{"id":103279,"date":"2018-03-11T10:25:46","date_gmt":"2018-03-11T10:25:46","guid":{"rendered":"https:\/\/www.deberes.net\/tesis\/sin-categoria\/evaluation-of-biological-nitrogen-fixation-in-biserrula-pelecinus-l-under-stressful-conditions\/"},"modified":"2018-03-11T10:25:46","modified_gmt":"2018-03-11T10:25:46","slug":"evaluation-of-biological-nitrogen-fixation-in-biserrula-pelecinus-l-under-stressful-conditions","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.deberes.net\/tesis\/simbiosis\/evaluation-of-biological-nitrogen-fixation-in-biserrula-pelecinus-l-under-stressful-conditions\/","title":{"rendered":"Evaluation of biological nitrogen fixation in biserrula pelecinus l. under stressful conditions"},"content":{"rendered":"<h2>Tesis doctoral de <strong> Cl\u00e1udia Sofia Leite Vicente <\/strong><\/h2>\n<p>En portugal, cerca del 20% del \u00e1rea territorial es superficie agr\u00edcola en uso. Se estima que alrededor de dos millones de hect\u00e1reas est\u00e1n ocupadas por pastos naturales de baja productividad, la mayor\u00eda de los cuales se ubican geogr\u00e1ficamente al sur del rio tajo, en la regi\u00f3n del alentejo. A excepci\u00f3n de los montes suroccidentales, donde el relieve es escarpado, el alentejo est\u00e1 formado por planicies con escasa altitud donde dominan los litosuelos de baja profundidad y fertilidad. El clima predominante en el alentejo es semi\u00e1rido mediterr\u00e1neo, caracterizado por inviernos suaves con elevadas precipitaciones y veranos calidos y secos. Esta regi\u00f3n compuerta caracter\u00edsticas con su hom\u00f3loga espa\u00f1ola en la comunidad aut\u00f3noma de extremadura y se encuentra permanentemente bajo elevado riesgo de desertificaci\u00f3n, el hecho de encontrarse encuadrado en la zona mediterr\u00e1nea, la hace tambi\u00e9n extremadamente vulnerable al cambio clim\u00e1tico.  los pastos del alentejo presentan rendimiento bajos como resultado de la agricultura intensiva, as\u00ed como de pr\u00e1cticas inadecuadas en la extensiva. Las malas pr\u00e1cticas de manejo utilizadas han dado como resultado el agotamiento de las propiedades del suelo. Si bien no es sencillo mejorar la calidad del suelo o devolverle sus caracter\u00edsticas de naturalidad, si es posible introducir mejoras en los pastos, como por ejemplo la puesta en cultivo de mezclas biodiversas y ricas en leguminosas de resiembra anual, inoculadas debidamente con cepas de riz\u00f3bio adaptadas a las condiciones ambientales y con una considerable eficiencia simbi\u00f3tica. las bacterias ed\u00e1ficas del grupo rhizobiaceae establecen simbiosis con leguminosas y son responsables de la fijaci\u00f3n del nitr\u00f3geno atmosf\u00e9rico en un proceso de reducci\u00f3n a amonio. El amonio es f\u00e1cilmente usado por las plantas, que disponen as\u00ed de un fertilizante natural. Este proceso es conocido como fijaci\u00f3n biol\u00f3gica del nitr\u00f3geno y es la alternativa natural m\u00e1s significativa a la fertilizaci\u00f3n qu\u00edmica, con una fijaci\u00f3n de 200-300 kg nha-1 al a\u00f1o. La fijaci\u00f3n biol\u00f3gica del nitr\u00f3geno tiene un papel singular en el desarrollo de sistemas agr\u00edcolas sostenibles, contribuyendo al aumento de la productividad de los cultivos, ayudando a la rehabilitaci\u00f3n de las tierras marginales y a la recuperaci\u00f3n de la fertilidad del suelo.  la b\u00fasqueda de leguminosas adecuadas a condiciones ambientales adversas (regiones en proceso de desertificaci\u00f3n, disminuci\u00f3n de la fertilidad, etc.) Es una pr\u00e1ctica de importancia incuestionable. Debido a la capacidad de fijaci\u00f3n de nitr\u00f3geno, las leguminosas de inter\u00e9s forrajero ocupan un lugar destacado tanto en la agricultura como en la recuperaci\u00f3n de suelos degradados.  