Aislamiento y caracterización molecular de microorganismos obtenidos de nódulos de frijol en el norte de Sinaloa, México
DOI:
https://doi.org/10.35197/rx.20.03.2024.04.nlPalabras clave:
fijación de nitrógeno, biofertilizantes, agriculturaResumen
La agricultura es una de las actividades más importantes en el estado de Sinaloa, pero existen varios estudios sobre ciertos problemas ambientales consecuencia de esta práctica, destacando aquellos relacionados con el uso del agua, el impacto ambiental causado por las prácticas agrícolas, contaminación y el uso desmedido de agroquímicos, siendo este último objeto de debate por las consecuencias al medio ambiente, a la salud humana y al suelo. En los cultivos agrícolas sembrados en el año 2017, se empleó fertilización química casi en un 100% de su superficie lo cual, trae como consecuencia alteraciones en los flujos de nutrientes hacia las costas, así como, en el ciclo global del nitrógeno. El cultivo del frijol es una actividad económica y de subsistencia fundamental para muchas familias en el país, es parte la dieta de la población mexicana, por lo cual, la sociedad busca satisfacer las demandas de alimentos a través de la agricultura para erradicar el hambre en el mundo de acuerdo con los objetivos del desarrollo sustentable, pero se requiere de estrategias para mejorar la producción y el respeto a la diversidad de los procesos, el buen manejo de suelo y de los nutrientes. El uso de biofertilizantes contribuye a la absorción y asimilación de nutrientes sin contaminar al medio ambiente disminuyendo los efectos de la fertilización sintética sin perder la rentabilidad de la actividad a través del uso microorganismos de vida libre y simbióticos que fijan el nitrógeno en las plantas, el cual es un proceso de bajo costo y ambientalmente sustentable. Por tal motivo, se colectaron muestras de raíces de frijol con nódulos de los municipios de Ahome y El Fuerte, se incubaron en medio ELMARC a una temperatura de 28°C, en un periodo de 2 a 10 días para su identificación morfológica y molecular de los aislados encontrados. Se identificaron 4 aislados dentro del género Pseudomonas, afirmando que otras bacterias inductoras de nódulos no rizobiales que habitan dentro de los nódulos de las leguminosas participando en la expresión de algunos genes reportados que desencadenan la formación nódulos y fijación de nitrógeno atmosférico que puedan ser usados en los sistemas agrícolas y con ello contribuir en un futuro a minimizar el uso de fertilizantes nitrogenados inorgánicos, mejorar la sustentabilidad de la tierra y la reducción de los gases de efecto invernadero.
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Citas
Aasfar, A., Meftah Kadmiri, I., Azaroual, S. E., Lemriss, S., Mernissi, N. E., Bargaz, A., ... & Hilali, A. (2024). Agronomic advantage of bacterial biological nitrogen fixation on wheat plant growth under contrasting nitrogen and phosphorus regimes. Frontiers in Plant Science, 15, 1388775.
Apáez-Barrios, P., Lara-Chávez, M. B. N., Apáez-Barrios, M., & Raya-Montaño, Y. A. (2019). Producción y rentabilidad de calabacita con aplicación de zeolita y fertilizante químico. Revista mexicana de ciencias agrícolas, 10(SPE23), 211-221.
Araujo-Abad, S., & Collahuazo-Reinoso, Y. (2019). Producción de biofertilizantes a partir de microalgas. Cedamaz, 9(2), 81-87.
Beltrán-Pineda, M. E., & Bernal-Figueroa, A. A. (2022). Biofertilizantes: alternativa biotecnológica para los agroecosistemas. Revista Mutis, 12(1).
Bernal, P. (2021). Microorganismos de interés para la agricultura del futuro: agentes de biocontrol y fijadores de nitrógeno. Revista Alianzas y Tendencias BUAP (AyTBUAP), 6(21), 1-11.
Cantaro-Segura, H., Huaringa-Joaquín, A., & Zúñiga-Dávil, D. (2019). Efectividad simbiótica de dos cepas de Rhizobium sp. en cuatro variedades de frijol (Phaseolus vulgaris L.) en Perú. Idesia (Arica), 37(4), 73-81.
Castro-del Ángel, E., Hernández-Castillo, F. D., Gallegos-Morales, G., & Ochoa Fuentes, Y. M. (2021). Bacterias endófitas y su efecto en la inducción de resistencia sistémica en el cultivo de frijol contra Rhizoctonia solani y Fusarium oxysporum. Biotecnia, 23(3), 167-174.
