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Tesis:

Microbiolología y fisiología de las simbiosis fijadoras de nitrógeno en Lupimus angustifolius L. y plantas actinorrícicas

  • Autor: SUBRAMANIAN, P

  • Título: Microbiolología y fisiología de las simbiosis fijadoras de nitrógeno en Lupimus angustifolius L. y plantas actinorrícicas

  • Fecha: 1986

  • Materia: CIENCIAS DE LA VIDA. Teseo;BIOLOGIA DE LAS PLANTAS. Teseo;FISIOLOGIA DE LAS PLANTAS. Teseo

  • Escuela: E.T.S. DE INGENIEROS AGRONOMOS

  • Departamentos: SIN DEPARTAMENTO DEFINIDO

  • Acceso electrónico:

  • Director/a 1º: RODRIGUEZ-BARRUECO, Claudino

  • Resumen: La producción primaria en nuestra biosfera está estrechamente relacionada con la energía solar que recibe, y con la cantidad de vegetales superiores e inferiores que pueden realizar la fotosíntesis. Aun así, existen elementos esenciales que limitan aquella producción, y de entre ellos destaca el nitrógeno. La decisiva importancia de la fijación de nitrógeno en el mantenimiento de la biosfera se ha puesto de relieve a lo largo de las últimas décadas. Hoy la fijación de nitrógeno constituye una base científica para la solución de la crisis alimentaria y energética. La diversidad de microorganismos que realizan la función fijadora de nitrógeno garantiza su aplicación en los más variados ambientes y condiciones, y aun cuando las leguminosos con sus rizobios son los sistemas simbólicos más conocidos, en razón a la importancia de la leguminosa como fuente de proteína para la alimentación humana y animal, existen otros sistemas simbólicos como las de Frankia - Plantas Actinorrícicas, que supone también, una fertilización continuada de ecosistemas. La presente tesis cubre esencialmente aspectos de la simbiosis Leguminosa Rhizobium y de la simbiosis Planta actinorrícica-Frankia. Como consecuencia de la importancia que los lupinos están teniendo en la agricultura española especialmente como potencial substituto de la soja, se ha dirigido el estudio a la identificación de factores que limitan la fijación de nitrógeno en Lupinus angustifolius, entre ellos, el efecto de nitrógeno combinado y la acidez y alcalinidad del medio de crecimiento, determinando en cada caso su efecto sobre la nodulación, crecimiento y funcionamiento nodular y el crecimiento vegetal. La presencia de N-combinado en el medio de cultivo, tanto en forma de nitrato como en forma de amonio, inhibe la nodulación, crecimiento nodular y su funcionamiento en Lupinus angustifolius, siendo el efecto perjudicial más drástico en el caso de amonio. N-Nitrato en bajas dosis (10 -50 mg N/l) estimuló el crecimiento de las planta, sugiriendo su uso para mejorar el crecimiento de la planta. El margen de pH 6.0 a 7.0 es el óptimo para nodulación y el funcionamiento del nódulo en Lupinus angustifolius. El proceso de nodulación es altamente sensible a las condiciones ácidas (pH 4.0) durante los primeros tres días siguientes a la inoculación. Los lupinos necesitan condiciones óptimas de pH durante, el menos, los primeros cinco días siguientes a la inoculación para conseguir un nivel aceptable de nodulación. Inóculos de Frankia procedentes de cinco especies de plantas actinorrícicas heterólogas, lograron nodular efectivamente a Casuarina cunninghamiana. Este estudio al esclarecer la compleja naturaleza de la especificidad entre la planta huésped y el endofito en la simbiosis Frankia - Casuarina cunninghamiana, pone de manifiesto la necesidad de disponer de más datos para resolver concluyentemente el problema. Se sugiere que para una tentativa clasificación de Frankia, deberían tenerse en consideración los resultados de los estudios con cultivos puros de Frankia y con inóculos en forma de macerados nodulares, ya que el uso de este último refleja la situación más próxima, la que puede ocurrir en condiciones naturales. La viabilidad infectiva de un inóculo en forma de macerados nodulares de Casuarina cunninghamiana sobre su planta huésped estuvo afectada de modo diferente por la penicilina, la estreptomicina y la tetraciclina. Todas las plantas inoculadas y crecidas en presencia de penicilina nodularon, mientras que ninguna lo hizo en presencia de estreptomicina. Todos los niveles de tetraciclina, excepto el más bajo, inhibieron la nodulación, por interferir negativamente en las fases iniciales de la infección. Este estudio demuestra el efecto inócuo de dosis bajas de penicilina, en la viabilidad infectiva de Frankia que nodula a Casuarina cunninghamiana, sugiriendo su uso en futuros aislamientos de Frankia de esta especie, con el objeto de evitar el problema de contaminación microbiana que constituye una de las principales dificultades en el aislamiento de Frankia. La forma de nutrición nitrogenada afectó notablemente a la absorción y acumulación de cationes y aniones y consiguientemente a la concentración mineral en tallos, raíces y nódulas de Alnus glutinosa. El contenido mineral y el crecimiento de plantas que reciben nitrato o amonio además de nutrición diazotrófica, fue mayor que de aquellas que dependen solo de nutrición diazotrófica. Esta observación es de un considerable interés ecológico debido a que los alisos contribuyen substancialmente, a través de la caída de la hojarasca, al enriquecimiento de la fertilidad del suelo y el reciclado de nutrientes. Las inoculaciones cruzadas efectuadas: Alnus jorullensis x Alnus glutinosa y Myrica gale x Myrica gale, indicaron la existencia de una alta incompatibilidad entre el endofito y la planta huésped, entre especies que pertenecen al mismo género pero que están restringidas a zonas específicas. La nodulación tuvo lugar en ambos cruces pero todos los nódulos formados fueron inefectivos. Los nódulos inefectivos de Alnus jorullensis se caracterizan por un crecimiento indiscriminado y casi parasítico del microsimbionte en las células corticales. Los nódulos inefectivos de Myrica faya se caracterizan por un crecimiento desorientado de las hifas del microsimbionte en las células corticales del nódulo y por la ausencia de vesículas, estructuras asociadas con la actividad fijadora de nitrógeno