Sample records for NITROGENASA (nitrogenase)
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Evaluación de la inoculación con microorganismos fijadores de nitrógeno asimbióticos aislados de la rizósfera de Pinus patula en Colombia/ Evaluation of inoculation with asymbiotic nitrogen-fixing microorganisms isolated from rhizosphere of Pinus patula in Colombia

Orozco-Jaramillo, Cielo; Martínez-Nieto, Patricia
2009-01-01

Resumen en español El efecto de bacterias fijadoras de nitrógeno asimbióticas aisladas de la rizósfera de Pinus patula sobre diferentes parámetros vegetales fue estudiado bajo condiciones de invernadero, usando plántulas de esta especie forestal. Esta investigación también examinó la interacción entre el hongo ectomicorrízico Suillus luteus y los microorganismos aislados en P. patula, así como la actividad de la nitrogenasa por el ensayo de reducción de acetileno. De la rizósfe (mas) ra de P. patula se aislaron las bacterias fijadoras libres de nitrógeno Azotobacter chroococcum, Bacillus macerans, Enterobacter agglomerans y Pseudomonas sp. Los valores máximos de reducción de acetileno presentados por estas bacterias fueron 120, 18, 7, 100, 120 nmol etileno/tubo, respectivamente. Los resultados en el ensayo in vivo de P. patula con estos microorganismos y S. luteus mostraron que el mejor crecimiento de las plantas y la captación de nitrógeno se observaron con A. chroococcum. Al observar los cortes longitudinales de raíz de los tratamientos usando S. luteus con las diferentes bacterias (A. chroococcum, B. macerans, E. agglomerans y Pseudomonas sp.) sólo el tratamiento con S. luteus y B. macerans presentó el hongo con bacterias aglutinadas alrededor de la superficie de la raíz micorrizada, pero el porcentaje de micorrización fue bajo. La inoculación con bacterias fijadoras de nitrógeno estimuló el crecimiento longitudinal y la nutrición nitrogenada de P. patula Resumen en inglés The effects on different vegetal parameters of asymbiotic nitrogen-fixing bacteria isolated from the rhizosphere of Pinus patula were studied under greenhouse conditions, in experiments designed for statistical analysis using these forest specie seedlings. This research also examined the interactions of ectomycorrhizal fungus Suillus luteus and the microorganism isolates in P. patula, as well as the nitrogenase activity in these bacteria by acetylene reduction assay. The (mas) free nitrogen-fixing bacteria Azotobacter chroococcum, Bacillus macerans, Enterobacter agglomerans and Pseudomonas sp., were isolated of the rhizosphere of P. patula. Their maximum acetylene-reducing values were 120, 18.7, 100, 120 nmol ethylene/tube respectively. Results showed that the best plant growth and nitrogen uptake in the in vivo test in P. patula with these microorganisms and S. luteus were observed with A. chroococcum. According to the longitudinal root cuts in the treatments using S. luteus with A. chroococcum, B. macerans, E. agglomerans, or Pseudomonas sp., the fungus with the agglutinated bacteria was showed around the mycorrhizal root surface only in the S. luteus and B. macerans treatment, but the mycorrhizal infection percentage was low. The inoculation with nitrogen fixing bacteria stimulated longitudinal growth and nitrogenous nutrition of P. patula

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El efecto de la interacción Frankia - micorrizas - micronutrientes en el establecimiento de árboles Aliso (Alnus acuminata) en sistemas silvopastoriles/ The effects of the interaction Frankia - mycorrhizal fungi - microelements in the establishment of Alder trees (Alnus acuminata) in tree grass systems

