Rizobio

Género de bacterias fijadoras de nitrógeno

Rhizobium es un género de bacterias gramnegativas del suelo que fijan nitrógeno . Las especies de Rhizobium forman unaasociación endosimbiótica fijadora de nitrógeno con las raíces de (principalmente) legumbres y otras plantas con flores.

Las bacterias colonizan las células de las plantas para formar nódulos radiculares , donde convierten el nitrógeno atmosférico en amoníaco utilizando la enzima nitrogenasa . El amoníaco se comparte con la planta huésped en forma de compuestos nitrogenados orgánicos como glutamina o ureidas . ^[3] La planta, a su vez, proporciona a las bacterias compuestos orgánicos producidos por la fotosíntesis . Esta relación mutuamente beneficiosa es válida para todos los rizobios , de los cuales el género Rhizobium es un ejemplo típico. ^[4] El Rhizobium también es capaz de solubilizar fosfato. ^[5]

Historia

Martinus Beijerinck fue el primero en aislar y cultivar un microorganismo a partir de los nódulos de las legumbres en 1888. ^[6] Lo llamó Bacillus radicicola , que ahora se incluye en el Manual de bacteriología determinativa de Bergey bajo el género Rhizobium .

Investigación

El Rhizobium forma una relación simbiótica con ciertas plantas, como las legumbres, fijando el nitrógeno del aire en amoníaco , que actúa como fertilizante natural para las plantas. El Servicio de Investigación Agrícola está realizando una investigación que implica el mapeo genético de varias especies de rizobios con sus respectivas especies de plantas simbióticas, como la alfalfa o la soja. El objetivo de esta investigación es aumentar la productividad de las plantas sin utilizar fertilizantes. ^[7]

En biología molecular, se ha identificado a Rhizobium como un contaminante de los reactivos de los kits de extracción de ADN y de los sistemas de agua ultrapura, lo que puede provocar su aparición errónea en la microbiota o en conjuntos de datos metagenómicos. ^[8] La presencia de bacterias fijadoras de nitrógeno como contaminantes puede deberse al uso de gas nitrógeno en la producción de agua ultrapura para inhibir el crecimiento microbiano en los tanques de almacenamiento. ^[9]

Especies

El género Rhizobium comprende las siguientes especies: ^[10]

