Isolamento e prospecção de bactérias endofíticas e epifíticas na cana-de-açúcar em áreas com e sem cupinicida

A exploração e o conhecimento dos mecanismos de interação bactéria-planta podem ser utilizados para a produção sustentável de diversas culturas, como a cana-de-açúcar. O objetivo deste trabalho foi isolar e prospectar bactérias associadas à cultura da cana-de-açúcar com capacidade de fixar nitrogênio e solubilizar fosfato inorgânico em áreas com e sem aplicação de cupinicida. Bactérias endofíticas, de folha e raiz, e do rizoplano foram isoladas de três variedades comerciais (RB 92579, RB 867515 e RB 863129) de cana-de-açúcar, cultivadas no Nordeste brasileiro, em áreas com e sem aplicação de cupinicida, aos quatro meses após o plantio. Foram obtidos 272 isolados, selecionados quanto à sua capacidade de solubilizar fosfato inorgânico e fixar nitrogênio. O uso do cupinicida não provocou alterações nas comunidades microbianas endofíticas de folha e raiz e epifíticas do rizoplano. As variedades estudadas apresentam uma comunidade bacteriana associada com potencial aplicação para a promoção de crescimento vegetal, pois possuem a capacidade de fixar N2 e solubilizar fosfato inorgânico.

Bactérias diazotróficas em solos sob seringueira

Diversos relatos evidenciam os benefícios de procariotos fixadores de nitrogênio atmosférico no crescimento e na nutrição de muitas espécies vegetais; entretanto, não há, até o momento, nenhum trabalho visando à prospecção desses microrganismos na rizosfera da seringueira (Hevea brasiliensis). Assim, os objetivos deste trabalho foram verificar a ocorrência de bactérias diazotróficas em solos sob plantio de seringueira, assim como em suas raízes, e isolar e caracterizar essas bactérias. Para essa finalidade, coletaram-se amostras de solo e de raízes finas de seringueiras cultivadas no Campus Experimental da Universidade Federal de Lavras (Lavras, MG) para inoculação em meios de cultura semissólidos sem N na forma combinada, de modo a favorecer o crescimento de algumas espécies de bactérias diazotróficas. Foram obtidos 19 isolados nas amostras de solo, e não houve crescimento de bactérias fixadoras de nitrogênio nas culturas com amostras de raízes. A caracterização celular e das colônias desses isolados indicou que 17 deles produzem grande quantidade de exopolissacarídeo elástico, algumas vezes cartilaginoso. Eles são todos Gram-negativos, com formato celular de bastonete, imóveis e com dois glóbulos de poli-β-hidroxibutirato (PBH), um em cada extremidade do bastonete. O sequenciamento do 16S rDNA e sua análise filogenética confirmaram que isolados representativos desse grupo pertencem ao gênero Beijerinckia (B. indica e B. derxii) e que os outros dois isolados Gram-positivos pertencem ao gênero Bacillus. A presença da nitrogenase - a enzima responsável pela fixação biológica do nitrogênio atmosférico (FBN) - foi confirmada por meio da técnica de redução do acetileno. Conclui-se que, no solo sob plantio de seringueira, houve predominância de diazotróficas de vida livre pertencentes ao gênero Beijerinckia (B. indica e B. derxii), não havendo indícios de bactérias endofiticas ou rizosféricas.

Desenvolvimento Inicial de Duas Variedades de Cana-de-açúcar Inoculadas com Bactérias Diazotróficas