Molina L, Mauricio; Medina S, Marisol; Orozco P, Hernando
2006-03-01

Resumen en español Frankia es un género de microorganismos llamados actinomicetos capaces de inducir la formación de nódulos radiculares fijadores de nitrógeno atmosférico en algunas angiospermas no leguminosas, denominadas plantas actinorrízicas. El desarrollo de fijación de Nitrógeno (N) simbiótico envuelve múltiples procesos que se llevan a cabo en compartimentos subcelulares endosimbióticos donde Frankia produce los nódulos de la raíz que convierten el N2 en forma combinada (mas) . La simbiosis micorriza y nódulo es generalmente sinérgica, promueve el crecimiento vegetal, la multiplicación de las micorrizas propicia un ambiente de mayor competencia, no favorable para los agentes patógenos. A lo anterior se debe sumar la participación de microelementos como el molibdeno(Mo), el cual es constituyente de la nitrogenasa y cuya deficiencia en el medio causa un efecto directo y negativo en la fijación del N; con el boro(B,) donde su deficiencia produce una desestabilización de la cubierta protectora contra el oxígeno, afectando considerablemente la nodulación de la planta y con el cobalto(Co), forman un componente estructural de la coenzima de la vitamina B12 en el proceso de fijación de N. Sin embargo, muchos aspectos relacionados de estos microelementos en la interrelación y de la simbiosis micorriza y Frankia se desconocen. Por lo anterior, es importante determinar sus efectos sobre los microorganismos del suelo y el desarrollo de los nódulos; para intepretar una óptima manifestación, sin embargo su complejidad hace que su efecto no sea predecible bajo todas las condiciones ni para todas las especies. Por lo tanto, es importante incentivar la investigación al respecto, así como profundizar en el conocimiento de sus principios de funcionamiento, interacciones y mostrar los resultados encontrados en su uso en árboles promisiorios para sistemas silvopastoriles trópico alto como el aliso (Alnus acuminata), especie forestal útil en la solución de problemas de degradación de suelos y deforestación Resumen en inglés Frankia is a genus of microorganisms called actinomycetes able to induce the formation of radicular nodules that fix atmospheric nitrogen in some non-legumes angiosperms, denominated actinorrhizal plants. The development of symbiotic fixing of N envolves multiple processes that are carried out in endosimbiotic subcellular compartments in which Frankia produces the nodules of the root which turn the N2 in combined form. The mycorrhizal symbiosis and the nodules are general (mas) ly synergistic. They promote the vegetal growth, the multiplication of mycorrhizae producing a more competitive atmosphere for the pathogens. It is important to consider the participation of micronutrients like molibdenum, which is a component of the nitrogenase, since its deficiency in the medium causes a direct and negative effect in the fixing of the N2. The boron deficiency produces a destabilization of the protecting cover against oxygen, which considerably affects the nodulation of the plant. Cobalt is a structural component of the coenzyme of the B12 vitamin in the process of the fixing of the N. Nevertheless, many aspects related to these micronutrients in the interactions and the mycorrhizal-Frankia symbiosis is unknown. It is important to determine the effects on the microorganisms and the development of the nodules; for determining an optimum development, however its complexity makes its effect to be unpredictable under all conditions and for all species. Therefore, it is important to stimulate the investigation on the matter, as well as to research on more information on the principles of the functioning, interactions, and show results found on the use of promissory trees for tree grass systems in high tropic as the Aliso (Alnus acuminata), a forestal species useful for solving the degradation problems of the soil and deforestation.

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Remoción de fenantreno por azolla caroliniana utilizando bioaumentación con microorganismos hidrocarbonoclastas/ Phenanthrene dissipation by azolla caroliniana utilizing bioaugmentation with hydrocarbonoclastic microorganisms/ Remoção de fenantreno por azolla caroliniana utilizando bioaumentação com microorganismos hidrocarbonoclásticos.

Castro-Carrillo, Luis Alfredo; Delgadillo-Martínez, Julián; Ferrera-Cerrato, Ronald; Alarcón, Alejandro
2008-08-01

