A novel method of quantifying root exudation in the presence of soil microflora

A microcosm is described in which root exudation may be estimated in the presence of microorganisms. Ryegrass seedlings are grown in microcosms in which roots were spatially separated from a microbial inoculant by a Millipore membrane. Seedlings grown in the microcosms were labelled with [¹⁴C]-CO₂, and the fate of the label within the plant and rhizosphere was determined. Inoculation of the microcosms with Cladosporium resinae increased net fixation of the [¹⁴C] label compared to plants grown under sterile conditions. Inoculation also increased root exudation. The use of the microcosm was illustrated and its applications discussed. © 1991 Kluwer Academic Publishers.

Seedling response to phosphate addition and inoculation with arbuscular mycorrhizas and the implications for old-field restoration in Western Australia

We predicted that P-fertiliser residues will limit the establishment of native plant species and their mycorrhizas to old-fields in the wheat-growing region (i.e. the wheatbelt) of Western Australia. To test this prediction, we assessed the growth and P uptake of seedlings of three native plant species to phosphate addition and inoculation with arbuscular mycorrhizas (AM) in a pot study. The native plant species were Acacia acuminata Benth. (Mimosaceae), Eucalyptus loxophleba Benth. subsp. loxophleba (Myrtaceae) and Hakea preissii Meisn. (Proteaceae); and each pot contained one seedling. P was added to field soil to mimic pre-agricultural (P0), old-field (P1) and 10 times old-field (P10) soils. AM inoculant, which was a mix of Scutellospora calospora (Nicolson and Gerdemann) Walker and Sanders, Glomus intraradices Schenck and Smith and Glomus mosseae (Nicolson and Gerdemann) Gerdemann and Trappe, was added to half of the pots. After 12 weeks, the biomass and P uptake of the mycorrhizal A. acuminata were greater than those of the non-mycorrhizal plants across all P treatments. Plant biomass decreased significantly with increasing P addition, yet this species was apparently unable to suppress its mycorrhizal colonisation at high P despite this reduction in growth. In contrast, mycorrhizal and non-mycorrhizal E. loxophleba subsp. loxophleba were of a similar biomass after 12 weeks; maximum biomass was attained at intermediate (old-field) levels of P. P uptake increased with increasing P supply, beyond that required to attain maximum biomass. AM did not form on H. preissii. P uptake increased with increasing P supply for this species also. Overall, it is the apparent inability of these species to down-regulate P uptake rather than a lack of mycorrhizal symbiosis that will constrain their establishment on wheatbelt old-fields.

Complete genome sequence of the Medicago microsymbiont Ensifer (Sinorhizobium) medicae strain WSM419

Ensifer (Sinorhizobium) medicae is an effective nitrogen fixing microsymbiont of a diverse range of annual Medicago (medic) species. Strain WSM419 is an aerobic, motile, non-spore forming, Gram-negative rod isolated from a M. murex root nodule collected in Sardinia, Italy in 1981. WSM419 was manufactured commercially in Australia as an inoculant for annual medics during 1985 to 1993 due to its nitrogen fixation, saprophytic competence and acid tolerance properties. Here we describe the basic features of this organism, together with the complete genome sequence, and annotation. This is the first report of a complete genome sequence for a microsymbiont of the group of annual medic species adapted to acid soils. We reveal that its genome size is 6,817,576 bp encoding 6,518 protein-coding genes and 81 RNA only encoding genes. The genome contains a chromosome of size 3,781,904 bp and 3 plasmids of size 1,570,951, 1,245,408 and 219,313 bp. The smallest plasmid is a feature unique to this medic microsymbiont.

Complete genome sequence of rhizobium leguminosarum bv. trifolii strain WSM1325, an effective microsymbiont of annual Mediterranean clovers

Rhizobium leguminosarum bv trifolii is a soil-inhabiting bacterium that that has the capacity to be an effective nitrogen fixing microsymbiont of a diverse range of annual Trifolium (clover) species. Strain WSM1325 is an aerobic, motile, non-spore forming, Gram-negative rod isolated from root nodules collected in 1993 from the Greek Island of Serifos. WSM1325 is manufactured commercially in Australia as an inoculant for a broad range of annual clovers of Mediterranean origin due to its superior attributes of saprophytic competence, nitrogen fixation and acid-tolerance. Here we describe the basic features of this organism, together with the complete genome sequence, and annotation. This is the first completed genome sequence for a microsymbiont of annual clovers. We reveal that its genome size is 7,418,122 bp encoding 7,232 protein-coding genes and 61 RNA-only encoding genes. This multipartite genome contains 6 distinct replicons; a chromosome of size 4,767,043 bp and 5 plasmids of size 828,924, 660,973, 516,088, 350,312 and 294,782 bp.

