Caracterização de rizóbios indicados para produção de inoculantes por meio de sequenciamento parcial do 16S rRNA

O objetivo deste trabalho foi confrontar as sequências parciais do gene 16S rRNA de estirpes padrão de rizóbios com as de estirpes recomendadas para a produção de inoculantes no Brasil, com vistas à verificação da confiabilidade do sequenciamento parcial desse gene para a identificação rápida de estirpes. Foram realizados sequenciamentos através de reação em cadeia da polimerase (PCR) com iniciadores relativos à região codificadora do gene 16S rRNA entre as bactérias estudadas. Os resultados foram analisados pela consulta de similaridade de nucleotídeos aos do "Basic Local Alignment Search Tool" (Blastn) e por meio da interpretação de árvores filogenéticas geradas usando ferramentas de bioinformática. A classificação taxonômica das estirpes Semia recomendadas para inoculação de leguminosas com base em propriedades morfológicas e especificidade hospedeira não foi confirmada em todas as estirpes. A maioria das estirpes estudadas, consultadas no Blastn, é consistente com a classificação proposta pela construção de árvores filogenéticas das sequências destas estirpes, com base na similaridade pelo sequenciamento parcial do gene considerado.

Fixação biológica de nitrogênio em cultivares de feijão-caupi recomendadas para o Estado de Roraima

O objetivo deste trabalho foi avaliar a fixação biológica de nitrogênio (FBN) em cinco cultivares de feijão-caupi: BR 17 Gurguéia, BRS Guariba, BRS Mazagão, UFRR Grão Verde e Pretinho Precoce 1. Em 2007, foram conduzidos um experimento em casa de vegetação e outro em campo, em esquema fatorial com cinco cultivares de feijão-caupi e quatro fontes de nitrogênio: adubação com ureia (50 kg ha-1 de N), inoculação com a estirpe de Bradyrhizobium BR 3262 ou BR 3267 e um controle absoluto. Aos 35 dias após a emergência das plantas, foram avaliados número e massa de nódulos secos, massa de matéria seca e N total da parte aérea, eficiência nodular em casa de vegetação e rendimento de grãos na colheita em campo. Em casa de vegetação, foi observada alta nodulação e eficiência nodular para ambas as estirpes em todas as cultivares. Em campo, a nodulação e o N total foram menores para todas as cultivares, comparativamente à casa de vegetação, o que indica interferência de fatores edafoclimáticos na FBN. Ocorreu aumento no rendimento de grãos em todas as cultivares em decorrência da inoculação, especialmente com a estirpe BR 3262.

Eficiência agronômica de estirpes de rizóbio em feijão-caupi cultivado na região da Pré-Amazônia Maranhense

O objetivo deste trabalho foi avaliar a eficiência agronômica de estirpes de rizóbio para inoculação emcampo,dacultivarBRS Guaribadefeijão-caupi.Os experimentosforamrealizadosemduasáreasemSanta Luzia do Paruá, MA, na região de Pré-Amazônia, em 2009. Foram testadas as estirpes de Bradyrhizobium BR 3299, BR 3262, e INPA 03-11B, um controle absoluto e um tratamento nitrogenado (80 kg ha-1 de N). As avaliações foram realizadas aos 30 e 50 dias após a emergência (DAE) das plantas. Aos 65 DAE, foi avaliada a produtividade de grãos. Foram avaliados número e massa de matéria seca de nódulos, massa de matéria seca da parte aérea, eficiência relativa e acúmulo de N na parte aérea. As estirpes proporcionaram maior número e massa de matéria seca de nódulos, bem como maior produtividade em comparação ao controle absoluto, sem inoculação e sem ureia, nas duas áreas. Para massa de matéria seca da parte aérea, eficiência relativa e acúmulo de N na parte aérea, a estirpe BR 3299 diferiu significativamente do controle absoluto, aos 30 DAE, em uma das propriedades. O feijão-caupi responde positivamente à inoculação com as estirpes, especialmentea BR 3299.

Promoção do crescimento vegetal e diversidade genética de bactérias isoladas de nódulos de feijão-caupi

O objetivo deste trabalho foi avaliar o potencial de promoção do crescimento vegetal e a diversidade genética de bactérias isoladas de nódulos de feijão-caupi cultivado em solos do Cerrado piauiense. Avaliaram-se 26 estirpes quanto à capacidade de fixar nitrogênio em vida livre, solubilizar fosfatos inorgânicos, produzir ácido-3-indolacético (AIA) na ausência e na presença do aminoácido triptofano (100 mg L-1), produzir nódulos e promover o crescimento de feijão-caupi em vasos Leonard. Nenhuma estirpe fixou nitrogênio em vida livre, e 69% foram capazes de solubilizar fosfato de cálcio in vitro. Na presença de triptofano, todas as estirpes foram capazes de sintetizar o AIA em meio 79, e 80% sintetizaram o AIA em meio DYGS. Apenas quatro estirpes nodularam o feijão-caupi. O sequenciamento do gene 16S rRNA identificou as estirpes nodulíferas como pertencentes aos gêneros Bradyrhizobium, Rhizobium, Bacillus e Paenibacillus. Entre as estirpes não nodulíferas promotoras do crescimento do feijão-caupi, estão os gêneros Bacillus e Paenibacillus.