RESUMO A cana-de-açúcar é uma cultura de grande destaque na economia, em razão da produção de açúcar, etanol e energia. Tecnologias que possam contribuir para o aumento da produtividade e qualidade da cultura com mínimos danos ao meio ambiente são necessárias. Objetivou-se avaliar a produção de ácido indol acético de cinco estirpes de bactérias diazotróficas e o efeito da inoculação delas na brotação de duas variedades de cana-de-açúcar, RB867515 e IACSP95-5000. A produção de auxina foi determinada pelo teste colorimétrico, usando o reagente de Salkowski. Para avaliar a germinação, foi conduzido um experimento em casa de vegetação, utilizando-se delineamento experimental em blocos ao acaso com quatro repetições e sete tratamentos: controle não inoculado; inoculação mista com as cinco estirpes e inoculação individual com Gluconacetobacter diazotrophicus (Gd) estirpe BR11281T(PAL-5T), Herbaspirillum seropedicae (Hs - BR11335 = HRC54), Herbaspirillum rubrisubalbicans (Hr - BR11504 = HCC103), Burkholderia tropica (Bt - BR11366T = PPe 8 T) e Azospirillum amazonense (Aa - BR11145 = CBAMc). As bactérias mais eficientes na produção de auxina foram Hs e Hr, declinando 48 h após o crescimento. Hr, Aa e Bt aumentaram o índice de velocidade de germinação e o número de brotações nas duas variedades. Na var. RB867515, a velocidade de germinação ainda foi positivamente influenciada pela inoculação mista, sendo o mesmo observado pela inoculação de Gd na var. IACSP95-5000.

Ocorrência de bactérias diazotróficas e fungos micorrízicos arbusculares na cultura da mandioca

Este trabalho teve como objetivo avaliar a ocorrência, isolar e identificar fungos micorrízicos arbusculares associados à cultura da mandioca (Manihot esculenta). Amostras de solo rizosférico e de várias partes da planta (raízes, tubérculos, manivas e folhas) de locais nos Estados do Rio de Janeiro, São Paulo e Paraná, foram inoculadas nos meios LGI-P, NFb-malato e NFb-GOC, avaliando-se o número mais provável de células e a atividade de redução de acetileno. Bactérias diazotróficas foram isoladas de todas as partes da planta, com exceção das folhas, sendo identificadas como Klebsiella sp., Azospirillum lipoferum e uma bactéria denominada "E", provavelmente pertencente ao gênero Burkholderia. A Bactéria E acumulou de 7,63 mg a 14,84 mg de N/g de C em meio semi-sólido, isento de N, e conseguiu manter a capacidade de fixação biológica de N, mesmo após uma dezena de repicagens consecutivas. A colonização micorrízica variou de 31% a 69%, e a densidade de esporos de 10 a 384 esporos/100 mL de solo, predominando as espécies Entrophospora colombiana e Acaulospora scrobiculata no Rio de Janeiro, A. scrobiculata e Scutellospora heterogama no Paraná e em Piracicaba (São Paulo) e A. appendicula e S. pellucida em Campinas (São Paulo).

Ocorrência de bactérias diazotróficas em diferentes genótipos de cana-de-açúcar

O objetivo deste trabalho foi avaliar a localização e o número de bactérias endofíticas em quatro genótipos de cana-de-açúcar e investigar sobre a possível existência de correlação com os resultados apresentados em trabalhos de quantificação da fixação biológica de nitrogênio (FBN). Fez-se um levantamento das bactérias diazotróficas presentes, e quantificou-se a população de Herbaspirillum spp. e Acetobacter diazotrophicus, em genótipos de cana-de-açúcar contrastantes quanto à capacidade de obter N da FBN. De acordo com o levantamento realizado neste trabalho, as bactérias estudadas (Azospirillum lipoferum, A. brasilense, A. amazonense, Herbaspirillum spp. e Acetobacter diazotrophicus) estavam presentes nos quatro genótipos avaliados e em todas as partes da planta, exceto A. amazonense, que não foi isolado de amostras de folhas. A quantificação das bactérias Herbaspirillum spp. e A. diazotrophicus mostrou não haver diferenças significativas entre os genótipos, e que, geralmente, elas estão presentes em maior número nas raízes. Enquanto Herbaspirillum spp. mantém-se mais estável ao longo do ciclo da cultura, a população de A. diazotrophicus decresce com a aproximação do final do ciclo comercial. Pode-se sugerir que as diferenças entre as taxas de FBN encontradas nos diversos genótipos não é causada por diferenças na presença ou no número das bactérias aqui estudadas.

