ciencias de la vida

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Los genes que participan en la fijación de nitrógeno Investigadores de la Universidad de Sevilla pretenden estudiar el papel de diversos genes rkp en la interacción simbiótica de S. fredii con la soja y otras leguminosas. El proyecto Polisacáridos superficiales de Sinorhizobium fredii su implicación en la nodulación en la soja y en las respuestas de defensa de la planta ha recibido un incentivo de 443.000 euros por la Junta de Andalucía. Centro: Universidad de Sevilla Área: CVI Código: CVI 2506 Nombre del proyecto: Polisacáridos superficiales de Sinorhizobium fredii su implicación en la nodulación en la soja y en las respuestas de defensa de la planta Contacto: José Enrique Ruiz Sáinz rsainz@us.es (+34) 954 557 121 Dotación: 443.168 euros Después del agua, el nitrógeno es el principal factor limitante para el desarrollo de las plantas y la productividad de los cultivos agrícolas. Más del 99% del nitrógeno de la biosfera se encuentra en la atmósfera en forma de N2, por lo que no está directamente accesible ni a plantas ni a animales. Un número limitado de microorganismos, denominados genéricamente fijadores de nitrógeno, son capaces de reducir el N2 gaseoso a formas asimilables (amonio) por las plantas y otros organismos. Este proceso se denomina Fijación Biológica del Nitrógeno (FBN); y dentro de los fijadores de nitrógeno, los más importantes desde un punto de vista agrícola son los rizobios, un grupo de bacterias Gram-negativas del suelo que inducen la formación de nódulos fijadores de nitrógeno en las raíces de las leguminosas. Este proceso natural permite a las leguminosas crecer sin necesidad de abonos nitrogenados. La formación de estos nódulos requiere un complejo intercambio de señales entre los rizobios y la leguminosa. Es conocido que, además de los factores de nodulación (moléculas bacterianas que inducen la formación de los nódulos radicales), diversos polisacáridos superficiales rizobianos (PSR) participan en el establecimiento de la simbiosis. Hasta el momento, se ha estudiado la implicación simbiótica de cuatro: los glucanos cíclicos (GC); los lipopolisacáridos (LPS), los polisacáridos capsulares tipo antígeno K (KPS) y los exopolisacáridos (EPS). El papel exacto de los PSR en el proceso de nodulación no ha sido claramente dilucidado hasta el momento. La información existente apunta a que los PSR pudieran jugar varias funciones: como supresores de las respuestas de defensa de la planta; como protectores de la bacteria frente a las respuestas de la planta; como señales bacterianas que, por la razón que fuere, son necesarias para el establecimiento del nódulo funcional. Muchos mutantes rizobianos afectados en la producción de estos PSR pueden todavía inducir el inicio de la organogénesis nodular, aunque ésta suele quedar abortada pronto (formación de pseudonódulos). En estos casos, la bacteria no infecta intracelularmente las células vegetales y, en Complejos mecanismos de señalización El establecimiento de una simbiosis efectiva entre las leguminosas y los rizobios es un proceso complejo que implica mecanismos de señalización y reconocimiento por parte de ambos simbiontes. Las raíces de las leguminosas liberan flavonoides e isoflavonoides, compuestos fenólicos que inducen la expresión de los genes de nodulación en el microsimbionte. Como resultado, los rizobios producen los factores de nodulación, denominados factores nod. Estos factores nod inducen una serie de respuestas en la planta, que incluyen la deformación de los pelos radicales, la división de las células corticales y la formación del nódulo. 76

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