biserrula pelecinus l. Es una leguminosa pratense, forrajera, con potenciales caracter\u00edsticas agron\u00f3micas para la regeneraci\u00f3n de pastos degradados. Es conocida por su robustez para sobrevivir en suelos \u00e1cidos y pobres, desarrollando un sistema radicular profundo que aumenta su supervivencia durante oto\u00f1os y primaveras secas, cuando el agua se muestra como factor limitante para el crecimiento de la vegetaci\u00f3n. El inter\u00e9s de biserrula, ampliamente estudiada en el sur de australia, est\u00e1 gradualmente incrementando en europa y pa\u00edses de am\u00e9rica del sur. En la actualidad en portugal, el estudio de biserrula se desarrolla m\u00e1s intensamente en el instituto nacional de recursos biol\u00f3gicos, antigua esta\u00ed\u00a7\u00ed\u00a3o nacional de melhoramento de plantas (inrb- inia, enmp). Los objetivos principales de los investigadores del inrb son en el estudio de la biodiversidad de especies de leguminosas pratenses, su caracterizaci\u00f3n agron\u00f3mica y fenol\u00f3gica, habi\u00e9ndose  desarrollado un programa de selecci\u00f3n de ec\u00f3tipos de leguminosas adaptadas a suelos pobres y de mala estructura, caracter\u00edsticos de la regi\u00f3n del alentejo. La optima adaptaci\u00f3n de biserrula a los sistemas agr\u00edcolas de la pen\u00ednsula ib\u00e9rica depende considerablemente de la adecuada selecci\u00f3n de riz\u00f3bios nativos que sean altamente efectivos y eficientes en la fijaci\u00f3n biol\u00f3gica del nitr\u00f3geno, y en simbiosis con biserrula que adicionalmente sean tolerantes a factores ambientales estresantes de car\u00e1cter abi\u00f3ticos, propio del clima semi\u00e1rido mediterr\u00e1neo. El \u00e9xito de esta selecci\u00f3n de simbiontes efectivos radica en el conocimiento previo de las mejores cepas rhizobianas y sus respuestas a situaciones ambientales cambiantes. El desarrollo de este conocimiento se hace imprescindible una investigaci\u00f3n previa que identifique las cepas m\u00e1s adecuadas para cada situaci\u00f3n ambiental.  el presente trabajo analiza la comunidad simbi\u00f3tica natural asociada a la leguminosa forrajera biserrula pelecinus, llevando a cabo la selecci\u00f3n de las mejores cepas rizobianas, adecuadas a diferentes condiciones de estr\u00e9s abi\u00f3tico. Con todo se busca la obtenci\u00f3n de inoculantes de b. Pelecinus que induzcan el mejor desarrollo de la planta bajo condiciones variables de deficiencia y exceso de nutrientes, y extrema sequ\u00eda.  la memoria se estructura en siete cap\u00edtulos. El cap\u00edtulo uno presenta una revisi\u00f3n bibliogr\u00e1fica que aborda el mecanismo de la fijaci\u00f3n biol\u00f3gica del nitr\u00f3geno, desde el proceso bioqu\u00edmico al compleja gen\u00e9tica implicada en la interacci\u00f3n riz\u00f3bio-leguminosa. Adem\u00e1s se presenta la caracterizaci\u00f3n detallada de la leguminosa hospedadora y bacteria hu\u00e9sped, su morfolog\u00eda, ecosistema y nicho natural.  