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RELACIONES SIMBIÓTICAS ENTRE PLANTAS Y EL DOMINIO BACTERIA

Importancia del Nitrógeno en plantas Constituyente de:

Ácidos nucleicos Proteínas Clorofila Bloqueo para la asimilación de Nitrógeno  Su carencia inhibe el crecimiento y su normal desarrollo.

Fijación del Nitrógeno

Organismos Fijadores De Nitrógeno DE VIDA LIBRE

BACTERIAS SIMBIÓTICAS

RIZOBIA CIANOBACTERIAS ACTINOMICETES

Organismos Fijadores De Nitrógeno DE VIDA LIBRE Bacterias anaerobias estrictas Clostridium Bacterias aerobias Azotobacter, Beijerinckia y Azospirilum

Bacterias anaerobias facultativas Klebsiella Arqueobacterias Methanosarcina y Methanococcus

Bacterias fotosintéticas (Rhodospirillum y Chromatium)

Cianobacterias sin heterocistos (Oscillatoria y Gloeothece)

Cianobacterias con heterocistos (Nostoc y Anabaena).

Organismos Fijadores De Nitrógeno

BACTERIAS SIMBIÓTICAS

RIZOBIA CIANOBACTERIAS

ACTINOMICETES

Cianobacterias fijadoras de Nitrógeno

Cianobacterias

Plantas

Cianobacterias    

La organización de sus células es procariótica Unicelulares o pluricelulares filamentosas Fotosíntesis oxigénica Fijan Nitrógeno atmosférico

Células vegetativas Heterocisto • Hormogonios • Acinetos

Nostoc Anabaena

Esquema la interacción de Nostoc con plantas simbiontes

Ekman M et al. Plant Physiol. 2013;161:1984-1992

Evolución de las plantas

Angiospermas Gimnospermas

Helechos

Flores y frutos

Briófitos (Musgos, Antoceros y Hepáticas)

Semillas Tejido vascular

Alga verde ancestral

Cianobacterias fijadoras de Nitrógeno Div. Marchantiophyta

Blasia pusilla - Nostoc sp

N. sphaericum N. punctiforme

Cianobacterias fijadoras de Nitrógeno Blasia pusilla - Nostoc sphaericum

Colonia Nostoc

Colonia Nostoc

Simbiosis NO CÍCLICA: Cuando se produce la infección Nostoc induce la formación de invaginaciones

Cianobacterias fijadoras de Nitrógeno Div. Marchantiophyta (Orden Jungermanniales)

Porella navicularis - Nostoc Anfigastro

Cianobacterias fijadoras de Nitrógeno Div. Anthocerotophyta

Anthoceros - Nostoc

Corte transversal por talo

Evolución de las plantas

Angiospermas Gimnospermas

Helechos

Flores y frutos

Briófitos (Musgos, Antoceros y Hepáticas)

Semillas Tejido vascular

Alga verde ancestral

Cianobacterias fijadoras de Nitrógeno Div. Pteridophyta

Azolla - Anabaena

Cianobacterias fijadoras de Nitrógeno Azolla - Anabaena

Cianobacterias fijadoras de Nitrógeno Azolla - Anabaena

10 X

100 X

Cianobacterias fijadoras de Nitrógeno Azolla - Anabaena

Morphology of Azolla stem and sporocarps (longitudinal section). 1. Stem; 2. Stem apex; 3. Apical Anabaena colony without heterocysts; 4. Other bacteria; 5. Leaf primordium; 6. Young leaf; 7. Pluricellular branched hair; 8. Bicellular single hair; 9. Upper leaf lobe; 10. Lower leaf lobe; 11. Leaf cavity (showing a central gaseous region and a peripheral mucilaginous region); 12. Involucre; 13. Indusia; 14. Microsporocarp; 15. Microsporangia; 16. Megasporocarp; 17. Megasporangium; 18. Akinetes of Anabaena; 19. Vegetative cell of Anabaena; 20. Heterocyst. (Adapted from van Hove 1989)

Cianobacterias fijadoras de Nitrógeno SIMBIOSIS CÍCLICA

Azolla - Anabaena Ciclo de vida

Evolución de las plantas

Angiospermas Gimnospermas

Helechos

Flores y frutos

Briófitos (Musgos, Antoceros y Hepáticas)

Semillas Tejido vascular

Alga verde ancestral

Cianobacterias fijadoras de Nitrógeno Cycas - Nostoc

Endosimbiosis extracelular

Cianobacterias fijadoras de Nitrógeno Cycas - Nostoc

Geotropismo negativo

Cianobacterias fijadoras de Nitrógeno Zamia - Nostoc

Evolución de las plantas

Angiospermas Gimnospermas

Helechos

Flores y frutos

Briófitos (Musgos, Antoceros y Hepáticas)

Semillas Tejido vascular

Alga verde ancestral

Cianobacterias fijadoras de Nitrógeno Gunnera magellanica - Nostoc punctiforme

Cianobacterias fijadoras de Nitrógeno Gunnera magellanica - Nostoc punctiforme

Endosimbiosis intracelular

Cianobacterias fijadoras de Nitrógeno Gunnera tinctorea - Nostoc