• Rhizobium acidisoli Román-Ponce et al . 2016
• Rhizobium aegyptiacum Shamseldin et al . 2016
• Rhizobium aethiopicum Aserse et al . 2017
• Rhizobium alamii Berge et al . 2009
• " Álbum de Rhizobium " Hang et al . 2019
• " Rhizobium albus " Li et al . 2017
• Rhizobium altiplani Baraúna et al . 2016
• Rhizobium alvei Sheu et al . 2015
• Rhizobium anhuiense Zhang et al . 2015
• Rhizobium acuático Máthé et al . 2019
• " Rhizobium arachis " Wang et al. 2001
• Rhizobium arenae Zhang et al . 2017 ^{[Nota 1]}
• Rhizobium arsenicireducens Mohapatra et al . 2020
• Rhizobium azooxidifex Behrendt et al . 2016
• Rhizobium bangladeshense Rashid y otros , 2015
• Rhizobium binae Rashid et al . 2015
• Rhizobium calliandrae Rincón-Rosales et al . 2013
• Rhizobium capsici Lin et al . 2015
• Rhizobium cauense Liu et al . 2015
• Rhizobium cellulosilyticum García-Fraile et al . 2007 ^{[Nota 2]}
• Rhizobium changzhiense Zhang et al . 2021
• Rhizobium chutanense Huo et al . 2019
• " Rhizobium cremeum " Yang et al. 2022
• " Rhizobium croatiense " Rajnovic et al. 2022
• " Rhizobium deserti " Liu et al . 2020 ^{[Nota 2]}
• Rhizobium dioscoreae Ouyabe et al . 2020
• Rhizobium ecuadorense Ribeiro et al . 2015
• Rhizobium endophyticum López-López et al . 2010
• Rhizobium esperanzae Cordeiro et al . 2017
• Rhizobium etli Segovia et al . 1993
• Rhizobium favelukesii Torres Tejerizo et al . 2016
• " Rhizobium flavescens " Su et al . 2021
• Rhizobium freirei Dall'Agnol et al . 2013
• Rhizobium gallicum Amarger et al . 1997
• Rhizobium gei Shi et al . 2016
• " Rhizobium glicinendophyticum " Wang et al . 2020 ^{[Nota 3]}
• Rhizobium grahamii López-López et al . 2011
• Rhizobium hainanense Chen et al . 1997
• Rhizobium halophytocola Bibi et al . 2012
• " Rhizobium halotolerans " Diange y Lee 2013 ^[11]
• " Rhizobium hedysari " Casella et al. 1986
• " Rhizobium hedysari " Xu et al . 2017
• " Rhizobium hedysarum " Casella et al. 1984
• Rhizobium helianthi Wei et al . 2015
• Rhizobium hidalgonense Yan et al . 2020
• " Rhizobium indicum " Rahi et al . 2020
• Rhizobium indigoferae Wei et al . 2002
• Rhizobium jaguaris Rincón-Rosales et al . 2013
• " Rhizobium kunmingense " Shen et al . 2010
• Rhizobium laguerreae Saïdi et al . 2014
• Rhizobium leguminosarum (Frank 1879) Frank 1889 (Listas aprobadas 1980)
• Rhizobium lemnae Kittiwongwattana y Thawai 2014
• Rhizobium lentis Rashid et al . 2015
• Rhizobium leucaenae Ribeiro et al . 2011
• Rhizobium lusitanum Valverde et al . 2006
• " Candidatus Rhizobium massiliense" Greub et al . 2004.
• Rhizobium mayense Rincón-Rosales et al . 2013
• Rhizobium mesoamericanum López-López et al . 2011
• Rhizobium mesosinicum Lin et al . 2009
• Rhizobium metallidurans Grison et al . 2015
• Rhizobium miluonense Gu et al . 2008
• Rhizobium mongolense van Berkum et al . 1998
• Rhizobium multihospitium Han et al . 2008
• Rhizobium oryzicola Zhang et al . 2015
• " Rhizobium oryzihabitans " Zhao et al . 2020
• Rhizobium pakistanense corregido por Khalid et al . 2015 ^{[Nota 2]}
• " Rhizobium panacihumi " Kang et al . 2019
• Rhizobium paranaense Dall'Agnol et al . 2014
• Rhizobium phaseoli Dangeard 1926 (Listas aprobadas 1980)
• " Rhizobium phenantrenilyticum " Wen et al . 2011
• Rhizobium pisi Ramírez-Bahena et al . 2008
• " Rhizobium pongamiae " Kesari et al . 2013 ^[12]
• Rhizobium populi Rozahon et al . 2014
• " Rhizobium populisoli " Shen et al. 2021
• Rhizobium puerariae Boonsnongcheep et al . 2016
• " Rhizobium qilianshanense " Xu et al . 2013 ^[13]
• " Rhizobium quercicola " Wang et al. 2022
• " Rhizobium redzepovicii " Rajnovic et al. 2022
• Rhizobium rhizogenes (Riker et al . 1930) Young et al . 2001
• " Rhizobium rhizolycopersici " Thin et al . 2021
• Rhizobium rhizoryzae Zhang et al . 2014
• Rhizobium ruizarguesonis Jorrin et al . 2020
• Rhizobium smilacinae Zhang et al . 2014 ^{[Nota 2]}
• Rhizobium soli Yoon y otros 2010
• Rhizobium sophorae Jiao et al . 2014
• Rhizobium sophoriradicis Jiao et al . 2014
• Rhizobium straminoryzae Lin et al . 2014
• Rhizobium sullae Squartini et al . 2002
• " Rhizobium terrae " Ruan et al . 2020
• Rhizobium tibeticum Hou et al . 2009
• Rhizobium tropici Martínez-Romero et al . 1991
• Rhizobium tubonense Zhang et al . 2011
• Rhizobium tumorigenes Kuzmanović et al . 2019
• Rhizobium vallis Wang et al . 2011 ^[14]
• Rhizobium viscosum (Gasdorf et al . 1965) Flores-Félix et al . 2017
• Rhizobium wenxiniae Gao et al . 2017 ^{[Nota 2]}
• Rhizobium yanglingense Tan et al . 2001 ^[15]
• Rhizobium zeae Celador-Lera et al . 2017

Las especies entre “paréntesis” han sido descritas, pero no validadas según el Código Bacteriológico . ^[10]

Filogenia

La taxonomía aceptada actualmente se basa en la Lista de nombres procariotas con posición en la nomenclatura (LPSN). ^[10] La filogenia se basa en el análisis del genoma completo. ^[16]

Notas

1. Esta especie pertenece a Pararhizobium , pero aún no ha sido transferida formalmente.
2. Estas especies pertenecen a Neorhizobium , pero aún no han sido transferidas formalmente.
3. Esta especie pertenece a Peteryoungia , pero aún no ha sido transferida formalmente.

