CENTRO BIOTECNOLOGICO DEL CARIBE

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Javier Aguilera Zúñiga
hace 8 años
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1 EVALUACION BAJO CONDICIONES DE INVERNADERO DE Rhizobium sp NATIVOS COMO FIJADOR DE NITRÓGENO EN PLANTAS LEGUMINOSAS UTILIZADAS COMO FORRAJE EN EL CENTRO BIOTECNOLOGICO DEL CARIBE JUAN GUILLERMO CUBILLOS HINOJOSA Microbiólogo Agroindustrial CENTRO BIOTECNOLOGICO DEL CARIBE Ciudad de Panamá, 27 de septiembre de 2010

CENTRO BIOTECNOLOGICO DEL CARIBE JUAN GUILLERMO CUBILLOS HINOJOSA Microbiólogo

38% de la producción nacional de carne y el 43% de leche (Rey et al.

2 INTRODUCCIÓN Proteína cruda, energía y digestibilidad Agropecuario Leguminosas forrajeras Características físicas y biológicas del suelo Se estima un aporte del 38% de la producción nacional de carne y el 43% de leche (Rey et al., 2005) Sustitución de fertilizantes Químicos Fijación Biológica N2 Agroforestería Leguminosa-gramineas

Se estima que la simbiosis Rhizobiumleguminosa puede fijar de 24 hasta más de 584 kg de nitrógeno por hectárea y abastecer en algunos casos hasta 90% de las necesidades de las plantas.

3 Se estima que la simbiosis Rhizobiumleguminosa puede fijar de 24 hasta más de 584 kg de nitrógeno por hectárea y abastecer en algunos casos hasta 90% de las necesidades de las plantas. Aislar cepas de Rhizobium sp nativas Opción segura Leucaena y Matarratón Síntesis de fitohormonas Solubilización de fosforo Reacción antagónica Productividad Evaluar bajo condiciones de invernadero Germinación, inefectividad y efectividad en la fijación de nitrógeno

Aislar cepas de Rhizobium sp nativas Opción segura Leucaena y Matarratón Síntesis de fitohormonas Solubilización

METODOLOGÍA Matarratón (G. sepium) No. Lotes No. Puntos No. Plantas por puntos Procesamiento de los nódulos 3 5 3 Leucaena (L. leucocephala) No. Puntos No. Plantas por puntos 5 8 Incubar a 25 28 ºC / 3 5 días.

4 METODOLOGÍA Matarratón (G. sepium) No. Lotes No. Puntos No. Plantas por puntos Procesamiento de los nódulos Leucaena (L. leucocephala) No. Puntos No. Plantas por puntos 5 8 Incubar a ºC / 3 5 días. PURIFICACIÓN Sección de nódulos Lavado y Desinfección - Hipoclorito de sodio 2,5 %, alcohol 70% Caracterización fenotípica y fisiológica Tinción Gram Tubos con LMA en plano Inclinado. 4 C. CONSERVACIÓN Agar YMA LMA+RC (-) Hektoen (Martínez, 2005; Matos et al., 1998, Bècquer et al., 2000, Mouraud et al., 2009; Küçük & Kıvanç, 2008). LLA XLD Rx. Benedict

PURIFICACIÓN Sección de nódulos Lavado y Desinfección - Hipoclorito de sodio 2,5 %, alcohol 70% Caracterización fenotípica y fisiológica

células/ml (Mora, 1995) A Diseño bloques al azar 7x2 Triple desinfección alcohol 70%, yodo 70% e hipoclorito

5 METODOLOGÍA Evaluación de las cepas aisladas en semillas de Leucaena y Matarratón bajo condiciones de invernadero Suelo estéril Suspensión liquida de células 106 y 108. células/ml (Mora, 1995) A Diseño bloques al azar 7x2 Triple desinfección alcohol 70%, yodo 70% e hipoclorito 1% B Siembra 3 semillas por maceta e Inoculación de 2mL de la suspensión Porcentaje de Germinación (PG) (Cubillos et al, 2009) 7 días Matarratón 14 días Leucaena

células/ml Plántulas 30 días de edad Variables evaluadas tanto en semillas como en plántulas A B

