Introducción
⌅La arveja (Pisum sativum L.) es una leguminosa de grano, caracterizada por su alto valor nutricional y su uso en la nutrición humana y animal. Sus semillas contienen entre 18 y 20 % de materia seca, de las cuales, del 10 al 12 % son carbohidratos y entre cinco y ocho % son proteínas (11. Maiza B, Siles M, Ríos R, Gabriel J. Comportamiento de catorce líneas mejoradas de arveja (Pisum sativum L.) en la zona de Challapata, Oruro. Journal of the Selva Andina Research Society. 2015;6(1):10-22.). Los granos de arveja pueden usarse para consumo inmediato o enlatados para almacenamiento a largo plazo (22. Muniz AW, COSTA M, de Sá ELS, Fiuza AB, Brose E. Symbiotic efficiency of pea (Pisum sativum) rhizobia association under field conditions. Embrapa Amazônia Ocidental-Artigo em periódico indexado (ALICE). 2017;). Este cultivo también se puede utilizar como forraje verde, heno, ensilaje o harina y como abono verde (33. Jaiswal NK, Gupta AK, Dewangan H, Lavanya GR. Genetic variability analysis in field pea (Pisum sativum L.). Int. J. Sci. Res. 2015;4(1):2006-7.).
Como leguminosa, la arveja tiene otra característica importante, relacionada con la capacidad de fijar el nitrógeno atmosférico en simbiosis con bacterias de la familia de los rizobios (44. Beiranvand JP, Pourbabaee AA, Shirmardi SP, Alikhani HA, Abbasi AR, Motesharezadeh B. Symbiotic nitrogen fixation, phosphorus and potassium uptake capacity of a number of soybean mutant lines in a calcareous soil. Journal of Agricultural Science & Technology (1008-0864). 2018;20(7):1555-64.), específicamente con la especie R. leguminosarum bv. viciae (55. Leppyanen IV, Kirienko AN, Dolgikh EA. Agrobacterium rhizogenes mediated transformation of Pisum sativum L. roots as a tool for studying the mycorrhizal and root nodule symbioses. PeerJ. 2019;7:6552.). Esta simbiosis proporciona cantidades significativas de N al suelo para los cultivos sucesores y se plantea que la inoculación con estas bacterias puede producir rendimientos similares a la aplicación de 200 kg de N ha-1 (22. Muniz AW, COSTA M, de Sá ELS, Fiuza AB, Brose E. Symbiotic efficiency of pea (Pisum sativum) rhizobia association under field conditions. Embrapa Amazônia Ocidental-Artigo em periódico indexado (ALICE). 2017;).
La aplicación de grandes cantidades de fertilizantes inorgánicos en sistemas de producción intensiva (66. Malhi SS, Johnson EN, Hall LM, May WE, Phelps S, Nybo B. Effect of nitrogen fertilizer application on seed yield, N uptake, and seed quality of Camelina sativa. Canadian Journal of Soil Science. 2014;94(1):35-47.,77. Wile A, Burton DL, Sharifi M, Lynch D, Main M, Papadopoulos YA. Effect of nitrogen fertilizer application rate on yield, methane and nitrous oxide emissions from switchgrass (Panicum virgatum L.) and reed canarygrass (Phalaris arundinacea L.). Canadian Journal of Soil Science. 2014;94(2):129-37.) representa una carga contaminante para el medio ambiente y altos costos que muchos países no pueden pagar. Lograr rendimientos similares o más altos con bajos insumos y productos orgánicos, significa un desafío para la agricultura sostenible. La fijación simbiótica de N constituye una alternativa prometedora al respecto (88. Granda Mora KI. Inoculante a base de una cepa nativa de Rhizobium leguminosarum bv. viciae col6 para la producción de Phaseolus Vulgaris L. en loja, Ecuador . : Universidad Central´´ Marta Abreu´´; 2017. 143 p.,99. Geurts R, Lillo A, Bisseling T. Exploiting an ancient signalling machinery to enjoy a nitrogen fixing symbiosis. Current opinion in plant biology. 2012;15(4):438-43.).