Referencias

1. Frank, B. (1889). "Über die Pilzsymbiose der Leguminosen". Berichte der Deutschen Botanischen Gesellschaft . 7 : 332–346.
2. Skerman, VB; McGowan, V; Sneath, PH (1980). "Listas aprobadas de nombres bacterianos". Revista internacional de bacteriología sistemática . 30 : 225–420. doi : 10.1099/00207713-30-1-225 .
3. Thilakarathna, Malinda S.; Raizada, Manish N. (1 de enero de 2018). "Visualización de la acumulación de glutamina en sistemas de raíces involucrados en la simbiosis leguminosa-rizobio mediante la colocación en agar con células biosensoras acompañantes". Phytobiomes Journal . 2 (3): 117–128. doi : 10.1094/PBIOMES-07-18-0031-TA .
4. Sawada, Hiroyuki; Kuykendall, L. David; Young, John M. (junio de 2003). "Cambios en los conceptos de la sistemática de los simbiontes bacterianos fijadores de nitrógeno de las leguminosas". The Journal of General and Applied Microbiology . 49 (3): 155–79. doi : 10.2323/jgam.49.155 . PMID  12949698.
5. Sridevi, M; Mallaiah, KV (marzo de 2009). "Solubilización de fosfato por cepas de Rhizobium". Indian Journal of Microbiology . 49 (1): 98–102. doi :10.1007/s12088-009-0005-1. PMC 3450048 . PMID  23100757. 
6. Beijerinck, Martinus W. (1888). "Die Bacteriender Papilionaceenknöllchen". Bot.Ztg . 46 .
7. "Maravillosas colecciones de microbios aceleran descubrimientos para proteger a las personas, las plantas y más". Investigación agrícola . Departamento de Agricultura de los Estados Unidos. Enero de 2010. Consultado el 10 de agosto de 2018 .
8. Salter, Susannah J.; Cox, Michael J.; Turek, Elena M.; Calus, Szymon T.; Cookson, William O.; Moffatt, Miriam F.; et al. (noviembre de 2014). "La contaminación de reactivos y de laboratorio puede afectar críticamente los análisis del microbioma basados ​​en secuencias". BMC Biology . 12 : 87. bioRxiv 10.1101/007187 . doi : 10.1186/s12915-014-0087-z . ISSN  1741-7007. PMC 4228153 . PMID  25387460.  
9. Kulakov, Leonid A.; McAlister, Morven B.; Ogden, Kimberly L.; Larkin, Michael J.; O'Hanlon, John F. (abril de 2002). "Análisis de bacterias que contaminan agua ultrapura en sistemas industriales". Microbiología aplicada y ambiental . 68 (4): 1548–1555. doi :10.1128/AEM.68.4.1548-1555.2002. PMC 123900 . PMID  11916667. 
10. Euzéby, JP; Parte, AC. "Rhizobiaceae". Lista de nombres procariotas con posición en la nomenclatura (LPSN) . Consultado el 16 de septiembre de 2022 .
11. Diange, Eboa Adolf; Lee, Sang-Seob (junio de 2013). " Rhizobium halotolerans sp. nov., aislado de suelo contaminado con cloroetilenos". Microbiología actual . 66 (6): 599–605. doi :10.1007/s00284-013-0313-x. PMID  23377488. S2CID  17809044.
12. Kesari, Vigya; Ramesh, Aadi Moolam; Rangan, Latha (2013). "Rhizobium pongamiae sp. nov. de nódulos de raíces de Pongamia pinnata". Investigación BioMed Internacional . 2013 : 165198. doi : 10.1155/2013/165198 . PMC 3783817 . PMID  24078904. 
13. Xu, Lin; Zhang, Yong; Deng, Zheng Shan; Zhao, Liang; Wei, Xiu Li; Wei, Ge Hong (marzo de 2013). " Rhizobium qilianshanense sp. nov., una nueva especie aislada del nódulo de la raíz de Oxytropis ochrocephala Bunge en China". Antonie van Leeuwenhoek . 103 (3): 559–65. doi :10.1007/s10482-012-9840-x. PMID  23142858. S2CID  18660422.
14. Wang, Fang; Wang, En Tao; Wu, Li Juan; Sui, Xin Hua; Li, Ying Li; Chen, Wen Xin (noviembre de 2011). "Rhizobium vallis sp. nov., aislado de nódulos de tres especies leguminosas". Revista internacional de microbiología sistemática y evolutiva . 61 (11): 2582–2588. doi : 10.1099/ijs.0.026484-0 . PMID  21131504.
15. Silva, Claudia; Vinuesa, Pablo; Eguiarte, Luis E; Souza, Valeria; Martínez-Romero, Esperanza (noviembre de 2005). "Genética evolutiva y estructura biogeográfica de Rhizobium gallicum sensu lato , un simbionte bacteriano ampliamente distribuido de diversas leguminosas". Ecología Molecular . 14 (13): 4033–50. doi :10.1111/j.1365-294X.2005.02721.x. PMID  16262857. S2CID  16668742.
16. Hördt, Anton; López, Marina García; Meier-Kolthoff, Jan P.; Schleuning, Marcel; Weinhold, Lisa-Maria; Tindall, Brian J.; Gronow, Sabine; Kyrpides, Nikos C.; Woyke, Tanja; Göker, Markus (7 de abril de 2020). "El análisis de más de 1000 genomas de cepas tipo mejora sustancialmente la clasificación taxonómica de Alphaproteobacteria". Frontiers in Microbiology . 11 : 468. doi : 10.3389/fmicb.2020.00468 . PMC 7179689 . PMID  32373076. 

Enlaces externos

• Investigación actual sobre la fijación de nitrógeno por rizobios en el Parque de Investigación de Norwich
• Vídeo y comentario sobre nódulos radiculares y Rhizobium en el trébol blanco