Caracterización y comportamiento de cepas de Bradyrhizobium japonicum aisladas de suelos y plantas de soja (Glycine max L.) en la región noroeste de la provincia de Buenos Aires

Noemí Isabel Silva.

1997.

117 h. : ilustraciones ; 30 cm.

"Tesis Magister en Ciencias Agrarias".

Director de tesis: Marcelo A. Sagardoy.

Tesis (magister)--Universidad Nacional del Sur. Departamento de Agronomía, 1997.

Resumen: Motivos del proyecto de investigación: Bradyrhizobium japonicum es un microorganismo Gram negativo, aerobio, no productor de esporas, de forma normalmente bastonada, móvil con flagelos polares, subpolares y/o 2 -3 flagelos peritricos. Produce estructuras nodulares en raíces de soja (Glycine max L.); tiene crecimiento lento en el medio manitol extracto de levadura y usualmente produce reacción alcalina en un medio de cultivo salino que contiene manitol. La relación porcentual de las bases guanina y citosina (Mol por ciento.G + C) del DNA es de 61-65 (Tm) (Jordan, 1984). La simbiosis B. japonicum - soja se manifiesta en la planta con la aparición de nódulos, órganos vegetales en los cuales las bacterias se multiplican y convierten al nitrógeno molecular en amoníaco, el cual a continuación es cedido al hospedante. La planta, a su vez, proporciona al microsimbionte de un nicho ecológico protegido y una fuente de energía. Esta asimilación del amoníaco por la planta hospedante, le permite crecer en suelos pobres en nitrógeno y reducir el uso de este nutriente como fertilizante nitrogenado (Dénarié y Joly, 1994). Inoculación es el proceso de introducción de un microorganismo determinado dentro del microhábitat de la planta hospedante (Peterson y Loynachan, 1981). Los suelos que son inoculados, con Rhizobium o Bradyrhizobium, pueden presentar dos situaciones particulares: a) suelos desprovistos del microsimbionte; esta situación puede encontrarse en lugares donde la planta hospedante no es originaria del país o donde jamás ha sido cultivada. La introducción del microorganismo es, en este caso, relativamente fácil puesto que no existe competencia intraespecífica. La importancia y la evolución del nuevo grupo microbiano dependerá de las condiciones fisicoquímicas y biológicas encontradas en el suelo. En este caso la ausencia o el bajo número de este microorganismo por gramo de suelo es el factor limitante para el establecimiento de la simbiosis; b) suelos provistos del microsimbionte; en estos casos la inoculación no sería necesaria si las cepas indígenas o naturalizadas permiten obtener los rendimientos deseados. Si el número del microsimbionte por gramo de suelo es bajo, o son cepas poco eficientes en su capacidad para fijar nitrógeno, sería necesario inocular. En este último caso, el inoculante debe poseer un alto número del microsimbionte y debe contener una cepa seleccionada cuya eficiencia sea superior a las indígenas o naturalizadas porque entrará en competición, por la formación de nódulos, con estas, las cuales fueron diseminadas en el suelo con los cultivos de soja realizados previamente. Esta última situación es la que se observa, actualmente, en la mayor parte de las principales regiones sojeras de la Provincia de Buenos Aires. Por ende es necesario conocer cuales son y que características poseen las cepas de B. japonicum naturalizadas en dichos suelos. Distintos investigadores demostraron que cepas de B. japonicum introducidas con un inoculante, ocupaban generalmente menos del 30 por ciento de los nódulos totales de la planta, cuando en el suelo estaba presente el microsimbionte naturalizado (Johnson et al, 1965; Kvien et al, 1981). Para otros autores estos resultados podrían mejorarse utilizando alguno de los siguientes procedimientos: a) con un aumento en el número efectivo de B. japonicum agregado al suelo o sobre la semilla de soja (Weaver y Frederick, 1972; Weaver y Frederick, 1974a; Danso y Owiredo, 1988), b) mediante la selección de cepas más competitivas (Hardanson et al, 1981), c) por mejoramiento de los métodos de inoculación (Ciafardini y Barbieri, 1987) y d) realizando una selección adecuada de la variedad de la planta de soja para asegurar la preferencia por ciertos biotipos de B. japonicum (Cregan y Keyser, 1986). Basadas en el conocimiento de esas necesidades, es que se formularon las siguientes hipótesis: 1. Los suelos de la Provincia de Buenos Aires, cultivados con soja, son diferentes en su composición química (pH, textura, etc.) física (tenor de humedad, O2, etc.) y ambiental (cultivos anteriores diferentes, lluvias distintas, etc.). En consecuencia, la supervivencia y reproducción de B. japonicum, en estos suelos y en ausencia de la soja, sería significativamente diferente. 2. La antigüedad del cultivo de soja, en los suelos de la Provincia de Buenos Aires es muy diferente. Existen suelos con más de 10 años consecutivos de cultivo de soja; suelos con 2 -3 años de cultivo y suelos donde se realiza este cultivo por primera vez. En consecuencia, se esperaría que las cepas simbiontes, dominantes en los suelos, sean fenotipicamente diferentes. 3. Las cepas naturalizadas de B. japonicum, en los suelos bonaerenses, provienen de distintos inoculantes comerciales y fueron agregados, al ecosistema suelo, durante el transcurso de las dos últimas décadas. Por consiguiente, estas cepas pertenecerían a distintos biotipos moleculares. Los objetivos del trabajo, en base a las hipótesis mencionadas anteriormente son: 1-Determinar el número de B. japonicum en suelos del noroeste bonaerense, que fueron sembrados con soja durante distintos períodos de tiempo. 2-Estudiar el modelo de nodulación en soja sembrada en los diferentes lotes de estudio. 3-Aislar y caracterizar cepas de B. japonicum provenientes de muestras de suelo y de plantas de soja que fueron tratadas con inoculantes comerciales. Estos obejtivos serán desarrollados a continuación, organizados en capítulos, con la finalidad de presentarlos de manera clara y ordenada para el lector. CALIFICACION DEPARTAMENTO DE GRADUADOS Calificación de la defensa oral: 10 (diez) - Sobresaliente Fecha: 11/8/97

Incluye referencias bibliográficas.