Tesis Dirigidas en el IPICYT
Doctorado en Ciencias Ambientales
Semillas de Cactáceas: Factores internos y externos que podrían influir en su germinación.
Terminada: 2020
Flores-Rivas J. López-Lozano N.
RESUMEN
Las semillas representan uno de los estadios más cruciales en el ciclo de vida de las plantas, ya que de ellas depende el establecimiento de nuevos individuos y la perpetuación de la especie. La germinación de semillas es un proceso regulado por factores propios de cada especie, como es la anatomía y morfología de sus semillas, el contenido de fitohormonas y mucílago, así como por factores externos como la luz, la temperatura, el agua y la asociación con diversos microorganismos. En esta investigación se evaluaron las características anatómicas y morfológicas de semillas de cuatro especies de cactáceas (Echinocactus platyacanthus, Ferocactus latispinus, F. pilosus y Stenocereus queretaroensis) mediante la observación en microscopio óptico y microscopio electrónico de barrido (SEM, por sus siglas en inglés), así mismo se estudió el efecto de la luz, fitohormonas y microorganismos en semillas de estas especies sobre la germinación. Se corroboró y demostró que todas las especies cuentan con una capa de mucílago la cual tiene influencia tanto en el porcentaje como en la velocidad de germinación, aspectos que en ambientes áridos son trascendentales para el establecimiento vegetal. Posteriormente, mediante técnicas de biología molecular se determinó la comunidad microbiana de bacterias y hongos asociada a semillas de estas cactáceas. Se observó que la asociación con microorganismos dentro (endoseminales) y fuera de las semillas (episeminales) es fundamental en esta etapa de vida, ya que funcionan como el primer sistema de defensa de la planta ante el medio donde se desarrolla. Además, los microorganismos promueven su desarrollo a través de la fijación de nitrógeno, la producción de hormonas vegetales, entre otras capacidades. Los resultados sugieren que la presencia de una capa de mucílago, así como la asociación semilla-microorganismo son esenciales para la germinación y posterior establecimiento de estas cactáceas.
ABSTRACT
Seeds represent one of the most crucial stages in the life cycle of plants since the establishment of new individuals and the perpetuation of the species depend on them. Seed germination is a process regulated by factors specific to each species, such as the anatomy and morphology of its seeds, the content of phytohormones and mucilage, as well as external factors such as light, temperature, water and the association with various microorganisms In this research, the anatomical, and morphological characteristics of seeds of four species of cacti (Echinocactus platyacanthus, Ferocactus latispinus, F. pilosus, and Stenocereus queretaroensis) were evaluated by observation under a light microscope and scanning electron microscope (SEM), the effect of light, phytohormones and microorganisms in seeds of these species on germination was also studied. It was confirmed and demonstrated that all species have a mucilage capacity which influences both the percentage and the speed of germination, aspects that in transcendental arid environments for plant establishment. Subsequently, by means of molecular techniques, the microbial community of bacteria and fungi associated with seeds of these cacti was determined. Verify that the association with microorganisms inside (endoseminals) and outside (episemines) of the seeds is essential in this stage of life since it works as the first defense system of theplant against the environment where it develops. In addition, the microorganisms promote their development through nitrogen fixation, the production of plant hormones, among other capacities. The results that determine the presence of a mucilage layer, as well as the seed-microorganism association, are essential for the germination and subsequent establishment of these cacti.
Ángel de Jesús Estrada González
Efecto de la comunidad microbiana en Echinocactus platyacanthus sobre la supervivencia y crecimiento de sus plántulas ante condiciones de estrés hídrico.
En Proceso
Flores-Rivas J. López-Lozano N.
RESUMEN
¿Cómo le hace la biznaga burra para resistir a la sequía?
Las zonas áridas se caracterizan por periodos de sequía que generan estrés hídrico. Plantas como Echinocactus platyacanthus (biznaga burra), la cactácea globosa más grande y longeva de México, muestran alta resistencia ante tales condiciones, pero se desconocen los mecanismos que le permiten hacerlo. En este trabajo, se determinó que durante periodos de sequía, aunque el contenido de agua disminuye en los tejidos, la planta modifica la apertura de estomas para absorber CO2 como mecanismo para no perder agua, lo que se refleja en menor acidez del tejido (CO2 almacenado como ácido). Ante el incremento de agentes oxidantes (ROS) que dañan las clorofilas, se incrementan los carotenoides, de tal manera que la capacidad de fotosíntesis se mantiene. Además, se incrementa la producción de aminoácidos específicos en los exudados de las raíces (glicina, prolina, tirosina) los cuales influyen directamente en la modificación de la comunidad bacteriana del suelo, incrementando la presencia de bacterias benéficas para la planta (por ejemplo Entotheonellaceae, Actinobacteria, Pirellula). En conjunto, estos mecanismos le permiten a la biznaga burra contrarrestar el estrés, sobrevivir y desarrollarse en ambientes áridos.