Chávez-Díaz, I. F., Zelaya Molina, L. X., Cruz Cárdenas, C. I., Rojas Anaya, E., Ruíz Ramírez, S., & Santos Villalobos, S. D. L. (2020). Consideraciones sobre el uso de biofertilizantes como alternativa agro-biotecnológica sostenible para la seguridad alimentaria en México. Revista mexicana de ciencias agrícolas, 11(6), 1423-1436.
Cuadras-Berrelleza, Aldo Alan, Peinado-Guevara, Víctor Manuel, Peinado-Guevara, Héctor José, López-López, José de Jesús, & Herrera-Barrientos, Jaime. (2021). Agricultura intensiva y calidad de suelos: retos para el desarrollo sustentable en Sinaloa. Revista mexicana de ciencias agrícolas, 12(8), 1401-1414. Epub 02 de mayo de 2022.https://doi.org/10.29312/remexca.v12i8.2704
Cruz-Cárdenas, C. I., Zelaya Molina, L. X., Sandoval Cancino, G., Santos Villalobos, S. D. L., Rojas Anaya, E., Chávez Díaz, I. F., & Ruíz Ramírez, S. (2021). Utilización de microorganismos para una agricultura sostenible en México: consideraciones y retos. Revista mexicana de ciencias agrícolas, 12(5), 899-913.
DE CALIDAD, B. E. E. Í. (2019). ESCUELA NACIONAL DE CIENCIAS BIOLÓGICAS CENTRO INTERDISCIPLINARIO DE INVESTIGACIONES Y ESTUDIOS DEL MEDIO AMBIENTE Y DESARROLLO (Doctoral dissertation, INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL).
Delgado-Álvarez, A., Martín-Alonso, G. M., & Rivera-Espinosa, R. A. (2022). Beneficios de la coinoculación de Hongos Micorrizógenos Arbusculares y rizobios en el cultivo del frijol. Cultivos Tropicales, 43(3), 1-13.
Fatimah, N., Dar, S. A., Ashraf, S., Rashid, S., Mukhtar, Y., & Mir, S. H. (2021). Biofertilizers for Sustainable Agriculture-An Overview. Journal homepage: http://www. ijcmas. com, 10(06), 2021.
Fendri, I., Chaari, A., Dhouib, A., Jlassi, B., Abousalham, A., Carrière, F., ... & Abdelkafi, S. (2010). Isolation, identification and characterization of a new lipolytic Pseudomonas sp., strain AHD‐1, from Tunisian soil. Environmental technology, 31(1), 87-95.
Florez-Jalixto, M., Roldán-Acero, D., Omote-Sibina, J. R., & Molleda-Ordoñez, A. (2021). Biofertilizantes y bioestimulantes para uso agrícola y acuícola: Bioprocesos aplicados a subproductos orgánicos de la industria pesquera. Scientia Agropecuaria, 12(4), 635-651.
Galaviz, M. A. A., & Fontalvo-Buelvas, J. C. (2024). Conductas de riesgo asociadas al manejo de plaguicidas químicos por parte de agricultores del norte de Sinaloa, México. Perspectivas Rurales Nueva Época, 22(43), 1-22.
Galindo, L. A. G., Rivas, A. C., Melendez, J. P., & Mayorquín, N. (2020). Alternativas microbiológicas para la remediación de suelos y aguas contaminados con fertilizantes nitrogenados. Scientia et technica, 25(1), 172-183.
Garcés, R. P., & Quiroz, Y. S. (2019). Enfoques y factores asociados a la inseguridad alimentaria. Revista Salud Pública y Nutrición, 18(1), 15-24.
Guillén, P. I. V., Beltrán, B. A. A., Quiróz, P. H. C., & Medina, L. M. V. (2023). Efectos de la fertilización nitrogenada en el cultivo de lechuga (lactuca sativa) en el cantón Pedro Carbo, provincia del Guayas. SATHIRI, 18(1), 144-157.
González-Salas, U., Gallegos-Robles, M. Á., Preciado-Rangel, P., García-Carrillo, M., Rodríguez-Hernández, M. G., García-Hernández, J. L., & Guzmán-Silos, T. L. (2021). Efecto de fuentes de nutrición orgánicas e inorgánicas mezcladas con biofertilizantes en la producción y calidad de frutos de melón. Terra Latinoamericana, 39.
Kimura, M. (1980). "A simple method for estimating evolutionary rates of base substitutions through comparative studies of nucleotide sequences." Journal of molecular evolution 16(2): 111-120.
