Evaluación del papel de cepas bacterianas fijadoras de nitrógeno con distinto origen geográfico en la respuesta de Lablab purpureus (L.) Sweet. al estrés salino

Abstract

[ES] Lablab [Lablab purpureus (L.) Sweet] denominada comúnmente zarandaja o frijol de Egipto es una leguminosa cultivada en la región afrotropical y sudeste de Asia, Centro y Sudamérica. Esta especie es utilizada para consumo humano, animales y forraje entre otros múltiples usos agrícolas y alimenticios. Existen diferentes variedades, que en general son tolerantes a condiciones de sequía y temperaturas bajas, a pesar de que su temperatura ideal suele establecerse entre los 18-30ºC. Además, requieren de condiciones de humedad moderada. Se pueden cultivar en solitario o junto otras especies debido a su alta capacidad para fijar nitrógeno. Esta característica, es producto de la simbiosis con microorganismos del suelo. Una de las consecuencias del cambio climático es el aumento de la salinidad de los suelos, lo que se ve agravado por el aumento de la temperatura global suponiendo problemas graves para la agricultura. Afectando a la producción de alimentos a escala mundial, poniendo en riesgo la viabilidad de los cultivos y acarreando pérdidas económicas y abandono de tierras. En este contexto, explorar y evaluar el valor de las interacciones bióticas y el papel que pueden jugar como bioestimulantes y biorremediadores es una necesidad para generar adaptación al cambio climático. En este trabajo, se estudiará distintos caracteres biológicos de la planta relacionados con la producción de biomasa, así como aquellos aspectos bioquímicos potencialmente relacionados con la respuesta a estrés abiótico (concentración de pigmentos, osmolitos, iones, estrés oxidativo...). Se aplicará cuatro tratamientos: dos concentraciones de cloruro de sodio (150mM y 300mM), estrés hídrico y control, en plantas inoculadas y no inoculadas con cepas. La elección de las cepas bacterianas está basada en un preexperimento donde se aislaron cuatro cepas tolerantes a distintas concentraciones de cloruro de sodio (200mM, 400mM y 600mM) y que provienen de dos lugares geográficos y hospedadores distintos (Coronilla varia de la Sierra Calderona, y Lotus creticus de El Saler). Paralelamente, se hará una caracterización microbiológica de dichos microorganismos con el fin de encontrar similitudes y/o diferencias con cepas fijadoras de nitrógeno conocidas.

[EN] Lablab [Lablab purpureus(L.) Sweet], commonly called hyacinth bean or Egyptian bean, is a legume cultivated in the Afrotropic and Southeast Asia, Central and South America. This species is used for human consumption, animals and fodder, among other multiple agricultural and food uses. There are different varieties, which are generally tolerant to drought conditions and low temperatures, even though their ideal temperature is usually set between 18-30ºC. Furthermore, they require moderately humid conditions. They can be cultivated alone or together with other species due to their high capacity to fix nitrogen. This characteristic is the product of symbiosis with soil microorganisms. One of the consequences of climate change is the increase in soil salinity, which is aggravated by the increase in global temperature, causing serious problems for agriculture. Affecting food production on a global scale, putting the viability of crops at risk, and causing economic losses and land abandonment. In this context, exploring and evaluating the value of biotic interactions and the role they can play as biostimulants and bioremediators is a necessity in order to generate adaptation to climate change. In this work, different biological characters of the plant related to biomass production will be studied, as well as those biochemical aspects potentially related to the response to abiotic stress (pigment concentration, osmolytes, ions, oxidative stress...). Four treatments will be applied: two concentrations of sodium chloride (150mM and 300mM), water stress and control, in inoculated and non-inoculated plants with strains. The choice of bacterial strains is based on a pre-experiment where four strains tolerant to different concentrations of sodium chloride (200mM, 400mM and 600mM) were isolated and come from two different geographical locations and hosts (Coronilla varia from Sierra Calderona , and Lotus creticus from El Saler). At the same time, a microbiological characterization of these microorganisms will be carried out in order to find similarities and/or differences with known nitrogen-fixing strains.