Efecto de la variación en los exudados radicales de Agave lechuguilla sobre la diversidad y actividad de grupos funcionales microbianos asociados a la rizósfera.
En Proceso.
López-Lozano N.
ABSTRACT
Agave lechuguilla possesses one of the widest distributions within the Chihuahuan desert, which may be related to its association with plant growth-promoting rhizobacteria (PGPR), such as nitrogen fixing bacteria (NFB) and organic phosphorus mineralizing bacteria (OPMB). In this work, we explored how soil properties and plant development influence the composition of the bacterial communities, their interactions, enzymatic activity, and abundance of specific groups such as NFB and OPMB in two subregions of the Chihuahuan desert. We found that despite environmental conditions, which influence highly on biomass production, the presence of mature plants of A. lechuguilla stimulates the activity, and abundance of nutrient improvement rhizobacteria, which may be related to the accumulation of organic matter and, thus the increase of total organic carbon, NH4, and NO2+NO3. Nutrient availability is also an important driver in the construction of bacterial networks, and taxa with more connections were those genera with mechanisms to increase the availability of nutrients, such as env OPS17, Chthoniobacteracea, Candidatus Udeobacter, Gemmatimonadaceae Uncultured, S0134 terrestrial group, and BD211 terrestrial group. This work is another step to unveil the functioning of the interactions between rhizobacterial communities and their host; and how these microorganisms favor the distribution and resistance of the plants even under the harsh conditions of the aridlands.
Maestría en Ciencias Ambientales
Estudio de los procesos de metanogénesis y sulfato reducción en tapetes microbianos de ambientes hipersalinos.
http://hdl.handle.net/11627/4902
Terminada: 2016
Cervantes-Carrillo F.López-Lozano N
RESUMEN
En ambientes hipersalinos, la metanogénesis ocurre típicamente a partir de compuestos metilados, principalmente trimetilamina y metanol, los cuales han sido denominados como sustratos “no competitivos”. En el presente trabajo, a través de incubaciones de microcosmos, se evaluó la competencia por diferentes sustratos entre arqueobacterias metanogénicas y bacterias sulfato reductoras, en tapetes microbianos de ambientes hipersalinos de Guerrero Negro, Baja California Sur, México. Los sustratos que más estimularon la sulfato reducción fueron el acetato y el lactato, con tasas respiratorias máximas de 5.88 y 2.57 mmol por gramo de sedimento por día (mmol/gsed –d) cada uno, mientras que, los sustratos preferentes para la metanogénesis, fueron la trimetilamina y el metanol, con tasas respiratorias de 1.09 y 0.92 mmol/gsed –d, respectivamente. Se encontró que tanto la trimetilamina como el metanol, son sustratos potenciales para la sulfato reducción en estos ecosistemas. Por otro lado, en las incubaciones donde el sulfato fue retirado, se detectó actividad metanogénica acetoclástica, la cual no había sido previamente reportada en ecosistemas hipersalinos. El presente estudio aporta nueva información sobre el uso de sustratos por arqueobacterias metanogénicas y bacterias sulfato reductoras en ambientes hipersalinos y sobre la compartición de sustratos por ambos grupos microbianos, sugiriendo abrir de nuevo la discusión si realmente existen sustratos exclusivos para la metanogénesis en estos ecosistemas.
