Aislamiento de Rhizobium de los nódulos de las raíces de plantas de maní

Universidad UTE

Extensión Santo Domingo

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Informe Final de Microbiología General

Tema:

Aislamiento de Rhizobium de los nódulos de las raíces de plantas de maní.

Fecha de entrega: 31 de Julio de 2019

NOMBRE:

• José Carlosama

CARRERA: AGROINDUSTRIAS, 4to NIVEL

DOCENTE: Msc. Luis Gusqui

ÍNDICE DE CONTENIDOS

1)        Introducción        1

2)        Objetivos        1

   a)        Objetivo general        1

   b)        Objetivos específicos        1

3)        Marco teórico        2

4)        Materiales        4

5)        Métodos        5

6)        Fotografías        6

7)        Resultados        9

8)        Conclusiones        9

9)        Recomendaciones        9

10)        Bibliografía        10

1. Introducción

Algunas plantas establecen simbiosis con bacterias fijadoras de nitrógeno. Esta simbiosis proporciona beneficios durante la vida en común a ambos simbiontes. Las bacterias pueden aprovechar directamente el nitrógeno del aire, originando compuestos absorbibles y susceptibles de incorporarse a la composición del suelo o de los seres vivos. Dicha fijación de nitrógeno se realiza en los nódulos radiculares, gracias a la catálisis del complejo enzimático nitrogenasa. (García, 2011)

Entre los organismos fijadores en simbiosis debemos destacar por su importancia agronómica, los organismos que forman simbiosis con plantas leguminosas. Estos organismos pertenecen al subgrupo de las proteobacterias en el que se incluyen los géneros Allorhizobium, Azorhizobium, Bradyrhizobium, Mesorhizobium, Rhizobium y Sinorhizobium (recientemente incluído en Ensifer) y se denominan genéricamente rizobios. (Tejo, 2008)

La fijación del nitrógeno se define como la oxidación o reducción del nitrógeno para dar amonio u óxidos. Consiste en la conversión del nitrógeno atmosférico a formas metabolizables, que puedan ser incorporadas por los seres vivos. (Garza, 2018)

Para el aislamiento del rhizobium en nuestro caso, se lo realizó desde nódulos de las raíces de la planta de maní.

1. Objetivos

1. Objetivo general

• Aislar Rhizobium de los nódulos de las raíces de plantas de maní a cultivo puro.

1. Objetivos específicos

• Aislar distintos tipos de bacterias de los nódulos de la raíces de plantas de maní en cultivo mixto.
• Identificar las colonias de Rhizobium dentro del cultivo mixto, para después aislarlo.

1. Marco teórico

El maní

Arachis hypogaea; común mente conocida como maní, es una leguminosa de la familia de las Fabaceae (fabáceas). Es una planta fibrosa, originaria de América y llega a medir de 30 a 50 cm de altura. Los frutos crecen bajo el suelo, dentro de una vaina leñosa redondeada que contiene de una a cinco semillas. Al ser su fruto una cascara leñosa sin pulpa se lo considera un tipo de fruto seco. Aunque el maní es una leguminosa y por lo tanto posee la facultad de incorporar nitrógeno atmosférico al suelo, se recomienda aplicar de 10 a 20 Kg de nitrógeno por hectárea para el establecimiento. (Andino, 2011)

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Rhizobium

Rhizobium es un género de bacterias que poseen la habilidad de fijar el nitrógeno proveniente de la atmósfera. De manera general, a las bacterias con la capacidad de fijar el nitrógeno se les conoce como rizobios. Estas relaciones entre plantas y microorganismos han sido estudiadas ampliamente. Estos procariotas viven en relaciones simbióticas con distintas plantas: las leguminosas, como el frijol, alfalfa, lentejas, haba de soja, entre otras. Son heterotróficas, lo que indica que deben obtener su fuente de energía de materia orgánica. Rhizobium crece normalmente bajo condiciones aeróbicas y los nódulos se forman a una temperatura de 25 a 30°C y un pH óptimo de 6 o 7. Sin embargo, el proceso de fijación de nitrógeno requiere de concentraciones bajas de oxígeno para proteger a la nitrogenasa (la enzima que cataliza el proceso). El Rhizobium fija el nitrógeno del aire en la planta en forma de amoníaco, el que actúa como un fertilizante natural para esta. La investigación actual está siendo dirigida por microbiólogos de Servicio de Investigación Agrícola para descubrir un modo de utilizar la fijación de nitrógeno biológica de la bacteria Rhizobium para favorecer la agricultura. (Gelambi, 2014)

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Formación de nódulos de rizobios

1. Reconocimiento: Tanto la planta como la bacteria deben reconocer al socio adecuado. Esto se realiza gracias a que las raíces de las leguminosas segregan materiales orgánicos que estimulan el crecimiento microbiano en la rizosfera (no es exclusivo de los rizobios). Si en el suelo hay presencia de rizobios, estos se desarrollaran hasta construir poblaciones densas. Es así que el primer paso de la formación del nódulo es la adherencia de la bacteria a los pelos radicales de la planta correspondiente, y esto es mediado por la ricadesina, una proteína específica de adherencia presente en la superficie de toda bacteria Rhizobium.
2. Excreción de los factores nod por la bacteria: En primer lugar, las células de la bacteria penetran el pelo radical por su extremo, y la bacteria excreta unas sustancias denominadas factores nod, los cuales causan que el pelo radicado se rice. En esta sustancia se encuentran los genes que dirigirán posteriormente las etapas especifícas de la nodulación. Estos son transmitidos atreves de plásmidos de gran tamaño, llamados plásmidos Sym, los cuales contienen genes de especificidad, lo cual determina qué cepa de Rhizobium se unirá a cierta planta hospedadora.
3. Invasión: La bacteria procede a invadir el pelo radical e inducen a la planta a formar un tubo de celulosa conocido como tubo de infección, dentro del cual se multiplicaran los rizobios.
4. Desplazamiento: Las bacterias se desplazan hacia la raíz a través del tubo de infección y allí la infección alcanza a las células contiguas a los pelos radicales, y los factores nod estimulan la división celular de las células vegetales, formando finalmente el nódulo.
5. Aparición de los bacteroides: Dentro de las células de las plantas las bacterias Rhizobium se multiplican y se convierten en formaciones ramificadas e hinchadas, y es allí donde aparecen los bacteroides, células bacterianas deformes necesarias para la fijación de nitrógeno.
6. División contínua de células: Luego de la formación del nódulo radical maduro, las células bacterianas y vegetales deben permanecer en continua división.

Simbiosis rizobio-leguminosa

La asociación Rhizobium-leguminosa es uno de los mejores ejemplos de una auténtica simbiosis, pues las plantas que crecen en suelos carentes de nitrógeno (o con niveles muy reducidos) se ven beneficiadas por la fijación biológica realizada por las bacterias, y las plantas les brindan un ambiente que los protege y nutre. La efectividad de la simbiosis leguminosa-rizobio es un componente importante del rendimiento de leguminosas. Así pues, es necesario integrar la selección de combinaciones leguminosa-rizobio más efectivas, bien sea con cepas inoculadas o nativas, en los programas de evaluación de leguminosas que utilizan el rendimiento como un parámetro de selección. (Kipe-Nolt, 1988)

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