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[ES] A partir de suelos del Valle del Río Cauto (Granma, Cuba) afectados por sales, se aislaron seis bacterias procedentes de nódulos de Vigna unguiculata (L.) Walp. Los aislados se sometieron a diferentes niveles de sales (0,17 - 6,6 dS m-1 de NaCl), pH (4,5 - 9) y temperatura (28 - 45 oC), con el objetivo de determinar su tolerancia a estos tipos de estrés. La variación en el gen 16S rRNA, se examinó a través del análisis de restricción de amplificados 16S rDNA (ARDRA) y secuenciación directa. Tres aislados, VIBA-1, VIBA-2 y VIBA-6, mostraron resultados similares al control (0,17 dS m-1) con 2,6 y 3,4 dS m-1 de NaCl. Todas las cepas crecieron a pH 7 y 9 hasta 40 oC, solo dos de ellas (VIBA-4 y VIBA-5) crecieron a 45 oC. El análisis de filogenia, confirmó la estrecha relación de la cepa Bradyrhizobium liaoningense con el aislamiento VIBA-1, y los aislamientos VIBA-2, VIBA-3, VIBA-5 y VIBA-6, con la cepa Bradyrhizobium yuanmingense, y uno de ellos a Rhizobium radiobacter (formalmente Agrobacterium tumefaciens, VIBA-4). Todos los aislados con excepción de VIBA-4, formaron nódulos en las plantas cuando fueron inoculadas. La sobrevivencia de estas cepas en condiciones de estrés (salinidad, alcalinidad y temperatura), evidencia su habilidad para crecer bajo estas condiciones ambientales específicas. Los resultados indicaron que, en un entorno de suelos salinos de Cuba, existen cepas de Bradyrhizobium que pueden establecer simbiosis con Caupí, pero la diversidad de estos microorganismos es aún escasa, debido a que sólo dos especies lograron nodular la leguminosa., [EN] In soils of Cauto River Valley (Granma, Cuba) affected by salts, six new bacteria isolated from nodules of Vigna unguiculata (L.) Walp were obtained. The six isolates were subjected to differents salt levels (0,17- 6,6 dS m-1 of NaCl), pH levels (4,5 - 9) and temperatures (28 - 45 oC) with the objective to determine their tolerance to these abiotic stresses. Variation within the 16S rRNA gene, was examined by amplified 16S rDNA restriction analysis (ARDRA) and direct sequencing to show genetic diversity. Three isolates (VIBA-1, VIBA-2 and VIBA-6) achieved similar results as the control with 2,6 and 3,4 dS m-1 of NaCl. All of the isolates could grow at pH 7 and 9 and got growth until 40 oC, only two of them (VIBA-4 and VIBA-5) grew at 45 oC. Phylogeny analysis confirmed the close relationship of one isolate with Bradyrhizobium liaoningense (VIBA-1) and four isolates with Bradyrhizobium yuanmingense (VIBA-2, VIBA-3, VIBA-5 and VIBA-6) and one to Rhizobium radiobacter (formely Agrobacterium tumefaciens, VIBA-4). All of them, with the exception of VIBA-4, were able to nodulate in the plants when they were inoculated. The survival of these strains in the different abiotic stress (salinity, alkalinity and temperature), evidenced their ability to grow under this specific environment. The findings indicated that under Cuban saline soils there are Bradyrhizobium strains able to establish symbiosis with cowpea, but the diversity is still low, being characterized only two different species able to nodulate., Este trabajo se llevó a cabo como parte del proyecto AECID, referencia A/8500/07 y A/019119/08, y desarrollado entre CSIC, (Madrid, España) y la Universidad de Granma, Cuba. BRD fue respaldado por los contratos de la Junta de Comunidades de CastillaLa Mancha (POII09-0182-3834 y POII10-0211-5015).