en el cap\u00edtulo dos se describ\u00ed el aislamiento de las cepas rizobianas asociadas a la planta hospedadora colectada en su ambiente natural, la caracterizaci\u00f3n molecular usando t\u00e9cnicas rutineras de fingerpritting molecular y la relaciones filogen\u00e9ticas con los principales g\u00e9neros de riz\u00f3bio. La colecta se ha realizado en espa\u00f1a, regi\u00f3n de \u00e1vila, y en portugal, en la regi\u00f3n de alentejo (arronches, elvas, ajuda, monsaraz, terena y safara). Se han aislado un total de 88 cepas con las caracter\u00edsticas t\u00edpicas del crecimiento rizobiano que fueran caracterizadas por la t\u00e9cnica rep-pcr usando los primers box and eric. Cincuenta y una fueran consideradas diferentes por su perfil gen\u00e9tico distinto. En comparaci\u00f3n con una cepa comercial de biserrula, mesorhizobium sp., Se han seleccionado cinco cepas para identificaci\u00f3n taxon\u00f3mica mediante secuenciaci\u00f3n del gene 16s rna ribos\u00f3mico. Las cepas (ajupt6, safpt6, safpt12, avisp7) con mayor similitud a la cepa comercial, fueran identificadas como pertenecientes a la especie mesorhizobium ciceri bv. Biserrulae. La cepa (arrpt12) que se m\u00e1s desigual al mesorhizobium sp. Comercial, se ha identificado como rhizobium leguminosarum bv. Phaseoli.  en el tercero capitulo se eval\u00faa la competencia saprofita de los aislados rizobianos mediante su caracterizaci\u00f3n fenot\u00edpica y su respuesta a diferentes tipos de stress abi\u00f3tico como salinidad, acidez y alcalinidad, y presencia de metales pesados. Las cepas aisladas de biserrula han presentado un crecimiento t\u00edpico de riz\u00f3bio con diferentes tiempos de generaci\u00f3n (cepas de crecimiento r\u00e1pido, moderado y lento). Son capaces de crecer copiosamente en niveles de salinidad hasta 2.5% (w\/v) nacl, bien como capaces de tolerar condiciones extremas de acidez (ph 4.5 and 5.5), adem\u00e1s de cambiar, bajando, el ph del medio altamente alcalino (ph 9.5 and ph 12.5). Su crecimiento es inhibido a concentraciones de aluminio disponibles mayores que 250 \u00c2\u00bfm, en contraste con su capacidad de tolerar concentraciones de manganeso disponible superiores a 1000 \u00c2\u00bfm.  en el capitulo cuatro se estima la eficiencia simbi\u00f3tica, capacidad infecciosa y efectividad en la fijaci\u00f3n de nitr\u00f3geno molecular, de las 51 cepas aisladas y previamente caracterizadas. Adem\u00e1s, se comparan dos metodolog\u00edas para estimar el aporte simbi\u00f3tico de los aislados \u00ed\u00a0 la planta hospedadora mediante la diferencia de los pesos secos (planta inoculada en comparaci\u00f3n con planta no inoculada) y el uso de isotopos naturales (abundancia natural de nitr\u00f3geno, \u00c2\u00bf15n). Se ha comprobado que la t\u00e9cnica de abundancia natural de nitr\u00f3geno es m\u00e1s sensible e rigorosa do que la diferencia de pesos secos, se verificando que la eficiencia simbi\u00f3tica de la mayor\u00eda de las cepas no ultrapasaba el 65% de nitr\u00f3geno derivado de la fijaci\u00f3n simbi\u00f3tica (%ndfa) en comparaci\u00f3n con la cepa de referencia mesorhizobium sp. Se han elegido un grupo de cepas con una porcentaje de ndfa superior a 67% (ajupt16, safpt5, ajupt21, safpt6, safpt8 y safpt12), de los cuales se han seleccionado tres cepas con porcentaje de ndfa distintas (ajupt16, 67%; safpt6, 71%; y safpt12, 73%).  en el capitulo cinco se estudia el efecto de la disponibilidad de nutrientes en la fijaci\u00f3n de nitr\u00f3geno de las cepas ajupt16, safpt6 y safpt12. La planta hospedadora inoculada y no inoculada es sometida a tres niveles crecientes de fertilizaci\u00f3n (f0, f25, f75). El progresivo aumento de nutrientes, en particular la concentraci\u00f3n de nitr\u00f3geno, han provocado una disminuci\u00f3n de la fijaci\u00f3n biol\u00f3gica del nitr\u00f3geno en todas las cepas, incluyendo la cepa de referencia. La formaci\u00f3n de n\u00f3dulos ha incrementado pero el peso seco nodular se ha manteniendo sugiriendo la formaci\u00f3n de n\u00f3dulos peque\u00f1os y no efectivos. Se ha