Fruit texture related changes and enhanced shelf-life through tomato root inoculation with Bacillus subtilis BEB-13BS

Inglés. Bacillus subtilis BEB-13bs, a plant growth promoting rhizobacteria, has improved tomato firmness. Since firmer fruits are be expected to be more resistant to spoilage microorganisms and to have a longer shelf-life, root inoculation with this strain could be an alternative to extend tomato shelf-life. Thus, fruit texture-related changes were studied in tomato plants (Lycopersicon esculentum Mill.) inoculated with Bacillus subtilis BEB-13bs. Treatments were: 1) non-inoculated control treatment (CTL); 2) PGPR inoculated treatment (BS13). Evaluation was made at different ripening stages. Pericarp firmness and activity of poligalacturonase (PG), the major cell wall polyuronide degrading enzyme in tomato, were measured. The expression pattern of ripening-related genes was also examined. Pericarp firmness was significantly greater in light red (LR) fruits in the BS13 treatment compared to those in the CTL treatment. PG activity was reduced significantly by the BS13 treatment in LR and red (R) fruits compared to the CTL treatment. The expression pattern of Aco, gene coding for 1-aminocyclopropane-1-carboxylate oxidase (ACO), an enzyme that has a regulatory role in ethylene production during fruit ripening, showed a significant decrease in accumulation of the transcript at the R stage in the BS13 treatment compared to that in the CTL treatment. A shelf-life test was performed storing fruits at 25-27 °C for 10 d at the end of this trial, and fruits in the BS13 treatment were significantly firmer than those in the CTL treatment. Moreover, the percentage decay (non-acceptable fruits) was significantly lower in the BS13 treatment than in the CTL treatment. Additionally, the BS13 treatment promoted a significant increase in fruit fresh weight, size and yield per plant, compared to the CTL treatment. The present results support the development of an environment-friendly production tool based on PGPR for improving fruit quality through enhanced firmness and shelf-life.

Español; castellano. Bacillus subtilis BEB-13bs, una rizobacteria promotora de crecimiento en plantas, ha mejorado la firmeza del tomate. Dado que frutos más firmes tendrían más resistencia al deterioro por microorganismos y una mayor vida de anaquel, la inoculación de la raíz con esta cepa podría ser una alternativa para extender la vida anaquel del tomate. Asi en el presente trabajo se estudiaron los cambios relacionados con la textura de frutos de tomate (Lycopersicon esculentum Mill.) provenientes de plantas inoculadas con Bacillus subtilis BEB-13bs. Los tratamientos fueron: 1) tratamiento testigo sin inocular (CTL); 2) tratamiento inoculado con Bacillus subtilis BEB-13bs (BS13). Los frutos fueron evaluados en distintos estadios de maduración. Se midió la firmeza del pericarpio y la actividad de poligalacturonasa (PG), enzima ma-yoritaria de la pared celular implicada en la degradación de poliurónidos. También se realizó un análisis de expresión de genes relacionados con la maduración. La firmeza del pericarpio de los frutos en estadio rojo claro (LR) fue significativamente mayor en el tratamiento BS13 que aquella de los frutos del tratamiento CTL. El tratamiento BS13 redujo significativamente la actividad de PG de los frutos en los estados LR y rojo (R) comparado con el tratamiento CTL. El patrón de expresión de Aco, gen que codifica para la oxidasa del ácido aminociclopropano carboxílico (ACO), enzima reguladora de la síntesis de etileno durante la maduración, mostró una disminución significativa en la acumulación del transcrito en frutos en el estadio R del tratamiento BS13 comparado con aquél de los frutos del tratamiento CTL. Se realizó una prueba de vida de anaquel almacenando frutos a 25-27 °C por 10 d; al final de esta prueba; los frutos del tratamiento BS13 resultaron significativamente más firmes que los del tratamiento CTL. Además, el porcentaje de frutos no aceptables fue significativamente inferior en el tratamiento BS13 que en el tratamiento CTL. Adicionalmente, el tratamiento BS13 promovió un incremento significativo del peso fresco y la longitud del fruto, así como del rendimiento por planta, comparado con el tratamiento CTL. Los resultados apoyan el desarrollo de una alternativa de producción ambientalmente amigable basada en la aplicación de BPCV, para mejorar la calidad de frutos en términos de firmeza y vida de anaquel.