Caracterización fenotípica y genotípica de doce rizobios aislados de diversas regiones geográficas de Venezuela
María Eugenia Marquina, Néstor Enrique González & Yulimar Castro
ABSTRACT
Phenotypic and genotypic characterization of twelve rhizobial isolates from different regions of Venezuela. Rhizobial taxonomy and systematics have progressed substantially, nevertheless, few studies have been developed on venezuelan species. This study evaluated the phenotypic and genetic variation between 12 venezuelan indigenous rhizobial isolates and 10 international referential strains, by phenotypical traits and DNA molecular markers. In this regard, a PCR-RFLP of the 16S rDNA gene, the presence of large plasmids, metabolic assays in solid media, salinity resistance, pH and temperature growth conditions, and intrinsic antibiotic resistance were assayed. In reference to the phenotypic attributes, we recognized three main groups: A group I, which comprised all the strains metabolizing between 67.5%-90% of the C and N sources. They were also acid-tolerant, as well as acid producers, capable of growing at 40ºC and in high salinity conditions (2-2.5% NaCl). With regard to the antibiotic sensitivity, this group was susceptible to a 30% of the antibiotic assayed. Strains belonging to Group II exhibited a lower salt tolerance (0.1-1.5%NaCl), as well as a lower acid tolerance, since they grew well at pH values equal or higher than 5.0. This group appeared to be resistant to all of the antibiotics assayed and only metabolized between 52.5%-82.5% of the C and N sources. Group II was represented by a single bacterial strain: it has a extremely low salt tolerance (0.1% NaCl). This strain grew at a pH equal or higher than 5.6, was susceptible to 50% of the antibiotics assayed and metabolized 72% of the C and N sources. On the basis of a PCR- RFLP of the 16S rDNA, three groups were also obtained. Members of the group A showed a close resemblance to Rhizobium tropici CIAT 899 and Sinorhizobium americanum CFN-EI 156, while Group B was closely related to Bradyrhizobium spp. Group C, was also represented by only one isolate. The Trebol isolate, was the only one strain able to form nodules and does not appear to be related to any of the referential rhizobial strains, suggesting a possible symbiotic horizontal gene transfer. Finally, in this work, there are evidences of a genetic diversity in the venezuelan rhizobial strains. A different geographical origin is perhaps an important factor affecting the diversity of the indigenous rhizobia in this study.
RESUMEN
Rasgos fenotípicos y marcadores moleculares de ADN se utilizaron para investigar la variación fenotípica y genética entre 12 aislados rizobianos venezolanos y 10 cepas de referencia internacionales. Para ello, se realizó un PCR-RFLP del gen rDNA 16S, la presencia de plásmidos grandes, análisis metabólicos en medios sólidos, resistencia a la salinidad, condiciones del crecimiento a diferentes pH y temperaturas y la resistencia intrínseca a antibióticos. En referencia a las cualidades fenotípicas, se diferenciaron tres grupos principales, un grupo I que abarcó a todas aquellas cepas que metabolizaban entre 67.5% y 90% de las fuentes de C y de N. También eran tolerantes a la acidez y productoras de ácido, capaces de crecer a 40ºC y a altas condiciones de salinidad (NaCl 2-2.5%). Con respecto a la sensibilidad a antibióticos, este grupo era susceptible a un 30% de los antibióticos empleados. Las cepas que pertenecen al grupo II exhibieron una tolerancia salina más baja (0.1-1.5%NaCl), así como una menor tolerancia a la acidez, puesto que crecieron bien en valores de pH iguales o mayores a 5.0. Este grupo era resistente a todos los antibióticos probados y metabolizaban solamente entre 52.5%- 82.5% de las fuentes de C y de N. Una sola cepa bacteriana representó al grupo II, con una baja tolerancia salina (0.1% NaCl). Este aislado creció a un pH mayor o igual a 5.6, era susceptible a 50% de los antibióticos probados y metabolizó el 72% de las fuentes de C y de N. Al tener como base el PCR-RFLP del 16S rDNA, se diferenciaron también tres grupos. Los miembros del grupo A demostraron una estrecha relación con Rhizobium tropici CIAT 899 y Sinorhizobium americanum CFN-EI156, mientras que el grupo B está estrechamente vinculado a Bradyrhizobium spp. El grupo C, está representado por solo un aislado. El aislado Trebol, fue la única cepa capaz de formar nódulos y no aparece relacionado con ninguna cepa de referencia, y sugiere una transferencia horizontal de genes simbióticos. Finalmente, en este trabajo se evidencia una diversidad genética en las cepas rizobianas venezolanas. El origen geográfico diverso de estas cepas, quizás sea un factor importante que influencie la diversidad de los rizobios indígenas utilizados en este estudio.