microbiología del suelo2

8/18/2019 Microbiología Del Suelo2

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MICROBIOLOGÍA DE

Margarita Castillo RamírezMg(C ) Ing. Ambiental.


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ZONAS DEL NODULO

• Cortical: células no diferenciadas, ni infectadas.• Zona meristemática: activas divisiones celulares

origen a otras zonas.• Zona Vascular: sistema de vasos ligados a los de–por ello

aporta los materiales energéticos y retira los prodfijación.

• Zona bacteriana: o de infección con células colobacteroides—hipertrofiad


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• La cantidad de Nitrógeno fijadoen los nódulos es función de:

Volumen de tejido de bacteroidesActividad específicaTiempo que permanece activo.BACTERIA-HUESPED-AMBIENTE---Afectar la fijación de N2.Restricción de Nódulos: MayorNumero de estos.


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SIMBIOSIS FIJADORAS DE NIITRÓGENO EN NOLEGUMINOSAS—Frankia sp.

• Plantas no pertenecientes a las leguminosas, tienen nódusuelos pobres, zonas erosionables.

De acuerdo a la naturaleza del microsimbionte se agrupan• Nódulos tipoAlnus ,actinomicete del generoFrankia • Nódulos tipoParasponia ,rhizobio:simbionte.• Nódulos tipoCycas_--Nostoc y Anabaena

Act


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ECOLOGÍA HONGOS

• Factores ecológicos ---nivel, naturaleza de la maorgánicos y minerales, humedad, aireación, tempdel año y cubierta vegetal.

• Número de hongos varían con la materia orgánic—restos vegela población fúngica—.

• pH: medio de cultivo de 2-9 o superior—óptimo pH de 6.• Humedad: si esta es elevada y la difusión de oxíg—

crecimiento—tratamiento de hongos Fito-patógenos.


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ECOLOGÍA

• Aireación: algunas sp. pueden desarrollarse en bextremo de la hifa accede al aire---Mayor concencentímetros del suelo y ausencia en niveles inferbarros, estuarios).

• Temperatura: mayoría mesofilos; térmofilos son

frecuentes cuando se trabaja compost.• Profundidad: en suelos cultivados los hongos sosuperiores, aunque pueden alcanzar gran densida

• Esta asociado con concentración de Materia orgá


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• Brock y Madigan (1993): algunas bacterias del s1% de la tasa que muestran en laboratorio:

Bajos

nutrientes

Distribución no

es uniforme

Competencia Coo

tran


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SUELO

EDAFOLOGICO

• Es la capa mas externa de la superficie de la tierra, por la acc

combinada de factores (clima, vegetación, microflora)

Agrícola• Región de la tierra que permite la vida de las plantas: soporte

nutrientes

Microbiológico

• Medio único: gran población bacterias, algas hongos, protozoos…• Procesos bioquímicos: degradación de la Materia orgánica,

transformaciones de elementos.


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TRANSFORMACIÓN DE LA MATERIAORGÁNICA Y MINERAL

• Los M.O–transformaciones de loselementos de la naturaleza—ciclosbiogeoquímicos de los distintos elementos.

• Ciclo biológico: todas las posibles vías queun elemento puede seguir en la naturaleza.

•

Obtención de energía y subunidades paramacromoléculas.


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PROCESOS MICROBIANOS

1.MINERALIZACION-INMOVILIZACIÓN

• Inmovilización: sustancias son asimiladaspor los M.O. para integrarlos a su biomasa.

• MineralizSustancias rmineralizacibiocidas.Sustancias X

Compuestosproducidos ppesticidas.


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2. OXIDACIÓN-REDUCCIÓN

Elementos importantes: N, P, Fe, S—nitrificación, sulfooxidacmetanogénesis.Las plantas dependen de este para obtener nutrienthumus.


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3. FIJACIÓN-VOLATILIZACIÓN

Fijación: conversión de sustancias volátiles en no v—fijaciónCarbono—del Nitrógeno.Volatilización: proceso físico que puede llevar a lapor reacciones biológicas—pérdida de N2 por desnitrificac


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4. SOLUBILIZACIÓN-PRECIPITACIÓN.