6 METODOLOGÍA Evaluación de las cepas aisladas en plántulas de Leucaena y Matarratón bajo condiciones de invernadero Suspensión liquida de células 106 y 108. células/ml Plántulas 30 días de edad Variables evaluadas tanto en semillas como en plántulas A B Longitud del Tallo (LT) Grosor del Tallo (GT) Peso Seco Total (PST) Numero de Hojas Verdaderas (NHV) Numero de Nódulos por Planta (NNP) Porcentaje de Nitrógeno (PN)

7 Aislamiento de cepas nativas de Rhizobium sp a partir de nódulos Aislamiento primario Leguminosa G. sepium Matarratón L. leucocephala Leucaena Lote/punto Nódulos aislados o sembrados Nódulos con crecimiento Porcentaje de recuperación Lote Lote Lote Total * Punto Punto Punto Total ,8* Leucaena Matarratón

leucocephala Leucaena Lote/punto Nódulos aislados o sembrados Nódulos con crecimiento Porcentaje

8 Gliricidia sepium Leucaena leucocephala Característica macroscópicas de cepas de Rhizobium sp, aisladas en YMA a partir de Matarratón y Leucaena Cepas comerciales Nº Código Tamaño Color Forma Superficie Levantamiento Consistencia Precipitados Transparencia cepa Grand. Med. Si No 1 G-21 Beige x Circular Lisa Convexo Mucoide x Opacas 2 G-22 Beige x Circular Lisa Convexo Gelatinosa x Opacas 3 G-24 Beige x Circular Lisa Convexo Gelatinosa x Traslucidas 4 G-26 Beige x Circular Lisa Convexo Gelatinosa x Traslucidas 5 G-32 Beige x Circular Lisa Convexo Gelatinosa x Traslucidas 6 G-34 Beige x Circular Lisa Convexo Gelatinosa x Traslucidas 7 G-35 Beige x Circular Lisa Convexo Gelatinosa x Traslucidas 8 G-36 Beige x Circular Lisa Convexo Gelatinosa x Traslucidas 9 G-38 Beige x Circular Lisa Convexo Gelatinosa x Traslucidas 10 G-39 Beige x Circular Lisa Convexo Gelatinosa x Opacas 11 G-310 Beige x Circular Lisa Convexo Gelatinosa x Traslucidas Nº Código Color Tamaño Forma Superficie Levantamiento Consistencia Precipitados Transparencia Grand. Med. Si No 1 L-01 Beige x Circular Lisas Convexo Gelatinosa x Opacas 2 L-24 Beige x Circular Lisas Convexo Gelatinosa x Opacas 3 L-27 (1) Beige x Circular Lisas Convexo Gelatinosa x Opacas 4 L-27 (2) Beige x Circular Lisas Convexo Gelatinosa x Opacas 5 L-32 Beige x Circular Lisas Convexo Gelatinosa x Opacas 6 L-34 Beige x Circular Lisas Convexo Gelatinosa x Opacas 7 L-35 Beige x Circular Lisas Convexo Gelatinosa x Opacas 8 L-36 Beige x Circular Lisas Convexo Gelatinosa x Opacas 9 L-38 (2) Beige x Circular Lisas Convexo Gelatinosa x Opacas 10 L-38 (3) Beige x Circular Lisas Convexo Gelatinosa x Opacas 11 L-47 Beige x Circular Lisas Convexo Gelatinosa x Opacas 1 CC Beige x Circular Lisas Convexo Mucoide x Traslucidas

Si No 1 G-21 Beige x Circular Lisa Convexo Mucoide x Opacas 2 G-22 Beige x Circular Lisa Convexo Gelatinosa x Opacas 3 G-24 Beige x Circular Lisa Convexo Gelatinosa x Traslucidas 4 G-26 Beige x

10 Referencias Küçük & Kıvanç, 2008 Bécquer et al., 2000 Martínez, 2005 Matos et al., 1998; Kuykendall et al., 2005 Pérez et al., 2008

11 Evaluación del efecto de cepas de Rhizobium sp. sobre el Porcentaje de germinación en Semillas de Matarratón A B (A) 10 6 células/ml (B) 10 8 células/ml.

