Ocorrência e diversidade de bactérias diazotróficas associadas a gramíneas forrageiras do Pantanal Sul Matogrossense

Este trabalho teve por objetivo avaliar a ocorrência e a diversidade genética de bactérias fixadoras de N2 associadas às gramíneas nativas Elyonurus muticus (capim carona) e Axonopus purpusii (capim mimoso) e à gramínea exótica Brachiaria humidicola (braquiária) que formam as pastagens na região da Nhecolândia. As coletas das plantas e solo foram feitas nos períodos de seca e de cheia para determinar a população de bactérias diazotróficas. Identificaram-se Azospirillum brasilense, A. lipoferum, A. amazonense, Herbaspirillum spp., Burkholderia spp. em amostras de solo, raízes e folhas das três espécies forrageiras. As populações dessas bactérias foram menores na época da cheia em comparação com a época da seca. A diversidade genética das bactérias isoladas foi avaliada por meio da técnica de análise de restrição do DNA ribossomal amplificado (ARDRA). Os isolados foram divididos em cinco grupos genotípicos distintos. Os isolados de A. brasilense e A. lipoferum apresentaram cerca de 50 % de similaridade, enquanto A. amazonense formou um grupo a parte, com apenas 25 % de similaridade em relação ao grupo das espécies do gênero. As bactérias do gênero Herbaspirillum formaram um grupo isolado com apenas 25 % de similaridade em relação ao gênero Azospirillum. O quinto grupo foi formado por apenas um isolado com 25 % de similaridade em relação aos demais.

Ocorrência e efeito de bactérias diazotróficas em genótipos de trigo

A pesquisa sobre bactérias diazotróficas na cultura do trigo tem demonstrado a necessidade de associar bactérias eficientes a genótipos promissores, os quais se beneficiariam dessa associação. Em um experimento com parcelas subdivididas, instalado em condições de campo, em Mococa (SP), empregando os tratamentos: três doses de N (0, 60 e 120 kg ha-1) e três genótipos de trigo (IAC-24, ITD-19 e IAC-355), foi avaliada a ocorrência de microrganismos diazotróficos endofíticos em raízes desinfestadas superficialmente, utilizando-se três meios de cultivo distintos, NFb, JNFb e LGI-P. Somente para o genótipo IAC-355, houve um ajuste linear ascendente da quantidade de bactérias diazotróficas com o aumento na quantidade de N adicionada, apesar de o mesmo genótipo apresentar o menor número de bactérias diazotróficas endofíticas nos três meios de cultivo utilizados para quantificação. Foram obtidos oito isolados bacterianos do meio NFb com as características de Azospirillum e doze do meio JNFb com as características de Herbaspirillum. Esses isolados foram testados "in vitro", nos genótipos dos quais foram originalmente isolados, ou seja, ITD-19 e IAC-24. Todos os isolados testados no genótipo ITD-19 causaram maior crescimento radicular que a testemunha e apenas um isolado do meio JNFb propiciou aumento significativo do N acumulado na parte aérea. A interação planta-bactéria diazotrófica associativa indicou que é possível obter benefícios desta associação.

Novas bactérias diazotróficas endofíticas na cultura do trigo em interação com a adubação nitrogenada, no campo

