ABSTRACT Introduction: Bioproduct’s development to beneficiate economic importance crops such rice, contributes directly to our food sovereignty. The objective of the work was: To obtain and characterize bacterial strains associated with two rice cultivars widely distributed in Cuba, in terms of their potential as Plant Growth Promoting Bacteria. Methods: Bacteria associated to the rhizosphere and seeds of INCA LP-5 and INCA LP-7 rice cultivars were isolated and identified by partial 16S rRNA sequencing. The strains were characterized in terms of potentialities as biofertilizers, phytostimulants, biocontrol, and attributes of infection and colonization. The endophytic capacity of a Rhizobium strain was studied in rice seedlings, from inoculation tests and confocal fluorescence microscopy. Inoculation experiments were carried out under controlled, semi-controlled and field conditions. Results: We isolated 43 strains; 24 from the rhizosphere and 19 from rice seeds and eight associated bacterial genera were identified: Rhizobium, Pantoea, Pseudomonas, Acinetobacter, Mitsuaria, Enterobacter, Bacillus and Paenibacillus. Some strains solubilized calcium and potassium phosphate, grew in nitrogen-free media, and produced siderophores, indole compounds, hydrolytic enzymes, and formed biofilms. The endophytic capacity of a Rhizobium strain was verified by systemic colonization of rice seedlings. The inoculation of some strains increased the content of nutrients, some biomolecules and rice plant growth. Furthermore, the crop yield enhanced between 30% - 80% with reduction of 40% - 60% of nitrogen fertilization. Conclusions, the research constitutes a contribution to the knowledge of Rhizobium-rice interaction and in the identification, characterization and selection of bacterial strains with potential for the development of bioproducts that positively impact the environment, the economy and the society.
RESUMEN Introducción: El desarrollo de bioproductos para beneficiar cultivos de importancia económica como el arroz tributa directamente a nuestra soberanía alimentaria. El objetivo del trabajo fue obtener y caracterizar cepas bacterianas asociadas a 2 cultivares de arroz de amplia distribución en Cuba, en cuanto a sus potencialidades como bacterias promotoras del crecimiento vegetal. Métodos: Se realizó el aislamiento de bacterias asociadas a la rizosfera y semillas de los cultivares de arroz INCA LP-5 e INCA LP-7 y se identificaron por secuenciación parcial del ARNr 16S. Las cepas se caracterizaron en cuanto a potencialidades como biofertilizantes, fitoestimulantes, de biocontrol y atributos de infección y colonización. Se estudió la capacidad endofítica de una cepa de Rhizobium en plántulas de arroz, a partir de ensayos de inoculación y microscopía confocal de fluorescencia. Se desarrollaron experimentos de inoculación en condiciones controladas, semicontroladas y de campo. Resultados: Se aislaron 43 cepas; 24 de la rizosfera y 19 del interior de semillas de arroz y se identificaron 8 géneros bacterianos asociados: Rhizobium, Pantoea, Pseudomonas, Acinetobacter, Mitsuaria, Enterobacter, Bacillus y Paenibacillus. Algunas cepas solubilizaron fosfato de calcio y potasio, crecieron en medios libres de nitrógeno y produjeron sideróforos, compuestos indólicos, enzimas hidrolíticas y formaron biopelículas. Se comprobó la capacidad endofítica de una cepa de Rhizobium y su colonización sistémica en plántulas de arroz. La inoculación de algunas cepas incrementó el contenido de nutrientes, algunas biomoléculas y el crecimiento de plantas de arroz. Además, el rendimiento del cultivo se favoreció entre 30 % y 80 %, con la reducción del 40 % a 60 % de la fertilización nitrogenada. Conclusiones, la investigación constituye un aporte al conocimiento de la interacción Rhizobium-arroz y a la identificación, caracterización y selección de cepas bacterianas con potencialidades para el desarrollo de bioproductos que impacten positivamente en el medio ambiente, la economía y la sociedad.