CARACTERIZACIÓN DE LA ESTRUCTURA Y ANÁLISIS DE DIVERSIDAD DE LA COMUNIDAD DE BACTERIAS OXIDANTES DEL AMONÍACO EXPUESTA A LA FERTILIZACIÓN NITROGENADA A LARGO PLAZO MEDIANTE FINGERPRINTING MOLECULAR (DGGE)

MONICA BOCCOLINI; EVA FIGUEROLA; PEGORARO, V; GALARZA,C; LAURA A. BASILE

Santiago del Estero

Congreso; Rebios 2013 IX Reunión Nacional de Biología de Suelos y I Congreso; 2013

La nitrificación es el proceso de oxidación biológica del amoníaco a nitrito y de este a nitrato. Dos grupos funcionales catalizan el proceso de nitrificación, las bacterias oxidantes de amoníaco (BOA) y las bacterias oxidantes de nitritos (BON). La conversión de amoníaco a nitrito constituye el paso central en el ciclo del nitrógeno global, es por esto que las BOA representan los componentes esenciales del ciclo. Además han sido postuladas como organismos modelos en ecología microbiana y utilizadas como indicadoras de condiciones ambientales específicas en base a la presencia de diferentes poblaciones (7). Experimentos de fertilización a campo a largo plazo proporcionan información acerca de cómo las perturbaciones antropogénicas producen cambios en las propiedades fisico-químicas del suelo, los que a su vez influyen en la función y estructura de las comunidades de las BOA (1). Los métodos moleculares basados en la reacción en cadena de la polimerasa (PCR) permiten monitorear rápidamente y de manera precisa las fluctuaciones en el tamaño y estructura la comunidad de las BOA (7). Nuestro objetivo fue caracterizar mediante técnicas moleculares la estructura y diversidad de la comunidad de las BOA sometida a la aplicación de urea a largo plazo con la finalidad de avanzar en el estudio de la diversidad microbiana del suelo y su relación con las prácticas agrícolas. El estudio se realizó en un ensayo establecido desde 1993 en INTA Marcos Juárez sobre un suelo Argiudol típico. La serie presenta un horizonte A con características propias de un suelo franco-limoso (6). El ensayo se realiza bajo siembra directa continua con una secuencia de cultivos trianual (Maíz - Trigo/Soja 2da. - Soja 1ra.). Presenta un diseño completamente aleatorizado con tres repeticiones y tres tratamientos (niveles de fertilización); A: Maíz sin fertilización; B: Maíz con 80 Kg. ha-1 de N y C: Maíz con 160 Kg. ha-1 de N como urea. Se realizaron dos muestreos, previo a la siembra de maíz, sobre rastrojo de soja1ra y en postcosecha sobre rastrojo de maíz. Las muestras de suelo fueron recolectadas de 0-10 cm de profundidad. Además se tomó una muestra de pastura natural (PN) como control. La extracción de ADN total se realizó con kit comercial Fast DNA SPIN para suelo (MP Biomedicals). Para la amplificación del gen 16S ADNr se realizó PCR anidada con los primers CTO 189F y CTO 654R específicos para las Beta Proteobacterias BOA (8) y los primers universales F341-GC y R534 (9). Los productos de amplificación se separaron en un gel de poliacrilamida al 8% con un gradiente desnaturalizante de 35-60%. La electroforesis se realizó a 60°C en buffer TAE 1X a 65 V durante 16 h. Los datos de intensidad y posición de cada banda se analizaron mediante el software GelCompare II (2005) (3). Para el calculo de diversidad de utilizó PAST (4) y para su análisis estadístico se utilizó ANAVA con LCD de INFOSTAT (2009) (5). DGGE de las BOA bajo residuo de soja (a) y maíz (c) con diferentes tratamientos de fertilización, y dendrogramas de similitud (UPGMA y Coef. Correlación Pearson) a partir de los patrones de banda calculados del DGGE obtenidos durante soja (b) y maíz (d). Las flechas negras y blancas indican las bandas predominantemente presentes y otras sólo presentes en los tratamientos con fertilización. En presencia de soja, los tratamientos B y C presentaron un patrón con mayor número de bandas (Fig.1.a) comparados con A y la PN. Estos resultados indican que la fertilización produce un efecto variable sobre la estructura de la comunidad y son confirmados por al análisis de claster (Fig 1. b) donde se observa la separación de los tratamientos con fertilización del no fertilizado a un 85,5% de similitud. Bajo maíz, la estructura de las BOA presentó mayor similitud entre los tratamientos analizados (92%, Fig. 1.d), con presencia de sólo dos bandas distintivas en los B y C (Fig.1.c) con respecto a A. Sin embargo se mantuvo la variación en la estructura de las BOA provocada por el régimen de fertilización a largo plazo. Resultados similares fueron observados por (2 y 1); donde la estructura de la comunidad cambió en respuesta a la fertilización nitrogenada y cuando la aplicación fue a largo plazo. El análisis del Índice de Shannon (Tabla 1) indica que existen diferencias significativas (p