Bactérias diazotróficas pertencentes a diferentes espécies podem estar associadas a gramíneas, como o trigo, promovendo incrementos no crescimento e na produtividade de grãos. Foi realizado um experimento, em condições de campo, com o objetivo de avaliar os benefícios e a viabilidade econômica da inoculação de novos isolados homólogos de bactérias diazotróficas endofíticas em genótipos de trigo sob diferentes doses de N. Foram empregados três isolados de bactérias diazotróficas endofíticas (IAC-AT-8-Azospirillum brasiliense, IAC-HT-11-Achromobacter insolitus e IAC-HT-12-Zoogloea ramigera), dois genótipos de trigo (ITD- 19-Triticum durum L. e IAC-370-Triticum aestivum hard L.) e três doses de N (0, 60 e 120 kg ha-1). Foram avaliados, no estádio de perfilhamento e de maturidade fisiológica, a matéria seca, o N acumulado e o índice de eficiência de utilização do N na parte aérea e na colheita; a produtividade de grãos, os componentes de rendimento e os índices de colheita para biomassa e N. No estádio de perfilhamento, somente houve aumento na produção de biomassa com a inoculação de Azospirillum brasiliense e Achromobacter insolitus no genótipo IAC-370, com a adição de N. Entretanto, não houve especificidade dos genótipos de trigo empregados e essas novas bactérias diazotróficas endofíticas para as demais caracaterísticas avaliadas. Houve aumento no acumulado de N na espiga com a inoculação de Azospirillum brasiliense. A inoculação de Achromobacter insolitus propiciou aumento da produtividade de grãos, na maior dose de N utilizada (120 kg ha-1). A inoculação, embora não tenha substituído a adubação nitrogenada, reverteu-se em lucro para o agricultor.

Densidade e diversidade fenotípica de bactérias diazotróficas não simbióticas em solos da Reserva Biológica Serra dos Toledos, Itajubá (MG)

Bactérias diazotróficas não simbióticas (BDNS) atuam no desenvolvimento das plantas por meio da fixação biológica de nitrogênio e também pela produção e liberação de substâncias reguladoras do crescimento vegetal. Este estudo objetivou avaliar a densidade e diversidade fenotípica desse grupo de bactérias em fragmentos de solo da Reserva Biológica Serra dos Toledos e entorno, em Itajubá/MG. Essa reserva localiza-se na Área de Proteção Ambiental da Mantiqueira, constituindo-se em uma importante área de recarga e de abrigo à flora e fauna endêmicas. Amostras de solo superficial foram coletadas em áreas com diferentes declividades na reserva, em épocas representativas das estações de inverno (setembro/2006) e verão (abril/2007). A densidade, avaliada pelo número mais provável, utilizando os meios de cultura NFb, JNFb e Fam, para Azospirillum spp., Herbaspirillum spp. e A. amazonense, respectivamente, variou de 0,12 a 75,60 (NMP x 10(5)) bactérias g-1 solo seco. Foram obtidos 172 e 174 isolados, respectivamente para as amostras de inverno e verão, dos quais 30 e 55 % apresentaram similaridade igual ou superior a 70 % com as estirpes-tipo Azospirillum brasilense, A. amazonense, A. lipoferum, Herbaspirillum seropedicae e Burkholderia brasilensis. O resultado do comportamento dos isolados com base na tolerância à salinidade nem sempre foi semelhante ao obtido pelas características fenotípicas culturais a 70 % de similaridade, sendo indicado para estudos complementares de diversidade desses organismos. As BDNS apresentam potencial de utilização em estudos de avaliação da qualidade e sustentabilidade de ecossistemas. No entanto, apesar da alta densidade e diversidade fenotípica em solos da reserva, maiores valores foram obtidos no entorno, evidenciando o efeito positivo da cobertura vegetal do tipo gramíneas sobre elas, independentemente da variação climática.

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.

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.

Variabilidade genotípica de milho para acumulação de nitrogênio e contribuição da fixação biológica de nitrogênio

O objetivo deste trabalho foi comparar nove genótipos de milho, com inoculação de uma mistura de bactérias diazotróficas, quanto ao acúmulo de biomassa e N, por meio da técnica de diluição isotópica do 15N. O experimento foi conduzido em um tanque de concreto de 120 m² e 60 cm de profundidade, preenchido com Argissolo Vermelho-Amarelo. Os genótipos variaram quanto à produção de grãos, matéria seca total e acúmulo de N, mas não houve diferenças no enriquecimento de 15N, o que demonstra que a produção e o acúmulo de N foram conseqüência da variabilidade genotípica para extrair N do solo.