Las tecnologías de inoculación de diversos microorganismos beneficiosos en las semillas constituyen una práctica agronómica económica, recomendada en la agricultura. La inoculación exitosa dependerá de varios factores, incluida la capacidad de la cepa introducida para competir con la población nativa existente y lograr una mayor infección, nodulación y contribución de N (1010. Lodeiro AR. Interrogantes en la tecnología de la inoculación de semillas de soja con Bradyrhizobium spp. Revista argentina de microbiología. 2015;47(3):261-73.).
La simbiosis que se establece entre las plantas leguminosas y los rizobios responde a un intenso intercambio de señales desde el comienzo de la interacción, lo que permite la comunicación entre ambos simbiontes: el macro y el microorganismo (1111. D. Oldroyd GE. Speak, friend, and enter: signalling systems that promote beneficial symbiotic associations in plants. Nature Reviews Microbiology. 2013;11(4):252-63.). Las semillas liberan diversos compuestos, incluidos los flavonoides, que causan la expresión de genes nod en las bacterias, lo que induce la síntesis de factores Nod, moléculas esenciales en el éxito de la interacción (1212. Liu C-W, Murray JD. The role of flavonoids in nodulation host-range specificity: an update. Plants. 2016;5(3):33.). Estos compuestos también se han relacionado con la quimioatracción que ejercen las leguminosas sobre los rizobios y con la expresión de otros genes en estas bacterias que regulan la síntesis de exopolisacáridos y del sistema de secreción de tipo III, relacionados con las respuestas defensivas en el huésped y la exportación de proteínas en la nodulación, respectivamente (1313. Gourion B, Berrabah F, Ratet P, Stacey G. Rhizobium-legume symbioses: the crucial role of plant immunity. Trends in plant science. 2015;20(3):186-94.).
Los ácidos grasos de alto peso molecular son componentes estructurales de los lipoquitooligosacáridos asociados con la nodulación. Los factores Nod consisten en un esqueleto de tres a cinco moléculas de N-acetil-glucosamina, que en el grupo amino del extremo no reducido se acila con un ácido graso de 16-20 átomos de C de largo (C16-C20) (1414. Poinsot V, Crook MB, Erdn S, Maillet F, Bascaules A, Ané J-M. New insights into Nod factor biosynthesis: Analyses of chitooligomers and lipo-chitooligomers of Rhizobium sp. IRBG74 mutants. Carbohydrate research. 2016;434:83-93.).
El uso de inoculantes inducidos en la síntesis de estas señales que gobiernan la comunicación, ha permitido obtener no solo una mejor nodulación y rendimiento de las plantas (1515. Nápoles García MC, Cabrera Pino JC, Onderwater R, Wattiez R, Hernández Forte I, Martínez González L, et al. Señales producidas por Rhizobium leguminosarum en la interacción con frijol común (Phaseolus vulgaris L.). Cultivos Tropicales. 2016;37(2):37-44.), sino también tolerancia a las condiciones de estrés en el medio ambiente (1616. Duzan HM, Zhou X, Souleimanov A, Smith DL. Perception of Bradyrhizobium japonicum Nod factor by soybean root hairs under abiotic stress conditions. Journal of Experimental Botany. 2004;55(408):2641-6.). Por esta razón, el presente trabajo tuvo como objetivo evaluar el efecto de la inducción de una cepa de Rhizobium leguminosarum bv. viciae en la generación de señales en el inoculante y su actividad biológica en plantas de arveja.
Materiales y métodos
⌅Cultivo bacteriano. Inducción con daidzeína
⌅Se utilizó una cepa de Rhizobium leguminosarum bv. viciae, conocida por su simbiosis con la arveja. Se produjo un preinóculo en 50 mL de medio extracto de levadura manitol (1717. Vincent JM. A manual for the practical study of the root-nodule bacteria. A manual for the practical study of the root-nodule bacteria. 1970;) a pH 6,8; para inocular 600 mL del mismo medio sin y con daidzeína (Sigma), la que se añadió a una concentración final de 5 µM Los inóculos se obtuvieron después de mantener los frascos a 150 rpm durante 48 h, en un agitador orbital a 28 ± 2 ºC de temperatura. Para cada caso, el procedimiento se repitió tres veces e incluyó tres muestras de cada tratamiento (sin inducir e inducido con daidzeína).
