Cultivando bacterias fijadoras de nitrógeno e inoculando leguminosas con composts

Esta entrada corresponde a la segunda sesión del proyecto de investigación PIIISA “Biofertilizantes con sabor a aceite de oliva: aislamiento de bacterias promotoras del crecimiento vegetal (PGPR) de composts de “alperujo”.

El pasado 21 de diciembre de 2015 en horario vespertino, tuvo lugar la segunda sesión del proyecto PIIISA. Empezamos la tarde con una breve charla introductoria donde vimos con más detalle que es el compostaje y el interés que tiene, que existen bacterias que son capaces de promover y favorecer el crecimiento de las plantas (denominadas en inglés como PGPRs) y un ejemplo de una de las propiedades más interesantes en agricultura, la fijación biológica de nitrógeno. Sobre esto último comentamos que existen dos formas en las que las bacterias pueden transformar el nitrógeno atmosférico en nitrógeno bioasimilable por las plantas: en vida libre y cuando forman simbiósis con plantas como las leguminosas (forman unos orgánulos en las raíces que se denominan nódulos).

PIIISA y compost

Aquí podéis ver la charla:

 

PREGUNTA Nº1 PARA LOS ALUMNOS: ¿Cual es la enzima capaz de transformar el N2 gaseoso en nitrógeno asimilable por las plantas?

También hubo tiempo para conocernos todos (papás y mamás incluidos) y comentar algunos de los resultados obtenidos en la sesión anterior. Aunque habíamos trabajado con varias fases del compostaje (Mesófila o INICIAL, Termófila o MITAD y maduración o FINAL), se decidió quedarnos solo con los dos composts maduros (M1 y M2). También decidimos que íbamos a extraer bacterias del composts por dos métodos, por cultivo directo en placas petri y mediante el uso de plantas leguninosas.

Charla-2

Después de la “teoría” tocó la “práctica”, que consistió en dos partes. La primera de ellas en el cultivo de las bacterias extraídas de los composts maduros M1 y M2 y la segunda, inocular plantas de soja y judía con el compost (dos leguminosas muy estudiadas en agricultura y que son plantas modelo en nuestro laboratorio). Pero antes, una foto de grupo:

Equipo PIIISA compost

Primera parte. Cultivo de bacterias fijadoras de nitrógeno presentes en el compost

Por la mañana, Antonio y yo preparamos una extracción acuosa de forma similar a como lo hicimos en la pasada sesión. Pesamos 2 g de composts en un bote falcon y añadimos 20 ml de disolución salina estéril. Hicimos una extracción mediante agitación mecánica. Obtenidos los extractos (hicimos uno para cada compost, M1 y M2), se procedió a realizar varias diluciones seriadas (x10) del extracto obtenido (10⁰) usando tubos estériles de la siguiente forma:

  • 10-1: 0.5 ml de 10⁰ y 4.5 ml de agua salina
  • 10-2: 0.5 ml de 10-1 y 4.5 ml de agua salina
  • 10-3: 0.5 ml de 10-2 y 4.5 ml de agua salina
  • 10-4: 0.5 ml de 10-3 y 4.5 ml de agua salina

Labo PIIISA-6 Labo PIIISA-5 Labo PIIISA-4 Labo PIIISA-3 Equipo PIIISA compost

Después, añadimos una gota del líquido con una pipeta a las placas petri con medio BURK (específico para bacterias solubilizadoras de nitrógeno) y la extendimos con la ayuda de un asa de Drigalsky. Hicimos un total de 3 diluciones para cada uno de los dos extractos (M1 y M2), en total 10 placas petri (5+5). Las placas las cerramos con una tira de parafilm y las incubamos boca abajo en la cámara de cultivo a 30ºC durante varias semanas.

Este es el aspecto de las placas crecidas en la cámara después de tres semanas:

Placas bacterias

PREGUNTA Nº2 PARA LOS ALUMNOS: Si en la placa petri de la dilución tercera (10-3) hubiese un total de 25 colonias de bacterias, ¿cuantas bacterias habría en el extracto inicial (10⁰)?

Segunda parte. Cultivo de plantas leguminosas (soja y judía) con compost

Esta parte consistió en añadir un poco de compost a unas macetas a las que previamente habíamos introducido semillas esterilizadas y germinadas de soja y de judía. Estas plantas son dos leguminosas muy estudiadas en ciencia y con un gran interés agrícola. Se hicieron dos tratamientos, uno sin compost y otro con compost para comprobar si existen bacterias en el composts que formen simbiosis con ellas y comprobar su efecto.

Labo PIIISA-7 Labo PIIISA-8

Cada uno de los alumnos se llevó dos macetas (con y sin composts) a las que tenían que regar dos veces por semana, una con agua y otra con una disolución nutritiva sin nitrógeno.

Y ahora, ¡¡a ver los resultados!!

PREGUNTA Nº3 PARA LOS ALUMNOS: ¿Por que todo el trabajo de este día lo hicimos dentro de una cabina de flujo laminar?

 

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3 Comments

  1. Elena Navarro García

    1 – La enzima capaz de transformar el N2 gaseoso en nitrógeno asimilable por las plantas es la enzima nitrogenasa.
    2 – 25 x 10 x 10 x 10 : 25000 bacterias.
    3 – Para que no se contaminaran las muestras con las que estábamos trabajando.

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