Resposta de genótipos de trigo à inoculação de bactérias diazotróficas em condições de campo

O objetivo deste trabalho foi avaliar, em condições de campo, o efeito e a viabilidade econômica da inoculação de novos isolados homólogos de bactérias diazotróficas endofíticas, sob diferentes doses de nitrogênio, em dois genótipos de trigo, em duas localidades. Foram utilizados: três isolados de bactérias diazotróficas endofíticas (IAC-AT-8, Azospirillum brasilense; IAC-HT-11, Achromobacter insolitus; IAC-HT-12, Zoogloea ramigera), dois genótipos de trigo (ITD-19 e IAC-370) e três doses de N, na forma de uréia (0, 60 e 120 kg ha-1). No estádio de quatro folhas e no perfilhamento, foram avaliados a massa de matéria seca e o N acumulado na parte aérea. Na colheita, foram avaliados o teor de N, a massa de 1.000 sementes e a produtividade de grãos. A inoculação promoveu maior massa de matéria seca e N acumulado e aumentou a produtividade de grãos, principalmente na presença de adubo nitrogenado, com lucro para o agricultor. Entretanto, o maior aumento na produtividade de grãos foi obtido nas plantas do genótipo IAC-370, com o emprego do isolado IAC-HT-12, na ausência de N, que superou em 45% o tratamento testemunha. As respostas variaram em relação ao local de cultivo, o que sugere expressiva interação planta-bactéria-ambiente.

Fixação de nitrogênio e produção de ácido indolacético in vitro por bactérias diazotróficas endofíticas

O objetivo deste trabalho foi isolar e quantificar bactérias diazotróficas associadas a raízes de arroz, e avaliar a produção de ácido indolacético e o potencial de fixação biológica de nitrogênio dessas bactérias, a fim de selecionar isolados promissores para inoculação em plantas. Bactérias fixadoras de nitrogênio, habitantes do interior das raízes de cultivares de arroz do Rio Grande do Sul, foram isoladas e quantificadas em nove cultivares. Raízes de arroz superficialmente esterilizadas foram maceradas e introduzidas em meios de crescimento, elaborados sem fonte de nitrogênio e em condições semi-sólidas. Entre os 58 isolados nos meios NFb, LGI e LGI-P, foram escolhidos UFSM-BD-02-06, UFSM-BD-08-06, UFSM-BD-14-06, UFSM-BD-20-06, UFSM-BD-26-06, UFSM-BD-31-06, UFSM-BD-36-06, UFSM-BD-42-06, UFSM-BD-48-06, UFSM-BD-54-06. Avaliaram-se a fixação biológica de nitrogênio e a produção de ácido indolacético in vitro, pelos métodos Kjeldahl e colorimétrico, respectivamente. Azospirillum brasilense e A. lipoferum apresentam maiores valores para N total, 41,08 e 46,82 µg mL-1, respectivamente. A. brasilense e UFSM-BD-31-06 são os maiores produtores de ácido indolacético, 41,09 mg mL-1 e 13,47 µg mL-1, respectivamente.

Fungos micorrízicos arbusculares, bactérias diazotróficas e adubação fosfatada em mudas de mamoeiro

Conduziu-se um experimento em casa de vegetação para avaliar o crescimento de mudas de mamoeiro inoculadas com fungos micorrízicos arbusculares (FMAs) e com bactérias diazotróficas, na ausência e presença de fósforo. O delineamento experimental foi o de blocos casualizados, em arranjo fatorial 4 x 3 x 2, sendo os tratamentos compostos por: espécies de fungos micorrízicos arbusculares Glomus clarum, Gigaspora margarita, o inóculo misto Glomus clarum + Gigaspora margarita e o controle sem FMAs; as bactérias diazotróficas Stenotrophomonas maltophilia e Azospirillum sp. e o controle sem bactéria diazotrófica; duas doses de fósforo no solo, 0 e 25 mg dm-3, todos com quatro repetições. Aos 105 dias após a semeadura, as plantas foram coletadas e avaliadas quanto à altura, área foliar total, diâmetro do caule, matéria seca da parte aérea, da raiz e matéria seca total, porcentagem de colonização micorrízica e contagem de bactérias diazotróficas nas raízes. As inoculações com os FMAs proporcionam aumentos significativos no crescimento das mudas de mamoeiro, mesmo em condições de baixa disponibilidade de fósforo, independentemente da presença de bactéria diazotrófica. O fungo G. margarita e o inóculo misto G. margarita + G. clarum destacam-se como os mais promissores para a cultura do mamoeiro. A inoculação com bactérias diazotróficas, na ausência ou na presença de FMAs, não propiciou efeito estimulatório ou supressivo no crescimento das mudas de mamoeiro.