Enhanced early nodulation of medicago truncatula co-inoculated with sinorhizobium medicae and achromobacter xylosoxidans

Efforts to increase the productivity and sustainability of agro-ecosystems have resulted in increased research focused on generating improved microbiological inoculant technologies. Plant growth-promoting rhizobacteria (PGPR) are one area receiving increased attention due to their potential for use as biofertilizers, plant-growth promoters, and biocontrol agents for weed and disease control in farming systems (Siddiqui, 2006).

Genome sequence of the Lotus spp. microsymbiont Mesorhizobium loti strain R7A

Mesorhizobium loti strain R7A was isolated in 1993 in Lammermoor, Otago, New Zealand from a Lotus corniculatus root nodule and is a reisolate of the inoculant strain ICMP3153 (NZP2238) used at the site. R7A is an aerobic, Gram-negative, non-spore-forming rod. The symbiotic genes in the strain are carried on a 502-kb integrative and conjugative element known as the symbiosis island or ICEMlSym(R7A). M. loti is the microsymbiont of the model legume Lotus japonicus and strain R7A has been used extensively in studies of the plant-microbe interaction. This report reveals that the genome of M. loti strain R7A does not harbor any plasmids and contains a single scaffold of size 6,529,530 bp which encodes 6,323 protein-coding genes and 75 RNA-only encoding genes. This rhizobial genome is one of 100 sequenced as part of the DOE Joint Genome Institute 2010 Genomic Encyclopedia for Bacteria and Archaea-Root Nodule Bacteria (GEBA-RNB) project.

Estabilidade aeróbica de silagens de capim-elefante (Pennisetum purpureum, Schum) emurchecido e tratado com inoculante microbiano

Para avaliar o efeito de um inoculante microbiano sobre a estabilidade aeróbica de silagens de capim-elefante (Pennisetum purpureum, Schum) pré-seco, foi conduzido um experimento na UNESP, Campus de Jaboticabal. O capim foi cortado com 96 dias de crescimento, permanecendo sob ação do sol, por aproximadamente 5 horas para o emurchecimento. Foram confeccionados silagens, em barricas plásticas de 200 L de capacidade, que receberam (CI) ou não (SI) o inoculante no momento da ensilagem. Para o estudo da deterioração aeróbica, na abertura dos silos (T0), cada barrica foi subdividida em três profundidades e as silagens expostas ao ar em um sistema, usado para a determinação de CO2, por 2 (T2), 4 (T4), 6 (T6) e 8 (T8) dias. A silagem da camada superficial não apresentou diferenças no valor de pH e contagem de leveduras, em relação à da camada intermediária, porém ambas apresentaram valores superiores à camada mais profunda. O teor de N-NH3 da camada superior foi menor que o da intermediária e profunda, que não diferiram entre si. A interação significativa entre inóculo e tempo de exposição mostrou que nos primeiros tempos de aeração (T0; T2 e T4) as silagens inoculadas não diferiram das controle em termos de pH, teor de N-NH3 e contagem de bolores, mas com avanço do tempo (T6 e T8) passaram a apresentar menor valor de pH, menor contagem de fungos e tendência a menor produção de CO2, indicando menor velocidade de deterioração após seis dias de exposição aeróbica.

Estabilidade aeróbia da ração total e de silagens de capim-marandu tratadas com aditivos químicos e bacterianos

Esta pesquisa foi realizada com o objetivo de determinar o efeito da inclusão de aditivo químico e da inoculação de bactérias homo e heterofermentativas sobre a estabilidade aeróbia de silagens de capim-marandu e da ração total. Foram conduzidos três experimentos para avaliação do benzoato de sódio e de dois inoculantes, um contendo Lactobacillus plantarum + Propionibacterium e o segundo Lactobacillus buchneri. Após 60 dias de fermentação, os silos foram abertos e as silagens e a ração total (RT) contendo silagens de capim-marandu foram colocadas em caixas de isopor e transferidas para câmara climática, a 25 ± 1ºC, para determinação das variações de temperatura na ração total e na silagem, das recuperações de MS e das alterações no pH da silagem. O delineamento experimental foi o inteiramente casualizado, em esquema de parcelas subdivididas. Houve perdas de MS e elevação dos teores de pH quando as silagens foram colocadas em condições de aerobiose. A temperatura das silagens e da RT teve discreto aumento durante os seis dias de aeração. O uso de bactérias ou de benzoato de sódio não influenciou a estabilidade aeróbia das silagens.