Controle da fusariose em plantas de pimenta-do-reino com bactérias endofíticas: sobrevivência e respostas morfofisiológicas

Oito bactérias endofíticas de plântulas de pimenta-do-reino foram testadas em casa de vegetação, objetivando controlar Fusarium solani f. sp. piperis e avaliar respostas morfofisiológicas das plantas tratadas com os agentes de controle. Plantas com quatro meses de idade tiveram o sistema radicular tratado com as suspensões bacterianas (10(9) ufc mL-1) por 10 minutos, e foram plantadas em vasos com solo natural infestado artificialmente com o patógeno (0,25%). O delineamento experimental foi inteiramente casualizado, com três repetições para avaliar o comportamento fotossintético, a produção e a alocação de biomassa, e cinco repetições para avaliar a mortalidade das plantas. As avaliações foram feitas 120 dias após a instalação do ensaio. O isolado B0 (Methylobacterium radiotolerans) controlou F. solani f. sp. piperis, provocando redução significativa do número de plantas mortas. Na ausência do patógeno, M. radiotolerans funcionou ainda como promotor de crescimento. Os demais isolados testados não apresentaram efeito na diminuição da mortalidade das plantas. A aplicação das bactérias endofíticas não afetou a taxa fotossintética instantânea das plantas, à exceção de B6, que teve efeito negativo. As plantas tratadas com M. radiotolerans priorizaram a alocação de carbono para a parte aérea.

Bactérias diazotróficas em mudas de bananeira

Este trabalho objetivou selecionar bactérias diazotróficas isoladas de bananeira (Musa spp.) e avaliar sua influência no crescimento de mudas micropropagadas. Bactérias do tipo Herbaspirillum e relacionadas a Burkholderia cepacia foram inoculadas em plântulas de banana cv. Prata Anã e cv. Caipira. As bananeiras cv. Prata Anã, cultivadas in vitro com substrato pobre em N, apresentaram maior crescimento na presença de bactérias do tipo Herbaspirillum, ao passo que as bananeiras cv. Caipira cresceram melhor com o inóculo contendo bactérias do gênero Burkholderia. Em casa de vegetação, as bananeiras cv. Caipira crescidas em sacolas de plástico contendo areia e vermiculita (1:2), suplementada com a solução de Hoagland contendo 5 mg L-1 de N, apresentaram maior crescimento quando da inoculação simultânea dos dois gêneros de bactérias, em comparação à inoculação individual. A inoculação simultânea proporcionou um crescimento nas bananeiras equivalente ao observado nas plantas-controles adubadas com 50 mg L-1 de N no substrato, porém o teor e o acúmulo de N na parte aérea das bananeiras foram menores. A contribuição de bactérias diazotróficas no crescimento de bananeiras é demonstrada pela primeira vez.

Bactérias diazotróficas associadas a coqueiros na região de baixada litorânea em Sergipe

Objetivou-se neste trabalho, isolar, identificar e quantificar bactérias diazotróficas existentes nas raízes e folhas de coqueiro (híbrido PB121) cultivados na baixada litorânea de Sergipe. As populações de bactérias diazotróficas nesses órgãos foram quantificadas pela técnica do número mais provável (NMP) em meios semi-sólidos JNFb e NFb, e identificadas por meio de avaliações microscópicas, culturais e de testes bioquímicos dos sistemas API 20 - E e API 20 - NE. O conteúdo de N em meios semi-sólidos NFb e JNFb foi determinado colorimetricamente, após oito dias de incubação das bactérias, a 32ºC, para estimar a capacidade de fixação biológica dos isolados. Enterobactérias pertencentes ao gênero Enterobacter e bactérias com características semelhantes às do gênero Pseudomonas (pseudomonadas) foram predominantes entre os isolados obtidos. As enterobactérias e pseudomonadas isoladas de folhas foram predominantemente endofíticas. Quanto às diazotróficas isoladas de raízes, observou-se predominância de enterobactérias na sua superfície, ao passo que as pseudomonadas ocorreram em proporções semelhantes na superfície e no interior desse órgão. Após oito dias de incubação, os conteúdos de N nos meios com inoculação das bactérias pseudomonadas foram maiores do que nos meios com inoculação das enterobactérias.

