Symbiosis between arbuscular mycorrhizal fungi and Phaseolus vulgaris under simulated microgravity conditions: preliminary evaluation

Authors

  • María Nicole Gálvez Bailey
    Departamento de Bioquímica y Microbiología, Universidad del Valle de Guatemala
  • Sara Nicole Velez Giraldo
    Departamento de Bioquímica y Microbiología, Universidad del Valle de Guatemala
  • Andrea Gabriela Monzón Cosillo
    Departamento de Bioquímica y Microbiología, Universidad del Valle de Guatemala
  • Florence Bianchi Veliz
    Departamento de Bioquímica y Microbiología, Universidad del Valle de Guatemala
  • Juan De Dios López De León
    Departamento de Bioquímica y Microbiología, Universidad del Valle de Guatemala
  • Ubico Ligorria Pietro Ernesto
    Departamento de Bioquímica y Microbiología, Universidad del Valle de Guatemala
  • Patrizia Lupo
    Departamento de Bioquímica y Microbiología, Universidad del Valle de Guatemala
    https://orcid.org/0000-0003-0896-6531

DOI:

https://doi.org/10.5377/ce.v15i2.19633

Keywords:

Phaseolus vulgaris, mycorrhizal symbiosis, simulated microgravity, 2D clinostat

Abstract

The objective of this study was to evaluate the effect of simulated microgravity on the symbiosis between Phaseolus vulgaris and arbuscular mycorrhizal fungi, focusing on plant growth, root colonization, and protein content. The significance of this study lies in understanding how plants might adapt to space environments, which is essential for developing sustainable agricultural systems on long-duration missions. Plants were grown for 27 days under simulated microgravity conditions using a 2D clinostat and terrestrial gravity, with and without mycorrhizal fungi inoculation. Microscopic analysis revealed an increase in mycorrhizal colonization under simulated microgravity, with a greater presence of hyphae and vesicles, indicating enhanced symbiotic activity. Additionally, the Bradford method recorded a significant decrease in root protein concentration under microgravity, possibly as a metabolic adaptation to stress. Although no significant differences in root length were observed between treatments, a trend toward reduced growth in microgravity conditions was identified, potentially linked to hormonal alterations. These results highlight the potential for optimizing mycorrhizal symbiosis in simulated microgravity conditions to improve crop growth in various environments, with applications in both terrestrial and space agriculture. This study represents the first analysis of this symbiosis under simulated microgravity in Central America.

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Author Biographies

María Nicole Gálvez Bailey, Departamento de Bioquímica y Microbiología, Universidad del Valle de Guatemala

Estudiante de la Licenciatura en Bioquímica y Microbiología, Departamento de Bioquímica y Microbiología, Universidad del Valle de Guatemala

Sara Nicole Velez Giraldo, Departamento de Bioquímica y Microbiología, Universidad del Valle de Guatemala

Estudiante de la Licenciatura en Bioquímica y Microbiología, Departamento de Bioquímica y Microbiología, Universidad del Valle de Guatemala

Andrea Gabriela Monzón Cosillo, Departamento de Bioquímica y Microbiología, Universidad del Valle de Guatemala

Estudiante de la Licenciatura en Bioquímica y Microbiología, Departamento de Bioquímica y Microbiología, Universidad del Valle de Guatemala

Florence Bianchi Veliz, Departamento de Bioquímica y Microbiología, Universidad del Valle de Guatemala

Estudiante de la Licenciatura en Biotecnología Molecular, Departamento de Bioquímica y Microbiología, Universidad del Valle de Guatemala

Juan De Dios López De León, Departamento de Bioquímica y Microbiología, Universidad del Valle de Guatemala

Estudiante de la Licenciatura en Biotecnología Molecular, Departamento de Bioquímica y Microbiología, Universidad del Valle de Guatemala

Ubico Ligorria Pietro Ernesto, Departamento de Bioquímica y Microbiología, Universidad del Valle de Guatemala

Estudiante de la Licenciatura en Biotecnología Molecular, Departamento de Bioquímica y Microbiología, Universidad del Valle de Guatemala

Patrizia Lupo, Departamento de Bioquímica y Microbiología, Universidad del Valle de Guatemala

Departamento de Bioquímica y Microbiología, Universidad del Valle de Guatemala

Published

2024-12-13

How to Cite


Gálvez Bailey, M. N., Velez Giraldo, S. N., Monzón Cosillo, A. G., Bianchi Veliz, F., López De León, J. D. D., Pietro Ernesto, U. L., & Lupo, P. (2024). Symbiosis between arbuscular mycorrhizal fungi and Phaseolus vulgaris under simulated microgravity conditions: preliminary evaluation. Ciencias Espaciales, 15(2), 67–81. https://doi.org/10.5377/ce.v15i2.19633

Issue

Section

Astronautical Science