Evaluation of the biotechnological potential of Rhizobium tropici strains for exopolysaccharide production

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

Co-inoculation of Rhizobium tropici and Azospirillum brasilense in common beans grown under two irrigation depths

ABSTRACT The alternative technique of co-inoculation or mixed inoculation with symbiotic and non-symbiotic bacteria has been studied in leguminous plants. However, there are few field studies with common beans and under the influence of the amount of irrigated water. Thus, the objective of this study was to evaluate the efficiency of inoculation and co-inoculation of common beans with Rhizobium tropici and Azospirillum brasilense under two irrigation depths. The experiment was carried out in the winter of 2012 and 2013, in Selvíria, state of Mato Grosso do Sul. The experimental design was composed of randomized blocks in split-plot scheme with two irrigation depths in the plots (recommended for common beans and 75% of the recommended) and five forms of nitrogen (N) supply in the split-plots (control non-inoculated with 40 kg ha- 1 of N in topdressing, 80 kg ha- 1 of N in topdressing, A. brasilense inoculation with 40 kg ha-1 of N in topdressing, R. tropici inoculation with 40 kg ha-1 of N in topdressing, and co-inoculation of A. brasilense and R. tropici with 40 kg ha- 1 of N in topdressing) with four repetitions. Co-inoculation increased nodulation in the second year of cultivation. None of the evaluated treatments increased the grain yield in relation to non-inoculated control with 40 kg ha-1 of nitrogen in topdressing, which presented average yield of 2,200 kg ha-1. The use of 75% of the recommended irrigation depth provides similar grain yield to the recommended irrigation depth in common beans cropped in winter.

Expressão dos genes nod de Rhizobium tropici, R. etli e R. leguminosarum bv. phaseoli e estabelecimento da nodulação do feijoeiro na presença de exsudatos de sementes de Mimosa flocculosa e Leucaena leucocephala

Na etapa inicial da troca de sinais moleculares entre macro e microssimbiontes, a interação do feijoeiro e estirpes de Rhizobium tropici, R. etli e R. leguminosarum bv. phaseoli foi avaliada pela expressão dos genes nod de estirpes bacterianas, contendo a fusão nodA::gusA. Esta avaliação foi efetuada por meio da atividade da enzima ß-glucuronidase, utilizando, como indutores, exsudatos liberados pelas sementes de Mimosa flocculosa e Leucaena leucocephala. Além disso, avaliou-se o efeito da adição desses exsudatos no estabelecimento da nodulação do feijoeiro, cv. Carioca. Nos testes "in vitro", a mistura de exsudatos de sementes de feijoeiro e M. flocculosa promoveu aumentos sinergísticos significativos na expressão dos genes nod, tanto das estirpes de R. tropici (CIAT 899/pGUS 32 e F 98.5/pGUS 32) quanto de R. etli (CFN 42/pGUS 32). Em condições controladas, a adição dos exsudatos, tanto de M. flocculosa quanto de L. leucocephala, proporcionou aumento significativo na nodulação inicial do feijoeiro, quando foi inoculada a estirpe CFN 42 (R. etli). A nodulação do feijoeiro cultivado em vasos com solo não foi inibida pelo suprimento de N-mineral, quando se inoculou a estirpe CIAT 899 (R. tropici) e foram fornecidos exsudatos de sementes de M. flocculosa.

Caracterização química dos géis produzidos pelas bactérias diazotróficas Rhizobium tropici e Mesorhizobium sp.

The exopolysaccharides with characteristics of gel produced by Rhizobium tropici (EPS RT) and Mesorhizobium sp (EPS MR) are acidic heteropolysaccharide composed mainly of glucose and galactose in a molar ratio of 4:1 and 5:1 respectively, with traces of mannose (~ 1%). Chemical analysis showed the presence of uronic acid, pyruvate and acetyl-substituents in the structures of both polymers. Experiments of gel permeation chromatography and polyacrylamide gel electrophoresis showed that EPS RT and EPS MR are homogeneous molecules with low grade of polydispersity. The EPS were characterized using spectroscopic techniques of FT-IR, ¹H and 13C-NMR.

Ação de herbicidas sobre o crescimento de estirpes de Rhizobium tropici

O objetivo deste trabalho foi avaliar o crescimento das estirpes de Rhizobium tropici BR 322 e BR 520, utilizadas como inoculantes na cultura do feijoeiro no Brasil, em meio de cultura à base de manitol e extrato de levedura (YM) adicionado de diferentes herbicidas (bentazon, metolachlor, imazamox, fluazifop-p-butil, fomesafen e paraquat). Os herbicidas fluazifop-p-butil e fomesafen foram avaliados puros e em mistura comercial, em concentrações variando entre 0,0 e 49,23 mg L-1. O crescimento das estirpes de Rhizobium foi avaliado em espectrofotômetro ao longo de 100 horas de incubação, por meio da leitura da densidade ótica, a 560 nm, sendo, posteriormente, convertido em unidades formadoras de colônia por mL. Observou-se que o paraquat foi o herbicida com maior inibição do crescimento das estirpes avaliadas, seguido pela mistura comercial de fomesafen e fluazifop-p-butil. Para os demais herbicidas, a redução do crescimento não foi significativa. De modo geral, a estirpe BR 520 mostrou-se mais tolerante aos herbicidas testados, com exceção do paraquat. No ensaio de concentrações crescentes do fomesafen, isolado ou em mistura com fluazifop-p-butil, não foi possível determinar o I50 (concentração do herbicida que reduz em 50% o crescimento do rizóbio); a maior redução, de 31,1%, foi observada para a estirpe BR 322 na máxima concentração testada (49,23 mg L-1) da mistura comercial.

