Caracterización funcional y molecular de los rizobios noduladores de Desmanthus virgatus aislados en suelos argentinos

Abstract

El empleo de leguminosas nativas asociadas a gramíneas constituye un recurso eficiente para mantener el suelo con buenos niveles de fertilidad nitrogenada minimizando el uso de fertilizantes químicos, generalmente costosos y de alto impacto ambiental. En este contexto, las especies de leguminosas forrajeras nativas presentan un gran potencial práctico y un ejemplo de ello es Desmanthus virgatus (L.) Willd. de amplia distribución en el centro norte de Argentina. Hacia el uso sustentable de esta leguminosa, en este trabajo de tesis se presenta la caracterización fenotípica, genotípica y simbiótica de rizobios noduladores del complejo D. virgatus recuperados de suelos argentinos. Para ello, se seleccionaron y colectaron 10 poblaciones de plantas de D. virgatus (sensu lato) en diferentes ambientes y se estableció una colección de más de 170 aislamientos de rizobios noduladores. La caracterización fenotípica de los simbiontes permitió reconocer rizobios de crecimiento rápido con capacidad de crecer en condiciones que se consideran adversas y que sugieren una mayor flexibilidad fisiológica y capacidad de adaptación al ambiente. Los perfiles de amplificación de ADN genómico (fingerprints) evidenciaron una marcada diversidad genética entre los aislamientos. Con respecto a las características simbióticas, se hallaron rizobios con muy buena capacidad potencial de fijación biológica de nitrógeno y competencia por el nicho simbiótico. Los resultados presentados enfatizan la importancia de la inoculación con cepas eficientes y adaptadas a nuestras condiciones edafoclimáticas para lograr un establecimiento exitoso y crecimiento inicial adecuado de las plántulas de D. virgatus en condiciones de campo.

The use of grass-associated native legumes is an efficient resource in order to keep good nitrogen fertility levels in the soil, minimizing the use of chemical fertilizers, which are usually expensive and of high environmental impact. In this context, the native forage legumes species have great practical potential, an example being Desmanthus virgatus (L.) Willd widely distributed in the central northern area of Argentina. Toward sustainable use of this legume, this thesis paper includes a phenotypic, genotypic and symbiotic characterization of D. virgatus complex rhizobia nodulators retrieved from Argentinian soils. For that, ten populations of D. virgatus plants (sensu lato) were selected and collected from different environments. A collection of over 170 isolations of D. virgatus complex rhizobia nodulators was generated. The phenotypic characterization of the symbionts allowed for the recognition of rapid growth rhizobia that showed a capacity for growth in conditions deemed adverse and which suggest a higher physiological flexibility and an ability to adapt to environmental. The genomic DNA amplification profiling (fingerprints) exhibited a clear genetic diversity amongst the isolations. Regarding the symbiotic characteristics, rhizobia with a great potential for biological nitrogen fixation and competition for the symbiotic niche were found. The results presented here emphasize the importance of using efficient strains adapted to our edaphoclimatic conditions for inoculation in order to achieve a successful establishment and a proper early growth of the D. virgatus seedlings in field conditions.