Diversity and nitrogen fixation efficiency of rhizobia isolated from nodules of Centrolobium paraense

The objective of this work was to isolate and characterize rhizobia from nodules of Centrolobium paraense and to evaluate their symbiotic efficiency. Soil samples collected from four sites of the Roraima Cerrado, Brazil, were used to cultivate C. paraense in order to obtain nodules. Isolates (178) were obtained from 334 nodules after cultivation on medium 79. Twenty-five isolates belonging to six morphological groups were authenticated using Vigna unguiculata and they were characterized by 16S rRNA. Isolates identified as Bradyrhizobium were further characterized using rpoB gene sequencing. A greenhouse experiment was carried out with C. paraense to test the 18 authenticated isolates. Approximately 90% of the isolates grew slowly in medium 79. The 16S rRNA analysis showed that 14 authenticated isolates belong to the genus Bradyrhizobium, and rpoB indicated they constitute different groups compared to previously described species. Only four of the 11 fast-growing isolates nodulated V. unguiculata, two of which belong to Rhizobium, and two to Pleomorphomonas, which was not previously reported as a nodulating genus. The Bradyrhizobium isolates ERR 326, ERR 399, and ERR 435 had the highest symbiotic efficiency on C. paraense and showed a contribution similar to the nitrogen treatment. Centrolobium paraense is able to nodulate with different rhizobium species, some of which have not yet been described.

Field performance of new cowpea cultivars inoculated with efficient nitrogen-fixing rhizobial strains in the Brazilian Semiarid

The objective of this work was to evaluate the contribution of efficient nitrogen-fixing rhizobial strains to grain yield of new cowpea cultivars, indicated for cultivation in the Brazilian Semiarid region, in the sub-medium of the São Francisco River Valley. Two experiments were set up at the irrigated perimeters of Mandacaru (Juazeiro, state of Bahia) and Bebedouro (Petrolina, state of Pernambuco). The treatments consisted of single inoculation of five rhizobial strains - BR 3267, BR 3262, INPA 03-11B, UFLA 03-84 (Bradyrhizobiumsp.), and BR 3299T(Microvirga vignae) -, besides a treatment with nitrogen and a control without inoculation or N application. The following cowpea cultivars were evaluated: BRS Pujante, BRS Tapaihum, BRS Carijó, and BRS Acauã. A randomized complete block design, with four replicates, was used. Inoculated plants showed similar grain yield to the one observed with plants fertilized with 80 kg ha-1 N. The cultivars BRS Tapaihum and BRS Pujante stood out in grain yield and protein contents when inoculated, showing their potential for cultivation in the sub-medium of the São Francisco River Valley.

Fontes de nitrogênio e caule decomposto de Mauritia flexuosa na nodulação e crescimento de Enterolobium contortsiliquum

Avaliaram-se fontes de nitrogênio (N) e proporções de caule decomposto de buritizeiro (Mauritia flexuosa L.f.) na nodulação, crescimento e nos índices biométricos das mudas de tamboril [Enterolobium contortsiliquum (Vell.) Morong] na região sudoeste do Piauí. O delineamento experimental foi inteiramente casualizado em esquema fatorial 3x5, com cinco repetições. Foram testadas três fontes de N (N-mineral, N do substrato e inoculação com a estirpe Bradyrhizobium elkanii BR 4406) e cinco proporções de caule decomposto de buritizeiro:solo (v/v, %): 0: 100; 10: 90; 20: 80; 40: 60; 80: 20. A emergência das plântulas foi avaliada diariamente até o décimo terceiro dia após a semeadura. Aos 80 dias, as mudas foram coletadas para as determinações da nodulação, do crescimento e dos índices biométricos. As mudas que foram cultivadas com os substratos contendo caule decomposto de buritizeiro apresentaram maior crescimento e nodulação, em relação às que foram cultivadas no substrato 0: 100 (caule decomposto de buritizeiro: solo). A obtenção de máximo Índice de Qualidade de Dickson foi com 48: 52 (caule decomposto de buritizeiro: solo), sendo, portanto, esta a proporção recomendada para a produção de mudas. Com relação às fontes de nitrogênio, a estirpe BR 4406 não foi eficiente em promover ganhos no teor de nitrogênio e matéria seca da parte aérea, em relação ao tratamento com N-mineral. As populações nativas de bactérias diazotróficas presentes no substrato que não recebeu N-mineral e nem inoculação foram capazes de nodular eficientemente o tamboril, uma vez que promoveram acréscimos no teor de nitrogênio e matéria seca da parte aérea equivalentes ao tratamento adubado com N-mineral.

