Potencial biofertilizante de las cianobacterias Nostocales en los arrozales de las Marismas del Guadalquivir: Estudio de la cianobacteria simbiótica Nostoc punctiforme

El arroz es uno de los cultivos más importantes del mundo, tanto por su papel en la seguridad alimentaria como por su impacto económico en numerosos países. Es un alimento básico para más de la mitad de la población mundial, particularmente en Asia, donde constituye una fuente esencial de energía y nutrición. Se trata de un pilar esencial tanto para la alimentación como para la economía global, pero enfrenta desafíos significativos en términos de sostenibilidad y distribución equitativa. El uso masivo y continuado, durante más de 60 años, de fertilizantes nitrogenados de síntesis química está provocando serios problemas medioambientales, los cuales se agudizan más en los terrenos de cultivo de arroz de regadío, mediante técnicas de inundación. Cualquier método de abonado que mantenga la producción agraria y que disminuya la aplicación de fertilizantes nitrogenados de síntesis química producirá no sólo un beneficio económico, sino también preservará el medio ambiente y el bienestar de la población. Por eso, en esta tesis doctoral se explora el uso de cianobacterias filamentosas fijadoras de nitrógeno atmosférico (N2), capaces de establecer relaciones de simbiosis con el arroz, como método alternativo a los fertilizantes químicos para suministrar a la planta el nitrógeno combinado (N), necesario para su crecimiento y producción. Las cianobacterias son microorganismos fotosintéticos, habitantes naturales de los arrozales, que son capaces de establecer simbiosis con plantas de prácticamente todos los grupos conocidos. Recientemente, en el grupo de investigación en el que se ha realizado este trabajo, se ha descrito la existencia de una relación simbiótica estable entre una cianobacteria de género Nostoc con Oryza sativa. En esta asociación, Nostoc le proporciona a la planta nitrógeno atmosférico fijado, que es utilizado por esta para su crecimiento y desarrollo, mientras Oryza aporta a la cianobacteria una fuente de carbono y otros nutrientes que necesita. Sin embargo, no se conocen los mecanismos que utilizan las plantas para atraer y establecer relaciones mutualistas con Nostoc. El estudio de dicho proceso permitirá no solo potenciar esta relación mutualista con arroz, sino también extenderla a otras plantas de interés agrícola. A raíz de estos descubrimientos, se han estudiado los mecanismos de señalización que utiliza la planta para atraer y establecer las relaciones mutualistas con Nostoc. Además de la identificación de dichas señales, también se han analizado aquellos mecanismos que se activan en la cianobacteria para establecer la colonización y la simbiosis. Para profundizar en el conocimiento acerca de dichas relaciones de simbiosis, se ha propuesto estudiar algunos aspectos de la bioenergética de las cianobacterias Nostocales y las diferentes estructuras de su ciclo de vida, como son los hormogonios, que tienen función de dispersión y colonización de la planta. Estos aspectos podrían ser de utilizad biotecnológica para favorecer el desarrollo de un bioformulado más eficiente a la hora de fijar N2 y facilitárselo a la planta. Esto permitirá la elaboración de nuevos productos que supondrán una nueva estrategia de desarrollo agrario en una de las regiones de España más castigadas por el uso intensivo de abonos nitrogenados de síntesis química en la agricultura y, a su vez, importante a nivel medioambiental, como es el entorno del Parque Nacional de Doñana.

Author dc:creator

• Iniesta Pallarés, Macarena

Advisors dc:contributor.advisor

• Mariscal Romero, Vicente
• Molina Heredia, Fernando Publio

Statement dc:rights

• Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International

Licence dc:rights.uri

• http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/

Language dc:language.iso

spa

Handle dc:identifier.uri

https://hdl.handle.net/11441/177806

OAI identifier oai:identifier

oai:idus.us.es:11441/177806