Resumen en portugués O objetivo deste trabalho foi conhecer a capacidade de crescimento e remoção de fenantreno (FEN) pela Azolla Caroliniana (Azolla caroliniana), utilizando bioaumentação com microorganismos hidrocarbonoclásticas. A. caroliniana foi selecionada de entre quatro coletas de Azolla de México, por sua tolerância a concentrações crescentes de FEN. Posteriormente, A. caroliniana foi exposta a três concentrações de FEN: 20, 40 e 60 mg·l-1, e/ou inoculada com o complexo (mas) microbiano Bacillus stearothermophilus e Oscillatoria sp. (BST+OSC) com tolerância in vitro a 100mg FEN·l-1 de meio de cultivo. Aos 49 dias depois da inoculação (DDI), a maior produção de matéria seca apresentou-se no tratamento com 20mg FEN e naquele onde foi aplicada bioaumentação com BST+OSC na presença de 40mg FEN. Ambos tratamentos superaram em 19,7% ao testemunha. Os tratamentos com maior produção de matéria seca apresentaram maior atividade nitrogenase (7-12nmol C2H4·g-1·h-1), enquanto que a menor atividade foi observada nos tratamentos com 60mg FEN (3-4nmol C2H4·g-1·h-1). Observou-se a menor remoção de FEN (45%) em A. caroliniana sem BST+OSC com 20mg FEN; em contraposição, apresentou-se a maior remoção (80%) em A. caroliniana inoculada e/ou sem inocular na presença de 60mg FEN. Este trabalho e um dos primeiros relatórios a respeito do efeito negativo de FEN sobre o crescimento de Azolla e seu microsimbionte, assim como do potencial de remediação de FEN por A. caroliniana mediante o uso de bioaumentação. Resumen en español El objetivo de este trabajo fue conocer la capacidad de crecimiento y remoción de fenantreno (FEN) por el helecho Azolla caroliniana, utilizando bioaumentación con microorganismos hidrocarbonoclastas. A. caroliniana fue seleccionada de entre cuatro colectas de Azolla de México, por su tolerancia a concentraciones crecientes de FEN. Posteriormente, A. caroliniana fue expuesta a tres concentraciones de FEN: 20, 40 y 60mg·l-1, e/o inoculada con el complejo microbiano Bac (mas) illus stearothermophilus y Oscillatoria sp. (BST+OSC) con tolerancia in vitro a 100mg FEN·l-1 de medio de cultivo. A los 49 días después de la inoculación (DDI), la mayor producción de materia seca se presentó en el tratamiento con 20mg FEN y en el que se aplicó bioaumentación con BST+OSC en presencia de 40mg FEN. Ambos tratamientos superaron en 19,7% al testigo. Los tratamientos con mayor producción de materia seca presentaron mayor actividad nitrogenasa (7-12nmol C2H4·g-1·h-1), mientras que la menor actividad se observó en los tratamientos con 60mg FEN (3-4nmol C2H4·g-1·h-1). La menor remoción de FEN (45%) se observó en A. caroliniana sin BST+OSC con 20mg FEN; en contraste, la mayor remoción (80%) se presentó en A. caroliniana inoculada y/o sin inocular en presencia de 60mg FEN. Este trabajo es uno de los primeros reportes del efecto negativo de FEN sobre el crecimiento de Azolla y su microsimbionte, así como del potencial de remediación de FEN por A. caroliniana mediante el uso de bioaumentación. Resumen en inglés The aim of this work was to evaluate the ability of Azolla caroliniana to grow and to dissipate phenanthrene (PHE) by using bioaugmentation with hydrocarbonoclastic microorganisms. A. caroliniana was selected from four Mexican strains based on its tolerance to increasing concentrations of PHE. Afterwards, A. caroliniana was exposed to PHE concentrations of 20, 40 and 60mg·l-1 and/or inoculated with the microbial consortium conformed by Bacillus stearothermophilus and Osc (mas) illatoria sp. (BST+OSC), strains previously tested for their tolerance to 100mg PHE·l-1. After 49 days, the higher dry mass production was observed at the treatment with 20mg PHE and at that with BST+OSC in presence of 40mg PHE·l-1; both treatments had 19.7% more dry mass than the control. Treatments with higher dry mass production also had higher nitrogenase activity (7-12nmolC2H4·g-1·h-1), whereas the lowest activity was observed at the treatments with 60mg PHE (3-4nmol C2H4·g-1·h-1). The lowest PHE dissipation (45%) was observed in A. caroliniana without BST+OSC in the presence of 20mg PHE; in contrast, the highest PHE dissipation (80%) was observed with A. caroliniana, either inoculated or not, when in presence of 60mg PHE. This is one of the first reports describing the negative effects of PHE on the growth of Azolla and its microsymbiont, as well as the potential of A. caroliniana for the dissipation of PHE with or without bioaugmentation.

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The Response of Carbon Metabolism and Antioxidant Defenses of Alfalfa Nodules to Drought Stress and to the Subsequent Recovery of Plants

Naya, Loreto; Ladrera, Rubén; Ramos, Javier; González, Esther M.; Arrese-Igor, César; Minchin, Frank R.

Alfalfa (Medicago sativa) plants were exposed to drought to examine the involvement of carbon metabolism and oxidative stress in the decline of nitrogenase (N2ase) activity. Exposure of plants to a moderate drought (leaf water potential of -1.3 MPa) had no effect on sucrose synthase (SS) activity, b...

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Modeling physiological processes in plankton on enzyme kinetic principles | Modelado de procesos fisiológicos en el plancton basados en principios de cinemática enzimática

Packard, Ted; Blasco, Dolors; Estrada, Marta

Many ecologically important chemical transformations in the ocean are controlled by biochemical enzyme reactions in plankton. Nitrogenase regulates the transformation of N2 to ammonium in some cyanobacteria and serves as the entryway for N2 into the ocean biosphere. Nitrate reductase controls the re...

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Involvement of Activated Oxygen in Nitrate-Induced Senescence of Pea Root Nodules

Escuredo, P. R.; Minchin, F. R.; Gogorcena Aoiz, Yolanda; Iturbe-Ormaetxe, I.; Klucas, R. V.; Becana Ausejo, Manuel

The effect of short-term nitrate application (10 mM, 0-4 d) on nitrogenase (N2ase) activity, antioxidant defenses, and related parameters was investigated in pea (Pisum sativum L. cv Frilene) nodules. The response of nodules to nitrate comprised two stages. In the first stage (0-2 d), there were maj...

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