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INTRODUCCIN
Los ecosistemas terrestres dependen, en buena medida de la
actividad microbiana del suelo. Los microorganismos benficos
intervienen en diversas funciones benficas para las plantas con las
que se asocian. Alrededor del 80% de las plantas terrestres
conocidas forman la simbiosis micorrzica arbuscular (Dickson,
2004). El vocablo micorriza que significa literalmente raz fungosa,
describe la relacin simbitica con los sistemas radiculares (Bucher,
2006). Los hongos endomicorrzicos o arbusculares penetran, sin
matar, a las clulas de la raz estableciendo una membrana para el
intercambio de nutrientes.
Los HMA detentan un gran potencial como bioprotectores y
biofertilizantes (Deepika et al, 2008). Existen numerosos reportes
en
donde se mencionan los beneficios que esta simbiosis aporta a la
planta hospedera, dentro de los cuales destacan: a) El HMA tiene
prolongaciones conocidas como hifas que penetran al interior de las
races del husped. Lo anterior conforma una interface entre el suelo
y la planta que favorece la absorcin de nutrientes desde la solucin
del suelo, hasta el interior de las races (Sekhara et al, 2007;
Toljander et al, 2007; Toussaint et al, 2007; Jurkiewics et al,
2010). El HMA absorbe P, N, K, Zn, Cu, S, Fe, Mg, Ca y Mn para
cederlos posteriormente a la raz de la planta hospedera (Sundar et
al, 2009).
b) Los hongos micorrzicos incrementan el rea de contacto de la
raz con el suelo, asegurando la continuidad entre la superficie
Identificacin y propagacin de hongos micorrzicos arbusculares en
Valle de Bravo, Edo. de Mx.
RESUMEN
En los ecosistemas actuales las plantas han evolucionado junto
con los hongos micorrzicos arbusculares (HMA) durante millones de
aos. La micorriza arbuscular es una simbiosis mutualista en la cual
las plantas proporcionan hidratos de carbono a los hongos y estos a
su vez los nutrientes minerales disponibles para la planta como el
fosforo y el nitrgeno. En Mxico la diversidad de HMA ha sido poco
estudiada, la mayora son inventarios de riqueza de especies en
ecosistemas o agroecosistemas. El objetivo de este trabajo fue
aislar, identificar y propagar los hongos micorrzicos arbusculares
presentes en la rizsfera de diferentes plantas en el rancho Valle
la Paz, ubicado en el Municipio de Valle de Bravo. Los gneros que
predominan son Scutellospora, Acaulospora, Gigaspora y
Entrophospora.
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absorbente radicular y la solucin del suelo. De esta manera se
optimiza la interaccin del suelo con las races (Jurkiewics et al,
2009; Sundar et al, 2009).
c) Ante un escenario de estrs hdrico, la micorriza es capaz de
tomar los lquidos an bajo este estado de carencia, en contraste con
la incapacidad que se manifestara por la planta sin esta simbiosis.
Es as que la simbiosis micorrzica tiene el potencial para disminuir
los efectos nocivos de la sequa y la salinidad (Giri et al, 2005;
Giri et al, 2007)
d) Cuando la planta sufre una lesin en los foliolos dejando
comprometido el sistema fotosinttico y por tanto los fotosintatos,
las vesculas cumplen una funcin de almacn cubriendo la carencia de
sustancias nutritivas (Jurkiewics et al, 2010; Deepika et al,
2008).
e) La colonizacin de hongos micorrzicos induce un cambio en el
microambiente de las races, de tal forma que se modifica el nicho
ecolgico de los patgenos que pueden atacar a la planta hospedera.
Adems, la colonizacin favorece la lignificacin de las races
incrementando su resistencia, as como la activacin de mecanismos de
defensa del husped (Pozo y Azcn, 2008).
f) Se reporta la tolerancia a contaminantes a travs de la
simbiosis micorrzica, disminuyendo la captacin de metaloides y la
translocacin de los mismos al husped (Kapoor et al, 2007).
g) Existen diversos reportes que mencionan un efecto positivo en
el incremento de metabolitos secundarios en las plantas. Mismo que
representa un alto potencial para la implementacin de esta
simbiosis en la produccin de plantas medicinales (Kapoor et al,
2007; Guerra, 2008).
OBJETIVO
Identificar, evaluar y propagar hongos micorrizzicos
arbusculares a partir de la recoleccin suelo rizosfrico de las
plantas medicinales en Valle la Paz, Estado de Mxico, con miras a
implementar un desarrollo biotecnolgico que impacte
significativamente en la calidad y produccin de las plantas
medicinales.
