Actinobacterias endofíticas aisladas de nódulos de Medicago Sativa: análisis de su biodiversidad y su potencial agronómico como PGPR

Abstract

[ES] La agricultura actual depende del uso intensivo de agroquímicos (fertilizantes y pesticidas), que origina problemas medioambientales y de salud. Las administraciones públicas, consumidores y empresas del sector son conscientes de la nececidad de una nueva revolución agricola que permita mentener la productividad y elimine los riesgos de la agricultura actual. El estudio de nuevas asociaciones, como la que se produce entre Micromonospora y raíces de plantas, tienen gran importancia para diseñar métodos alternativos, de fertilización y de biocontrol, más respetuosos con el medio natural. Esta Tesis Doctoral ha estudiado la diversidad, relación taxonómica y papel biológico que desempeñan las poblaciones de Micromonospora aisladas de nódulos de alfalfa y su función, para determinar su potencial biotecnológico en el diseño de biofertilizantes y como agentes de biocontrol. Las conclusiones mas relevantes de este trabajo son las siguientes: - Existe una gran diversidad intragenérica entre las cepas aisladas, independiente del origen geográfico. Las cepas de Australia son genotípicamente muy similares a las españolas. Pero las características fenotípicas, agrupan los aislados de Micromonospora por su localización geográfica. - Micromonospora sola o coinoculada con Sinorhizobium es capaz de inducir nódulos coraloides y aumenta de forma significativa el número de nódulos típicos en plantas coinoculadas con Sinorhizobium. La ultraestructura nodular cambia en plantas coinoculadas respecto a los inducidos solo por Sinorhizobium. - Micromonospora sola o coinoculada con Sinorhizobium mejoran los parámetros esenciales relacionados con el crecimiento y la nutrición vegetal. Su potencial como PGPR se confirma en condiciones de cultivo próximas a la práctica agrícola habitual y su idoneidad para la fabricación de inoculantes comerciales, incrementa su interés biotecnológico. - Micromonospora produce sideróforos y antifúngicos que inhiben el crecimiento de hongos fitopatógenos in vitro - Micromonospora tienen un efecto de "priming" en tomate. Tras el tratamiento, la respuesta defensiva frente a Botrytis es diferente y muy potente, pero sólo se manifiesta en presencia del patógeno.

[EN]The current agriculture depends on the intensive use of agrochemicals (fertilizers and pesticides), which causes health and environmental problems. Public authorities, consumers and companies are aware of a new revolution nececidad allowing mantain agricultural productivity and eliminate the risks of current agriculture. The study of new partnerships, such as that between Micromonospora and plant roots are of great importance to design alternative methods of fertilization and biocontrol, more respectful of the environment. This doctoral thesis has studied the diversity, taxonomic relationship and biological role played by Micromonospora populations isolated from nodules of alfalfa and function, to determine their biotechnological potential in the design of biofertilizers and biocontrol agents. The most relevant conclusions of this work are: - There is great diversity among isolates intrageneric independent of geographical origin. Australia strains are phenotypically very similar to Spanish. But phenotypic characteristics of Micromonospora isolates grouped by geographic location. - Micromonospora coinoculada alone or with Sinorhizobium capable of inducing and coraloides nodules significantly increases the number of nodules in plants coinoculated with typical Sinorhizobium. Nodular ultrastructural changes in plants coinoculated regarding induced only by Sinorhizobium. - Micromonospora alone or with Sinorhizobium coinoculada improve key parameters related to growth and plant nutrition. PGPR potential as confirmed in culture conditions near the agricultural practice and their suitability for the manufacture of commercial inoculants, biotechnological interest increases. - Micromonospora produce siderophores and antifungals inhibiting the growth of phytopathogenic fungi in vitro - Micromonospora have an effect of "priming" in tomato. After treatment, the defensive response against Botrytis is different and very powerful, but only manifested in the presence of the pathogen.