12 Evaluación del efecto de cepas de Rhizobium sp. sobre el Porcentaje de germinación en Semillas de Leucaena A B (A) 10 6 células/ml (B) 10 8 células/ml.

13 Evaluación Semillas de Matarratón LGT en Gliricidia sepium. Ensayo con semilla a los 42 días. Peso seco de la parte aérea (PST) y porcentaje de nitrógeno (%N).

14 Evaluación en plántulas en Matarratón LGT Ensayo en plántulas de G. sepium, a los 52 días y después de la aplicación en plántula a los 35 días de edad. Peso seco de la parte aérea (PST) y porcentaje de nitrógeno (%N).

15 Evaluación en semillas de Leucaena LGT y NHV L. leucocephala, a los 38 días. Ensayo con semillas. Peso seco de la parte aérea PST.

16 Evaluación en semillas de Leucaena Número de nódulos/planta (NNP) y porcentaje de nitrógeno (%N) en L. leucocephala a los 38 días.

17 Evaluación en plántulas de Leucaena LGT en L. leucocephala a los 48 días, después de la aplicación en plántula a los 30 días de edad. PST L. leucocephala a los 48 días y después de la aplicación en plántula a los 30 días de edad.

18 Evaluación en plántulas de Leucaena Número de nódulos/planta (NNP) y porcentaje de nitrógeno (%N) en plántulas de L. leucocephala, a los 48 días y después de la aplicación en plántula a los 30 días de edad.

19 Nodulación en plántulas de Matarratón A B C Leghemoglobina Nodulación en plántulas de Leucaena A B

20 Plántulas de Matarratón a los 52 días después de inoculadas con la cepa Rhizobium sp nativa, A B 30 cm B Testigo G Testigo G Testigo CC-106 CC cm A Plántulas de Leucaena a los 48 días después de ser inoculadas con Rhizobium sp, nativa L Testigo L38-106

Testigo CC-106 CC-108 40 cm A Plántulas de Leucaena a los 48 días

21 CONCLUSIONES Se aislaron 22 cepas de Rhizobium sp, nativas: 11 fueron específicas para G. sepium y 11 para L. leucocephala que generaron un efecto positivo sobre la germinación, infectividad, efectividad en la FBN y promoción de crecimiento en concentraciones de 10 8 cel/ml de Rhizobium sp en Matarratón y 10 6 cel/ml en Leucaena, en comparación con la cepa comercial (CC) y el testigo. Las cepas nativas generaron un efecto positivo en la germinación de G. sepium y L. leucocephala. Encontrándose niveles del 100% en la mayoría de los tratamientos con respecto al testigo (80%) en Matarratón. En Leucaena las cepas estimularon la germinación, obteniéndose valores de 100% con respecto al testigo de 86,7%. Se encontró los mejores resultados en los tratamientos con 10 8 cel/ml.

22 CONCLUSIONES Las cepas nativas presentaron un efecto significativo en la infectividad, efectividad y promoción de crecimiento en plantas de Matarratón y Leucaena. Para el caso Matarratón las cepas G34, G38, G21, G32 presentaron mejores resultados con respecto a la materia seca acumulada, porcentaje de nitrógeno; en las concentraciones 10 8 cel/ml. Encontrando resultados muy por encima de la cepa comercial y el testigo. En Leucaena los tratamientos L27, L36 y L38, presentaron mejores resultados con respecto al testigo y la cepa comercial (CC) en la concentración 10 6 cel/ml. Por su parte los tratamientos con la cepa nativa en la concentración 10 6 cel/ml, presentaron mejores resultados que en 10 8 cel/ml para; longitud y grosor del tallo, acumulación de materia seca, desarrollo foliar y acumulación de nitrógeno.

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