Proteomic analysis of Rhizobium freirei PRF 81 responses to low pH.

Rhizobium freirei PRF 81 is employed in common bean commercial inoculants in Brazil, due to its outstanding efficiency in fixing nitrogen, competitiveness and tolerance to abiotic stresses. Among the environmental conditions faced by rhizobia in soils, acidity is perhaps the encountered most, especially in Brazil. So, we used proteomics based approaches to study the responses of PRF 81 to a low pH condition. R. freirei PRF 81 was grown in TY medium until exponential phase in two treatments: pH 6,8 and pH 4,8. Whole-cell proteins were extracted and separated by two-dimensional gel electrophoresis, using IPG-strips with pH range 4-7 and 12% polyacrilamide gels. The experiment was performed in triplicate. Protein spots were detected in the high-resolution digitized gel images and analyzed by Image Master 2D Platinum v 5.0 software. Relative volumes (%vol) of compared between the two conditions tested and were statistically evaluated (p ≤ 0.05). Even knowing that R. freirei PRF 81 can still grow in more acid conditions, pH 4.8 was chosen because didn´t affect significantly the bacterial growth kinetics, a factor that could compromise the analysis. Using a narrow pH range, the gel profiles displayed a better resolution and reprodutibility than using broader pH range. Spots were mostly concentrated between pH 5-7 and molecular masses between 17-95 kDa. From the six hundred well-defined spots analyzed, one hundred and sixty-three spots presented a significant change in % vol, indicating that the pH led to expressive changes in the proteome of R. freirei PRF 81. Of these, sixty-one were up-regulated and one hundred two was downregulated in pH 4.8 condition. Also, fourteen spots were only identified in the acid condition, while seven spots was exclusively detected in pH 6.8. Ninety-five differentially expressed spots and two exclusively detected in pH 4,8 were selected for Maldi-Tof identification. Together with the genome sequencing and the proteome analysis of heat stress, we will search for molecular determinants of PRF 81 related to capacity to adapt to stressful tropical conditions.

Variabilidade de nodulação em genótipos de feijoeiro comum do banco germoplasma da Embrapa Arroz e Feijão.

O objetivo deste trabalho foi avaliar a diversidade genotípica da capacidade de nodulação em materiais presentes em duas coleções nucleares do banco de germoplasma da Embrapa Arroz e Feijão.

Cultivares de cana-de-açúcar inoculada com bactérias diazotróficas em condições irrigadas no semiárido brasileiro.

A cultura da cana-de-açúcar constitui-se numa importante fonte bioenergética e a redução de custos em seu sistema produtivo torna-se cada vez mais relevante. A contribuição de bactérias diazotróficas, capazes de se associarem à planta e fornecerem nitrogênio pelo processo de fixação biológica é vantajoso, pois permite reduzir ou até mesmo suprimir o uso de fertilizantes nitrogenados. Assim, e ste trabalho objetivou avaliar as características de desenvolvimento de cultivares de cana-de-açucar inoculadas com bactérias fixadoras de nitrogênio, em condição irrigada no semiárido brasileiro. O estudo foi desenvolvido na Usina Agrovale S.A., Juazeiro-BA, em delineamento de blocos casualizados, sendo os tratamentos representados por seis cultivares de cana-de-açúcar: RB 012018; RB 012046; RB 72454; RB 867515; RB 92579 e RB 961003, cultivadas com e sem inoculação e dois tratamentos adicionais (RB867515 e RB 72454) adubados com 120 kg de N ha-1. As avaliações biométricas consistiram na contagem de perfilhos aos 30, 60 e 90 dias após o plantio em cana planta e 30, 60 e 90 dias após a colheita em cana soca de primeira folha. Avaliaram-se, ainda, a altura, o diâmetro do colmo e o número de colmos das plantas em cada período. Os resultados permitiram concluir que a inoculação com bactérias diazotróficas em cana planta é eficiente e promove aumento no número de perfilhos. A resposta das cultivares de cana-de-açúcar à inoculação com bactérias diazotróficas nos parâmetros número de colmos, diâmetro de colmos e altura das plantas depende da cultivar.

Avaliação da fixação biológica de nitrogênio e da colonização micorrízica em dez genótipos de feijão-de-corda em solo de tabuleiros costeiros.

1998

Seleção de rizóbios nativos de tabuleiros costeiros de Sergipe com alta capacidade de fixação biológica do nitrogênio quando associados a guandu (Cajanus cajan).

1999

Fixação biológica do nitrogênio e crescimento de plantas de leucena (Leucaena leucocephala (Lam.) de wit.) sob salinidade

This study aimed to evaluate the effects of salinity in the growth and nitrogen fixation in leucaena. Plants were cultivated in Leonard pots containing clean and sterilized sand. The treatments were distributed in a completely randomized design, in a 3x3 factorial, with five replicates. The first factor corresponded to no inoculation and inoculation with Bradyrhizobium sp SEMIA 6070 and SEMIA 6153 strains. The second factor corresponded to NaCl concentrations: 0, 25 and 50 mol m(-3). Were analyzed the height and dry matter accumulation, the number of nodules and nitrogen in plants. The inoculation of plants with the strain SEMIA 6070 provided higher growth and greater nitrogen accumulation in plants thar were not subject to salinity. Nodulation was not affected by salinity. Inoculation with SEMIA 6153 strain provided greater tolerance to salinity.

