Tesis de Doctorado: Aislamiento y caracterizacion de Actinomycetes simbioticos en nodulos de Alnus acuminata

VALDEZ LA HENS D, PARDO AG, WALL L

Universidad Nacional de Quilmes

Lugar: Bernal; Año: 2007 p. 200

Resumen Se conoce como simbiosis actinorrícica a la formación de nódulos radicales fijadores de nitrógeno producto de la interacción entre diversos actinomycetes del género Frankia y diversas plantas leñosas que se distribuyen en 250 especies entre 25 géneros y 8 familias. Las plantas actinorrícicas presentan un origen filogenético que las emparenta con las leguminosas y Parasponia, que forman simbiosis similares con bacterias genéricamente denominadas rizobios. En nuestra búsqueda de aislamientos de Frankia de nódulos de Alnus acuminata (Aliso del cerro) de bosques nativos de la zona fitogeográfica de “La Yunga” en Tucumán, descubrimos una serie de actinomycetes Nocardioformes no-Frankia, de los cuales se determinó mediante reducción de acetileno en cultivo que son  fijadores de nitrógeno. En este caso fueron utilizados nódulos congelados de los cuales solamente fueron aislados actinomycetes Nocardioformes. Para lograr el aislamiento de Frankia fue necesario utilizar material nodular fresco sin congelar. Esto sugiere que el proceso de congelación de los nódulos utilizado para su conservación, es un proceso selectivo para el aislamiento de actinomycetes Nocardioformes no-Frankia.  Este proceso de congelación no afectaría la capacidad de desarrollar simbiosis efectiva en plantas inoculadas con macerado de los mismos nódulos congelados de los cuales no se pudo aislar Frankia. Algunos de los actinomycetes Nocardioformes son capaces por si solos de inducir nódulos radicales fijadores de nitrógeno en Alnus acuminata en forma similar a como lo hace Frankia. La identidad de los actinomycetes fue analizada mediante la secuenciación de 16S ADN, caracterizaciones morfológicas en diferentes medios de cultivos y mediante la utilización de pruebas bioquímicas. La inoculación de los Nocardioformes sobre tres bosques diferentes de A. acuminata mostró cierta especificidad de interacción con las plantas hospedadoras para la inducción de nódulos según el origen de las semillas. Estos actinomycetes Nocardioformes infectan y nodulan con muy baja eficiencia en las raíces, cuando son inoculados en forma individual y lo hacen mostrando patrones de especificidad y reconocimiento simbiótico en forma similar a Frankia. Sin embargo, cuando estos actinomycetes Nocardioformes son co-inoculados con una cepa de Frankia heteróloga incapaz de inducir nodulación en Alnus acuminata, la nodulación aumenta significativamente respecto de la inoculación individual. El análisis de ocupación de los nódulos utilizando un sistema de plantas trampas inoculadas con macerados de nódulos o raíces de las plantas que habían sido co-inoculadas muestran que solo ingresan al nódulo los actinomycetes Nocardioformes sugiriendo una complementación fisiológica en trans por parte de la cepa de Frankia no infectiva. Fueron obtenidos resultados positivos en la transformación genética de los Nocardiformes AaI4 y AaI5 con el gen reportero egfp, estos resultados son alentadores para continuar con nuevos intentos de transformación que permitan estudiar el proceso de infección de estos nuevos Nocardioformes simbióticos. Estos descubrimientos amplían el paradigma de la simbiosis y describen por primera vez actinomycetes Nocardioformes con la capacidad de establecer simbiosis con nodulación madura y eficiente para la Fijación Biológica de N2 y su interacción con Frankia. Se