Estirpes de Rhizobium tropici na inoculação do feijoeiro

Avaliando o comportamento do feijoeiro inoculado com cinco estirpes de Rhizobium tropici e a adubação mineral com nitrogênio, sobre alguns fatores relacionados à sua produtividade, utilizou-se um delineamento experimental de blocos ao acaso, com oito tratamentos constituídos pela inoculação do feijoeiro cultivar IAC Carioca com cinco estirpes de Rhizobium tropici (CIAT 899 - estirpe referência; F35; F54; F81 e CM255), dois controles sem inoculação sendo um adubado com N na semeadura e em cobertura e outro sem adubação e um cultivar não nodulante (NORH 54) adubado; com seis repetições. Avaliaram-se: número de nódulos por planta; massa de material seco da parte aérea; teor de N nas folhas; número de vagens por planta; número de grãos por planta; número de grãos por vagem; peso de 100 grãos e produtividade de grãos. A inoculação de estirpes eficientes de Rhizobium em cultivar nodulante de feijoeiro, ou o cultivo deste em solos com população nativa eficiente, pode possibilitar a não utilização de nitrogênio em cobertura na cultura do feijoeiro, sem afetar a produtividade.

Avaliação do potencial biotecnológico de linhagens mutantes de Rhizobium tropici

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Análise de polissacarídeos essenciais para a nodulação do feijoeiro por Rhizobium tropici cultivados em diferentes fontes de carbono

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Obtenção e avaliação de mutantes exoZ- e phbAB- envolvidos no metabolismo de polímeros de carbono em Rhizobium tropici SEMIA 4080 com potencial biotecnológico

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Co-inoculação de Rhizobium tropici e Azospirillum brasilense em feijoeiro cultivado sob duas lâminas de irrigação: produção e qualidade fisiológica de sementes

Pós-graduação em Agronomia - FEIS

Inoculação de sementes com Azospirillum brasilense e Rhizobium tropici e adubação nitrogenada em cobertura em feijoeiro de inverno irrigado em sistema plantio direto

Pós-graduação em Agronomia - FEIS

Caracterização química dos géis produzidos pelas bactérias diazotróficas Rhizobium tropici e Mesorhizobium sp.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Avaliação econômica da co-inoculação de Rhizobium tropici e Azospirillum brasilense no feijoeiro-comum.

O objetivo deste trabalho consistiu em determinar o efeito da co-inoculação de Rhizobium tropici e Azospirillum brasilense nos parâmetros econômicos da cultura do feijoeiro-comum.

Componentes de produção do feijoeiro comum inoculado com Rhizobium spp. em sistema agroecológico.

O objetivo desse trabalho foi avaliar a eficiência da FBN por Rhizobium tropici em três variedades de feijoeiro comum, visando identificar qual melhor se adapta ao sistema agroecológico de produção, com suprimento de N baseado na FBN.

Inoculação das sementes e adubações nitrogenada e molíbdica do feijoeiro-comum, em Rolim de Moura, RO

O objetivo deste estudo foi avaliar o desempenho do feijoeiro-comum (Phaseolus vulgaris L) em função da inoculação de sementes com Rhizobium tropici e das adubações nitrogenada e molibdica. Utilizou-se o delineamento em blocos casualizados, com quatro repetições, em arranjo fatorial 2x2x2, constituindo-se das combinações de ausência e presença de inoculação de sementes, da adubação molíbdica e da adubação nitrogenada. A inoculação das sementes foi imediatamente antes da semeadura com inoculante turfoso composto da estirpe CIAT 899 (SEMIA 4077); a adubação nitrogenada foi na semeadura (10 kg.ha-1) e em cobertura (50 kg.ha-1), quando as plantas apresentaram a terceira folha trifoliolada expandida e o molibdênio (Mo) foi aplicado em pulverização foliar na dose de 60 g.ha-1. Não foram observados efeitos dos tratamentos para a massa seca de raízes e o número de vagens por planta. A adubação nitrogenada reduziu a nodulação nos feijoeiros. Todavia, com a adubação nitrogenada foi verificado incremento na altura e na massa seca da parte aérea dos feijoeiros. Grãos de feijão mais pesados foram observados em feijoeiros adubados com N na ausência de Mo. As interações entre adubação nitrogenada e molibdica com inoculação de sementes afetaram, também, o teor de N foliar e o número de grãos por vagem A inoculação de sementes proporcionou nos feijoeiros rendimentos de grãos semelhantes aos fertilizados com N.