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PROTECCIÓN CONTRA FITOPATOGENOS

•

Las raíces ectomicorrizadas son mas resistentes a invasiómicroorganismos patógenos.• El patógeno cuenta con menor disponibilidad de material

carbonados en raíz —por la absorción de la micorriza.• Manto fúngico: eficiente barrera física a la penetración po

patógeno.• Secreción de antibióticos frente a patógenos: microflora r• Exudación de metabolitos que inhiben patógenos.• Incremento de antagonistas del patógeno entre la població

rizosférica.

FACTORES QUE AFECTAN LA FORMACIÓN D


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FACTORES QUE AFECTAN LA FORMACIÓN DMICORRIZAS

• Fotosíntesis: con CO2 marcado se demostró la transcarbonados hacía el hongo. El efecto estacional inci

• La incidencia de la micorrización es mayor cuando más intensa.

Tres fases en desarrollo de endomicorrizas:• Latencia inicial: desarrollo de plántulas y germinaci—tubo

germinación y colonización (20-25 días)• Intenso desarrollo: 30 días—crecimiento parte aérea y micel

colonizaciones.• Fase de equilibrio: proporción de raíces micorrizada


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BENEFICIOS PARA LA PLANTA

• Incrementos en la absorción de fosfatosAbsorción de P por las hifas: el nivel de iones fosfatos qsuperficie de la raíz es muy bajo. Fracción asimila—1-5% del PLos hongos A. al mismo tiempo que incrementan lfosfato asimilable ---solubilizar fuentes escasamenTranslocación de P a lo largo de las hifas:las hifas acumulande P que pueden intervenir en el metabolismo cell.


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BENEFICIOS PARA LA PLANTA

• Transferencia de P a la planta: los mecanismos que confosfatos es motivo de especulación. Interfase entintercambios.

• Numerosos minerales:son absorbidos en mayor gradomicrorrizadas con hongos V-A.

• Producción de fitohormonas:Balance fundamental en lacrecimiento vegetal.


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BENEFICIOS PARA EL HONGO

• Reciben nutrientes de la planta —hidratos decarbono

• Estimulación de producción de clorofila


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EFECTO DE LOS M.O SOBRE LAS PLANTAS


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Microorganismos y Control Biológico

• M.O Fitopatógenos: deterioro en frutas, hortalizas,pérdidas económicas.

• Control químico: 500.000 toneladas de agrotóxicos• Control biológico: efectos antagonistas para dismi

eliminar enfermedades. No presentan toxicidad quím• Control integrado: bajas dosis de sustancias químic


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CONTROL BIOLOGICO

VENTAJAS• M.O ofrecen mayor seguridad• No se acumulan en cadenas alimenticias• Su multiplicación evita numerosas

aplicaciones•

Se puede combinar con sustanciasquímicas• No se consideran peligrosos para la

ecología.

DESVENTAJAS• Variabilidad genétic• Experimentación• Resultados en camp

clima..)•

Necesidad de asegu


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MICROORGANISMO EFECTIVO PARA CONTROL BIOL

• Colonizar rápidamente zona radical• Producir antibióticos• Producir sideróforos• Competir por sustratos esenciales para el patógen•

Competir con el patógeno por el sitio de infecció• Liberar nutrientes asimilables por las plantas.• Producir compuestos promotores del crecimiento

Mi i C l Bi ló i


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Microorganismos y Control Biológico

• El control biológico es un método que utilizaorganismos vivos para controlar poblaciones

de insectos plagas y enfermedades producidaspor microorganismos. En sentido estricto, elcontrol biológico microbiano es la utilizaciónde microorganismos para el control de plagasy enfermedades.

• Para el caso de plagas, los grupos microbianoscomo hongos, bacterias, virus y nematodos,

han sido los más aprovechados.• Dentro de las bacterias entomopatógenas, las

más promisorias y utilizadas son laspertenecientes al género Bacillus sp comoBacillus thurigiensis, B popilae, B. larvae.