Efeito fungistático de Bacillus thuringiensis e de outras bactérias sobre alguns fungos fitopatogênicos

Quatro isolados bacterianos da rizosfera de Drosera villosa var. villosa (B1, B2, B3, B4) e dois isolados de Bacillus thuringiensis (B5 e B6), sendo B6 produtor da toxina bioinseticida Cry1Ab, foram avaliados quanto à capacidade de inibir os fungos fitopatogênicos Fusarium solani f. sp. phaseoli, Fusarium solani f. sp. glycines, Fusarium oxysporum e Colletotrichum sp. A cepa mais efetiva foi B1 que inibiu o crescimento dos quatro fungos até o 26º dia. B. thuringiensis inibiu o crescimento de três destes, o que indica que possui atividade antifúngica e abre um novo campo de estudo para a utilização do B. thuringiensis.

Identificação e controle com antibióticos de bactérias endofíticas contaminantes em explantes de batata micropropagados

Este trabalho teve por objetivos isolar, caracterizar e identificar bactérias endofíticas contaminantes encontradas em tecidos de batata durante a micropropagação e selecionar antibióticos para o controle in vitro desses microrganismos por meio da determinação da concentração bactericida mínima inibitória. Brotações de batata apresentando contaminação bacteriana durante a etapa de multiplicação in vitro, foram superficialmente esterilizadas e os internódios transferidos para placas de Petri com ágar nutriente, onde permaneceram incubadas a 28°C por até cinco dias. Após purificação, as bactérias foram caracterizadas e identificadas por testes taxonômicos. Um total de oito estirpes bacterianas foram isoladas e identificadas como pertencentes às famílias Acetobacteriaceae (1) e Enterobacteriaceae (2) e aos gêneros Corynebacterium (3), Pseudomonas (1) e Xanthomonas (1). Os melhores resultados para a inibição do crescimento bacteriano foram obtidos com os antibióticos ampicilina, cloranfenicol, estreptomicina e tetraciclina em concentrações que variaram de 32 a 256 mg L-1.

Resposta de plantas micropropagadas de abacaxizeiro à inoculação de bactérias diazotróficas em casa de vegetação

O objetivo deste trabalho foi selecionar e avaliar bactérias diazotróficas isoladas de abacaxizeiro (Ananas comosus (L.) Merril) no desenvolvimento de cultivares micropropagadas da mesma espécie em casa de vegetação. Plantas da cultivar Perolera foram submetidas à inoculação com Asaia bogorensis (AB219) e cultivadas em tubetes, durante 145 dias, com as misturas: casca de arroz carbonizada, folha de carnaubeira triturada e vermicomposto; casca de arroz carbonizada, pó da casca do coco maduro e vermicomposto; casca de arroz carbonizada, vermiculita e vermicomposto. Plantas da cultivar Primavera receberam inóculos com o AB219 e bactérias relacionadas a Burkholderia cepacia (AB202 e AB213), enquanto plantas das cultivares Pérola e Smooth Cayenne receberam AB219 e AB213, sendo cultivadas, por 140 dias, em tubetes com a mistura de vermicomposto e vermiculita. A colonização dos abacaxizeiros pelas bactérias diazotróficas foi confirmada. As plantas da cultivar Perolera cresceram melhor em casca de arroz carbonizada, vermiculita e vermicomposto e responderam positivamente ao AB219. Já as plantas da cultivar Primavera não apresentaram resposta significativa à inoculação com AB219, AB202 e AB213. Houve incremento de 23,1% a 38,5% na matéria seca de raízes das plantas da cultivar Pérola na presença de AB213 e AB219, respectivamente. A presença de AB213 incrementou em 15,2% a matéria seca da parte aérea das plantas da cultivar Smooth Cayenne. Os resultados revelam a eficiência de bactérias diazotróficas na promoção do crescimento de abacaxizeiros.