ABSTRACT
Methanogenesis in hypersaline environments typically occurs from methylated compounds, mainly trimethylamine and methanol, which have been called as "noncompetitive" substrates. In this work, through microcosm incubations, competition of different substrates was evaluated between methanogenic archaea and sulfate-reducing bacteria in hypersaline microbial mats from Guerrero Negro, Baja California Sur, Mexico. Acetate and lactate promoted sulfate reduction with maximal respiratory rates of 5.88 and 2.57 mmol per gram of sediment per day (mmol/gsed-d). Preferred substrates for methanogenesis were trimethylamine and methanol, with respiratory rates of 1.09 and 0.92 mmol/gsed-d, respectively. We found that both trimethylamine and methanol, are potential substrates for sulfate reduction in these ecosystems. Furthermore, in incubations where sulfate was removed, acetoclastic methanogenic activity was detected, which had not previously been reported in hypersaline ecosystems. This study provides new information on the use of substrates by methanogenic archaea and sulfate-reducing bacteria in hypersaline environments and sharing substrates by both microbial groups, suggesting reopen the discussion if there really exist “non-competitive” substrates for methanogenesis in these ecosystems.
Efecto de los Factores Abióticos y Bióticos sobre la Estructura de la Comunidad Microbiana del Suelo en un Ambiente Oligotrófico.
http://hdl.handle.net/11627/3134
Terminada: 2017
López-Lozano N.
RESUMEN
En los suelos, las comunidades de microorganismos están sujetas a la variación de factores abióticos e interacciones bióticas que existen entre ellos y otros organismos. Nuestra hipótesis se basa en que debido a las condiciones que presentan las zonas áridas, se espera una mayor influencia de los procesos deterministas en la estructuración de las comunidades, entonces entre mayor sea la similitud en las características ambientales, habrá una mayor similitud en la composición y estructura de las comunidades microbianas. El objetivo de este trabajo fue determinar cómo los factores abióticos (propiedades fisicoquímicas del suelo y estacionalidad, refiriéndose a lluvias y sequías), así como interacciones bióticas (planta-microorganismos y microorganismos-microorganismos), son factores de selección dándole forma a las comunidades microbianas, especialmente en zonas áridas oligotróficas. En este trabajo se llevaron a cabo dos muestreos de las comunidades rizosféricas del Agave lechuguilla y de interespacios libres de vegetación, uno en temporada de secas y otro de lluvias, en cuatro sitios en el valle de Cuatro Ciénegas en Coahuila. Se secuenció el gen 16S rRNA por Illumina para la caracterización de las comunidades microbianas y para el suelo se determinó el carbono y nitrógeno total, pH, conductividad, humedad, materia orgánica, calcio, magnesio, sodio, potasio, amonio, nitrato y fósforo. Nuestros resultados muestran diferencias significativas tanto en las propiedades fisicoquímicas del suelo como en la composición microbiana de la rizósfera e interespacios, las cuales se acentúan en época de secas. También muestran una relación entre el pH, la conductividad, humedad, materia orgánica y relación C/N con la comunidad microbiana. Por último, entre algunos grupos microbianos persistieron interacciones que se presentaron en todas las condiciones (rizósfera, interespacio, secas y lluvias), una correlación negativa entre Actinobacteria contra Bacteroidetes y Proteobacteria y una correlación positiva entre Bacteroidetes con Proteobacteria y Verrucomicrobia.
ABSTRACT
In soils, communities of microorganisms are subjected to the variation of abiotic factors and biotic interactions that exist between them and other organisms. Our hypothesis is based on the fact that due to the conditions presented by arid zones, is expected a higher influence of deterministic processes in community assembly, then, higher similarity in the environmental conditions will lead to higher similarity in the composition and structure of microbial communities. The objective of this work was to determine how abiotic factors (soil physicochemical properties and seasonality) as well as biotic interactions (plant-microorganisms and microorganisms-microorganisms), are selection factors shaping microbial communities, especially in oligotrophic arid zones. In this work we carry out two samplings of rhizospheric communities from Agave lechuguilla and from vegetation-free bulk soil, one of these samplings was in dry season and the other one in rainy season, at four sites of Cuatro Ciénegas valley in the state of Coahuila. 16S rRNA gene was amplified and sequenced by Illumina to characterize microbial community, for soil samples was determined total carbon and nitrogen, pH, conductivity, moisture, organic matter, calcium, magnesium, sodium, potassium, ammonium, nitrate and phosphorus. Our results show significant differences between rhizosphere and bulk soil community composition and soil physicochemical properties, such differences were accentuated in dry season. Furthermore, our results also show that pH, conductivity, moisture, organic matter and C/N ratio are related to the bacterial community. Finally, between some microbial groups there were some interactions that persisted in all conditions (rhizosphere, bulk soil, dry and rainy season), a negative correlation between Actinobacteria against Bacteroidetes and Proteobacteria and a positive correlation between Bacteroidetes with Proteobacteria and Verrucomicrobia
Ángel de Jesús Estrada González
Aislamiento, caracterización e identificación de bacterias asociadas a Opuntia spp. y su efecto en la germinación y crecimiento de Arabidopsis thaliana L.
http://hdl.handle.net/11627/3143
Terminada: 2017
Flores-Rivas J. López-Lozano N.
