar el crecimiento de los cultivos en suelos pobres, degradados o contaminados. 4. Se están desarrollando nuevas formulaciones para la aplicación de bioinoculantes en campo, lo que además constituye un marco de i+D y colaboración entre los grupos de investigación y las empresas a nivel local. 5. La ingeniería genética, apoyada en las actuales técnicas de secuenciación masiva, permite obtener microorganismos modificados genéticamente con posibles nuevas aplicaciones para ampliar las capacidades de los PGPR. -34- 10. Bibliografía Abbasi P A, Khabbaz S E, Zhang L. Bioformulations of Novel Indigenous Rhizobacterial Strains for Managing Soilborne Pathogens. En Bioformulations: for Sustainable Agriculture, Arora N K; Mehnaz S, Balestrini R, Eds., Springer India. (2016) pp. 147-161. Achal V, Pan X, Zhang D. Remediation of coppercontaminated soil by Kocuria flava CR1, based of microbially induced calcite precipitation. Ecol. Engin. (2011) 37(10): 1601–1605. Aeron A, Kumar S, Pandey P, Maheshwari, D K. Emerging role of plant growth promoting rhizobacteria in agrobiology. En Maheshwari D. K. (Ed.), Bacteria in agrobiology: Crop ecosystems Springer Berlin Heidelberg (2011) pp. 1–36. Ahemad M, Khan M S. Phosphate-solubilizing and plant-growthpromoting Pseudomonas aeruginosa PS1 improves green-gram performance in quizalafop-p-ethyl and clodinafop amended soil. Arch. Environ. Contamin. Toxicol. (2010) 58: 361-372. Ahemad M, Khan M S. Insecticide-tolerant and plant growth promoting Bradyrhizobium sp. (vigna) improves the growth and yield of greengram [Vigna radiata (L.) Wilczek] in insecticide-stressed soils. Symbiosis (2011) 54: 17-27. Ahemad M, Khan M S. Alleviation of fungicide-induced phytotoxicity in greengram [Vigna radiate (L.) Wilczek] using fungicide-tolerant and plant growth promoting Pseudomonas strain. Saud. J. Biol. Sci. (2012a) 19: 451- 459. Ahemad M, Khan M S. Productivity of greengram in tebuconazol estressed soil, by using a tolerant and plant growth promoting Bradyrhizobium sp. MRM6 strain. Acta Physiol. Plant. (2012b) 4: 245-254. Ahemad M, Kibret M. Mechanisms and applications of plant growth promoting rhizobacteria: current perspective. J. King Saud Univ. Sci. (2014) 26(1):1–20. Ahmed E, Holmstrom S J M. Siderophores in environmental research: Roles and applications. Microb. Biotechnol. (2014) 7: 196-208. Ahmady-Asbchin S, Safari M, Tabaraki R. Biosorption of Zn (II) by Pseudomonas aeruginosa isolated from a site contaminated with petroleum. Desal. Wat. Treat. (2015) 54(12): 3372–3379. Alexander M. Introduction to soil microbiology (2nd ed.). New York, NY: Wiley. (1977) Arora N K, Khare E, Maheshwari D K. Plant growth promoting rhizobacteria: constraints in bioformulation, commercialization, and future strategies. In: Maheshwari DK (ed.) Plant growth and health promoting bacteria. Springer (2010) 18: 97-116. Babalola O O, Osir E O, Sanni A, Odhaimbo G D, Bulimo W D. Amplification of 1-aminocyclopropane-1- carboxylic (ACC) deaminase from plant growth promoting rhizobacteria in Striga -infested soils. Afr. J. Biotechnol. (2003) 2: 157-160. Bacilio M, Hernandez J P, Bashan Y. Restoration of giant cardon cacti in barren desert soil amended with common compost and inoculated with Azospirillum brasilense. Biol. Fertil. Soils (2006) 43: 112–119. Baldani V L D, Baldani J I, Dobereiner J. Inoculation of rice plants with the endophytic diazatrophs Herbaspirillum seropedicae and Burkholderia spp. Biol. Fert. Soils (2000) 30: 485–491. Banerjee G, Pandey S, Ray A K, Kumar