Extracción de la fracción lipídica
⌅Teniendo en cuenta que la mayoría de las señales reconocidas por su actividad biológica en la interacción rizobios-leguminosas son lípidos, se realizó una extracción selectiva de estas moléculas del inóculo tratado con daidzeína (Inducido) o no (Control), utilizando 180 mL de n-butanol en cada muestra. Se colocaron en un agitador orbital a 150 rpm durante 15 min y se mantuvieron en reposo durante la noche en condiciones de oscuridad a una temperatura ambiente de 25±2 °C. Luego se extrajo la fase orgánica en cada muestra, se centrifugó a 12000 g, 10 °C, durante 10 minutos. Todas las muestras se concentraron por rotoevaporación a 50-80 °C hasta que se obtuvieron 2 mL de cada una, que se utilizaron para la detección de señales producidas por la bacteria.
Detección de señales. Caracterización estructural de componentes principales en la fracción lipídica
⌅Análisis de cromatografía líquida de alta resolución, fase inversa
⌅Para evaluar la presencia de factores de nodulación entre los metabolitos, se analizaron 10 µL de todos los extractos lipídicos por HPLC, utilizando una columna de fase inversa Waters Symmetry C-18 (46 x 250 mm) de 5 µ de tamaño de partículas, instalada en un Sistema HPLC Waters Alliance. La velocidad de flujo fue de 1 mL min-1 y como solventes se usaron agua (A) y acetonitrilo (B), con un gradiente: 0-10 min 18 % B, 10-30 min 60 % B, 30-35 min 95 % B, 35-45 min 18 % B. Se usó un detector espectrofotométrico UV-Waters a una longitud de onda de 214 nm.
Cromatografía de gases acoplada a un espectrómetro de masas
⌅Los derivados volátiles de ácidos grasos se prepararon por sililación, utilizando BSTFA (N, O-Bis (trimetilsilil) trifluoroacetamida) como reactivo en combinación con trimetilclorosilano (TMCS) (Kit BSTFA + TMCS, Supelco). Para el análisis por GC-MS, se utilizó un cromatógrafo de gases acoplado a un espectrómetro de masas Shimadzu GC- MS QP-2010; sistema equipado con autoinyector AOC-20i, inyector automático AOC- 20s y un sistema de inserción directa controlado por el software "Solución GC-MS". Se utilizó una columna Optima 5 MS (30 m × 0,25 mm ID, 0.25 µm de espesor de película). Las condiciones de los análisis cromatográficos fueron: temperatura del inyector 310 °C, temperatura del horno 100 °C durante seis minutos. Posteriormente se aumentó a 320 °C a una velocidad de 20 °C min-1 y se mantuvo durante 5 minutos. El volumen de inyección fue de 1 µL y el flujo en la columna de 0,75 mL min-1, utilizando helio como gas de arrastre.
Efecto sobre la nodulación de plantas de arveja, en condiciones controladas
⌅A partir de los biopreparados obtenidos, se inocularon dos mL por cada 500 g de semillas de la variedad Facon, que se sembraron en una mezcla de suelo/vermiculita estéril (1:1), sin aplicación de otros nutrientes. Las plantas se cultivaron en una cámara de crecimiento, con un fotoperíodo de 16/8 horas de luz/oscuridad a 28 °C y con un 60 % de humedad relativa, durante 35 días. El riego se realizó por capilaridad con agua desionizada, manteniendo el régimen de agua en aproximadamente el 90 % de la capacidad del campo. Se utilizaron nueve plantas por tratamiento para evaluar el número y la masa seca de nódulos (mg) por planta.