Especificidade de anti-soro policlonal à Leifsonia xyli subsp. xyli

Detectar a presença da bactéria Leifsonia xyli subsp. xyli em material de propagação da cana-de-açúcar (Saccharum sp.) é importante para direcionar o controle do raquitismo-da-soqueira. Neste trabalho, objetivou-se produzir anticorpo policlonal específico contra Leifsonia xyli subsp. xyli (Lxx), visando utilizá-lo em método sorológico para detecção do patógeno. Para isso, o antígeno foi preparado a partir de células intactas, após lavagem por centrifugação de cultura-pura em tampão fosfato salino 0,01 M (PBS) e diálise em glutaraldeido 2% em PBS. O plano de imunização em coelho consistiu de duas injeções intramusculares da mistura 1:1 do antígeno com adjuvante Freund (completo e incompleto, a intervalos de 21 dias) e duas injeções subcutâneas do antígeno puro, a intervalos de dez dias. O anti-soro foi testado pelo método de Dot Blot com revelação por peroxidase para se determinar: (i) título do anticorpo e (ii) reação contra Lxx, Xanthomonas axonopodis pv. vesicatoria e bactérias endofíticas de cana-de-açúcar (Azospirillum brasilense, A. lipoferum, Herbaspirillum rubrisubalbicans, H. seropedicae e Gluconacetobacter diazotrophicus). A maior diluição analisada do anti-soro 1:20.000 mostrou reação fortemente positiva e específica contra Lxx e ausência de reação contra as demais bactérias. A purificação da fração IgG (Imunoglobulina G) não resultou em melhoria na reatividade e especificidade do anti-soro. Estimou-se o nível de detecção do método a partir de suspensão bacteriana em 2x10(6) células/ml.

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.

Qualidade fisiológica de sementes de três cultivares de trigo submetidas à inoculação e diferentes tratamentos

Objetivou-se avaliar a qualidade fisiológica de sementes de trigo submetidas aos tratamentos com bioestimulante, triadimenol e Azospirillum brasilense. O delineamento utilizado foi inteiramente casualizado, quatro repetições, esquema fatorial 3x8, três cultivares de trigo e oito tratamentos de sementes. As cultivares foram CD-150, CD-116 e CD-104, e os tratamentos foram obtidos da combinação entre: 150 g.L-1 de triadimenol (TRI); 90 mg.L-1 de cinetina + 50 mg.L-1 de ácido giberélico + 50 mg.L-1 de ácido indolbutírico (CGA) e estirpes Ab-V5 e Ab-V6 de A. brasilense na concentração de 2,0 x 10(8) células viáveis mL-1 (AZO), organizados da seguinte forma: testemunha; TRI; CGA; AZO; TRI+CGA; TRI+AZO; CGA+AZO e TRI+CGA+AZO. Foi avaliada a germinação e plântulas anormais (%); comprimento da parte aérea, hipocótilo e raiz; diâmetro do hipocótilo; número de raiz; massa seca da parte aérea e raiz, e a relação raiz/parte aérea. Os resultados evidenciaram que: os tratamentos não influenciaram a germinação; o bioestimulante e Azospirillum brasilense isolados ou em associação proporcionaram incrementos no desenvolvimento inicial de plântulas de trigo, e o triadimenol isolado ou associado com bioestimulante ou A. brasilense proporcionou menores valores de comprimento da parte aérea, hipocótilo, raiz e número de raiz, independente da cultivar testada.