Incorporación y traslocación de nanopartículas de magnetita en plantas de alfalfa en simbiosis con Sinorhizobium meliloti.

BENAVIDES MP; DE VALOIS N; IANNONE M.F.; ZAWOZNIK MS; GROPPA MD

Congreso; IV Congreso Argentino de Microbiología Agrícola y Ambiental, I Jornada de Microbiología General; 2018

La alfalfa (Medicago sativa L.) es un componente clave de las pasturas de las zonas templadas de nuestro país por su calidad nutritiva, su productividad, su plasticidad y su capacidad de fijar nitrógeno atmosférico al asociarse de manera simbiótica con la bacteria Sinorhizobium meliloti. Dado que en los últimos años se ha incrementado el uso de nanopartículas (NPs) con diversos fines, es importante conocer la movilidad y el impacto que estas pueden tener sobre sistemas biológicos complejos, como el de las leguminosas en simbiosis con rizobios.Para avanzar en este sentido se realizó un ensayo en cámara de cultivo en el que se hicieron crecer plantas de alfalfa preinoculadas con S. meliloti (INTA-Castelar) sobre un sustrato inerte, con riego periódico con solución Hoagland sin nitrógeno y la incorporación de 50 ppm de magnetita. Luego de un mes de crecimiento, mediante estudios de magnetometría de muestra vibrante (VSM) se verificó el ingreso y la traslocación de estas NPs a los tejidos vegetales; además se midieron algunos parámetros de crecimiento y de desempeño simbiótico para evaluar cómo afectaron a este sistema biológico. Se observaron fuertes señales superparamagnéticas en las raíces de las plantas expuestas a NPs de magnetita. Dicha señal fue menor en la parte aérea. El contenido de leghemoglobina y la biomasa de nódulos fue el doble en los tratamientos con NPs respecto del control. Asimismo, se observó un incremento del 15 % en el contenido de clorofila. Para saber si las NPs podrían tener un efecto directo sobre el microsimbionte, se estudió la multiplicación in vitro de S. meliloti en presencia de distintas concentraciones de NPs de magnetita (desde 5 hasta 50 ppm). No hubo efectos significativos sobre la constante de crecimiento ni sobre el número de generaciones, aunque se detectó un aumento del 15 % en el contenido de polisacáridos extracelulares liberados al medio de cultivo (EPS) y del 36% en el de polisacáridos capsulares (CPS) en presencia de 25 ppm de magnetita; con 10 ppm los aumentos fueron de 3 % y 22 %, respectivamente. Concluimos que las NPs de magnetita ingresan a las raíces de la alfalfa (e incluso se traslocan a la parte aérea), pero no tienen un efecto desfavorable sobre el funcionamiento de la simbiosis rizobio-leguminosa; por el contrario, este parece estar estimulado. El efecto de estas nanopartículas sobre la biosíntesis de polisacáridos de superficie por parte de Sinorhizobium meliloti justifica mayor investigación.