Efecto sobre el rendimiento de las plantas, en condiciones de campo
⌅Este estudio se realizó en los campos experimentales de las localidades de Ferré (34º09´S, 61º09´W, altitud 93 m, suelo típico Mollisol negro, que corresponde a un suelo Feozem (1818. IUSS Working Group WRB. International soil classification system for naming soils and creating legends for soil maps. Food and Agriculture Organization of the United Nations. 2014;181.)) y Pergamino (33 ° 53'S, 60 ° 34'W, altitud 56 m, suelo Argiudol típico, franco-limoso (Feozem árgico), provincia de Buenos Aires, Argentina), durante los meses julio-octubre de 2015. Dos de los ensayos se llevaron a cabo en parcelas (en ambas localidades) y uno extensivo en Ferré.
Los datos del análisis de suelo en Pergamino fueron: pH (1:2,5)= 5,6; N-NO3 (ppm)= 4; P Bray I (ppm)= 19,2; M. Org. (%)= 2,2; N total (%)= 0,111; Carbono (%)= 1,3. Las temperaturas (°C) entre julio-octubre: 16,4-20,1-20,4-25,0 y las precipitaciones (mm): 33,0-8,0-60,0-111,0.
Para la localidad de Ferré, los datos del análisis de suelo fueron: pH (1:2,5)= 5,6; N-NO3 (ppm)=13,7; P Bray I (ppm)= 23,6; M. Org. (%)= 2,7; N total (%)= 0,134; Carbono (%)=1,6. Las temperaturas entre julio-octubre: 16,3-21,0-20,7-24,8 °C y las precipitaciones: 3,0-4,0-68,0-105,0 mm, respectivamente.
Se inocularon semillas de la variedad Facon a una dosis de cuatro mL por 1000 g de semillas, con una densidad de siembra de 25 semillas m-1 y un sistema de siembra directa (sin laboreo) en Ferré y siembra convencional (laboreo previo del suelo) en Pergamino. Como cultivo antecesor en Ferré se cultivó soya, mientras que en Pergamino fue pastizales. En todos los experimentos se empleó como fertilización: 80 kg ha-1 de Mezcla (8-38-0-8 S). En el momento de la cosecha, se determinó el rendimiento (kg ha-1).
Diseño experimental y procesamiento estadístico
⌅El experimento de la cámara de crecimiento se repitió tres veces. Se utilizó un diseño completamente aleatorizado y se comprobó la normalidad y la homogeneidad de la varianza en los datos, los cuales se analizaron de acuerdo con Tukey p<0,05.
En los experimentos de parcela se utilizó un análisis bifactorial, teniendo en cuenta los factores inoculantes y localidades, con tres y dos niveles, respectivamente. Para discriminar las diferencias entre las medias, los resultados se compararon utilizando el Test de Rangos Múltiples de Duncan p<0,05. Se utilizó el programa Statgraphics Plus, versión 5.1.
Resultados y discusión
⌅Detección de señales. Caracterización estructural de componentes principales en la fracción lipídica
⌅El análisis de la composición de los extractos en n-butanol, correspondiente a tres réplicas biológicas independientes para cada tratamiento, realizado por HPLC y GC-MS se presenta en las Figuras 1 y 2, respectivamente.
Se observan diferencias entre los tratamientos inducidos y no inducidos en los picos obtenidos y el área (concentración), que fue superior cuando el biopreparado se indujo con daidzeína (Figura 1 A y B), cuya área total fue de 372 567 175, con respecto al tratamiento no inducido que fue de 5 322 255.
Cuando las muestras se analizaron por cromatografía de gases acoplada a un espectrómetro de masas (Figura 2), se identificaron varios picos, correspondientes a ácidos grasos de alto peso molecular como el ácido ecosenoico y esteárico y otras moléculas sintetizadas por el microorganismo.
Los resultados muestran un aumento en el área de estos picos con el tratamiento inducido. Esto significa que la daidzeína promueve no solo la producción de factores de nodulación en las bacterias, sino también otros componentes de naturaleza lipídica, como los ácidos grasos y otros compuestos.