Tesis llevada a cabo para conseguir el grado de Doctor por la Universidad de Granma (Cuba).--2015-02-03.--Sobresaliente Cum laude, Con el objetivo de mejorar el rendimiento del frijol Caupí [Vigna unguiculata (L.) Walp.] en condiciones de suelos salinizados, se desarrollaron experimentos que incluyeron la selección de variedades tolerantes, el aislamiento y caracterización genética y fenotípica de cepas nativas de Bradyrhizobium, y la evaluación de la interacción Bradyrhizobiumleguminosa en ambiente controlado y de campo bajo condiciones de estrés por sales. Existieron diferencias en la tolerancia a la salinidad, debido a que cultivares como IT 86 D- 715, IT 86 D-510, IT 82 E-9 y Cancarro, evidenciaron un alto nivel tolerancia, mientras que IITA-Precoz, IT 86 D-386, IT 86 D-719 y Viñales-144, fueron las más susceptibles. Se aislaron cuatro cepas de Bradyrhizobium clasificadas como; B. liaoningense (VIBA-1) y B. yuanmingense (VIBA-2, VIBA-3 y VIBA-5), de las cuales VIBA-1 y VIBA-2 evidenciaron mejor adaptación al estrés salino. Aunque las variables relacionadas con la fijación de nitrógeno y la concentración de proteínas, fueron afectadas en condiciones de salinidad, el índice de tolerancia fue significativamente superior al utilizarse la variedad tolerante IT 86 D-715. En las hojas de esta variedad, se incrementó la concentración de K+ y Ca2+, mientras que la de Na+ y Cl- disminuyó. A nivel ultraestructural, se produjo incremento de los gránulos de almidón en los cloroplastos y desorganización de los orgánulos celulares en las hojas de las plantas sometidas a estrés por sales. El rendimiento fue favorecido por la inoculación con las cepas VIBA-1 y VIBA-2. La fijación específica de nitrógeno, se incrementó con el uso de las dos cepas por separado con relación al control. El mayor índice de efectividad de la inoculación se encontró en la cepa VIBA-1.

[EN] The ultrastructure of leaves chloroplast and root nodules from cowpea plants (Vigna unguiculata (L.) Walp.), var. IT 86 D-715, subjected to saline stress was evaluated by Transmission Electron Microscopy (TEM). Plants were exposed at 150 and 0,02 mM of NaCl treatments, considering 0,02 mM salt level as control. Native strain VIBA-1 (Bradyrhizobium liaoningense) isolated from saline soils of Cauto Valley (Cuba) was inoculated at sowing. Forty days after germination, samples of the same age and position from leaves and root nodules were taken for microscopy observations. Some ultrastructural modifications were detected by the salt effect in chloroplasts, mainly triggered by the great increase in the size of the starch granules. These modifications produced altered grana distribution. In nodule structure, when saline stress was applied, a weakness of peribacteroid membrane and high number of vesicles into infected cells were noted. Symbiosomes started deteriorating with some broken peribacteroidal membranes. A high vesiculation and degradation of some cellular organelle into uninfected cells were observed., [ES] Se ha evaluado el efecto del estrés salino sobre la ultraestructura de los cloroplastos y los nódulos radicales de plantas de frijol Caupí (Vigna unguiculata (L.) Walp.), var. IT 86 D-715, mediante Microscopía Electrónica de Transmisión (TEM). Las plantas se sometieron a 150 y 0,02 mM de NaCl, siendo considerado este último como control. La cepa VIBA-1 (Bradyrhizobium liaoningense), aislada de suelos salinos del Valle del Cauto (Cuba), fue inoculada en el momento de la siembra. Cuarenta días después de la germinación se tomaron muestras de hojas y nódulos de la misma posición y edad para realizar observaciones microscópicas. Se han puesto en evidencia modificaciones ultraestructurales en los cloroplastos, provocadas principalmente por el incremento de tamaño de los gránulos de almidón. Estas modificaciones produjeron alteraciones en la distribución normal de los granas. En la ultraestructura del nódulo se produjo un debilitamiento de la membrana peribacteroidal y se incrementó el número de vesículas de las células infectadas, al ser aplicado el tratamiento salino. Los simbiosomas comenzaron a degradarse al romperse la membrana peribacteroidal. Dentro de las células no infectadas se observó una alta vesiculación y la degradación de algunos orgánulos celulares, This work was carried out as part of the AECID project, reference A/8500/07 and A/019119/08, developed between CSIC (Madrid, Spain) and the University of Granma, Cuba. BRD was supported by contracts of Junta de Comunidades de Castilla-La Mancha (POII09-0182-3834 and POII10-0211-5015).

