Sirve para Orientación Bioquímica Vegetal

FIJACIÓN BIOLÓGICA DE NITRÓGENO Y SUS APLICACIONES PRÁCTICAS

Objetivos del curso:

El objetivo del curso es introducir y actualizar al estudiante en los aspectos básico y aplicados de la Fijación Biológica de Nitrógeno Atmosférico (FBN). El curso proporcionará conocimientos y técnicas actualizadas con la finalidad de que el estudiante adquiera una formación que le permita desarrollar en el futuro líneas de investigación independientes en esta área científica y en otras relacionadas, así como acceder a cursos avanzados de especialización en el área.

Programa de teórico:

Ciclo global del nitrógeno y su importancia. Transformaciones biológicas del nitrógeno. Fertilizantes nitrogenados. La fijación biológica de N2.

Sistemas biológicos fijadores de nitrógeno atmosférico (N2) y su importancia relativa en ecosistemas naturales y modificados. Bacterias fijadoras de vida libre. Bacterias que forman asociaciones fijadoras: Rizocenosis, Simbiosis asociativas (Anabaena-Azolla) y Rizoendosimbiosis (Frankia).

Microorganismos endofitos fijadores de N2 (Acetobacter, Herbaspirillum) en caña de azúcar, arroz, sorgo y otras especies de interés económico. Aislamiento, cultivo, identificación y principales líneas de investigación.

La simbiosis Rhizobium - leguminosa. Generos Rhizobium, Bradyrhizobium y Azorhizobium (formación de nódulos caulinares). Taxonomía de Rhizobium e identificación.

Eventos tempranos en el establecimiento de la simbiosis Rhizobium - leguminosa. Bases moleculares del proceso de infección: genes nod, nod D y nod ABC, su regulación. Especificidad simbiotica. Genes de la fijación biológica de N2, organización y función. Regulación de la expresión de los genes fix y nif.

Enzima nitrogenasa. Componentes. Sustratos e inhibidores de su actividad. Funcionamiento. Métodos de evaluación de la nitrogenasa.

Fisiología de la fijación de N2 y metabolismo del C en los nódulos. Leghemoglobinas. Fosfoenolpiruvato carboxilasa.

Factores ambientales que afectan la ondulación y fijación simbiótica de N2 efecto del nitrógeno químico sobre la formación y fijación de N2 en los nódulos. Barrera a la difusión de O2. Dinámica de las poblaciones de rhizobios en los suelos, competencia y persistencia.

Determinación de la necesidad de inoculación de las leguminosas en campo. Selección de cepas de Rhizobium para inoculantes.

Biotecnología de la producción de inoculantes de rhizobios para leguminosas. Equipos e insumos. Tipos de inoculantes. Control de calidad de los inoculantes y estándares mundiales.

Métodos de inoculación de semillas de leguminosas. Evaluación de los inoculantes en campo. Legislación.

Programa de práctico:

Manipulación de cultivos rhizobios.
Colecta de nódulos y conservación. Medios de cultivo. Aislamiento de rhizobios y autenticación. Métodos de conservación de cultivos de rhizobios.

Conteo de rhizobios en medio sólido y líquido.
Conteo de rhizobios viables y totales. Densidad óptica. Determinación del número más probable (NMP) por el método de infección en plantas para suelos e inoculantes.

Caracterización e identificación de cepas de Rhizobium.
Caracterización fisiológica y bioquímica de cultivos de rhizobios. Resistencia a antibióticos. Técnica de ELISA. Métodos de biología molecular aplicados en la identificación de cepas de rhizobios.

Cuantificación de la fijación simbiótica de N2.
Métodos: reducción de acetileno, nitrógeno total y determinación de ureídos. Métodos isotópicos (15N).

Selección de cepas de Rhizobium.
Sistemas de crecimiento de plantas en condiciones controladas: tubos, botellas de Leonard, bolsas de crecimiento. Esterilización superficial de semillas y siembra aséptica. Diseño y evaluación de la eficiencia en fijación simbiótica de N2 en experimentos realizados en condiciones controladas y en campo.

Producción y uso de inoculantes.
Preparación de inoculantes en el laboratorio, planta piloto e industria. Control de calidad de los inoculantes. Legislación vigente. Inoculación de semillas de leguminosas y peleteado. Conteo de rhizobios viables sobre las semillas inoculadas.

Carga horaria:

30 horas de teórico.
20 horas de práctico.

Coordinador del curso:

Margarita Sicardi (Prof. Agregado, Grado 4).
CIN. Facultad de Ciencias.

Evaluación:

El sistema de evaluación del curso comprende: monografías individuales sobre temas específicos, cuestionarios escritos individuales y examen escrito final.

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