En trabajos anteriores, otros autores también encontraron un aumento de estos ácidos grasos de alto peso molecular en los factores Nod producidos por cepas simbiontes de frijol y garbanzo, en presencia de inductores de los genes nod (1515. Nápoles García MC, Cabrera Pino JC, Onderwater R, Wattiez R, Hernández Forte I, Martínez González L, et al. Señales producidas por Rhizobium leguminosarum en la interacción con frijol común (Phaseolus vulgaris L.). Cultivos Tropicales. 2016;37(2):37-44.,1919. Nápoles MC, Cabrera JC, Wegria G, Onderwater R, Wattiez R, Hernández I, et al. Inducción de señales en la interacción Mesorhizobium cicerii-Cicer arietinum L. Cultivos Tropicales. 2018;39(2):101-7.). La función biológica de los factores de nodulación está bien documentada. Sin embargo, se desconoce una posible función del resto de los compuestos detectados en el proceso de nodulación. De hecho, se ha descrito que los ácidos grasos de alto peso molecular exhiben actividad antimicrobiana y juegan un papel en el crecimiento de Rhizobium y la adaptación al estrés
(2020. Bourassa DV, Kannenberg EL, Sherrier DJ, Buhr RJ, Carlson RW. The lipopolysaccharide lipid a long-chain fatty acid is important for Rhizobium leguminosarum growth and stress adaptation in free-living and nodule environments. Molecular Plant-Microbe Interactions. 2017;30(2):161-75.). Estas estructuras de ácidos grasos también son componentes de las membranas celulares de las plantas y se ha demostrado su acumulación en las raíces de plantas de soya colonizadas por Bradyrhizobium japonicum (2121. Brechenmacher L, Lei Z, Libault M, Findley S, Sugawara M, Sadowsky MJ, et al. Soybean metabolites regulated in root hairs in response to the symbiotic bacterium Bradyrhizobium japonicum. Plant Physiology. 2010;153(4):1808-22.). Algunos ácidos grasos de alto peso molecular son precursores de la síntesis del ácido jasmónico, que resulta esencial en las respuestas de la planta al estrés biótico y abiótico (2222. Kachroo A, Kachroo P. Fatty acid-derived signals in plant defense. Annual review of phytopathology. 2009;47:153-76.).
Mediante los métodos utilizados para caracterizar los compuestos lipídicos y detectar la presencia de factores Nod en las muestras de inoculantes, estas estructuras se identificaron en mayor medida en el inoculante inducido con daidzeína.
Efecto sobre la nodulación en condiciones controladas
⌅Las plantas no inoculadas no formaron nódulos, pero con respecto al efecto de los tratamientos inducidos y no inducidos sobre la nodulación, se observó un efecto superior del tratamiento inoculado con el inoculante inducido sobre el número de nódulos formados en las raíces principales y totales y también en su masa (Tabla 1).
| Tratamiento | Número nódulos Raíz Principal pl-1 | Masa seca nódulos Raíz Principal pl-1 | Número nódulos Total pl-1 | Masa seca nódulos Total pl-1 |
|---|---|---|---|---|
| Inducido | 3,56 a | 7,67 a | 14,89 a | 19,56 a |
| No Inducido | 0,36 b | 0,73 b | 8,79 b | 13,21 b |
| Control | 0,0 b | 0,0 b | 0,0 c | 0,0 c |
| SEx | 0,35 | 0,89 | 1,24 | 1,02 |
Los datos representan el promedio de tres repeticiones
Letras similares indican que no hay diferencias entre los tratamientos, según Tukey p<0,05; n=9
Estos resultados indican que la presencia de una mayor cantidad y diversidad de señales en el inoculante inducido (Figuras 1 y 2), estimuló la formación de nódulos en las plantas. Se ha planteado que la percepción de señales, tales como los factores Nod, activan las vías biosintéticas requeridas para la nodulación (2323. Estévez J, Soria-Díaz ME, De Córdoba FF, Morón B, Manyani H, Gil A, et al. Different and new Nod factors produced by Rhizobium tropici CIAT899 following Na+ stress. FEMS microbiology letters. 2009;293(2):220-31.) y que un mayor número de estas estructuras significa una mayor fijación biológica, así como una mayor masa nodular podría indicar más tejido nodular, más bacteroides y más fijación; por lo tanto, mayor suministro de N a la planta (2424. Subramanian S, Smith DL. A proteomics approach to study soybean and its symbiont Bradyrhizobium japonicum-a review. In: A comprehensive survey of international soybean research—genetics, physiology, agronomy and nitrogen relationships. Londres, Reino Unido: InTechOpen; 2013. p. 978-953.).
