Respuesta de la simbiosis tripartita Rhizobium-Leguminosa-Micorriza arbuscular ante vanadio y níquel

Abstract

Este trabajo evaluó la respuesta de la simbiosis tripartita Rhizobium-leguminosa-micorriza arbuscular en presencia de vanadio (V) y níquel (Ni). El trabajo se dividió en dos fases experimentales; la primera fase estudió el comportamiento de la simbiosis Rhizobium tropici-Phaseolus vulgaris ante concentraciones de V o Ni (0, 25, 50, 75, 100 y 120 mg L-1) y su efecto en el contenido elemental en nódulos, en un sistema de bolsa de crecimiento bajo condiciones controladas (25°C, 70% HR y 12h de fotoperiodo) durante 30 días. En las plantas con V, la nodulación inició al cuarto día después de la inoculación y tuvo un máximo de 40 nódulos por planta en el testigo y 6 nódulos en las concentraciones de 50 y 100 mg L-1. La mayor actividad nitrogenasa (AN) se presentó ante de 75 mg V L-1. En las plantas contaminadas con Ni se cuantificó un máximo de 25 nódulos por planta ante 0, 25 y 50 mg L-1. Las plantas inoculadas presentaron mayor peso seco total pero menor contenido de clorofila total en comparación con aquellas sin inocular. A mayor concentración de Ni se redujo la actividad nitrogenasa. El V presentó el límite más bajo de detección en nódulos ante 0, 25 y 50 mg V L-1, mientras que ante 75, 100 y 120 mg L-1, el V se acumuló en los nódulos. En los nódulos de plantas contaminadas con Ni, el contenido elemental de P, K, y Cu fue disminuido, mientras que el contenido de Fe y Mn fue estimulado. La segunda fase experimental evaluó las respuestas de la simbiosis tripartita Rhizobium tropici-Phaseolus vulgaris-Rhizophagus intraradices en suelo contaminado con V o Ni (0 y 120 mg L-1) bajo condiciones de invernadero (temperatura mínima 12 °C y máxima 39°C, y la humedad relativa media máxima 80% y mínima 23%) durante 60 días. Las plantas en presencia de V no mostraron diferencias en el peso seco total y en la tasa absoluta de crecimiento, y presentaron un máximo de 12 nódulos. El porcentaje de colonización micorrízica en V fue del 28% en promedio. El V no afectó el contenido de clorofila (a, b, y total) y de carotenoides, además del intercambio gaseoso y la AN. En presencia de Ni las plantas presentaron en promedio, 13 nódulos y 40 % de colonización micorrízica. Las plantas con Rhizobium sin contaminar presentaron mayor contenido de clorofila total, mientras que el testigo presentó el mayor valor de fotosíntesis. La AN fue mayor en las plantas con Rhizobium sin Ni. El V se acumuló en el tejido foliar, superando el límite crítico para frijol; mientras que el Ni se encontró dentro de las concentraciones establecidas como no tóxicas. _______________ RESPONSES OF THE TRIPARTITE SYMBIOSIS Rhizobium-LEGUME-ARBUSCULAR MYCORRHIZA TO VANADIUM AND NICKEL. ABSTRACT: This study evaluated the response of the tripartite symbiosis Rhizobium-legume- arbuscular mycorrhizal in presence to vanadium (V) and nickel (Ni). This work was split in two experimental stages. First experimental stage evaluated the behavior of the symbiosis between Rhizobium tropici-Phaseolus vulgaris to vanadium and nickel concentrations (0, 25, 50, 75, 100 and 120 mg L-1), and their effects on the elemental content in nodules at growth pouch system under controlled conditions (25°C, 70% RH and 12h of light) during 30 days. In plants under V-contamination, nodulation started at the fourth day after inoculation, and after 30 days the maximum number of nodules was achieved in the control (40 nodules), and 6 nodules at the concentrations of 50 y 100 mg L-1. The highest nitrogenase activity (NA) was found at 75 mg V L-1. For plants contaminated with Ni the maximum number of nodules was observed at 0, 25 and 50 mg Ni L-1. Inoculated plants had greater total dry mass but lower chlorophyll content when compared to those plants without bacterial inoculation. High concentrations of Ni resulted in low NA. The lowest detection limit for V was observed at 0, 25 and 50 mg L-1, whereas at 75, 100 and 120 mg L-1, the V showed greater accumulation in nodules. The accumulation of Ni in nodules resulted in reduced elemental content of P, K, Cu, but a stimulated Fe and Mn content. The second experimental stage evaluated the responses of the tripartite symbiosis Rhizobium tropici-Phaseolus vulgaris-Rhizophagus intraradices established at contaminated soil with V or Ni (0 y 120 mg L-1) under greenhouse conditions (minimum and maximum temperature of 12°C and 39°C, respectively, and maximum and minimum relative humidity of 80% and 23%) during 60 days. Plants under V-contamination did not show significant differences on total dry weight, absolute growth rate, and had a maximum number of nodules of 12. The mycorrhizal colonization in presence of V was 28% in average. Vanadium had no effects on the content of a, b and total chlorophyll and carotenoids, and on plant gas exchange or NA. In presence of Ni, plants had in averaged 13 nodules, and 60% of mycorrhizal colonization. Plants with Rhizobium without contamination had greater total content of chlorophyll, whereas control plants showed greater photosynthesis; The NA was greater in plants with Rhizobium without Ni. Vanadium was accumulated on foliar tissue overpassing the critical limits for bean plants; in contrast, Ni accumulation was in non-toxic concentrations.