Efecto del amonio sobre la composición y actividad de bacterias nitrificantes de rizósfera y suelo sin cobertura vegetal

Abstract

El destino y distribución de los compuestos nitrogenados en los ecosistemas dependen de los procesos microbiológicos que regulan el ciclo biogeoquímico del nitrógeno. En este trabajo se estudió el efecto del amonio sobre la diversidad de bacterias nitrificantes y de la comunidad bacteriana. Para ello se utilizó un ensayo de microcosmos con suelo rizosférico y no-rizosférico, incubado durante 90 días a 20°C. Se determinó el contenido de amonio y nitrato por colorimetría y el perfil fisiológico a nivel de la comunidad (CLPP) con el sistema BIOLOG Eco-Plate. La diversidad de filotipos se determinó con el marcador molecular amoA amplificado por PCR y resuelto mediante T-RFLP. Los amplicones del gen amoA fueron clonados y secuenciados. Los resultados muestran que durante los primeros 15 días hay producción de nitrato, el cual disminuye rápidamente en la rízósfera y más lentamente en el suelo. Por el contrario, el amonio presentó un comportamiento cíclico durante los 90 días, probablemente por efecto de amonificación. Los patrones de utilización potencial de fuentes de carbono discriminan entre las muestras de suelo rizosférico y no-rizosférico, obteniéndose resultados reproducibles entre réplicas de microcosmos independientes. En cuanto a los perfiles de T-RFLP, пo se observan cambios importantes en la diversidad del gremio de oxidadores de amonio, manteniendo un patrón similar tanto en suelo como en rizósfera. El análisis in sílico de los TRFs y la secuencia de clones del gen amoA indican que los oxidadores de amonio predominantes en estos hábitat están estrechamente relacionados con Nitrosospira y Nitrosomonadales.

The fate and distribution of nitrogenated compounds in the ecosystems depend on the microbiological processes that regulate the nitrogen biogeochemical cycle. In this work, the effect of ammonium on the diversity of nitrifying bacteria and the total bacterial community was studied. To achieve this, a microcosm was set-up with rhizospheric and non-rhizospheric soil and incubated for 90 days at 20°C. The ammonium and nitrate content were determined colorimetrically and the community level physiological profile (CLPP) was determined using the BIOLOG Eco-Plate system. The phylotype diversity was determined using the amoA molecular marker amplified by PCR and resolved using T-RFLP. The amoA amplicons were cloned and sequenced. The results show that during the first 15 days there is production of nitrate, which decreases rapidly in the rhizosphere and more slowly in soil. On the other hand, the ammonium had a cyclic behavior during the 90 days, possibly due to the effect of ammonification. The potential carbon source utilization profiles discriminate between rhizospheric and non-rhizospheric soil, thus obtaining reproducible results between replicates of independent microcosms. With respect to the T-RFLP profiles, there were no important changes observed in the diversity of the ammonium oxidizing guild, where a similar pattem was observed both in the soil as well as in the rhizosphere. The insilico analysis of the TRFS and the clone sequences of the amoA gene indicate that the predominant ammonium oxidizers in these habitats are closely related to Nitrosospira and Nitrosomonadales.