Unrevaling the diversity of nitrogen fixers of the sediment of Posidonia Oceanica

Abstract

[eng] It has been proposed that biological nitrogen fixation represents an important process that can contribute to the nitrogen demand of seagrasses. Nitrogen-fixing organisms, known as diazotrophs, can inhabit both the phyllospere and rhizosphere of seagrasses. To date, the nitrogen-fixing community inhabiting the rhizosphere of Posidonia oceanica is still unknown. Here, we report the diversity of these diazotrophs by nested PCR (Polymerase Chain Reaction) amplifying nifH sequences (coding for the nitrogenase enzyme) from P. oceanica sediment samples taken at a Mallorcan site (Alcanada, Alcudia Bay) from 3 different sediment depths. Temporal variability in the diazotrophic community composition was also assessed by sampling at different seasons of the year. A clone library was constructed with a total of 104 new nifH clones and comparative diversity analyses were done. Results show that P. oceanica sediment contains a diverse community of heterotrophic diazotrophs. δ- and γ-Proteobacteria appeared to be the most representative taxa in our samples. Sulphate-reducing bacteria (SRB) was abundant suggesting a link between nitrogen fixation and sulphate reduction.

[spa] Se ha propuesto que la fijación biológica de nitrógeno representa un proceso importante que contribuye en el demanda de nitrógeno de las praderías marinas. Los organismos fijadores de nitrógeno, conocidos como diazótrofos, pueden habitar tanto en la filosfera como en la rizosfera de la pradera. Hasta el momento, la comunidad que residente en la rizosfera de Posidonia oceanica es aún desconocida. En este trabajo se recoge la diversidad de estos diazótrofos a partir de una nested PCR (Polymerasa Chain Reaction) amplificando secuencias nifH (secuencias que codifican para la enzima nitrogenasa) de muestras de sedimento de P.oceanica tomadas en Mallorca (Alcanada, Bahía de Alcúdia), de tres profundidades de sedimento distintas. La variabilidad temporal de la composición de comunidad diazotrófica también fue evaluada tomando las muestras en las distintas estaciones del año. Se elaboró una librería de clones con un total de 104 clones nifH nuevos con los que se hizo un análisis comparativo de diversidad. Los resultados muestran que el sedimento de P.oceanica contiene una comunidad diversa de diazótrofos heterótrofos. δ- y γ-Proteobacteria resultaron ser el taxón más representativo en nuestras muestras. Bacterias reductoras de sulfato (SRB) fueron halladas en gran abundancia sugiriendo una conexión entre la fijación de nitrógeno y la reducción de sulfato.