Rol de las especies reactivas del oxigeno en la interaccion mani-bradyrizobios

Abstract

En la actualidad, está ampliamente aceptado el rol de las especies reactivas del oxígeno (EROs), la participación de los factores de nodulación (FN) en la modulación de la generación de dichas especies, así como también la importancia del sistema antioxidante vegetal y bacteriano en los procesos de señalización durante las primeras etapas de la interacción entre rizobios y leguminosas invadidas a través de la formación de hilos de infección (HI). Sin embargo, en leguminosas infectadas de manera intercelular, sin formación de HI, la existencia de dichos procesos no ha sido aún reportada. En estas leguminosas, la colonización rizobiana ocurre en los puntos de emergencia de las raíces laterales o adventicias, y los rizobios invaden directamente las células de la corteza radical. Este tipo de infección ocurre en maní (Arachis hypogaea L.), una especie vegetal de gran importancia agroeconómica para la provincia de Córdoba. Esta leguminosa es capaz de establecer una asociación simbiótica fijadora de nitrógeno con bacterias del género Bradyrhizobium. El objetivo principal de esta tesis fue elucidar, en la simbiosis maní-Bradyrhizobium sp., la existencia y el requerimiento de un estallido oxidativo, la participación de los FN en la modulación de esta respuesta de defensa, así como la importancia del sistema antioxidante de la planta y bacteriano para el establecimiento de dicha interacción. La evaluación de la generación de EROs permitió demostrar que en las etapas tempranas de dicha simbiosis se produce un estallido oxidativo independiente de la actividad de la enzima NADPH oxidasa, el que es requerido para el normal fenotipo simbiótico Además, la activación del sistema antioxidante de la planta, en particular, de la actividad de las enzimas peroxidasas (PX) y catalasa (CAT), modularía el estallido oxidativo, permitiendo así el establecimiento de la interacción. Por otra parte, los FN sintetizados por Bradyrhizobium sp participarían no sólo en la inducción de la cascada de señalización simbiótica, sino que además contribuirían a contrarrestar el estallido oxidativo, incrementando la actividad de enzimas del sistema antioxidante de la planta de maní y, en el caso de las PX, aumentando incluso los niveles de expresión del gen prxl. Por último, el sistema antioxidante de bradirizobios simbiontes de maní, particularmente la actividad de las enzimas PX, es importante para contrarrestar el estallido oxidativo producido durante las etapas tempranas de la interacción maní-Bradyrhizobium sp. La comparación de la información obtenida en esta tesis con la disponible para leguminosas infectadas vía Hl revela que, en contraste con lo que ocurre en las leguminosas infectadas de manera intracelular, en maní la respuesta mediada por EROs que se activa frente al microorganismo está representada sólo por un pico de incremento de H20 2, y es independiente de la actividad NADPH oxidasa. Tomados en conjunto, nuestros resultados proporcionan nuevos conocimientos sobre el mecanismo implicado en el desarrollo de la•: interacción simbiótica que establecen las leguminosas infectadas de manera intercelular.