RESUMEN
Las interacciones microorganismo-planta son muy importantes para las plantas ya que algunas bacterias conocidas como promotoras del crecimiento vegetal (PGPB, por sus siglas en inglés) tienen la capacidad de promover su crecimiento a través de la fijación de N2, la solubilización de fósforo, la producción de fitohormonas, compuestos orgánicos volátiles (COVs), por sideróforos, entre otros mecanismos, que pueden ocurrir tanto en la endósfera como en la rizósfera de la planta. Se ha encontrado que las PGPB son muy importantes para el establecimiento de algunas cactáceas en zonas áridas y semiáridas de México, sin embargo, aún son escasos este tipo de estudios para especies de esta familia, en específico para Opuntia. Por lo tanto, se plantearon dos objetivos: 1) aplicar ácido giberélico (GA3) y ácido indolacético (AIA) a las semillas de Opuntia streptacantha, O. leucotricha y O. robusta para probar si era posible romper su latencia fisiológica, además, se experimentó con semillas desinfectadas y no desinfectadas superficialmente para comprobar el efecto de la microbiota de la testa en su germinación; 2) aislar y caracterizar PGPB de la endósfera de semillas y rizósfera de las tres especies de Opuntia con capacidad para producir AIA, COVs y sideróforos, y probar su efecto en la germinación y el crecimiento de la planta modelo Arabidopsis thaliana L. Las fitohormonas no promovieron la germinación de las tres especies de Opuntia, pero si se observó un efecto negativo de la desinfección de las semillas en su germinación, lo que sugiere que su microbiota juega un papel muy importante en la germinación de las mismas. Se aislaron 108 cepas bacterianas de la rizósfera y 14 cepas de la endósfera de las semillas, de las cuales se identificaron siete cepas como las mayores productoras de AIA (de entre 23 y 175 μg/ mL de cultivo O.D. 0.4560nm) pertenecientes a los géneros: Micrococcus, Ensifer (Sinorhizobium), Variovorax, Endobacter (Gluconacetobacter) y Kocuria, las cuales se inocularon junto con A. thaliana L. para evaluar su crecimiento. Endobacter (Gluconacetobacter) promovió 80% más el crecimiento de la longitud total de A. thaliana comparado con el testigo, posiblemente por el efecto de COVs, y Ensifer (Sinorhizobium sp.) promovió 30% más el crecimiento de la longitud total de A. thaliana, posiblemente por el efecto del AIA, proponiéndose estas dos cepas como PGPB de A. thaliana y probablemente de Opuntia spp. En conclusión, se aislaron géneros bacterianos, anteriormente no reportados para cactáceas, con la capacidad de producir AIA, COVs y sideróforos, y se comprobó su efecto en la promoción del crecimiento de A. thaliana L.