Efecto de los inoculantes sobre el rendimiento de la arveja, en condiciones de campo
⌅El análisis en parcelas mostró interacción entre los factores: inoculantes (control, no inducido e inducido) y localidades (Ferré y Pergamino). Se obtuvieron rendimientos superiores en los tratamientos biofertilizados (Figura 3), lo que demuestra el papel de estas bacterias en la nutrición nitrogenada del cultivo. Resultados similares fueron obtenidos por otros autores (2525. Mabrouk Y, Hemissi I, Salem IB, Mejri S, Saidi M, Belhadj O. Potential of rhizobia in improving nitrogen fixation and yields of legumes. Symbiosis. 2018;107:73495.).
Los rendimientos fueron superiores en Ferré, con alrededor de 1000 t ha-1 más, con respecto a Pergamino. Teniendo en cuenta que se utilizó en ambos experimentos la misma variedad, tratamientos y atenciones culturales y que las características del suelo y el clima no fueron significativamente diferentes, la diferencia en el rendimiento obtenida para ambas localidades, podría estar relacionada con el cultivo anterior y con el tipo de siembra utilizada. Es conocido el efecto positivo de las leguminosas en la rotación de cultivos (2626. Franke AC, Van den Brand GJ, Vanlauwe B, Giller KE. Sustainable intensification through rotations with grain legumes in Sub-Saharan Africa: A review. Agriculture, ecosystems & environment. 2018;261(1):172-85.,2727. Li J, Liu K, Zhang J, Huang L, Coulter JA, Woodburn T, et al. Soil-plant indices help explain legume response to crop rotation in a semiarid environment. Frontiers in plant science. 2018;9:1488.), por las poblaciones de rizobios residuales con atributos positivos en la promoción del crecimiento vegetal y su capacidad de fijar nitrógeno atmosférico (2828. Rahman MM, Islam AM, Azirun SM, Boyce AN. Tropical legume crop rotation and nitrogen fertilizer effects on agronomic and nitrogen efficiency of rice. The Scientific World Journal. 2014;2014:11.), por facilitar la circulación de los nutrientes en el suelo y la retención de agua (2929. Stagnari F, Maggio A, Galieni A, Pisante M. Multiple benefits of legumes for agriculture sustainability: an overview. Chemical and Biological Technologies in Agriculture. 2017;4(1):1-13.) y por reducir la escorrentía de nutrientes y las emisiones de gases de efecto invernadero (3030. Lötjönen S, Ollikainen M. Does crop rotation with legumes provide an efficient means to reduce nutrient loads and GHG emissions? Review of agricultural, food and environmental studies. 2017;98(4):283-312.).
Con respecto a las ventajas de la siembra directa sobre los métodos convencionales de preparación del suelo se refieren incrementos en el número de plántulas establecidas (3131. Waiboonya P, Elliott S. Sowing time and direct seeding success of native tree species for restoring tropical forest ecosystems in northern Thailand. New Forests. 2020;51(1):81-99.), ahorro de agua (3232. Ali A, Erenstein O, Rahut DB. Impact of direct rice-sowing technology on rice producers’ earnings: Empirical evidence from Pakistan. Development Studies Research. An Open Access Journal. 2014;1(1):244-54.) e incrementos en los rendimientos y calidad de los cultivos (3333. Ileri O, CARPICI EB, Erbeyi B, Suleyman A, Ali KOC. Effect of sowing methods on silage yield and quality of some corn cultivars grown in second crop season under irrigated condition of Central Anatolia, Turkey. Turkish Journal of Field Crops. 2018;23(1):72-9.).