Irala, M. I. F., Fois, D. A. F., & Enciso, C. R. (2022). Aplicación de microorganismos promotores de crecimiento vegetal en el cultivo de soja. Revista de Investigación Científica y Tecnológica, 6(1), 4.
Isidra-Arellano, M. C., & Valdés-López, O. (2022). ¿Cómo controlan las leguminosas el número de nódulos para evitar comprometer su crecimiento y desarrollo? Revista de Educación Bioquímica, 41(2), 51-65.
Kumar, R., Kumar, R., & Prakash, O. (2019). Chapter-5 the impact of chemical fertilizers on our environment and ecosystem. Chief Ed, 35(69), 1173-1189.
Loera-Muro, A., & Caamal-Chan, M. G. (2023). Biopelículas en la rizósfera y su papel en la producción de compuestos antimicrobiales en el suelo. Terra Latinoamericana, 41.
Maqueira-López, L. A., Roján-Herrera, O., Solano-Flores, J., & Milagros-Santana, I. (2021). Germinación de semillas de frijol (Phaseolus vulgaris L.) a diferentes temperaturas. Cultivos Tropicales, 42(2).
Mora-Romero, G. A., López-Soto, N., Ramírez, D. C., Martínez-Valenzuela, C., & Longoria-Espinoza, R. M. Fijación biológica de nitrógenos y abonos orgánicos: alternativas para el cultivo sustentable de frijol en Sinaloa. Sustentabilidad, teoría, perspectivas y realidades.
Morales-Morales, E. J., Rubí-Arriaga, M., López-Sandoval, J. A., Martínez-Campos, Á. R., & Morales-Rosales, E. J. (2019). Urea (NBPT) una alternativa en la fertilización nitrogenada de cultivos anuales. Revista mexicana de ciencias agrícolas, 10(8), 1875-1886.
Palmero, F., Hang, S. B., Bigatton, E. D., Lucini, E., Davidenco, V., & Díaz-Zorita, M. (2020). Modificaciones en el crecimiento temprano de trigo (Triticum aestivum L.) en presencia de Azospirillum brasilense y de Pseudomonas psychrophila. Agriscientia, 37(1), 53-62.
Prasad, M., Srinivasan, R., Chaudhary, M., Choudhary, M., & Jat, L. K. (2019). Plant growth promoting rhizobacteria (PGPR) for sustainable agriculture: perspectives and challenges. PGPR amelioration in sustainable agriculture, 129-157.
Ramírez-Puebla, S. T., Ormeño-Orrillo, E., Rogel, M. A., López-Guerrero, M. G., López-López, A., Martínez-Romero, J., ... & Martínez-Romero, E. (2019). La diversidad de rizobios nativos de México a la luz de la genómica. Revista Mexicana de Biodiversidad, 90.
Robledo, M., L. Rivera, J. I. Jiménez-Zurdo, R. Rivas, F. Dazzo, E. Velázquez, E. Martínez-Molina, A. M. Hirsch and P. F. Mateos (2012). "Role of Rhizobium endoglucanase CelC2 in cellulose biosynthesis and biofilm formation on plant roots and abiotic surfaces." Microbial cell factories 11(1): 125.
SADER-SIAP (2018). Secretaría de Agricultura y Desarrollo Rural. https://nube.siap.gob.mx/cierreagricola/
Santoyo, G., Urtis-Flores, C. A., Loeza-Lara, P. D., Orozco-Mosqueda, M. D. C., & Glick, B. R. (2021). Rhizosphere colonization determinants by plant growth-promoting rhizobacteria (PGPR). Biology, 10(6), 475.
Shi, T., R. Reeves, D. Gilichinsky and E. Friedmann (1997). "Characterization of viable bacteria from Siberian permafrost by 16S rDNA sequencing." Microbial Ecology 33(3): 169-179.
Somasegaran, P., & Hoben, H. J. (2012). Handbook for rhizobia: methods in legume-Rhizobium technology. Springer Science & Business Media.
Tariq, S., Amin, A., & Latif, Z. (2021). 15. PCR based DNA fingerprinting of mercury resistant and nitrogen fixing Pseudomonas spp. Pure and Applied Biology (PAB), 4(1), 129-136.
Tavaré, S. (1986). "Some probabilistic and statistical problems in the analysis of DNA sequences." Lectures on mathematics in the life sciences 17(2): 57-86
Naciones Unidas en su página de internet https://www.un.org/sustainabledevelopment/es/
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