Crescimento e fixação biológica do nitrogênio em soja cultivada com doses de lodo de esgoto compostado

The use of sewage sludge is a highly promising practice for the development of sustainable agricultural systems. The objective of this study was to evaluate doses of sewage sludge composted with and without Rhizobium inoculation in leaf N content, nodule number, nodule dry weight and plant during flowering. The experiment was conducted in the greenhouse of the Department of Soil Science and Natural Resources College of Agricultural Sciences of Botucatu, using as substrate used in vessels of 30 liters a Red Yelow Latosol sandy texture with experimental design adopted was randomized blocks constituted for 10 treatments and five doses of composted sewage sludge (0, 10, 20, 30, 40 t ha(-1)) with or without inoculation Bradyrhizobium japonic with three replications. There was an increase in the number and dry weight of nodules and shoot dry mass of soybeans due to the increase of the dose of sludge up to a dose of 20 t ha(-1) and after this dose there was a decrease of these parameters. At a dose of 10 t ha(-1) sludge compost inoculated seeds showed higher for foliar concentrations of N and number of nodules compared with uninoculated seeds. At a dose of 30 t ha(-1) inoculated seeds were higher compared to uninoculated in all parameters.

Caracterização fisiológica e do perfil de expressão gênica do transporte de nitrogênio em genótipos contrastantes para processo de fixação biológica de N2 de cana-de-açúcar (Saccharum spp.)

A cana-de-açúcar é uma cultura agrícola de grande importância econômica para o Brasil, e a expansão de seu cultivo para solos marginais requer uma maior utilização de fertilizantes à base de nitrogênio (N). Na maioria dos países produtores, a adubação nitrogenada se baseia em altas doses de aplicação, enquanto, no Brasil, o seu uso é relativamente baixo devido, em parte, ao processo de fixação biológica de nitrogênio (FBN) pela ação de bactérias diazotróficas. Além da FBN, as plantas adquirem fontes de N, como amônio e nitrato, por meio de transportadores de membranas localizados nas raízes. Há evidências que a associação com microrganismos pode favorecer as plantas por meio da regulação dos genes de transportadores de N. Desta forma, este trabalho teve como objetivo caracterizar o transporte de amônio e nitrato, avaliando a expressão gênica dos principais transportadores de N em cana-de-açúcar cultivada in vitro sob o efeito da associação com bactérias diazotróficas. Também foi descrita a comunidade bacteriana de plântulas in vitro, bem como o efeito da fertilização com N e da inoculação com bactérias diazotróficas em plantas maduras. Plântulas de \'SP70- 1143\' e \'Chunee\', que contrastam para FBN, foram empregadas em ensaios in vitro sob diversas concentrações e fontes de N em associação ou não com uma estirpe de Gluconacetobacter diazotrophicus ou um mistura de bactérias diazotróficas (G. diazotrophicus, Herbaspirillum seropedicae, H. rubrisubalbicans, Azospirillum amazonense e Burkholderia tropica). A caracterização do transporte de N por meio de ensaios de absorção de nitrato e amônio marcados (15N) revelou que a interação entre cana-de-açúcar x G. diazotrophicus induziu a expressão do gene do transportador de nitrato ScNRT2.1, o que levou a uma tendência no aumento no influxo de nitrato, assim como dos genes de transportadores de amônio ScAMT1.1 e ScAMT1.3, resultando em maiores influxos de amônio apenas para a cultivar \'SP70- 1143\'. Já a associação da cana-de-açúcar com a mistura de bactérias diazotróficas revelou que somente houve indução transcricional de ScAMT1.1, o que resultou na maior absorção de amônio em \'SP70-1143\'. Por sua vez, quando analisada a interação in vitro por 30 dias, a presença da bactéria, apesar de transiente, possivelmente favoreceu a expressão dos genes de transportadores de nitrato ScNRT1.1 e ScNRT2.1, e do transportador de amônio ScAMT1.1, resultando no maior acúmulo de 15N-nitrato de amônio nas plantas de \'SP70-1143\'. Foi detectada uma comunidade bacteriana associada a plântulas micropropagadas, a qual é distinta entre os genótipos \'SP70-1143\' e \'Chunee\' e se altera com a inoculação com G. diazotrophicus. Para as plantas cultivadas em campo, a comunidade bacteriana existente foi alterada pela fertilização de N, mas não pela inoculação com diazotróficas. Portanto, a inoculação com bactérias diazotróficas parece induzir a expressão dos principais genes transportadores de amônio e nitrato em plântulas do genótipo \'SP70-1143\' resultando na maior absorção de fontes inorgânicas de N.