ABSTRACT
The microorganism-plant interactions are very important for plants, some bacteria known as plant growth promoters (PGPB) have the ability to promote their growth through the fixation of N2, the phosphorus solubilization , phytohormones, volatile organic compounds (VOCs) and siderophores production, among other mechanisms, which can occur both in the endosphere and in the rhizosphere of the plant. It has been found that PGPB are very important for the establishment of some cacti in arid and semiarid zones of Mexico, however, this type of studies is still scarce for species of this family, specifically for Opuntia. Therefore, two objectives were proposed: 1) apply gibberellic acid (GA3) and indoleacetic acid (IAA) to the seeds of Opuntia streptacantha, O. leucotricha and O. robusta to test if it was possible to break their physiological latency, also, experimented with seeds disinfected and not disinfected superficially to check the effect of the microbiota of the seed coat on its germination; 2) isolate and characterize PGPB from the seed endosphere and rhizosphere of the three Opuntia species with the capacity to produce IAA, VOCs and siderophores, and test their effect on the germination and growth of the model plant Arabidopsis thaliana L. Phytohormones did not promote the germination of the three Opuntia species, but a negative effect of the disinfection of the seeds was observed in their germination, which suggests that their microbiota plays a very important role in their germination. We isolated 108 bacterial strains from the rhizosphere and 14 strains of the seed endosphere, of which seven strains were identified as the major producers of AIA (between 23 and 175 μg/ mL of culture OD 0.4560nm) belonging to the genera: Micrococcus, Ensifer (Sinorhizobium), Variovorax, Endobacter (Gluconacetobacter) and Kocuria, which were inoculated in A. thaliana L. to evaluate their growth. Endobacter (Gluconacetobacter) promoted 80% more total length growth of A. thaliana compared to the control, possibly due to the effect of VOCs, and Ensifer (Sinorhizobium sp.) promoted 30% more the growth of the total length of A. thaliana, possibly due to the effect of AIA. These two strains are proposed as PGPB of A. thaliana and probably of Opuntia spp. In conclusion, bacterial genera, previously not reported for cacti, were isolated with the ability to produce AIA, VOCs and siderophores, and their effect on the growth promotion of A. thaliana L was tested
Rosaura Guadalupe Alfaro García
Evaluación de técnicas de restauración en encinares con disturbios antropogénicos mediante la abundancia y actividad de bacterias fijadoras de nitrógeno y mineralizadoras de fósforo.
http://hdl.handle.net/11627/5481
Terminada: 2020
Douterlungne-Rotsaert D. López-Lozano N.
RESUMEN
Los bosques de encinos son uno de los ecosistemas más afectados por el cambio de uso de suelo hacia actividades agropecuarias. Como consecuencia de estas actividades, tenemos una alta incidencia de luz solar, suelo de baja calidad y disminución de interacciones biológicas, condiciones que dificultan el establecimiento de las plantas de encino. Ante esta problemática, la transferencia de suelo forestal y sombra artificial son técnicas propuestas para recuperar nutrientes, microorganismos importantes para el ciclo del N y P y disminuir la cantidad de luz solar en sitios degradados. Teniendo como pregunta general de investigación, ¿Cuáles son los efectos de las técnicas de restauración en la recuperación de comunidades de bacterias fijadoras de nitrógeno y mineralizadoras de fósforo en sitios degradados? Y ¿Cómo esto afecta al desempeño de las plantas de encino?, para contestar estas preguntas, en la Sierra de Álvarez se montó un experimento en el cual se aplicaron las técnicas propuestas y se utilizó como especie a Quercus mexicana Bonpl. El efecto de las intervenciones de restauración se evaluó haciendo uso de dos indicadores funcionales, la abundancia y actividad enzimática de bacterias fijadoras de N y mineralizadoras de P. Se consideró la supervivencia y crecimiento de plantas para relacionar los efectos de las técnicas en la disponibilidad de nutrientes con el desempeño de plantas. La transferencia de suelo forestal hacia sitios degradados recupera nutrientes, materia orgánica, incrementa la actividad enzimática y las poblaciones de ambos gremios de bacterias, por lo cual esta estrategia contribuye a la recuperación del sistema a largo plazo. Su efectividad es mayor en sitios con suelos más degradados como el tepetate, mientras que en sitios parecidos a pastizal, lo más importante es la recuperación de Materia Orgánica (M.O.). Dado que la transferencia de suelo no es la única forma de aumentar la M.O., sugerimos técnicas alternativas de menor costo. El uso de sombra artificial en este trabajo no sobresalió para aumentar nutrientes, actividad y abundancia bacteriana, ni mejoró la supervivencia y crecimiento de Q. mexicana. Sin embargo, no se descarta un mayor éxito de la sombra artificial con otras especies de encino o sitios. El uso de indicadores microbianos y del funcionamiento del suelo son recomendables para conocer el estatus y los procesos que se van recuperando con cada técnica de restauración ya que tienen una relación directa con el crecimiento de las plantas.
