Aislamiento, identificación y conservación de rizobios

Abstract

La población mundial crece en una escala que pone en riesgo laproducción de alimentos. Para lograr una mayor productividadalimentaria, el uso de fertilizantes químicos-sintéticos es una alternativarápida pero no ecológica debido a su toxicidad al contaminarel ambiente, provocar efectos secundarios en la saludhumana y modificar la fertilidad del suelo a largo plazo. Comoecoalternativa, el uso de fertilizantes orgánicos fue creciendo,pero sin alcanzar la efectividad de los fertilizantes químicos. Enlos últimos tiempos se estableció el uso de microorganismos conocidoscomo PGPR (Plant Growth Promoting Rhizobacteria), queson autóctonos y benéficos, residen en las cercanías de las plantasutilizando metabolitos derivados de ellas, promueven el suministroadecuado de nutrientes a las plantas hospedantes y garantizansu adecuado desarrollo de crecimiento y regulación fisiológica(Van Elsas et al., 2019; Verma, 2019).La asociación planta-bacteria tiene una gran importancia prácticaen la agricultura debido a que la disponibilidad de fuentesnitrogenadas suele ser un factor limitante para el crecimiento delos cultivos. Los rizobios son especies de alfa y betaproteobacteriasque pueden crecer libremente en el suelo o pueden infectarleguminosas y establecer una relación simbiótica. La infección derizobios en las raíces de leguminosas lleva a la formación de nódulosy, en ellos, las bacterias fijan el nitrógeno atmosférico (N2),por lo que aquellas leguminosas noduladas pueden crecer bien ensuelos no fertilizados, deficientes en nitrógeno.Hay una marcada especificidad entre las especies de leguminosasy los rizobios con los que establecen simbiosis. Una especie derizobio particular es capaz de infectar ciertas especies de leguminosas,pero no otras. Un grupo de leguminosas relacionadas que pueden ser infectadas por una especie particular de rizobios esllamada «grupo de inoculación cruzada».Se ha visto que inoculando semillas con cultivos puros de rizobiosel rendimiento de los cultivos se mejora, debido a que el suelotiene con frecuencia una deficiencia de estas cepas de bacteriasformadoras de nódulos (Park Talaro y Chess, 2012). Si las leguminosasson inoculadas con la cepa de rizobio adecuada, rica en leghemoglobina,fijadora de nitrógeno, desarrollan en sus raíces losnódulos (Madigan et al., 2015; Paul, 2015; Tate, 2021). El procesode recolección de nódulos, aislamiento e identificación debe obedecerlos postulados de Koch (Hungría y Araujo, 1994).Las bacterias de los nódulos de la raíz de las leguminosas sonheterótrofas y capaces de utilizar una amplia variedad de hidratosde carbono. En general, los compuestos inorgánicos de nitrógeno(NH4+, NO3-) son suficientes para su desarrollo, pero, según las cepas,pueden requerirse aminoácidos y/o vitaminas para obtenerresultados óptimos. Los rizobios son aerobios y se desarrollanmejor a 25-30 °C y en un pH de 6-7. Comúnmente, se agregan elementosinorgánicos importantes aún a medios de cultivos complejos(Vincent, 1975).El aislamiento de los rizobios a partir de nódulos o de microorganismosque puedan encontrarse en el suelo es una etapa muyimportante para su posterior estudio. El advenimiento de las técnicasmoleculares que permiten su identificación precisa es ungran logro, pero para poder llegar al mismo se debe realizar un correctoaislamiento, siguiendo los pasos adecuados para alcanzarun cultivo puro, factible de analizarse con técnicas moleculares.