R. Bioremediation of heavy metals by a novel bacterial strain Enterobacter cloacae and its antioxidant enzyme activity, flocculant production, and protein expression in presence of lead, cadmium, and nickel. Water, Air, Soil Pollut. (2015) 226(4): 1–9. Bashan Y, De-Bashan L E, Prabhu S R, Hernandez JP. Advances in plant growth-promoting bacterial inoculant technology-formulations and practical perspectives (1998–2013). Plant Soil (2014) 378: 1-33. Beneduzi A, Ambrosini A, Luciane Passaglia M P. Plant growth-promoting rhizobacteria (PGPR): Their potential as antagonists and biocontrol agents. Gen. Mol. Biol. (2012) 35: 1044-1051. Beolchini F, Pagnanelli F, Toro L, Veglio F. Ionic strength effect on copper biosorption by Sphaerotilus natans: Equilibrium study and dynamic modeling in membrane reactor. Water Res. (2006) 40(1): 144–152. Bestawy E E, Helmy S, Hussien H, Fahmy M, Amer, R. Bioremediation of heavy metal-contaminated effluent using optimized activated sludge bacteria. Appl. Water Sci. (2013) 3(1): 181–192. Birch, P R J, Kamoun S. Studying interaction transcriptomes: coordinated analyses of gene expression during plant-microorganism interactions. En Wood R. (ed.) New technologies for life sciences: a trends guide. Elsevier Science, New York, N.Y. (2000) p. 77-82. -35- Boddey R M, Baldani V L D, Baldani J I, Dobereiner J. Effect of inoculation of Azospirillum spp. on nitrogen accumulation by field grown wheat. Plant Soil (1986) 95(1): 109–121. Boddey R M, Polidoro J C, Resende A S, Alves B J R, Urquiaga S. Use of the 15N natural abundance technique for the quantification of the contribution of N2 fixation to sugar cane and other grasses. Aust. J. Plant Physiol. (2001) 28:889–895. Brazil G M, Kenefick L, Callanan M, Haro A, de Lorenzo V, Dowling D N. Construction of a rhizosphere pseudomonad with potential to degrade polychlorinated biphenyls and detection of bph gene expression in the rhizosphere. Appl. Environ. Microbiol. (1995) 61: 1946– 1952. Canals R M. Familia Leguminosae, Trifolium repens L.: trébol blanco. Universidad pública de Navarra. http://www.unavarra.es/herbario/pratenses/htm/Trif_repe _p.htm . (consultado en junio 2017) Cardoso E J B N, Freitas SS. A rizosfera. In: Cardoso EJBN, Tsai SM, Neves PCP (eds) Microbiologia do solo. Sociedade Brasileira de Ciencia do Solo, Campinas. (1992) pp 41–57. Chen C, Yu C N, Shen C F, Tang X J, Qin Z H, Yang K, et al. Paddy field - a natural sequential anaerobicaerobic bioreactor for polychlorinated biphenyls transformation. Environ. Pollut. (2014) 190: 43–50. Choi S B, Yun Y S. Lead biosorption by waste biomass of Corynebacterium glutamicum generated from lysine fermentation process. Biotechnol. Let. (2004) 26(4): 331–336. Choudhary M, Kumar R, Datta A, Nehra V, Garg N. Biorremediation of heavy metals by microbes. Eds. Arora S, Atul K, Singh Y P. Springer International Publishing. Bioremediation of Salt Affected Soils: An Indian Perspective. (2017) pp.233-255. Colombo C, Palumbo G, He J, Pinton R, Cesco S. Review on iron availability in soil: interaction of Fe minerals, plants, and microbes. J. Soils Sed. (2014) 14: 538–548. Conte S S, Walker E L. Transporters Contributing to Iron Trafficking in Plants. Mol. Plant (2011) 4: 464–476. Convención de Estocolmo. (2015). http://chm.pops.int/TheConvention/ThePOPsThe1Initial POPs/tabid/296/Default.aspx. Cook RJ. Advances in plant health management in the twentieth century. Ann. Rev. Phytopathol. (2002) 38: 95–116. de-Bashan L E, Hernandez. J P, Bashan Y. The potential contribution