verificado un efecto cineg\u00e9tico entre las cepas y el contenido de nitr\u00f3geno disponible en el fertilizante en el regime f25. En condiciones elevadas de fertilizaci\u00f3n (f75), los mejores resultados se han verificado en la cepa safpt12, indicaci\u00f3n del elevado nivel de tolerancia al nitr\u00f3geno combinado. en el sexto cap\u00edtulo se estudia los efectos del estr\u00e9s h\u00eddrico en la fijaci\u00f3n de nitr\u00f3geno de las cepas hu\u00e9spedes ajupt16, safpt6 y safpt12 y de la planta hospedadora. Biserrula inoculada y no inoculada fue sometida a tres niveles decrecientes de stress h\u00eddrico (r1, r2 y r3). Se comprueba que biserrula pelecinus presenta una tolerancia considerable a las condiciones de stress h\u00eddrico, desarrollando mecanismos de escape al stress capaces de suportar bajos potenciales h\u00eddricos disponibles. En respuesta a la condiciones moderadas y severas de stress h\u00eddrico (r2 y r3), se verific\u00f3 la existencia de partici\u00f3n de la biomasa vegetativa para la regi\u00f3n radicular, posiblemente con intuito del aumento de la absorci\u00f3n de agua. La cantidad de nitr\u00f3geno fijado derivado de la  fijaci\u00f3n biol\u00f3gica de nitr\u00f3geno, en todas las cepas, ha disminuido considerablemente en stress severo. El aislado que ha demostrado la capacidad de fijar eficientemente fue el safpt12. el capitulo siete presenta una discusi\u00f3n general de los resultados obtenidos en los cap\u00edtulos anteriores, con la recapitulaci\u00f3n de las conclusiones y recomendaciones futuras para nuevos proyectos de investigaci\u00f3n.   los objetivos espec\u00edficos del trabajo son: 1)\testudiar la biodiversidad rizobiana asociada a la biserrula pelecinus.  2)\tcaracterizar fenot\u00edpicamente las cepas extra\u00eddas de los n\u00f3dulos de b. Pelecinus crecidas en condiciones de absoluta naturalidad. 3)\tanalizar la especificidad y la promiscuidad de los simbiontes de b. Pelecinus.  4)\tevaluar la amplitud ecol\u00f3gica de la simbiosis biserrula-rizobio, as\u00ed como el comportamiento de la planta sometida a la inoculaci\u00f3n en suelos con condiciones de estr\u00e9s abi\u00f3tico (contenido variable de nutrientes y estr\u00e9s h\u00eddrico). 5)\tseleccionar cepas rizobianas resistentes a situaciones de estr\u00e9s ambiental.<\/p>\n<p>&nbsp;<\/p>\n<h3>Datos acad\u00e9micos de la tesis doctoral \u00ab<strong>Evaluation of biological nitrogen fixation in biserrula pelecinus l. under stressful conditions<\/strong>\u00ab<\/h3>\n<ul>\n<li><strong>T\u00edtulo de la tesis:<\/strong>\u00a0 Evaluation of biological nitrogen fixation in biserrula pelecinus l. under stressful conditions <\/li>\n<li><strong>Autor:<\/strong>\u00a0 Cl\u00e1udia Sofia Leite Vicente <\/li>\n<li><strong>Universidad:<\/strong>\u00a0 Pablo de olavide<\/li>\n<li><strong>Fecha de lectura de la tesis:<\/strong>\u00a0 23\/07\/2010<\/li>\n<\/ul>\n<p>&nbsp;<\/p>\n<h3>Direcci\u00f3n y tribunal<\/h3>\n<ul>\n<li><strong>Director de la tesis<\/strong>\n<ul>\n<li>Mar\u00eda \u00e1ngeles P\u00e9rez Fern\u00e1ndez<\/li>\n<\/ul>\n<\/li>\n<li><strong>Tribunal<\/strong>\n<ul>\n<li>Presidente del tribunal: Jos\u00e9 angel Merino ortega <\/li>\n<li>alfonso Escudero berian (vocal)<\/li>\n<li>Luis Manuel Cardoso vieira alho (vocal)<\/li>\n<li>Juan Fernandez haeger (vocal)<\/li>\n<\/ul>\n<\/li>\n<\/ul>\n<p>&nbsp;<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"<p>Tesis doctoral de Cl\u00e1udia Sofia Leite Vicente En portugal, cerca del 20% del \u00e1rea territorial es superficie agr\u00edcola en uso. 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