[EN] The ultrastructure of leaves chloroplast and root nodules from cowpea plants (Vigna unguiculata (L.) Walp.), var. IT 86 D-715, subjected to saline stress was evaluated by Transmission Electron Microscopy (TEM). Plants were exposed at 150 and 0,02 mM of NaCl treatments, considering 0,02 mM salt level as control. Native strain VIBA-1 (Bradyrhizobium liaoningense) isolated from saline soils of Cauto Valley (Cuba) was inoculated at sowing. Forty days after germination, samples of the same age and position from leaves and root nodules were taken for microscopy observations. Some ultrastructural modifications were detected by the salt effect in chloroplasts, mainly triggered by the great increase in the size of the starch granules. These modifications produced altered grana distribution. In nodule structure, when saline stress was applied, a weakness of peribacteroid membrane and high number of vesicles into infected cells were noted. Symbiosomes started deteriorating with some broken peribacteroidal membranes. A high vesiculation and degradation of some cellular organelle into uninfected cells were observed. [ES] Se ha evaluado el efecto del estrés salino sobre la ultraestructura de los cloroplastos y los nódulos radicales de plantas de frijol Caupí (Vigna unguiculata (L.) Walp.), var. IT 86 D-715, mediante Microscopía Electrónica de Transmisión (TEM). Las plantas se sometieron a 150 y 0,02 mM de NaCl, siendo considerado este último como control. La cepa VIBA-1 (Bradyrhizobium liaoningense), aislada de suelos salinos del Valle del Cauto (Cuba), fue inoculada en el momento de la siembra. Cuarenta días después de la germinación se tomaron muestras de hojas y nódulos de la misma posición y edad para realizar observaciones microscópicas. Se han puesto en evidencia modificaciones ultraestructurales en los cloroplastos, provocadas principalmente por el incremento de tamaño de los gránulos de almidón. Estas modificaciones produjeron alteraciones en la distribución normal de los granas. En la ultraestructura del nódulo se produjo un debilitamiento de la membrana peribacteroidal y se incrementó el número de vesículas de las células infectadas, al ser aplicado el tratamiento salino. Los simbiosomas comenzaron a degradarse al romperse la membrana peribacteroidal. Dentro de las células no infectadas se observó una alta vesiculación y la degradación de algunos orgánulos celulares This work was carried out as part of the AECID project, reference A/8500/07 and A/019119/08, developed between CSIC (Madrid, Spain) and the University of Granma, Cuba. BRD was supported by contracts of Junta de Comunidades de Castilla-La Mancha (POII09-0182-3834 and POII10-0211-5015).

Trabajo presentado en el XIX Congreso Científico Internacional. Instituto de Ciencias Agrícolas. VIII Simposio de Caracterización y Manejo de Microorganismos en la Agricultura, celebrado en Cuba, del 26 al 28 de noviembre de 2014

Trabajo presentado en el XVIII Congreso Científico del Instituto Nacional de Ciencias Agrícolas, celebrado en San José de las Lajas, Mayabeque (Cuba), en noviembre de 2012

Trabajo presentado en el XIV Simposio Hispano-Luso de Nutrición Mineral de las Plantas, celebrado en Cantoblanco, Madrid (España), del 23 al 26 de julio de 2012

Trabajo presentado en el 20th Symposium of the International Scientific Centre of Fertilizers (CIEC), celebrado en Cayo Santa María (Cuba), del 17 al 19 de abril de 2012

Trabajo presentado en el III Congreso Cubano de Desarrollo Local: >Articulando estrategias para un desarrollo sostenible>, celebrado en Bayamo, Granma (Cuba), del 9 al 11 de marzo de 2011