Cuando se compararon los tratamientos inoculados, se observó un rendimiento superior de la leguminosa en ambos lugares cuando se usó el inoculante inducido, con 468 y 125 kg ha-1 de semillas, por encima del tratamiento inoculado sin inducir, para Ferré y Pergamino, respectivamente. Sin embargo, diferencias significativas entre estos tratamientos inoculados solo se observaron en Ferré.
En el ensayo extensivo, se encontraron resultados similares a los experimentos en parcelas, con mayor rendimiento en el tratamiento inoculado con la bacteria inducida (2637 kg ha-1), seguido del tratamiento no inducido, pero inoculado (1891 kg ha-1). El control mostró el valor de rendimiento más bajo (1501 kg ha-1) (Figura 4).
El efecto positivo encontrado en las variables de nodulación (Tabla 1) se tradujo en mayores rendimientos del cultivo en diferentes condiciones. Resultados similares se obtuvieron por otros autores para la interacción Bradyrhizobium elkani-soya, Rhizobium leguminosarum-frijol y Mesorhizobium ciceri-garbanzo, cuando los inóculos también fueron inducidos. El análisis de los perfiles cromatográficos obtenidos en esas investigaciones, mostró también diferencias positivas en el número de picos y su área; resultados que se correspondieron con el número de nódulos y más tarde con el rendimiento de estos cultivos (1515. Nápoles García MC, Cabrera Pino JC, Onderwater R, Wattiez R, Hernández Forte I, Martínez González L, et al. Señales producidas por Rhizobium leguminosarum en la interacción con frijol común (Phaseolus vulgaris L.). Cultivos Tropicales. 2016;37(2):37-44.,1919. Nápoles MC, Cabrera JC, Wegria G, Onderwater R, Wattiez R, Hernández I, et al. Inducción de señales en la interacción Mesorhizobium cicerii-Cicer arietinum L. Cultivos Tropicales. 2018;39(2):101-7.,3434. Nápoles G, Cabrera JC, Luyten E, Dombrecht B, Vanderleyden J, Hormaza J, et al. Nod factor detection in B. elkanii ICA 8001. Culture medium influence. Cultivos Tropicales. 2014;35(1):92-9.).
La importancia de los factores Nod en la interacción con las leguminosas no solo está relacionada con la nodulación y la eficiencia en la fijación biológica de N en condiciones normales y de estrés abiótico. La similitud de su estructura con los quitooligosacáridos derivados de la pared celular de hongos y activadores de defensa (3535. Costales D, Nápoles MC, Falcón-Rodríguez A, González-Anta G, Petit C, Sola S, et al. Effect of chitosan polymer and inoculated with B. japonicum on soybean germination survival of seedling, nodulation and bacteria viability on seeds. Legume Research-An International Journal. 2019;42(2):265-9.), así como evidencias directas de su papel en la reducción de enfermedades (3636. Duzan HM, Mabood F, Zhou X, Souleimanov A, Smith DL. Nod factor induces soybean resistance to powdery mildew. Plant Physiology and Biochemistry. 2005;43(10-11):1022-30.) y otras evidencias indirectas en la activación de enzimas de defensa (3737. Ganesan S, Vadivel K, Jayaraman J. Sustainable crop disease management using natural products. Boston, MA: CABI; 2015. 424 p.), representan una participación de estas moléculas en ciertas respuestas de inmunidad a la invasión por patógenos (3838. Nakagawa T, Kaku H, Shimoda Y, Sugiyama A, Shimamura M, Takanashi K, et al. From defense to symbiosis: limited alterations in the kinase domain of LysM receptor‐like kinases are crucial for evolution of legume-Rhizobium symbiosis. The Plant Journal. 2011;65(2):169-80.).
Conclusiones
⌅-
La inducción de los genes de nodulación en Rhizobium leguminosarum bv. viciae, como parte de la mejora en los inoculantes y su diálogo con las plantas, provoca la síntesis y excreción de diferentes compuestos por la bacteria, lo que repercute en una mayor nodulación y rendimiento en el cultivo de arveja.
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El desarrollo de inoculantes y formulaciones más complejas como los aquí tratados, permiten mejorar la simbiosis y garantizar niveles más altos de fijación de N.