ABSTRACT
Oak forests are one of the most affected ecosystems by land use changes towards agricultural activities. As a consequence of these activities, habitat conditions become harsher for tree seedling establishment with high incidence of sunlight, low quality soil and a decrease of biological interactions. Faced with this problem, forest topsoil transfer and artificial shade are techniques that have been proposed to recover nutrients, important microorganisms for the N and P cycle, or to reduce direct sunlight in degraded sites. This study addresses the following questions: what are the effects of restoration techniques on the recovery of communities of nitrogen fixing and phosphorous mineralizing bacteria in degraded sites? And how does this affect the performance of oak plants? To answer these questions, an experiment was set up in the Sierra de Álvarez in which the proposed techniques were applied to Quercus mexicana Bonpl. The effect of the techniques was evaluated using two functional indicators: abundance and enzymatic activity of N-fixing and P-mineralizing bacteria. Seedling survival and growth was considered to relate the effects of the restoration interventions in the acquisition of nutrients with seedling performance. Topsoil transfer allows to recovered nutrients, organic matter, enzymatic activity and abundance of both groups of bacteria, so this strategy contributes to long term ecosystem. However, It`s more effective in more degraded sites. While in sites similar to grasslands, we suggest lower-cost alternative techniques that help to recover the organic matter layer. The use of artificial shade in this work did not help to improve nutrients levels, bacterial activity and abundance, nor the survival and growth of Q. mexicana. However, we cannot discard better results for this technique with other oak species or in other sites. The use of microbial and soil performance indicators are recommended to know the status and processes that are being recovered with each restoration technique since they have a direct relationship with the growth of the plants.
Respuestas ecofisiológicas en plántulas de Echinocactus platyacanthus en interacción con un consorcio microbiano ante estrés por sequía
En proceso
Flores-Rivas J. López-Lozano N.
Estrategias de recuperación de biocostras en diferentes condiciones de perturbación dentro de la Reserva de la Biosfera de Mapimí
En proceso
López-Lozano N.
Tesis Dirigidas en otras instituciones
Tesis de Doctorado
Margarita Maria Sarria Carabali
Efecto de la contaminación de cadmio y zinc en la diversidad bacteriana del suelo.
Universidad Nacional de Colombia
Terminada: 2018
Asesores: Cortes-Paez L. López-Lozano N.
RESUMEN
El Cd y el Zn son metales de interés debido a su alta biodisponibilidad ambiental y toxicidad, razones por las cuales se debe prestar atención a su efecto en las comunidades bacterianas del suelo, que son responsables de la fertilidad del suelo y de brindar servicios ecosistémicos, así como a la relación planta – bacteria – metal. Por lo anterior, se determinó el efecto del Cd y del Zn en la estructura y diversidad de las comunidades bacterianas de un suelo (molisol) cultivado con Echinocactus platyacanthus. El suelo fue caracterizado fisicoquímicamente (textura, humedad, pH, CE, carbono total, carbonato de calcio, carbono orgánico, amonio, nitrato, CIC, macronutrientes, micronutrientes, Cd y Zn total, soluble y biodisponible, P total y disponible, S soluble y N total) y dispuesto en macetas con plantas de Echinocactus platyacanthus. Luego, se les aplicaron tres concentraciones de Cd+2 y de Zn+2, de manera individual y por triplicado, según los niveles de referencia para suelos agrícolas de México y Estados Unidos. Se dispusieron en invernadero durante 30 días, y se les realizó una nueva caracterización química. La determinación de la estructura y diversidad bacteriana, antes y después de la contaminación, se realizó en el suelo de la rizosfera, para lo cual se extrajo el ADN y se secuenciaron las regiones V1 – V3 del gen 16S rRNA en equipo de Illumina Miseq 2x300 pb. Se cuantificó la abundancia de las bacterias fijadoras de nitrógeno por amplificación del gen nifH en qPCR. El carbono de la biomasa microbiana se determinó por el método de fumigación / extracción. El efecto de la contaminación de Cd y Zn en E. platyacanthus se evaluó mediante la fluorescencia de la clorofila, con un MINI-PAM. El análisis bioinformático se realizó en Mothur (versión 1.35.1), los heatmaps en R v. 34.0, y los análisis estadísticos en SPSS v. 22.0. El efecto negativo y significativo del Cd sobre la diversidad bacteriana y la eficiencia fotosintética de E. platyacanthus, así como su efecto positivo sobre la biomasa microbiana, pudo deberse tanto a la interacción planta-bacteria-metal, que influye positivamente en el incremento de la tolerancia al estrés ambiental ocasionado por este metal, como a la biodisponibilidad del mismo. La contaminación con Zn afectó negativamente la riqueza y la diversidad bacteriana del suelo, y E. platyacanthus no mostró estrés, infiriéndose que existe una resistencia y/o tolerancia a los niveles aplicados de este metal.