METODOLOGIA
Identificacin taxonmica
Se tomaron 21 muestras de suelo de las distintas parcelas
productivas, que consisti en la recoleccin de 200g de suelo prximo
a las races de la planta con una profundidad de 20cm.
Se pesan 100 g de suelo y se agregan a 1 litro de agua; se
mezcla hasta formar una suspensin y se hace pasar por los tamices
de acuerdo con el mtodo de tamizado hmedo y decantacin (Gerdemann y
Nicolson, 1963).
Posteriormente, las esporas se lavaron con abundante agua para
evitar su plasmlisis (ruptura). La suspensin obtenida se coloc en
una caja de Petri mantenindose hmeda para impedir su desecacin y
mejorar la observacin microscpica.
La identificacin de los distintos gneros se bas en la
caracterizacin morfolgica de las esporas, considerando que algunas
de estas estructuras que son determinantes en su clasificacin. Para
dicho fin se realiz el siguiente procedimiento descrito por
Gonzlez-Chvez en 1993. Las esporas del suelo sin aparente dao
mecnico, fueron examinadas al microscopio y mediante agujas de
diseccin fueron aisladas y seleccionadas por tamao, ornamentacin,
hifa sustentora y
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contenido citoplasmtico. Una vez clasificadas las esporas, se
fijaron en preparaciones permanentes. Se colocaron de 20 a 25
esporas intactas en un portaobjetos y se montan con
polivinil-alcohol-cido lctico (PVLG).
Una vez terminadas las preparaciones fueron observadas al
microscopio de campo claro, para realizar mediciones de las
esporas. Para corroborar los hallazgos taxonmicos, se emple el
mtodo de reacciones qumicas de la pared celular de las esporas, a
travs del reactivo de Melzer`s. Finalmente, la identificacin se bas
en las claves de Schenck y Prez (1990), as como en los especmenes
incluidos en la pgina web del INVAM (2008). A partir de las
preparaciones, se tomaron fotografas en campo claro o Nomarski con
el microscopio ptico (Olympus, Modelo BX5) para observar las
estructuras.
Evaluacin del porcentaje de colonizacin de races.
Dentro de las 21 muestras de suelo que se realizaron en Valle la
Paz, se recolectaron races secundarias a fin de determinar el
porcentaje de colonizacin. Este es un indicador del grado de
virulencia de las esporas nativas, as como su afinidad con las
plantas medicinales.
Las races son procesadas conforme a la tcnica de Phillips y
Hayman, (1970) mediante el clareo con KOH al 10 %, acidificacin con
HCl al 10% y tincin de races con una solucin colorante de Azul de
tripano al 0.05 %. Posteriormente eliminar el colorante y dejar las
races en una solucin de lactoglicerol. Una vez teidas, se proceder
a cortar las races en segmentos y se montarn en laminillas
utilizando lactoglicerol como
liquido de montaje Se observarn las races al microscopio ptico a
40X de aumento y se registrar por separado la frecuencia
de las estructuras fngicas micorrzicas en las clulas corticales
(arbsculos, vesculas o hifas) y segmentos de races no
colonizadas.
Considerando que solo el 80% de las plantas forma simbiosis con
los HMA, es muy importante determinar cul de las plantas
medicinales en Valle la Paz, establece esta relacin simbitica con
el hongo. Es entonces que el porcentaje de colonizacin ayuda a
determinar las plantas que son susceptibles de ser estudiadas bajo
la influencia de los HMA.
Propagacin
Una vez identificadas las especies, se estableci un sistema de
propagacin a travs del mtodo estandarizado con plantas trampa.
Las muestras de suelo rizosfrico se utilizan para establecer
cultivos trampa con el fin de propagar los HMA. Los cultivos trampa
utilizando Zea Maiz como hospedante, se realizaron al colocar una
capa de aproximadamente 150 g del suelo rizosfrico sobre arena
estril contenida en macetas con capacidad de 1 kg. Esta capa se
cubri con arena estril y posteriormente, se procedi a la siembra de
semillas de maz. Las macetas fueron irrigadas cada 15 das con 150
mL de lixiviados. La propagacin de los HMA se realiz durante tres
meses, en condiciones de invernadero cuya temperatura promedio
mnima y mxima fue de 16 y 32 C, respectivamente.
Transcurridos los tres meses se retir el maz de las macetas,
colectando races secundarias y una muestra del sustrato a fin
de
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determinar la esporulacin y el porcentaje de colonizacin en las
races.
Una vez extrado el maz, se procedi a la siembra de trbol en las
macetas,
considerando que esta especie, tiene una germinacin acelerada y
que cubre una gran superficie del subsuelo con races tiernas.