A rede FBN ABC: compromisso com a promoção dos benefícios da fixação biológica do nitrogênio (FBN) através dos inoculantes

O trabalho visa apresentar resultados de dois anos de fomento a uma rede de transferência de tencologia e comunicação como propósito de incremetnar a adoção da tecnologia de inoculante nas culturas de soja, feijão-comum, feijão-cupi e milho

Avaliação da fixação biológica de nitrogênio no processo de seleção de linhagens de soja.

2016

Efeito do lodo de esgoto no crescimento e fixação simbiótica do N2 em feijoeiro (Phaseolus vulgaris L.).

Avaliou-se o efeito do lodo de esgoto, como fonte de N, no crescimento do feijoeiro e na eficiência da simbiose com estirpes nativas e selecionadas de rizóbio. O experimento foi conduzido em casa de vegetação, em um Latossolo Vermelho distroférrico, com os seguintes tratamentos: ausência de adubos químicos e de lodo, adubação química completa, doses 1, 2 e 3 de lodo de esgoto, feijão inoculado com estirpes eficientes de rizóbio + adubação nitrogenada no plantio, feijão inoculado + dose 1 de lodo , feijão inoculado + dose 2 de lodo e feijão inoculado + dose 3 de lodo. A dose 1 (14,8 t ha-1, na base seca) forneceu a metade do N mineral recomendado para a cultura do feijão , a dose 2 (29,6 t ha-1, na base seca) e a 3 (59,2 t ha-1, na base seca) forneceram, respectivamente, a quantidade de N mineral recomendada e duas vezes essa quantidade. Os maiores valores da atividade de redução do acetileno nos tratamentos com as doses 1 e 2 de lodo, em plantas que não foram inoculadas, demonstraram que a aplicação do lodo de esgoto pode aumentar a eficiência dos rizóbios nativos, quando comparados às bactérias oriundas do inoculante. Também demonstrou-se que a aplicação de fertilizante nitrogenado no feijoeiro pode ser substituída por quantidade adequada de lodo de esgoto.

Efeito da concentração de nitrogênio na solução nutritiva e do número de frutos por planta sobre a produção do meloeiro

O trabalho foi conduzido em casa de vegetação, na UNESP em Jaboticabal (SP), de junho a novembro de 2001, com o objetivo de avaliar a produção do melão (Cucumis melo var. reticulatus), híbrido Bônus nº2, cultivado em sistema hidropônico NFT, em função da concentração de nitrogênio na solução nutritiva (80, 140, 200 e 300 mg L-1) e número de frutos por planta (2, 3, 4 e livre). O delineamento experimental utilizado foi o de blocos ao acaso, em parcelas subdivididas, com seis repetições. Aos 80 dias após o transplantio, foram observados 2, 3, 4 e 5,1 frutos por planta e, posteriormente na colheita, 2, 2,9, 3,0 e 3,4 frutos por planta, respectivamente para os tratamentos com 2, 3, 4 e fixação livre, sendo esta redução atribuída ao abortamento de frutos. Houve redução no peso médio do 1º, 2º e 3º fruto colhido, com o aumento da concentração de nitrogênio. Plantas com o menor número de frutos, apresentaram maior peso médio dos mesmos, porém com menor produção por planta. A maior produção (2.474 g/planta) foi obtida com 80 mg L-1 de nitrogênio na solução nutritiva.

Nodulação e absorção de nitrogênio pelo amendoim em resposta à calagem, cobalto e molibdênio

A resposta do amendoim à calagem tem sido atribuída ao fornecimento de cálcio, mas também tem sido observada maior absorção de nitrogênio. Um experimento foi desenvolvido em casa de vegetação, em vasos de polietileno, utilizando-se um Latossolo Vermelho distrófico textura média, para estudar os efeitos da calagem e da aplicação de cobalto e molibdênio sobre a nodulação e a absorção de nitrogênio pelo amendoim, cultivar Tatu. O delineamento experimental empregado foi o de blocos ao acaso, em esquema fatorial 4x3, com quatro repetições. Os tratamentos do fatorial constituíram-se de quatro aplicações de nutrientes nas sementes (sem aplicação; 0,16 g kg-1 de Co; 0,58 g kg-1 de Mo e 0,16 + 0,58 g kg-1 de Co e Mo, respectivamente) e três doses de calcário (0, 4 e 6 t ha-1). A aplicação de cobalto nas sementes não exerceu efeito sobre a nodulação e a absorção de nitrogênio pelo amendoim. A calagem aumentou a absorção de nitrogênio pelo amendoim, provavelmente por causar melhoria na fixação simbiótica do N2, em decorrência da formação de maior número de nódulos. Apesar do molibdênio ter aumentado a matéria seca de nódulos na planta de amendoim, a sua aplicação não influenciou a absorção de nitrogênio, mostrando que a redução da toxicidade de manganês pela calagem foi mais importante do que o aumento da disponibilidade de molibdênio para a formação de nódulos e a fixação simbiótica do N2.

Coberturas vegetais, doses de nitrogênio e inoculação de sementes com Azospirillum brasilense em arroz de terras altas no sistema plantio direto

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Investigação do processo de fixação biológica de N2 atmosférico na fermentação de fécula de mandioca

Pós-graduação em Agronomia (Energia na Agricultura) - FCA