@unpublished{upm51475,
            year = {2018},
          school = {Agronomica},
           title = {Characterisation of Non-symbiotic Rhizobial and Serratia Populations from Soil},
          author = {Amalia Soenens Mart{\'i}nez de Murguia},
             url = {https://oa.upm.es/51475/},
        abstract = {El suelo representa unos de los ambientes m{\'a}s complejos a nivel microbiano y un gran reservorio de {\'e}stos. En este trabajo se han estudiado dos grupos diferentes de bacterias gram-negativas, los Rizobios y Serratia. Los Rizobios establecen endosimbiosis con plantas, fundamentalmente del grupo de las Fabaceae (leguminosas). En esta simbiosis, las leguminosas se alimentan del nitr{\'o}geno atmosf{\'e}rico fijado a amonio por los Rizobios. Como consecuencia las leguminosas se independizan de la necesidad de un suministro externo de nitr{\'o}geno fijado. Serratia es un g{\'e}nero de bacterias de la familia Enterobacteriaceae que destaca por su metabolismo secundario, y algunos compuestos derivados de este metabolismo, como la prodigiosina o los carbapenemas, han sido extensamente estudiados. La utilizaci{\'o}n de medios semi-selectivos de crecimiento, junto con un cribado por PCR utilizando marcadores de g{\'e}nero desarrollados en este trabajo o de especie, result{\'o} en el aislamiento de rizobios de crecimiento r{\'a}pido y lento de los g{\'e}neros Neorhizobium, Ensifer y Bradyrhizobium, as{\'i} como de enterobacterias del g{\'e}nero Serratia, a partir de suelos donde nunca se hab{\'i}an cultivado leguminosas. Esta metodolog{\'i}a, permiti{\'o} el aislamiento y caracterizaci{\'o}n de Rizobios, en particular, de Rizobios que no contienen ni genes de nodulaci{\'o}n ni de fijaci{\'o}n de nitr{\'o}geno, denominados no simbi{\'o}ticos, que hasta este trabajo no hab{\'i}an sido descritos detalladamente, tambi{\'e}n de Serratia, cuyas poblaciones tampoco hab{\'i}an sido bien estudiadas, en ambos casos debido a la falta de metodolog{\'i}a apropiada. La presencia y abundancia de Rizobios vari{\'o} en los diferentes suelos estudiados. Las poblaciones de Rizobios no simbi{\'o}ticos fueron en todos los casos, mayores y m{\'a}s diversas que las de los simbi{\'o}ticos obtenidos por el m{\'e}todo de planta trampa. Como resultado, se identificaron nuevas poblaciones de Rizobios no-simbioticos y se describi{\'o} la primera especie de Neorhizobium no simbi{\'o}tico. La comparaci{\'o}n a nivel gen{\'o}mico de dos aislados de Ensifer de un mismo suelo, uno de ellos simbi{\'o}tico y otro no simbi{\'o}tico, muy parecidos filogen{\'e}ticamente, puso de manifiesto la reorganizaci{\'o}n de los pl{\'a}smidos simbi{\'o}ticos (pSyms), particularmente del pSymA que contiene los genes de nodulaci{\'o}n y fijaci{\'o}n. Tambi{\'e}n se aislaron Rizobios del g{\'e}nero de crecimiento lento Bradyrhizobium; esta poblaci{\'o}n result{\'o} ser muy diversa, conteniendo aislados tanto simbi{\'o}ticos, como no simbi{\'o}ticos o solamente fijadores de nitr{\'o}geno. Por otro lado, los aislamientos de Serratia obtenidos reproducen la diversidad de la totalidad del g{\'e}nero Serratia. El cribado fenot{\'i}pico de compuestos relacionados con el metabolismo secundario mostr{\'o} un rango de producci{\'o}n muy interesante de compuestos, como por ejemplo antibi{\'o}ticos y antif{\'u}ngicos. ----------ABSTRACT---------- Soil represents one of the most complex environments and a large bacterial reservoir. In this work, two groups of Gram-negative soil bacteria were studied, Rhizobia and Serratia. Rhizobia establish endosymbioses mainly with plants belonging to the Fabaceae (legumes) group. During this symbiosis, legume plants are able to feed from the atmospheric nitrogen fixed to ammonia by the Rhizobia, which makes them independent from any external fixed nitrogen supply. Serratia belong to a genus within the Enterobacteriaceae family; characteristic of these bacteria is their secondary metabolism, producing compounds such as prodigiosin or carbapenem that have been extensively studied. Semi-selective enrichment, followed by PCR screening with genus-specific markers developed in this work and species markers, resulted in the successful direct isolation of fast and slow-growing Rhizobia of the genera Neorhizobium, Ensifer and Bradyrhizobium, and of the enterobacterium Serratia, from different soils where no legumes had been cultivated. This methodology allowed the isolation and characterisation of Rhizobia, particularly of those lacking either nodulation or fixation genes, which, before these work, had never studied at this level and of Serratia, whose populations have also been poorly studied, in both cases due to the lack of appropriate methodology. Abundance and presence of Rhizobia varied among soils, but the rhizobial non-symbiotic populations were, in all cases, larger and more diverse than the symbiotic ones that were obtained using the trap plant method. This led to the identification of novel non-symbiotic Rhizobia populations and to the first non-symbiotic Neorhizobium species description. It also allowed the genomic comparison of two Ensifer isolates from the same soil, highly-related phylogenetically, one containing symbiotic genes and another one missing them altogether. Whole genome analyses and alignment showed pSyms reorganisation ?particularly of pSymA that harbours the nodulation and fixation genes? between these strains. Slow-growing Bradyrhizobium were also isolated; our methodology uncovered a very diverse population consisting of symbiotic, non-symbiotic and nitrogenfixing isolates. Our Serratia soil isolates reproduced the diversity of the whole genus. Phenotypic screening of secondary metabolism related compounds, showed production of a full range of potentially interesting compounds, among them some with antibiotic or antifungal activities.}
}