DISCUSIN
Con los ltimos estudios se estn develando patrones de interaccin
complejos entre las comunidades de HMA y de plantas, por lo que es
necesario realizar ms muestreos en zonas estratgicas y desarrollar
metodologas ms sensibles para la deteccin de todas las especies de
HMA. Se ha observado que los patrones poblacionales y la diversidad
de los HMA son fuertemente afectados por varios factores como: las
propiedades del suelo, las condiciones ambientales, la planta
hospedera y las prcticas agrcolas, en el caso de los cultivos (Lugo
y Cabello, 2002). Aun cuando la diversidad de los HMA tiene un
papel importante, la abundancia de cada especie que conforma a un
consorcio puede ser determinante en la promocin del crecimiento
vegetal (Lovelock et al. 2003). Sin embargo, no se descarta la
posibilidad de que las especies identificadas de HMA en los
consorcios puedan estar subestimadas debido a la dificultad de
caracterizar aquellas especies de HMA no esporulantes (Douds &
Millner 1999).
CONCLUSIONES
Se identificaron cuatro grupos taxonmicos de hongos micorrzicos
arbusculares obtenidos de la rizsfera de plantas (Scutellospora,
Acaulospora, Gigaspora y Entrophospora).
Este trabajo resalta la necesidad de estudiar la diversidad
autctona de HMA para usarlos como inoculantes en la produccin
comercial de plantas.
Las esporas muestreadas en suelo presentan altos ndices de
latencia, as como baja viabilidad y parasitismo que dificultan su
propagacin.
En las plantas muestreadas en las parcelas de Valle la Paz, se
observa una simbiosis mayor al 60%.
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Escudo
b
Hifa
c
Hifa
d
Pared de la espora
Escudo
e
a
Hifa Escudo
RESULTADOS
Ide ntificacin morf olg ica de es poras nativas pre se nte s e n
la parce la A 5
Figur a I: a) Espora de Scutellospora cerradensis, b)
Amplificacin del escudo de germinacin; c) Espora de Scutellospora
sp; d) Amplificacin de la hifa y de la pared de la espora; e)
Espora rota de Scutellospora sp; f) Ampliacin del escudo de
germinacin
-
e d f
i h g
b c
Ide ntificacin morf olg ica de e sporas nativ as pre se nte s en
la Mil pa
Figu ra II : a) Acaulospora laevis (objetivo10x); b) Acaulospora
laevis (objetivo 40x); c) Scutellospora sp (objetivo 10x); d)
Scutellospora pellucida (objetivo10x); e) Scutellospora pellucida
(objetivo 40x); f) Gigaspora sp (objetivo 10x); g) Entrophospora
infrecuens (objetivo 10x); h) Entrophospora infrecuens (objetivo
40x); i) Acaulospora sp (objetivo 10x).
a
-
f e
c d
b a
Ide ntificacin morf olg ica de es poras nativas pre se nte s e n
la milpa (rizs fe ra de fri jol )
Figu ra I II : a) Scutellospora sp (objetivo 20x); b)
Scutellospora aff. calospora (objetivo 10x); c) Entrophospora
infrecuens (objetivo 10x); d) Entrophospora infrecuens (objetivo
40x); e) Scutellospora sp (objetivo 10x); f) Scutellospora sp
(objetivo 40x).
-
a b
c d
Ide ntificacin morf olg ica de es poras nativas pre se nte s e n
la tabl a J4
Figu ra IV: a) Acaulospora sp (PVLG); b) Acaulospora sp
(PVLG+MELZER); c) Acaulospora sp (PVLG); d) Acaulospora sp
(PVLG+MELZER)
-
a b
c
Ide ntificacin morf olg ica de es poras nativas pre se nte s e n
la tabl a J4
Figu ra V: a) Acaulospora sp (PVLG); b) Acaulospora sp
(PVLG+MELZER); c) Acaulospora sp (PVLG); d) Acaulospora sp
(PVLG+MELZER).
-
a b
c d
Ide ntificacin morf olg ica de es poras nativas pre se nte s e n
la tabl a J4
Figu ra VI: a) Scutellospora aff. cerradensis Acaulospora sp
(PVLG); b) Acaulospora sp (PVLG + MELZER); c) Gigaspora sp (10X);
d) Gigaspora sp
-
a
b
Ide ntificacin morf olg ica de es poras nativas pr es en tes e n
l a tabla J 4
Figu ra VII : a) Gigaspora sp (10X); b) Gigaspora sp (40X)
-
BIBILIOGRAFA
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