Structure of dinitrogen fixing nodules in Erythrina poeppigiana

 

Authors
Ramírez, Carlos; Flores, Dora
Format
Article
Status
publishedVersion
Description

The development and anatomy of root nodules induced in seedlings of Erythrina poeppigiana by a strain of Bradyrhizobium spp (CR 751) is described. Infection apparently occurred via injuries where lateral roots (devoid of root hairs) emerged. The first sign of infection was a group of epidermal cells (fluffy) on the secondary (emerging) root that covered the nodule primordium. Here, thin-walled cells with plastids and in active division were observed but not infection threads. Infection appears to have occurred via protoxylem which was preceded by a dissolution of the vessels' cell wall. A peribacteroid, membrane-generating organelle in infected cells is described. The adjacent noninfected cells showed electron dense depositions (phenolics 2). Developed nodules were spherical 0.5 to 2 cm in diameter. The surface was corky, with lenticels. The peridermis showed several layers of suberized dead cells. The cortex consisted of external, medium and internal layers. Vascular bundles ran in the medium cortex in a centripetal way to join the root vascular system at the base of the nodule. In these vascular bundles, baciliar bacteria were observed which were confirmed to be Bradyrhizobium sp (results of a separate study using immunocitochemistry). Bacteroids densely filled infected cells of the nodule medulla within peribacteroid membranes. Among infected cells non-infected auxiliary cells were seen loaded with starch granules. During later stages of root development few root hairs appeared on tertiary and secondary roots. Infection also occurred via root hairs, resulting in oblong nodules caused by a tumefaction of the root cortex.
Se describe el desarrollo y anatomía de módulos radicales inducidos en plántulas de Erythrina poeppigiana por una cepa efectiva de Bradyrhizobium sp (C.R. 751). La infección ocurrió aparentemente a través de las heridas en el punto de emergencia de las raíces laterales que carecían pelos radicales. El primer signo de la infección se manifestó por un grupo de células epidermales, de apariencia algodomosa, que cubría el primordio de nódulo. Aquí se observaron numerosas células de pared delgada y con plastidios en activa división celular pero no hilos de infección. La infección parece ocurrir en el protoxilema. Se describe una organella generadora de membranas peribacteroidales. Las células del primordio no infectadas y adyacentes a las anteriormente descritas, mostraron deposiciones electrodensas (¿sustancias fenólicas?). Los nódulos bien desarrollados fueron esféricos de 0,5 a 2 cm de diámetro. La superficie era corchoza, a veces con lenticelas evidentes. La peridermis mostró varias capas de células suberizadas muertas. La corteza mostró diferenciación en corteza externa, media e interna. Los haces vasculares bien organizados corrían a lo largo del nódulo, en forma centrípeta para formar uno solo, continuo con el de la raíz, en la base del nódulo. En estos haces vasculares, se observó bacterias bacilares (identificadas como Bradyrhizobium sp mediante immunocitoquímica en estudio paralelo). Las células de la médula mostraron numerosas membranas peribacteroidales infectadas con bacteroides. Dentro de la zona de células infectadas se visualizaron células accesorias no infectadas llenas de gránulos de almidón. En etapas ulteriores del del desarrollo radical, aparecieron pelos radicales en raíces terciarias y secundarias. Ocurrió infección para esta vía que dió orígen a nódulos oblondos resultado del crecimiento tumefacto de la corteza de la raíz en la base de los pelos radicales.

Publication Year
2017
Language
eng
Topic
Poró
Erythrina poeppigiana
Bradyrhizobium sp
root nodules
nodule structure
Fuente
Portal de Revistas UCR
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https://revistas.ucr.ac.cr/index.php/rbt/article/view/28688
Derechos
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