Trabajo presentado en el Tropentag 2010: Tropical and Subtropical Agricultural and Natural Resource Management Biophysical and Socio-economic Frame Conditions for the Sustainable Management of Natural Resources, celebrado en Zurich (Suiza), en julio de 2010, In Cuba, about 1.000.000 ha of crop soils are affected by salinity. This also causes considerable losses in pasture yields and animal production. One of the alternatives to improve the fertility of these soils is the use of salt-tolerant legume species. Legumes may help to (1) improve the quality of salt-affected soils due to their capacity to fix atmospheric nitrogen (N) in symbiosis with Rhizobium; (2) increase soil organic matter; (3) serve as a protection against erosion; and (4) improve soil structure. The response of two tropical legume species, i.e. Clitoria ternatea and Vigna unguiculata, inoculated with native and commercial Rhizobium and Bradyrhizobium strains was studied under soil salt stress conditions. The study was carried out under field conditions. The effect of three Rhizobium strains (Jd19, 1031 and 1032) in C. ternatea and two Bradyrhizobium strains (VIBA-1 and VIBA-2) in V. unguiculata were compared to a control (without fertilisation and inoculation). using yield and nitrogen fixation parameters. In C. ternatea, Jd 19 had the highest effects on dry matter yield, ureide content and N accumulation. The inoculation effectiveness index was very close to the nitrogen response index for this species. In V. unguiculata, results show Bradyrhizobium strains to have a beneficial effect on different variables. Especially VIBA-1, improved nodule number, their dry mass and specific nitrogen fixation, as well as eventual crop yield. The highest effectiveness index value was also obtained when using VIBA-1.VIBA-2 showed better results than control. Positive linear and highly significant correlations were found between nodulation and nitrogen fixation, and total nitrogen content in plant tissue and plant yield.

Trabajo presentado en la XIII Reunión Nacional de la Sociedad Española de Fijación de Nitrógeno, celebrada en Zaragoza (España), del 15 al 18 de junio de 2010

Trabajo presentado en la XXIV Reunión Latinoamericana de Rhizobiología (XXIV RELAR) y I Conferencia Iberoamericana de Interacciones Beneficiosas Microorg, celebrada en La Habana (Cuba), del 5 al 8 de mayo de 2009

Trabajo presentado en el Tropentag 2009: International Research on Food Security, Natural Resource Management and Rural Development, celebrado en Hamburgo (Alemania) en octubre de 2009, In Cuba approximately 228,000 ha of agricultural soils are affected by salt. This amounts nearly 23 % of the total Cuban area. The cultivation of salt tolerant genotypes is an economical and environmental useful method to mitigate the salt stress effects. Cowpea (Vigna unguiculata L. Walp.) is adapted on different environmental conditions, and could be used as an alternative crop for salt affected soils. The objective of the study was to evaluate the salt tolerance of cowpea varieties at different growing stages within three consecutive experiments. The first experience was established under laboratory conditions to determine the response of twelve varieties on different salts levels during germination stage. Seed water absorption, lengths of hypocotyls and radicles and weights of seedlings were measured. The second experiment was established in a green house under semi controlled conditions to evaluate the salt effects on plant physiological and morphological parameters. The length and wide of stem, number of leaves, shoot dry mass, and activities of dehydrogenase and phosphatase in soil were measured. In the field, cowpea was cultivated to investigate the yield parameters for one non affected soil (1.3 dS m−1) and one affected soil (9.8 dS m−1). Differences in varieties response to saline levels were found during the germination. Through a cluster analysis based on euclidian distance, four groups were formed to characterise the tolerance. Among others, IT 86 D-715, Cancarro and Cubanita-666 were classified as tolerant. IT 86 D-386 and IITA-Precoz were found to be most susceptible. A linear negative correlation between the salts levels and the germination parameters was found. In the green house experiment the crop growth were affected negatively by salt. However, the activities of dehydrogenase and phosphatase reacted differently on salt content, and depended more on the varieties cultivated than on the salt effects. In the field IT 86 D-715 was found to be most tolerant to salt stress. Generally, the results showed that the selection of salt tolerant varieties plays an important role to establish salt adapted cropping systems.