Tesis de Licenciatura
Sandra Jazmín Velázquez Mireles.
Aislamiento y caracterización de bacterias promotoras del crecimiento vegetal a partir de Echinocactus platyacanthus.
Universidad Autónoma de San Luis Potosí. Facultad de Ingeniería.
Terminada: 2017
Asesores: Aldama-Aguilera C. López-Lozano N.
Christopher Alejandro Diaz Muñiz.
Universidad Autónoma de San Luis Potosí. Facultad de Ingeniería. Ingeniería Ambiental
Terminada: 2018
Asesores: López-Lozano N. Reyes-Agüero J.
Efecto de exudados radicales de bajo peso molecular en la abundancia y actividad enzimática de microorganismos mineralizadores de fósforo y fijadores de nitrógeno en suelos áridos.
Universidad El Bosque, Facultad de Ciencias. Bogotá, Colombia.
Terminada: 2019
Asesores: Hernández Sánchez J. López-Lozano N.
RESUMEN
La rizosfera es la zona del suelo influenciada por las raíces de las plantas. En los suelos áridos existen mecanismos interesantes para que las comunidades vegetales puedan sobrevivir, uno de ellos son los exudados radicales de bajo peso molecular que incluye aminoácidos, azúcares y ácidos orgánicos, que pueden influir en la disponibilidad de macronutrientes como N y P mediante el reclutamiento de microorganismos específicos. Por tal razón, el objetivo fue evaluar, de manera experimental, el efecto de este tipo de compuestos presentes en los exudados radicales de Agave lechuguilla sobre la abundancia y actividad enzimática de los microorganismos mineralizadoras de fósforo y fijadores de nitrógeno en suelos áridos.
El trabajo logró la identificación y cuantificación de los exudados radicales de bajo peso molecular de la especie modelo Agave lechuguilla mediante una aproximación analítica basada en la separación de los compuestos por cromatografía en capa fina (CCF). Además, se realizaron 10 tratamientos comprendidos en tres compuestos carbonados: Maltosa, Ac. Oxálico y Triptófano y cada una con sus respectivas concentraciones 5 μg μg-1 15 μg μg-1 y 30 μg μg-1 . La enzima fosfatasa presentó una disminución en la actividad en todos los tratamientos y un aumento en el número de copias del gen phoD, puntualizando el efecto positivo del Ac. Oxálico y Triptófano. Se puede decir que, la actividad de la nitrogenasa y la abundancia del gen nifH no están relacionadas en respuesta a los metabolitos adicionados, con posibles vínculos con efecto inverso para los microorganismos que asimilan NH4+, NO2 y NO3. Finalmente se recomienda estudiar el comportamiento de estos microorganismos agregando la mezcla de exudados radicales que se hallaron, y aumentar las concentraciones de estos metabolitos.
ABSTRACT
The rhizosphere is the area of soil influenced by plant roots. In arid soils there are interesting mechanisms for plant communities to survive, one of them being low molecular weight radical exudates that includes amino acids, sugars and organic acids, which can influence the availability of macronutrients such as N and P through recruitment of specific microorganisms. For this reason, the objective was to evaluate, experimentally, the effect of this type of compounds present in the radical exudates of Agave lechuguilla on the abundance and enzymatic activity of the phosphorus mineralizing microorganisms and nitrogen fixers in soils aggregates.
The work achieved the identification and quantification of low molecular weight radical exudates of the Agave lechuguilla model species through an analytical approach based on the separation of the compounds by thin layer chromatography (TLC). In addition, 10 treatments comprised of three carbon compounds were carried out: Maltose, Ac. Oxalic and Tryptophan and each with their respective concentrations 5 μg μg-1 15 μg μg-1 and 30 μg μg-1. The phosphatase enzyme showed a decrease in activity in all treatments and an increase in the number of copies of the phoD gene, highlighting the positive effect of Ac. Oxalic and Tryptophan. It can be said that the activity of nitrogenase and the abundance of the nifH gene are not related in response to added metabolites, with possible links with inverse effect for microorganisms that assimilate NH4+, NO2 and NO3. Finally, it is recommended to study the behavior of these microorganisms by adding the mixture of radical exudates that were found, and increase the concentrations of these metabolites.