Efecto de la contaminación de cadmio y zinc en la diversidad bacteriana del suelo

• Autores: Margarita María Sarria Carabalí
• Directores de la Tesis: Nguyen Esmeralda López Lozano (dir. tes.), Luis Enrique Cortes Páez (dir. tes.)
• Lectura: En la Universidad Nacional de Colombia (UNAL) ( Colombia ) en 2018
• Idioma: español
• Materias:
  • Química
    • Bioquímica
  • Ciencias de la vida
    • Biología animal (zoología)
    • Biomatemáticas
    • Biometría
    • Biofísica
    • Biología celular
    • Etología
    • Genética
    • Biología humana
    • Biología de insectos (entomología)
    • Microbiología
    • Biología molecular
    • Biología vegetal (botánica)
    • Radiobiología
    • Simbiosis
    • Virología
    • Otras especialidades biológicas
• Enlaces
  • Tesis en acceso abierto en: repositorio.unal.edu.co
• Resumen

  • El Cd y el Zn son metales de interés debido a su alta biodisponibilidad ambiental y toxicidad, razones por las cuales se debe prestar atención a su efecto en las comunidades bacterianas del suelo, que son responsables de la fertilidad del suelo y de brindar servicios ecosistémicos, así como a la relación planta – bacteria – metal. Por lo anterior, se determinó el efecto del Cd y del Zn en la estructura y diversidad de las comunidades bacterianas de un suelo (molisol) cultivado con Echinocactus platyacanthus. El suelo fue caracterizado fisicoquímicamente (textura, humedad, pH, CE, carbono total, carbonato de calcio, carbono orgánico, amonio, nitrato, CIC, macronutrientes, micronutrientes, Cd y Zn total, soluble y biodisponible, P total y disponible, S soluble y N total) y dispuesto en macetas con plantas de Echinocactus platyacanthus. Luego, se les aplicaron tres concentraciones de Cd+2 y de Zn+2, de manera individual y por triplicado, según los niveles de referencia para suelos agrícolas de México y Estados Unidos. Se dispusieron en invernadero durante 30 días, y se les realizó una nueva caracterización química. La determinación de la estructura y diversidad bacteriana, antes y después de la contaminación, se realizó en el suelo de la rizosfera, para lo cual se extrajo el ADN y se secuenciaron las regiones V1 – V3 del gen 16S rRNA en equipo de Illumina Miseq 2x300 pb. Se cuantificó la abundancia de las bacterias fijadoras de nitrógeno por amplificación del gen nifH en qPCR. El carbono de la biomasa microbiana se determinó por el método de fumigación / extracción. El efecto de la contaminación de Cd y Zn en E. platyacanthus se evaluó mediante la fluorescencia de la clorofila, con un MINI-PAM. El análisis bioinformático se realizó en Mothur (versión 1.35.1), los heatmaps en R v. 34.0, y los análisis estadísticos en SPSS v. 22.0. El efecto negativo y significativo del Cd sobre la diversidad bacteriana y la eficiencia fotosintética de E. platyacanthus, así como su efecto positivo sobre la biomasa microbiana, pudo deberse tanto a la interacción planta-bacteria-metal, que influye positivamente en el incremento de la tolerancia al estrés ambiental ocasionado por este metal, como a la biodisponibilidad del mismo. La contaminación con Zn afectó negativamente la riqueza y la diversidad bacteriana del suelo, y E. platyacanthus no mostró estrés, infiriéndose que existe una resistencia y/o tolerancia a los niveles aplicados de este metal.