Las sanciones de los anfitriones y el mutualismo leguminosas-rizobios

Área de la Ciencia:

• Biología evolutiva Biología evolutiva.
• Interacciones entre plantas y microbios.
• La simbiosis es una simbiosis.

Sus antecedentes:

• La cooperación mutualista entre especies es un problema clave en la biología evolutiva.
• Comprender cómo los anfitriones manejan el rendimiento de los simbiontes y sancionan los "tramposos" es crucial para estabilizar los mutualismos.

Objetivo del estudio:

• Investigar si la soja (anfitriona) puede detectar y penalizar a los rizobos (simbiontes) que no logran fijar el nitrógeno atmosférico (N2).
• Determinar el mecanismo y el alcance de las sanciones impuestas por la soja a las rizobías no cooperantes.

Principales métodos:

• Se impidió que una cepa de rizobios mutualistas fijara el N2 mediante la alteración de la atmósfera del nódulo para que estuviera libre de N2 (Ar:O2).
• Los experimentos se llevaron a cabo en múltiples escalas espaciales: plantas enteras, sistemas de raíces medias y nódulos individuales.
• Se utilizó un monitoreo no invasivo para evaluar los posibles mecanismos de sanciones.

Principales resultados:

• Forzar a los rizobios a no cooperar (es decir, hacer trampa) evitando la fijación de N(2) redujo su éxito reproductivo en aproximadamente un 50%.
• Se identificó la disminución del suministro de oxígeno (O(2) a los nódulos como un mecanismo potencial para imponer sanciones a los rizóbios tramposos.

Conclusiones:

• La soja penaliza activamente a los rizobios que no proporcionan el servicio mutualista de la fijación de N.
• Las sanciones del anfitrión, que potencialmente implican la regulación de la O2, son mecanismos importantes para estabilizar las simbiosis mutualistas.