Nódulos fijadores de nitrógeno

Las técnicas histológicas revelan cómo se forman estas estructuras simbióticas entre raíces y bacterias.

Los nódulos fijadores de nitrógeno de las raíces se aprecian al observarlas bajo la lupa estereoscópica. [CORTESÍA DE LOS AUTORES]

El nitrógeno es un elemento esencial para la vida, ya que forma parte de moléculas biológicas fundamentales. Aunque es muy abundante en la atmósfera, se halla en forma de gas y no puede ser asimilado por las plantas.

Afortunadamente, existe un grupo de microorganismos llamados diazotrofos que tienen la capacidad de transformar el nitrógeno inerte de la atmósfera en formas reactivas mediante un proceso conocido como fijación biológica de nitrógeno. Dentro de ellos, cobran especial relevancia las bacterias del grupo de los Rhizobia, que establecen relaciones simbióticas con plantas leguminosas, lo que las hace independientes de cualquier otra fuente externa de nitrógeno.

La simbiosis rizobio-leguminosa tiene como resultado la formación de unas estructuras especializadas en las raíces denominadas nódulos, fácilmente observables. Tanto la planta como la bacteria han desarrollado un complejo mecanismo de intercambio de señales moleculares que les permiten reconocerse mutuamente y desencadenar el proceso de infección. El primer cambio visible es la deformación de los pelos radicales y su posterior curvatura. A continuación, la bacteria penetra a través de la pared celular hacia el interior de la raíz y crea el denominado canal de infección, que culmina en la región subyacente al meristemo nodular (zona de crecimiento del nódulo). Después, las bacterias se liberan del canal, se diferencian en bacteroides (células bacterianas especializadas en proporcionar nitrógeno a la planta) y dan lugar a un nuevo orgánulo denominado simbiosoma, en el que ocurre la fijación de nitrógeno. Cada nódulo radicular contiene millones de simbiosomas.

La fijación de nitrógeno enriquece, preserva y restaura la fertilidad de los suelos, por lo que permite reducir la aplicación de abonos químicos. En nuestro laboratorio trabajamos para optimizar el rendimiento de la relación mutualista mediante la determinación de los genotipos específicos de microorganismos fijadores, el estudio del mecanismo de infección y el análisis de la interacción entre la planta y la bacteria.

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