Perfil fermentativo, estabilidade aeróbia e valor nutritivo de silagens de capim-marandu ensilado com aditivos

Com o objetivo de avaliar as perdas em silagem de capim-marandu produzidas com aditivos foram desenvolvidos dois experimentos. No experimento 1, objetivou-se conhecer o perfil de fermentação e a estabilidade aeróbia de quatro silagens: 1) forragem não tratada (Controle); 2) tratada com Lactobacillus plantarum e Propionibacterium; 3) tratada com Lactobacillus buchneri; e 4) tratada com 0,1% de benzoato de sódio. No experimento 2, foram utilizados nove novilhos castrados Nelore (PC de 350 ± 38,9 kg), alocados em três quadrados latinos 3 x 3 para avaliação do consumo e da digestibilidade das rações contendo 85,4% das seguintes silagens de capim-marandu: 1) controle; 2) controle com L. plantarum, Pediococcus acidilactici + enzimas fibrolíticas; e 3) tratamento 2 + L. buchneri. No experimento 1, as silagens apresentaram baixas recuperações de MS durante a fermentação (média de 86%) e os coeficientes de digestibilidade in vitro da matéria seca reduziram de 65,5% (momento da ensilagem) para 50,0% no 60º dia após o fechamento dos silos. No experimento 2, o valor médio de consumo das rações foi de 5,7 kg MS/dia (1,6% PC) e a digestibilidade de 51,6% e não diferiram entre as rações. As silagens apresentaram perdas acentuadas na fase fermentativa e o uso de aditivos não alterou essas perdas. A inoculação com bactérias não influenciou o consumo ou a digestibilidade das rações.

Avaliação da esporulação de Bionectria ochroleuca em diferentes meios de culturas

The biological control of the plants diseases, caused by fungi, is carried out using others organisms (predator, parasite or pathogen). Among the possible agents of biocontrol, a fungus has been highlighting as promising and it is known as Clonostachys rosea, asexual form of Bionectria ochroleuca. For that, it is necessary the in vitro production of spores of this fungus. In this study were tested several culture media to select those with better conidia production. The study was conducted at Plant Protection Division, in the Plant Production Department, FCA - UNESP, Botucatu campus, São Paulo state, Brazil. We used the isolated CCR64 (Empresa Brasileira de Pesquisa Agropecuária (EMBRAPA)-CNPMA). The means of crops were: BDA; Oats-Agar; Mazeina-Agar; Rice-Agar; V8-5%; V8-10%; V8-20%; TJ-5 %; TJ-10, TJ-20%. The sporulation of the fungus in different culture media was estimated at 8 days after of the incubation. The data were analyzed using method of comparing averages, using the Tukey test, at 5% probability, and the data processed, using (X + 1) 0.5 transformation. All culture media tested were able to produce conidia. It was found that the best culture media for production of conidia of Bionectria ochroleuca is the TJ-5%, followed by TJ-20%, with an sporulation average of 3,5 x 106 conidia / ml.

Caracterização de rizóbios (Bradyrhizobium japonicum) e produtividade da soja

Fez-se um estudo de campo sobre a competição e a dinâmica de ocupação de sítios de nodulação de estirpes de Bradyrhizobium japonicum naturalizadas ou inoculadas em sementes. O ensaio foi instalado em Latossolo Vermelho Escuro utilizando blocos ao acaso, com 8 repetições dos seguintes tratamentos: A) controle sem inoculante; B) controle sem inoculante, com adubação nitrogenada; C) inoculante com cerca de 107 rizóbios/g (8g/kg de semente); D) inoculação com cerca de 1010 rizóbios/g (8g/kg de semente). Os inoculantes foram preparados com as estirpes recomendadas na ocasião, SMS - 314 (= SEMIA 587) e SMS - 463 (= SEMIA 5019 = 29W). A identificação das estirpes formadoras dos nódulos foi realizada em amostras coletadas aos 10, 42 e 70 dias após a germinação. Realizou-se também a colheita dos grãos para avaliação da produção e de N-total. A tipificação sorológica foi feita com antissoro preparado a partir de antígenos constituídos pelas seguintes estirpes de Bradyrhizobium japonicum: SEMIA 587, SEMIA 5019 e SEMIA 5052 (= USDA 6), utilizando-se da técnica immunodot. A caracterização das estirpes dos nódulos revelou um pequeno aumento (6,2 a 8,7%), na ocorrência de nódulos formados pelas estirpes recomendadas, nas três épocas de amostragem. Houve expressiva participação da estirpe 5052 (= sorogrupo USDA 6) na formação dos nódulos. Verificou-se que as estirpes naturalizadas podem contribuir de forma diferente na formação dos nódulos durante o ciclo, dependendo da amostragem.