of plant growth-promoting bacteria to reduce environmental degradation – A comprehensive evaluation. Appl. Soil Ecol. (2012) 61: 171-189. de Souza R, Ambrosini A, Passaglia L M P. Plant growth-promoting bacteria as inoculants in agricultural soils. Gen. Mol. Biol. (2015) 38: 401-409. Demirtepe H, Kjellerup B, Sowers K R, Imamoglu I. Evaluation of PCB dechlorination pathways in anaerobic sediment microcosms using an anaerobic dechlorination model. Journal of Hazardous Materials (2015) 296: 120– 127. Denton B. Advances in phytoremediation of heavy metals using plant growth promoting bacteria and fungi. MMG 445 Basic Biotechnol. (2007) 3: 1–5. Devi K, Nidhi S, Shalini K, David K. Hydrogen cyanide producing rhizobacteria kill subterranean termite Odontotermes obesus (Rambur) by cyanide poisoning under in vitro conditions. Cur. Microbiol. (2007) 54: 74- 78. Dey S, Vlot A C. Ethylene responsive factors in the orchestration of stress responses in monocotyledonous. Front. Plant Sci. (2015) 6:640. Domenech J, Reddy MS, Kloepper J W, Ramos B, Gutierrez-Mañero J. Combined application of the biological product LS213 with Bacillus, Pseudomonas or Chryseobacterium for growth promotion and biological control of soil-borne diseases in pepper and tomato. Biol. Cont. (2006) 51: 245-258. Drezner T D. The regeneration of a protected Sonoran Desert cactus since 1800 A.D. over 50,000 km2 of its range. Plant Ecol. (2006) 183: 171–176. Dzantor E K. Phytoremediation: the state of rhizosphere engineering for accelerated rhizodegradation. of xenobiotic contaminants. J. Chem. Technol. Biotechnol. (2007) 82: 228-232. Field J A, Sierra-Alvarez R. Microbial transformation and degradation of polychlorinated biphenyls. Environmental Pollution. (2008) 155: 1–12. Fu D, Teng Y, Luo Y, Tu C, Li S, Li Z, et al. Effects of alfalfa and organic fertilizer on benzo[a]pyrene dissipation in an aged contaminated soil. Environ. Sci. Pollut. Res. (2012) 19: 1605 –1611. -36- Furukawa K. Biochemical and genetic bases of microbial degradation of polychlorinated biphenyls (PCBs). J. Gen. Appl. Microbiol. (2000) 46: 283–296. Furukawa K, Fujihara H. (2008). Microbial degradation of polychlorinated biphenyls: biochemical and molecular features. J. Biosci. Bioengin. (2008) 105: 443–449. Garcia de Salamone I E, Dobereiner J, Urquiaga S, Boddey R M. Biological nitrogen fixation in Azospirillum strain maize genotype associations as evaluated by the 15N isotope dilution technique. Biol. Fertil. Soils (1996) 23:249–256. Ghosh M, Singh S P. A Review on Phytoremediation of Heavy Metals and Utilization of Its By-products. (2005) 3(1): 1-18. Glass A D M. Plant nutrition: an introduction to current concepts. Jones and Bartlett Publishers, Boston, (1989) p 234. Glick B R, Patten C L, Holguin G, Penrose D M. Biochemical and genetic mechanisms used by plant growth-promoting. Londres. Imperial College Press. (1999) Glick B R. Enhancement of plant growth by free living bacteria. Can. J. Microbiol. (1995) 41: 109-117. Glick B R. Using soil bacteria to facilitate phytoremediation. Biotechnol. Adv. (2010) 28: 367–374. Glick B R. Bacteria with ACC deaminase can promote plant growth and help to feed the world. Microbiol. Res. (2014) 169: 30–39. Glick B R. Phytoremediation: synergistic use of plants and bacteria to clean up the environment. Biotechnol. Adv. (2003) 21: 383–393. Goswami D, Dhandhukia P, Patel P, Thakker J N. Screening of PGPR from saline desert of Kutch: Growth promotion in Arachis hypogea by Bacillus licheniformis A2. Microbiol. Res. (2014) 