Repositorio
Institucional

Quiroz, Andres

Fincheira, Paola

Parada, Maribel

Volatile organic compounds stimulate plant growing and seed germination of Lactuca sativa

SOC CHILENA CIENCIA SUELO

JOURNAL OF SOIL SCIENCE AND PLANT NUTRITION

en

Volatile organic compounds (VOCs) emitted by Bacillus species have been reported as growth inducers in Arabidopsis thaliana, but their effects on horticultural species have been scarcely studied. In this study, Lactuca sativa emerges as a model vegetable to evaluate VOCs release by Bacillus sp. BCT9. The results indicated that root length, dry weight, number of lateral root and shoot length increased after VOCs exposition. The initial application of 30 mu L of BCT9 in Nutrient Agar (N-A) was the best dose to elicit growth, whereas 60 mu L of BCT9 inoculated in Methyl Red & Voges Proskauer Agar (MRVP-A) and Murashige & Skoog Agar (MS-A) had a greater effect. It noteworthy that root development was higher when BCT9 was grown in MRVP- A than in the others culture medium. The identified VOCs released by BCT9 in MRVP- A were 3-hydroxy-2-butanone, 2,3-butanediol, 2-nonanone, 2-undecanone, 2-tridecanone and 2-pentadecanone. Furthermore, the toxicity bioassays indicated that most VOCs did not have high toxic effects and some VOCs stimulated the growth at seed germination stage. In conclusion, this study suggests that VOCs can strongly modulate the L. sativa growth during germination and seedlings stages, so new explorations should be carried out in other vegetables to determine their effects.

Los compuestos orgánicos volátiles (VOC) emitidos por especies de Bacillus se han reportado como inductores de crecimiento en Arabidopsis thaliana, pero sus efectos en especies hortícolas han sido escasamente estudiados. En este estudio, Lactuca sativa emerge como un vegetal modelo para evaluar la liberación de VOC por Bacillus sp. BCT9. Los resultados indicaron que la longitud de la raíz, el peso seco, el número de raíces laterales y la longitud del brote aumentaron después de la exposición a VOC. La aplicación inicial de 30 mu L de BCT9 en Agar Nutritivo (N-A) fue la mejor dosis para provocar el crecimiento, mientras que 60 mu L de BCT9 inoculados en Agar Rojo de Metilo y Voges Proskauer (MRVP-A) y Agar Murashige y Skoog (MS-A) tuvieron un mayor efecto. Cabe destacar que el desarrollo de la raíz fue mayor cuando BCT9 se cultivó en MRVP-A que en los otros medios de cultivo. Los COV identificados liberados por BCT9 en MRVP-A fueron 3-hidroxi-2-butanona, 2,3-butanodiol, 2-nonanona, 2-undecanona, 2-tridecanona y 2-pentadecanona. Además, los bioensayos de toxicidad indicaron que la mayoría de los COV no presentaron efectos tóxicos elevados y que algunos estimularon el crecimiento durante la germinación de las semillas. En conclusión, este estudio sugiere que los COV pueden modular significativamente el crecimiento de L. sativa durante la germinación y la plántula, por lo que se recomienda realizar nuevas exploraciones en otras hortalizas para determinar sus efectos.

Artículo original

Los autores agradecen el apoyo de la beca CONICYT (21120145) y del proyecto Fondecyt (1141245) en este trabajo. Asimismo, agradecemos a la Dra. Maribel Parada su amable ayuda en la facilitación de cepas bacterianas. Financiado (parcialmente) por la Dirección de Investigación de la Universidad de La Frontera.

The authors thank CONICYT scholarship (21120145) and project Fondecyt (1141245) for their support in this work. Likewise, we also thank Dr. Maribel Parada for her kind help facilitating bacterial strains. Supported (partially) by Direccion de Investigacion, Universidad de La Frontera.

10.4067/S0718-95162017000400002

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Culture conditions

growth modulation

volatile organic compounds (VOCs)

phytotoxicity

Condiciones de cultivo

modulación del crecimiento

compuestos orgánicos volátiles (COV)

fitotoxicidad

Plant Sciences# Environmental Sciences# Soil Science

Culture conditions

growth modulation

volatile organic compounds (VOCs)

phytotoxicity

Condiciones de cultivo

modulación del crecimiento

compuestos orgánicos volátiles (COV)

fitotoxicidad

Horticultura

Microbiología

Química Orgánica

version publicada

hibrida

verde

acceso abierto

acceso abierto

WOS:000418764900002

Volatile organic compounds stimulate plant growing and seed germination of Lactuca sativa

Artículo original

SOC CHILENA CIENCIA SUELO

JOURNAL OF SOIL SCIENCE AND PLANT NUTRITION

Ciencias Vegetales

Ciencias Ambientales

Ciencia del suelo

0718-9516

en

ANID CONICYT 21120145

ANID FONDECYT 1141245

UFRO DI

The authors thank CONICYT scholarship (21120145) and project Fondecyt (1141245) for their support in this work. Likewise, we also thank Dr. Maribel Parada for her kind help facilitating bacterial strains. Supported (partially) by Direccion de Investigacion, Universidad de La Frontera.

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CC BY-NC

ANID CONICYT 21120145#ANID FONDECYT 1141245#UFRO DI