Inoculante enzimático-bacteriano, composição química e parâmetros fermentativos das silagens dos capins Tanzânia e Mombaça

Objetivou-se, com o presente trabalho, avaliar os efeitos de idades de colheita e do uso de inoculante enzimático-bacteriano sobre os parâmetros de fermentação, de composição química e digestibilidade in vitro da matéria seca (DIVMS) das silagens dos cultivares Tanzânia e Mombaça (Panicum maximum Jacq.). As forragens foram colhidas aos 45 e 60 dias após o corte de uniformização, submetidas a dois tratamentos (A - Ensilagem sem aditivo [Controle]; B - Ensilagem com adição de inoculante enzimático-bacteriano) e distribuídas em um delineamento inteiramente casualizado em esquema fatorial (dois capins x duas inoculações x duas idades de corte), com três repetições. O conteúdo de MS das silagens confeccionadas com as plantas colhidas aos 60 dias de rebrota foi superior àquele das silagens colhidas com 45 dias. As silagens confeccionadas com as plantas colhidas aos 45 dias de rebrota apresentaram os maiores teores de PB (11,9%). Não se observaram efeitos das silagens, dos tratamentos e das idades de corte sobre os teores de hemicelulose, celulose e DIVMS e valores de pH e N-NH3. As silagens do capim-tanzânia apresentaram os maiores teores de MS, FDN, FDA, ácido lático e ácido butírico, enquanto as de capim-mombaça, os de PB e de ácido acético. A adição de inoculante enzimático-bateriano promoveu silagens com menores teores de MS, PB e lignina que as não-tratadas. Os capins tanzânia e mombaça não apresentaram limitações ao processo de ensilagem. O inoculante enzimático-bacteriano não melhorou as características qualitativas, fermentativas e nutricionais das silagens avaliadas.

Valor nutritivo de silagens de milho (Zea mays L.) produzidas com inoculantes enzimo-bacterianos

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

Qualidade e valor nutritivo de silagens de capim-marandu (B. brizantha cv. Marandu) produzidas com aditivos ou forragem emurchecida

Avaliaram-se a qualidade e o valor nutritivo de silagens de capim-marandu produzidas com polpa cítrica (PC) peletizada, com aditivo enzimático-bacteriano (ABE) ou com forragem emuchercida (E): T1 - forragem sem tratamento (controle); T2 - 10% de polpa cítrica peletizada (PC); T3 - aditivo enzimático bacteriano (AEB - SIL-ALL-C4 da Alltech), à base de 5 g/L de água/t de forragem; T4 - forragem picada grosseiramente emurchecida por 4 horas ao sol. O capim foi colhido aos 60 dias de rebrota (24% MS). Para avaliar o consumo e a digestibilidade das silagens, foram utilizados 16 novilhos mestiços com 200 kg de PV, que receberam, além das silagens, 1,0 kg de concentrado/animal/dia. O AEB não afetou a composição da silagem, mas a PC e o E aumentaram o teor de MS de 24% para 31 e 48%, respectivamente, e reduziram o pH e os teores de N-NH3 das silagens, que foram, respectivamente, de 4,17 e 4,58 e 6,78 e 7,99% NT. A PC diminuiu os teores de FDN e FDA em 12 e 4 unidades percentuais. O consumo de MS da silagem produzida com capim emurchecido foi superior (111,8 g MS/PV0,75) ao das silagens controle ou com AEB, mas não diferiu do obtido para a silagem com PC, que também não diferiu das demais. Os tratamentos não afetaram a digestibilidade, cujas médias para MS, PB, CT, FDN, FDA e NDT foram 67,0; 65,4; 68,8; 63,0; 62,5; e 65,6%, respectivamente. A PC e o E reduziram a proteólise e estimularam o consumo. A PC, o E e o AEB não melhoraram o valor nutritivo da silagem de capim-marandu colhido com 24% MS.

Doses de inoculante e nitrogênio na semeadura da soja em área de primeiro cultivo

The inoculation of soybean crop with Bradyrhizobium bacteria is a widespread practice, due to excellent results achieved in productivity, however, some doubt still arise in relation the need of application of mineral nitrogen at sowing. In that mean, this work aimed to evaluate the response of the doses at inoculant and mineral nitrogen in the sowing of crop soybean in area of first cultivation. The experiments were carried in the experimental field of the University of the Estate of Mato Grosso, Campus of Alta Floresta - MT, Brazil, in the growing seasons of 2006/2007 and 2007/2008. The experimental design was randomized blocks, in a factorial escheme 2 x 4, with four replications. The factors consisted in the inoculation of seeds with Bradyrhizobium japonicum *(3 e 6 mL kg(-1) of seeds), and nitrogen fertilizer at sowing *(0, 10, 20 e 40 kg ha(-1)). The following variables were evaluated: plant height, insertion height of first pod, number of pod per plant, number of grain per pod, mass of 100 grain and grain productivity. In the two growing seasons there was no significant difference for doses of inoculants applied in first year of cultivation with soybean. To nitrogen application at sowing of soybean crop there was quadratic effect to plant height and of insertion height of first pod and growing linear to number of pod per plant in the second year of cultivation, however, without significant increase the productivity.