Rhizobium en Plantas

Rhizobium es un género de bacterias gram-negativas de perfil de suelo que fijan nitrógeno atmosférico. Pertenece a un grupo de bacterias fijadoras de nitrógeno que se denominan colectiva mente rizobio. Viven en simbiosis con determinadas plantas (como por ejemplo las leguminosas) en su raíz, después de un proceso de infección inducido por la propia planta mediante la secreción de lectina, a las que aportan el nitrógeno necesario para que la planta viva y esta a cambio le da cobijo. Más específicamente, la condición de simbiosis viene dada por la formación de una molécula de transporte de oxígeno, equivalente a la hemoglobina, llamada Leghemoglobina. Sólo se puede sintetizar cuando los dos organismos se encuentran en simbiosis; por parte de la bacteria se sintetiza el grupo Hemo de dicha molécula, y por parte de la planta se sintetiza la apoproteína. Así, mediante la nueva molécula formada, se puede llevar a cabo el transporte de oxígeno necesario para el metabolismo de la bacteria (y así poder fijar el nitrógeno requerido por la planta).

Simbiosis con leguminosas:

La asociación Rhizobium-leguminosa es uno de los mejores ejemplos de una auténtica simbiosis, pues las plantas que crecen en suelos carentes de este elemento (o con niveles muy reducidos) se ven beneficiadas por la fijación biológica realizada por las bacterias, y las plantas les brindan un ambiente que los protege y nutre.

Importancia en la agricultura: 

La simbiosis entre la bacteria Rhizobium y las leguminosas tiene una gran importancia tanto en la agricultura, como en el medio ambiente. En cuanto a la agricultura, se dice que se ve beneficiada ya que causa un aumento significativo de nitrógeno combinado en suelos desnudo y que carecen de este. Además las leguminosas, parte esencial de la agricultura, se ven favorecidas al poder crecer en zonas donde otras plantas no podrían. Por otro lado, ya que el nitrógeno es uno de los nutrientes esenciales limitados para el crecimiento de las plantas, esta simbiosis aumenta el nivel de fijación del nitrógeno atmosférico, aumentando así la producción agrícola. También beneficiaria a la agricultura económicamente, pues debido a que muchas industrias agrícolas dependen de la cosecha de leguminosas, el hecho de que estas puedan crecer sin abonos nitrogenados (pues la bacteria los remplazaría) hace que sea posible el ahorrarse millones en abonos. En cuanto a la parte ambiental, los fertilizantes son uno de los principales causantes del deterioro ambiental, pues causan la eutrofización de masas de aguas, la erosión de suelos y generación de lluvias ácidas. Estas bacterias fijadoras de nitrógeno pueden ser utilizadas en remplazo de los fertilizantes nitrogenados para incrementar el crecimiento de las leguminosas, acabando con los problemas ambientales que se han venido causando.

La bacteria Rhizobium forma una relación simbiótica con ciertas plantas, como por ejemplo con las legumbres. El Rhizobium fija el nitrógeno del aire en la planta en forma de amoníaco, el que actúa como un fertilizante natural para esta. La investigación actual está siendo dirigida por microbiólogos deServicio de Investigación Agrícola para descubrir un modo de utilizar la fijación de nitrógeno biológica de la bacteria Rhizobium para favorecer la agrícultura.

GRUPOS DE INOCULACION CRUZADA:

Los grupos de inoculación cruzada son los grupos de cepas de Rhizobium que solo infectan a una determinado grupo de especies próximas a las leguminosas. El que una cepa pueda infectar a una determinada leguminosa, no significa que aparezcan los nódulos fijadores de nitrógeno. Esa capacidad está determinada por los genes presentes en las bacterias. Se identifica a las cepas inefectivas porque producen nódulos de menor tamaño, blancuzcos y sin la capacidad fijadora de nitrógeno, mientras que las cepas efectivas forman nódulos mayores, rojizos y capaces de fijar nitrógeno. Es así que en conclusión, ya que existen diferentes variedades de bacterias Rhizobium, cada una tiene la capacidad de hacer simbiosis con una leguminosa determinada. La tabla a continuación muestra ciertas plantas hospedadoras con su correspondiente grupo de inoculación cruzada:

Principales grupos de inoculación cruzada de leguminosas

Planta hospedadora	Cepa de la bacteria Rhizobium
Alfalfa	Sinorhizobium melitoti
Guisante	Rhizobium leguminosarum biovar viciae
Judía	Rhizobium Leguminosarum biovarphaseoli
Judía	Rhizobium tropici
Loto	Mesorhizobium loti
Sesbania rostrata (leguminosa tropical)	Azorhizobium caulinodans
Soja	Bradyrhizobium japonicum
Soja	Bradyrhizobium elkanii
Soja	Rhizobium fredii
Trébol	Rhizobium lehuminosarum biovar trifoli