Rhizobium

Rhizobium y su destacada simbiosis con plantas
En Tao Wang1, Julio Martínez Romero2, Isabel López Lara2

1Laboratorio de Microbiología Agrícola, Escuela Nacional de Ciencias Biológicas, Instittuo Politécnico Nacional. 2Centro de Investigación sobre Fijación de Nitrógeno, Universidad Nacional Autónoma de México
La simbiosis rizobio-leguminosa
El nitrógeno es muy abundante en la atmósfera, sinembargo, las plantas no pueden utlizarlo en su forma elemental y tienen que obtenerlo del suelo principalmente en forma de nitratos o amonio. La fijación biológica de nitrógeno es un proceso clave en la biosfera, por el cual microorganismos portadores de la enzima nitrogenasa convierten el nitrógeno gaseoso en nitrógeno combinado. El grupo de bacterias al que se conoce colectivamente comorizobios, inducen en las raíces (o en el tallo) de las leguminosas la formación de estructuras especializadas, los nódulos, dentro de los cuales el nitrógeno gaseoso es reducido a amonio (Fig. 1). Se estima que este proceso contribuye entre el 60-80 % de la fijación biológica de nitrógeno. La simbiosis es inhibida si existe un exceso de nitrato o amonio en el suelo. En esta simbiosis en los nódulos, laplanta huésped obtiene nutrientes nitrogenados de la bacteria (rizobios) y ofrece a ésta una fuente de carbono y un ambiente favorable para fijar nitrógeno. Esta simbiosis contribuye con una parte considerable del nitrógeno combinado en la tierra y permite a las plantas leguminosas crecer sin fertilizantes nitrogenados y sin empobrecer los suelos.
Las leguminosas muestran una amplia diversidadtanto morfológica como de hábitats y ecología, encontramos desde formas herbáceas anuales hasta árboles tropicales. Muchas leguminosas son noduladas por los rizobios. La fijación de nitrógeno en la simbiosis rizobio-leguminosa es de considerable importancia en agricultura, porque causa un aumento significativo del nitrógeno combinado en el suelo. Dado que la carencia de nitrógeno suele darse ensuelos desnudos y sin abonar, las leguminosas noduladas ofrecen una ventaja selectiva en tales condiciones y pueden crecer bien en zonas donde no lo harían otras plantas. Es por ello que leguminosas arbustivas y arbóreas se emplean como plantas pioneras en la reforestación de zonas áridas y semiáridas. Por el interés que estas bacterias representan para la agricultura, empleándose como inoculantes(bio-fertilizantes) para los cultivos se han realizado investigaciones extensas sobre este sistema simbiótico, incluyendo estudios sobre la diversidad y la taxonomía de los rizobios. Rhizobium fue la primera bacteria producida a gran escala y se ha añadido como inoculante durante 105 años a diversos cultivos agrícolas, con éxito en muchos casos.
Por otro lado, el uso indiscriminado de fertilizantesnitrogenados en agricultura ha ocasionando graves problemas de contaminación. No todo el fertilizante que se aplica lo aprovecha la planta sino que en una cuantía importante acaba en lagos y lagunas. La fijación biológica de nitrógeno es la opción natural de fertilización química.
Taxonomía
Beijerinck en1888 obtuvo el primer cultivo bacteriano puro de un nódulo de raiz de leguminosa y lo llamóBacillus radicicola. Posteriormente, Frank propuso el nombre Rhizobium para estos aislados. Basada en la especificidad de los huéspedes para 1929 ya se habían reconocido seis especies: R. leguminosarum, R. trifolii, R. phaseoli, R. meliloti, R. japonicum y R. lupini. En esta clasificación, cada especie se componía de cepas que compartían un grupo de leguminosas huésped. Trabajos posterioresdesafiaron esta designación de especies basada en la especificidad del huésped. En 1944 Wilson reportó un gran número de nodulaciones que cruzaban las fronteras de las diferentes especies.En 1964 Graham y en 1968 Moffett y Golwell sugirieron revisar la taxonomía basándose en resultados de la taxonomía numérica. Más tarde, en 1974, Jordan y Allen dividieron estas especies en dos grupos de acuerdo con sus...