Diversidade de bactérias que nodulam siratro em três sistemas de uso da terra da Amazônia Ocidental

O objetivo deste trabalho foi verificar o efeito de três sistemas de uso da terra da Amazônia Ocidental sobre a diversidade fenotípica de bactérias que nodulam siratro. Os sistemas estudados foram cultivo de mandioca, cultivo de pupunheira e floresta de terra firme. As densidades de bactérias foram avaliadas pela técnica do número mais provável, pela inoculação de suspensões de solo diluídas em siratro (Macroptilium atropurpureum), e foram semelhantes nas áreas estudadas. Foram caracterizados 257 isolados, provenientes dos nódulos de siratro, os quais formaram 63 grupos culturais a 80% de similaridade. Poucos isolados foram obtidos a partir de solo sob floresta, enquanto um maior número de isolados foi obtido nas áreas cultivadas. A diversidade pelo índice de Shannon e a riqueza foram maiores na área com mandioca e menores na floresta. Porém, a riqueza foi similar nos três sistemas quando determinada pela análise de rarefação. Houve diferença na proporção de tipos de culturais, a qual pôde ser explicada pela diferença na utilização da terra. Houve influência dos sistemas de uso da terra sobre a diversidade de bactérias que nodulam leguminosas.

Aeração e adição de sais na produção de ácido indol acético por bactérias diazotróficas

Foi analisada a produção de compostos indólicos por Azospirillum brasilense Cd, A. lipoferum Br 17, Herbaspirillum seropedicae Z 67, H. rubrisubalbicans M4 e a estirpe 34 isolada de arroz, que não se enquadra em nenhuma das espécies de Herbaspirillum já descritas, em relação a diferentes condições de aeração e concentrações de sais. A maior aeração do meio propiciou aumento na produção de compostos indólicos pelas bactérias testadas. Foi verificado aumento desses compostos, em culturas estáticas, em meio sem nitrogênio no caso de Azospirillum, e na presença de N para as estirpes de Herbaspirillum. O aumento da concentração de sais no meio de cultivo inibiu a produção de compostos indólicos, embora tenha sido observado um pequeno aumento quando a concentração de CaCl2 foi de 1 g L-1. O efeito mais deletério da salinidade foi observado com a presença de NaHCO3, seguido de NaCl e Na2SO4. Azospirillum produziu mais compostos indólicos em meio semi-sólido e Herbaspirillum em meio líquido, mas em menor nível.

Relação entre distribuição de nitrogênio e colonização por bactérias diazotróficas em cana-de-açúcar

O objetivo deste trabalho foi avaliar a relação entre a distribuição de nitrogênio na planta e a colonização por Gluconacetobacter diazotrophicus e Herbaspirillum spp. Foi implantado um experimento em parcelas subdivididas, tendo como tratamentos quatro genótipos: SP70-1143, SP79-2312 (híbridos), Krakatau (Saccharum spontaneum L.) e Chunnee (Saccharum barberi Jesw.); e quatro épocas de coleta: 90, 180, 360 e 540 dias após o plantio, com quatro repetições. Os parâmetros estudados foram: porcentual de nitrogênio, nitrato, N amino livre e o número mais provável de população das bactérias Gluconacetobacter diazotrophicus e Herbaspirillum spp. Os valores mais elevados de nitrogênio foram observados aos 90 dias após o plantio, nas folhas e colmo apical; as maiores concentrações N amino ocorreram nas raízes, colmo basal e folhas da variedade SP79-2312 e no colmo apical do genótipo Chunnee. O maior acúmulo de nitrato foi observado nos colmos basais e intermediários, sobretudo na variedade SP79-2312. O N protéico mostrou ser o maior componente do nitrogênio porcentual, com a mesma tendência nas diferentes partes da planta. O maior valor na população de G. diazotrophicus ocorreu nas raízes de SP70-1143, SP79-2312 e Krakatau, e nos quatro genótipos de Herbaspirillum spp.

Solubilização de fosfatos em meios sólido e líquido por bactérias e fungos do solo

O objetivo deste trabalho foi avaliar a capacidade e a eficiência de solubilização de CaHPO4, AlPO4 e apatita de Araxá em meio sólido, e de AlPO4 e apatita de Araxá em meio líquido, por fungos (Aspergillus) e bactérias (Enterobacteriaceae) do solo. Em meio sólido, todos solubilizaram CaHPO4, nenhum solubilizou apatita de Araxá e apenas o isolado de fungo FSF 7 solubilizou AlPO4. Em meio líquido, todos solubilizaram AlPO4 e apatita de Araxá. A seleção de solubilizadores deve ser feita com a quantificação do potencial de solubilização em meio líquido.