Abstract
Las leguminosas constituyen uno de los taxones agrícolas más importantes del mundo
debido a la capacidad de establecer relaciones simbióticas con bacterias del suelo
pertenecientes al género Rhizobium. Estas plantas proporcionan una importante fuente de
proteínas para los seres humanos y los animales, y además producen más de 100 millones de
toneladas de nitrógeno fijado anualmente y son una ...
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Las leguminosas constituyen uno de los taxones agrícolas más importantes del mundo
debido a la capacidad de establecer relaciones simbióticas con bacterias del suelo
pertenecientes al género Rhizobium. Estas plantas proporcionan una importante fuente de
proteínas para los seres humanos y los animales, y además producen más de 100 millones de
toneladas de nitrógeno fijado anualmente y son una parte vital del ciclo del nitrógeno global.
Asimismo, se estima que la fijación biológica del nitrógeno (FBN) corresponde a más de la mitad
del nitrógeno utilizado en agricultura. La provisión de nitrógeno fijado permite el crecimiento
de las plantas huésped en suelos que de otra manera estarían limitados por el nitrógeno, y
simultáneamente reduce la pérdida de nitrógeno por desnitrificación y lixiviación.
En el presente estudio, se ha utilizado la especie Medicago truncatula, una leguminosa
diploide anual. Esta planta presenta unas características tales como un genoma pequeño (5 x
108 pb), capacidad de autofecundación, una prolífica producción de semillas o un rápido tiempo
de generación que hacen de ella un buen modelo para la investigación. Además, es una
leguminosa de la familia de la alfalfa y los conocimientos adquiridos pueden ser transferidos a
una especie de interés agrícola en Europa.
El objetivo de este trabajo es analizar el papel del gen erf10 en la simbiosis M. truncatula
– S. medicae en un estudio transcriptómico, se clasificó como inducible o de respuesta a los
factores de nodulación. Dicho gen pertenece a la familia AP2/ERF, de la cual han sido descritos
varios miembros. Para analizar el papel de este gen en la simbiosis Medicago truncatula –
Sinorhizobium medicae se obtuvieron una línea con inserción Tnt1 en dicho gen denominada
ERF10. La línea mutante se cultivó junto a una línea de M. truncatula silvestre denominada R108.
Ambas líneas se cultivaron en simbiosis con bacterias Sinorhizobium medicae ABS7M que
expresaban el gen LacZ. Se compararon las plantas ERF10 con las plantas control para conocer
cómo la mutación del gen erf10 puede afectar al desarrollo de las plantas. Para ello se realizó
una primera comparación de la biomasa y el número de nódulos de ambas líneas y
posteriormente se procedió a la comparación de los nódulos y los cordones de infección. En
primer lugar, se realizó una tinción con X-Gal para identificar la bacteria, tras lo que se procedió
a las observaciones de nódulos enteros y nódulos cortados con ayuda de una cuchilla a la lupa.
Posteriormente, se observaron al microscopio óptico los cordones de infección. Y, por último,
se puso a punto el método para obtener cortes de los nódulos de 5 micras de ancho a los que
se realizó una segunda tinción con rojo de ruterio y se observaron al microscopio óptico.En primer lugar, se verificó la presencia del Tnt1 en las plantas ERF10 y del análisis in
silico de la expresión del gen erf10 se extrajo que dicho gen se expresa alrededor de las 6 horas
tras la infección y es regulado negativamente por el etileno. De la comparación de ambas líneas
de plantas se extrajeron resultados interesantes. Se observaron diferencias significativas en la
comparación de la biomasa tanto de la parte aérea como de la raíz. Los cordones de infección
de las plantas ERF10, además de observarse en gran número, fueron incompletos y anormales.
Y al comparar las imágenes de los cortes de los nódulos también se apreciaron diferencias en la
estructura de las células, la presencia de vacuolas y el número de gránulos de almidón entre las
plantas mutantes y las control [--]
Degree
Máster Universitario en Agrobiología Ambiental /
Unibertsitate Masterra Ingurumen Agrobiologian