Micorrização e épocas de dessecação de Brachiaria brizantha no desenvolvimento da soja

Por meio deste trabalho objetivou-se avaliar diferentes intervalos entre a dessecação química ou roçada de Brachiaria brizantha, inoculada ou não com fungos micorrízicos arbusculares, e a semeadura da soja. B. brizantha foi semeada em vasos na presença ou ausência de inóculo misto dos fungos Glomus etunicatum, Glomus fasciculatum e Scutellospora heterogama. A gramínea foi semeada escalonadamente, de forma que apresentasse o mesmo estádio de desenvolvimento por ocasião da dessecação química ou roçada, aos 7, 14, 21 ou 28 dias antes da semeadura (DAS) da soja. A soja, semeada em única época, foi inoculada com estirpes de Bradyrhizobium (SEMIA 5019, SEMIA 5079, SEMIA 5080 e SEMIA 587). A avaliação da soja foi feita no estádio de pleno florescimento. Não se observou efeito do herbicida sobre a soja quando a dessecação foi realizada aos 14, 21 ou 28 DAS; entretanto, em todas as épocas, a cultura desenvolveu-se melhor quando B. brizantha foi inoculada com os fungos micorrízicos. A dessecação, realizada aos 7 DAS, proporcionou maiores área foliar e número de trifólios e de nódulos, assim como de biomassa seca de folhas da soja, em relação ao tratamento roçado. Todavia, nessa época, verificou-se decréscimo na colonização micorrízica e no volume das raízes da soja.

Diversity of 16S rRNA genes from bacteria of sugarcane rhizosphere soil

Sugarcane is an important agricultural product of Brazil, with a total production of more than 500 million tons. Knowledge of the bacterial community associated with agricultural crops and the soil status is a decisive step towards understanding how microorganisms influence crop productivity. However, most studies aim to isolate endophytic or rhizosphere bacteria associated with the plant by culture-dependent approaches. Culture-independent approaches allow a more comprehensive view of entire bacterial communities in the environment. In the present study, we have used this approach to assess the bacterial community in the rhizosphere soil of sugarcane at different times and under different nitrogen fertilization conditions. At the high taxonomic level, few differences between samples were observed, with the phylum Proteobacteria (29.6%) predominating, followed by Acidobacteria (23.4%), Bacteroidetes (12.1%), Firmicutes (10.2%), and Actinobacteria (5.6%). The exception was the Verrucomicrobia phylum whose prevalence in N-fertilized soils was approximately 0.7% and increased to 5.2% in the non-fertilized soil, suggesting that this group may be an indicator of nitrogen availability in soils. However, at low taxonomic levels a higher diversity was found associated with plants receiving nitrogen fertilizer. Bacillus was the most predominant genus, accounting for 19.7% of all genera observed. Classically reported nitrogen-fixing and/or plant growth-promoting bacterial genera, such as Azospirillum, Rhizobium, Mesorhizobium, Bradyrhizobium, and Burkholderia were also found although at a lower prevalence.

Association of MICA gene polymorphisms with liver fibrosis in schistosomiasis patients in the Dongting Lake region

Major histocompatibility complex class I chain-related A (MICA) is a highly polymorphic gene located within the MHC class I region of the human genome. Expressed as a cell surface glycoprotein, MICA modulates immune surveillance by binding to its cognate receptor on natural killer cells, NKG2D, and its genetic polymorphisms have been recently associated with susceptibility to some infectious diseases. We determined whether MICA polymorphisms were associated with the high rate of Schistosoma parasitic worm infection or severity of disease outcome in the Dongting Lake region of Hunan Province, China. Polymerase chain reaction-sequence specific priming (PCR-SSP) and sequencing-based typing (SBT) were applied for high-resolution allele typing of schistosomiasis cases (N = 103, age range = 36.2-80.5 years, 64 males and 39 females) and healthy controls (N = 141, age range = 28.6-73.3 years, 73 males and 68 females). Fourteen MICA alleles and five short-tandem repeat (STR) alleles were identified among the two populations. Three (MICA*012:01/02, MICA*017 and MICA*027) showed a higher frequency in healthy controls than in schistosomiasis patients, but the difference was not significantly correlated with susceptibility to S. japonicum infection (Pc > 0.05). In contrast, higher MICA*A5 allele frequency was significantly correlated with advanced liver fibrosis (Pc < 0.05). Furthermore, the distribution profile of MICA alleles in this Hunan Han population was significantly different from those published for Korean, Thai, American-Caucasian, and Afro-American populations (P < 0.01), but similar to other Han populations within China (P > 0.05). This study provides the initial evidence that MICA genetic polymorphisms may underlie the severity of liver fibrosis occurring in schistosomiasis patients from the Dongting Lake region.