169: 66–75. Goswami D, Thakker J N, Dhandhukia P. Portraying mechanics of plant growth promoting rhizobacteria (PGPR): A review. Cogent Food & Agriculture. (2016) 2(1): 1127500. Gray E J, Smith D L. Intracellular and extracellular PGPR: commonalities and distinctions in the plantbacterium signalling processes. Soil Biol. Biochem. (2005) 37: 395–412. Gutierrez-Mañero F J, Ramos-Solano B, Probanza A, Mehouachi J, Tadeo F R, Talon M. The plant-growth promoting rhizobacteria Bacillus pumilus and Bacillus licheniformis produce high amounts of physiologically active gibberellins. Physiol Plant. (2001) 111:206–211. Guzmán P, Ecker J R. Exploiting the triple response of Arabidopsis to identify ethylene-related mutants. Plant Cell (1990) 2(6): 513-523. Haas D, Défago G. Biological control of soil-borne pathogens by fluorescent pseudomonads. Nature Rev. Microbiol. (2005) 3: 307–319. Hinsinger P, Gobran G R, Gregory P J, Wenzel W W. Rhizosphere geometry and heterogeneity arising from root-mediated physical and chemical processes. New Phytol. (2005) 168: 293-303. Hinsinger P, Bravin M N, Devau N, Gerard F, Le Cadre E, Jaillard B. Soil-Root-Microbe Interactions in the Rhizosphere - A Key to Understanding and Predicting Nutrient Bio availability to Plants. J. Soil Science. Plant Nut. (2008) 8: 39-47. Hu J, Qian M, Zhang Q, Cui J, Chunna Yu C, Su X, et al. Sphingobium fuliginis HC3: a novel and robust isolated byphenil and polychlorinated biphenylsdegrading bacterium without dead-end intermediates accumulation. Plos One (2015) 4:1-17. Huang X D, El-Alawi Y, Penrose D M, Glick B R, Greenberg B M. A multiprocess phytoremediation system for removal of polycyclic aromatic hydrocarbons from contaminated soils. Environ. Pollut. (2004) 130: 465–76. Hurek T, Handley L L, Reinhold-Hurek B, Piche Y. Azoarcus grass endophytes contribute fixed nitrogen to the plant in an unculturable state. Mol. Plant Microb. Interact. (2002) 15: 233–242. Incharoensakdi A, Kitjaharn P. Zinc biosorption from aqueous solution by a halotolerant cyanobacterium Aphanothece halophytica. Curr. Microbiol. (2002) 45(4): 261–264. Isopi R, Fabbri P, Del-Gallo M, Puppi G. Dual inoculation of Sorghum bicolor (L.) Moench ssp. bicolor with vesicular arbuscular mycorrhizas and Acetobacter diazotrophicus. Symbiosis (1995) 18:43–55. James E K, Olivares F L, Baldani J I, Dobereiner J. Herbaspirillum, an endophytic diazotroph colonizing vascular tissue in leaves of Sorghum bicolor L. Moench. J. Exp. Bot. (1997) 48: 785–797. James E K, Gyaneshwar P, Mathan N, Barraquio W L, Reddy P M, Iannetta P P, et al. Infection and colonization of rice seedlings by the plant growthpromoting bacterium Herbaspirillum seropedicae Z67 Mol. Plant Microb. Interact. (2002) 15: 894–906. -37- Jha C K, Saraf M. Plant growth promoting rhizobacteria (PGPR): A review. E3 Journal of Agricultural Res. Develop. (2015) 5: 108–119. Jing Y, He Z, Yang X. Role of soil rhizobacteria in phytoremediation of heavy metal contaminated soils. Journal of Zhejiang University Science B. (2007) 8:192– 207. Johnson P R, Ecker J R. The ethylene gas signal transduction pathway: a molecular perspective. Ann. Rev. Genet. (1998) 32: 227-254. Kao P H, Huang C C, Hseu Z Y. Response of microbial activities to heavy metals in a neutral loamy soil treated with biosolid. Chemosphere (2006) 64:63–70. Kende H, van der Knaap E, Cho H T. Deepwater Rice: A Model Plant to Study Stem Elongation. Plant Physiol. (1992) 4: 1105-1110. Kennedy I R, Choudhury A I M A, KecSkes M L. Non- Symbiotic