Revista de tecnología microbiana y bioquímica

Abstracto

Efecto del metabolismo de la cianoficina en Sinorhizobium (Ensifer) meliloti 1021 recombinante en la simbiosis con alfalfa ( Medicago sativa )

Yasser Abd-El-Karem, Rudolf Reichelt, Martin Krehenbrink y Alexander Steinbüchel1

El objetivo de este estudio fue investigar el efecto de la síntesis y degradación del polímero rico en nitrógeno cianoficina en rizobios sobre la fijación simbiótica de nitrógeno y el rendimiento de los cultivos de leguminosas. Para ello, se expresó la cianoficina sintetasa de Anabaena sp. PCC7120 en los bacteroides del simbionte S. meliloti 1021, ya sea sola o junto con una cianoficinasa intracelular de la misma bacteria, ya sea en el tipo silvestre o en un mutante polihidroxibutirato negativo (PHB-), y se estudió el efecto sobre el crecimiento de plantas hospedantes de alfalfa. Todas las cepas indujeron la formación de nódulos fijadores de nitrógeno en el hospedante, pero se observaron claras diferencias en varios parámetros. Las plantas de alfalfa infectadas con el tipo salvaje que expresa sólo cianoficina sintetasa mostraron contenidos de nitrógeno en los brotes significativamente menores y tasas de fijación de nitrógeno más altas que las plantas inoculadas con el tipo salvaje, pero el fenotipo del tipo salvaje fue superado en S. meliloti 1021 que expresa cianoficina además de cianoficina sintetasa. El crecimiento de las plantas infectadas con el mutante PHB- que expresa sólo cianoficina sintetasa fue severamente afectado en comparación con el crecimiento de las plantas infectadas con el mutante PHB- que expresa ambas o ninguna de las dos proteínas. Las micrografías electrónicas de transmisión de secciones de nódulos inducidos por S. meliloti 1021 de tipo salvaje que produce cianoficina sintetasa y cianoficinasa mostraron que el retículo endoplasmático rugoso y las membranas de Golgi se extendieron más en comparación con los nódulos inducidos por el tipo salvaje, el mutante PHB- o todas las demás cepas recombinantes de S. meliloti, lo que indica mayores actividades metabólicas en estos nódulos.