Respuestas morfológicas y fisiológicas de Rhizophagus intraradices y Medicago sativa ante contaminación por diésel

Abstract

Este estudio evaluó el crecimiento, cambios morfológicos, actividades fisiológicas y expresión de genes en Medicago sativa en respuesta al estrés por la contaminación con diésel, y por la inoculación del hongo micorrízico arbuscular Rhizophagus intraradices. Este trabajo fue dividido en cuatro capítulos que describen cuatro diferentes fases experimentales. El primer capítulo describe el efecto del diésel en el desarrollo y colonización de R. intraradices. El segundo capítulo presenta resultados relacionados con el crecimiento y la expresión de genes en respuesta al estrés oxidativo generado por la contaminación con diésel en M. sativa. El tercer capítulo describe los cambios anatómicos e hidráulicos de las plantas de M. sativa en presencia de diésel. El cuarto capítulo profundiza en los cambios anatómicos, hidráulicos y fisiológicos de M. sativa inoculada con R. intraradices en presencia de diésel, en donde la acumulación de superóxido y peróxido de hidrógeno fueron modificados por la simbiosis micorrízica. El hongo R. intraradices tiene tolerancia a la presencia del diésel al producir hifas y esporas. El umbral de la expresión de los genes evaluados en respuesta al estrés por la presencia de diésel puede estar por debajo de las concentraciones evaluadas y presentarse en un tiempo menor a la exposición al contaminante. El mecanismo de protección de M. sativa ante la presencia de diésel se relaciona con la construcción de más capilares conductores de un tamaño similar en la raíz, como lo indica el índice proporcional de flujo. Además, R. intraradices reduce de estrés oxidativo causado por la presencia de diésel, y mejora las relaciones hídricas y el intercambio gaseoso en M. sativa. Medicago sativa en simbiosis con el hongo micorrízico arbuscular puede desarrollarse en sistemas contaminados con diésel, por lo que puede potencialmente emplearse en la fitorremediación de suelos contaminados, pero haciendo adecuaciones previas al suelo para favorecer su tolerancia y crecimiento. _______________ MORPHOLOGICAL AND PHYSIOLOGICAL RESPONSES OF Rhizophagus intraradices AND Medicago sativa UNDER DIESEL CONTAMINATION. ABSTRACT: This study evaluated the growth, morphological changes, physiological activities and gene expression in Medicago sativa in response to the stress induced by diesel contamination, and by the inoculation of the arbuscular mycorrhizal fungus Rhizophagus intraradices. This dissertation was divided in four experimental stages (chapters). First chapter describes the effects of diesel on the development and colonization of R. intraradices. The second chapter shows results related to the growth and gene expression of M. sativa in response to oxidative stress induced by diesel contamination. The third chapter describes anatomical and hydraulic changes in M. sativa plants in the presence of diesel. The fourth chapter deepens in anatomical, hydraulic and physiological changes in M. sativa inoculated with R. intraradices in the presence of diesel, in which the accumulation of superoxide and hydrogen peroxide were differentially modified by the mycorrhizal condition. Rhizophagus intraradices showed hyphae and spore production under diesel contaminantion, indicating the fungal tolerance to this contaminant.. The threshold gene expression evaluated in response to diesel stress may stand in lower diesel concentrations or in shorter exposure to this contaminant. The protection mechanism of M. sativa in presence of diesel is related to building-up more capillary conductors of similar size in the root, as indicated by the proportional index flow. Moreover, R. intraradices reduces the oxidative stress caused by the presence of diesel, and improves the water relations and gas exchange in M. sativa plants. Medicago sativa in symbiosis with the arbuscular mycorrhizal fungus can develop undet diesel-contaminated substrates, thus, by which they can be potentially used in phytoremediation of contaminated soils, but making previous soil adjustments.