Esporas y cristales bipiramidales dethuringiensis morrisoni

delta endotoxina. La toxina es

cristales y pueden ser clasifica

rango de acción, por ejemplo

son tóxicos para lepidópter

tóxicos para lepidópteros y d

III son tóxicos para coleópte

tóxicos para dípteros.


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• Los insectos ingieren los cristales producidos por las bacterias al alimlarvaria, estos llegan a su intestino medio, se disuelven por la acciónpH alcalino, la delta endotoxina sufre una proteólisis enzimática y daa un receptor específico de las membranas epiteliales de las células ddesequilibran su balance osmótico y provocan la lisis celular deposteriormente causa diarrea y vómitos en el insecto, lo que puede puna deshidratación severa.

Imagen de microscopía electrónica de transmisiónde una cepa de B. thuringiensis en estado deesporangio. C: cristal parasporal; E: espora. Barra,0,5 mm.

Fuente: Schnepf y colaboradores, 1998; Sauka y Benintende, 200


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Los hongos entomopatógenos, aproximadamente con

especies que al dispersarse en el ambiente provocapoblaciones de insectos.Estos hongos inician su proceso infectivo cuando lsuperficie del tegumento---inicia la formación delenzimas como las proteasas, quitinasas, lipasas.Estas enzimas degradan la cutícula del insecto ypenetración ---Una vez dentro del insecto, el honghifales que se van diseminando a través del hemocmusculares, cuerpos grasos, tubos de Malpighiocasionando la muerte del insecto después de 3 a 14 d


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muerto el insecto y agotados losnutrientes, el hongo inicia un crecimientomiceliar e invade todos los órganos delhospedero. Finalmente, las hifas penetranla cutícula desde el interior del insecto yemergen a la superficie, donde en

condiciones ambientales apropiadasinician la formación de nuevas esporas.Larvas del insecto enDiatrea saccharali s muertas por acción delhongo entomopatógenoBeauveria bassiana.

Larvas saccharaacción entomopMetarhiz

Fuentes: Pucheta et al., 2006; Romero y colaboradores, 2008


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Microscopia Electrónica quemuestra a) conidias sobre lacutícula de un insecto yb)formación del apresorio, luegode germinada las conidias ydispuesto a penetrar la cutícula

del insecto, En este paso seproducen enzimas que degradanla cutícula del insecto.

Imágenes tomadas de:Barnes y Moore, 1997

NEMATODOS:BACTERIAS


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NEMATODOS:BACTERIAS

• Los nematodos entomopatógenos pertenecientes a las fam

Heterorhabditidae son excelentes agentes de control biológictienen una asociación mutualista con una bacteria de la fama Enterobacterestá asociado con la bacteria Xenorhabdus , y Heterorhabditis , con la bacteria Pho

• El estado de vida libre del nematodo (J3), es el encargado delocalizan al insecto hospedante y lo invaden, a través de las a

ano), y en algunos casos, directamente, por la cutícula de dete• Una vez dentro del insecto, los nematodos liberan la bacteri

hemocele del insecto. De esta forma, los nematodos actúan cla bacteria se transfiere de un insecto a otro .


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Las células bacterianas proliferan y ocasionan la muerte24-48 horas. Después de invadir la hemolinfa, los nematque inhiben la actividad del sistema inmune del inseccondiciones iníciales para el desarrollo de una colonia ba

De manera simbiótica, la bacteria crea un ambiente favo

el desarrollo del nematodo, al descomponer la hemolinfnematodo


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Nematodosemergiendo deun insectoluego demuerta por suacción

Larvas del insecto alleriamellonella muertas por acción de

nematodos. A la izquierda larvasatacadas por Steinernema . A laderecha larvas muertas por eterorhabdities con el tonorojizo que caracteriza la acción desu bacteria simbionte.

Imágenes disponibles http://i172.photobucket.com/albums/w8/ecobravo/SteinernemaetHeterorhabditis.jpg

Fuente: Soler Gómez y Sanchez 2003

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