bacterial diazotrophs in crop-farming systems: can their potential for plant growth promotion be better exploited? Soil Biol. Biochem. (2004) (8): 1229-1244. Kloepper J W, Schroth M N. Relationship of in vitro antibiosis of plant growth promoting rhizobacteria to plant growth and the displacement of root microflora. Phytopathol. (1981) 71:1020–1024. Kobayashi D Y, Reedy R M, Bick J, Oudemans P V. Characterization of a chitinase gene from Stenotrophomonas maltophilia strain 34S1 and its involvement in biological control. Appl. Environ. Microbiol. (2002) 68: 1047–1054. Kremer R J, Souissi T. Cyanide production by rhizobacteria and potential for suppression of weed seedling growth. Curr Microbiol. (2001) 43: 182–186. Kruse J, Abraham M, Amelung W, Baum C, Bol R, Kuhn O, et al. Innovative methods in soil phosphorus research: A review. J. Plant Nutr. Soil. Sci. (2014) 178: 43-88. Kuiper I, Lagendijk E L, Bloemberg G V, Lugtenberg B J. Rhizoremediation: a beneficial plant-microbe interaction. Mol. Plant Microb. Interact. (2004) 17: 6- 15. Lavenus J, Goh T, Roberts I, Guyomarc'h S, Lucas M, De Smet I, Fukaki H, et al. Lateral root development in Arabidopsis: fifty shades of auxin. Trends Plant Sci. ( 2013) 18:450-458. Lee W, Wood T K, Chen W. Engineering TCE- degrading rhizobacteria for heavy metal accumulation and enhanced. TCE degradation. Biotechnol. Bioengin. (2006) 95: 399–403. Leibfried A, To J P C, Busch W, Stehling S, Kehle A, Demar M et al. weschel controls meristem function by direct-regulation of cytokinin-inducible response regulators. Nature (2005) 438:1172-5. Liu H L, Chen B Y, Lan Y W, Cheng Y C. Biosorption of Zn(II) and Cu(II) by the indigenous Thiobacillus thiooxidans. Chem. Engineer. J. (2004) 97: 195–201. Liu X, Zhang H, Zhao Y, Feng Z, Li Q, Yang H Q, et al. Auxin controls seed dormancy through stimulation of abscisic acid signaling by inducing ARF-mediated ABI3activation in Arabidopsis. PNAS USA (2013) 110: 15485–15490. Lugtenberg B, Kamilova F. Plant growth-promoting rhizobacteria. Ann. Rev. Microbiol. (2009) 63: 541–556. Ma J F. Plant root responses to three abundant soil minerals: silicon, aluminum and iron. Crit. Rev. Plant Sci. (2005) 24: 267–281. Ma Y, Prasad M N V, Rajkumar M, Freitas H. Plant growth promoting rhizobacteria and endophytes accelerate phytoremediation of metalliferous soils. Biotechnol. Adv. (2011) 29: 248–258. Macek T, Mackova M, Kas J. Exploitation of plants for the removal of organics in environmental remediation. Biotechnol. Adv. (2000) 18: 23–34. Malik K A, Bilal R, Mehnaz S, Rasul G, Mirza M S, Ali S. Association of nitrogen-fixing, plant promoting rhizobacteria (PGPR) with kallar grass and rice. Plant Soil (1997) 194:37–44. Maheshwari D K, Dheeman S, Agarwal M. Phytohormone-producing PGPR for sustainable agriculture. En Maheshwari D K. (Ed.) Springer international Publishing (2015) (pp. 159–182). Mameri N, Boudries N, Addour L, Belhocine D, Lounici H, Grib H, et al.. Batch zinc biosorption by a bacterial nonliving Streptomyces rimosus biomass. Water Res. (1999) 33(6): 1347–1354. Mayak S, Tirosh T, Glick B R. Effect of wild-type and mutant plant growth promoting rhizobacteria on the rooting of mung bean cuttings. J. Plant Growth Regul. (1999) 18:49–53. McTainsh G H. A dust monitoring programme for desertification control in West Africa. Environ. Conserv. (1986) 13: 17–25. Mehnaz S, Lazarovits G. Inoculation effects of Pseudomonas putida, Gluconacetobacter azotocaptans, and Azospirillum lipoferum on corn plant growth under