Efeitos benéficos de bactérias endofíticas isoladas de módulos de leguminosas da Caatinga no crescimento do milho

Efeitos benéficos de bactérias endofíticas isoladas de módulos de leguminosas da Caatinga no crescimento do milho

Autor(a)
Santos, Alaide Maria Silva.
<alaidemaria46@gmail.com>
Ano de publicação
2020
Data da defesa
18/02/2020
Curso/Outros
Mestrado Agricultura e Ambiente (PPGAA)
Número de folhas
74
Tipo
Dissertação
Local
UFAL, Campus Arapiraca, Unidade Educacional ARAPIRACA
Resumo

Bactérias endofíticas de nódulos de leguminosas têm sido amplamente isoladas em diversos estudos. No entanto, o potencial destas bactérias em promover o crescimento de plantas ainda é pouco explorado. O trabalho objetivou identificar o potencial de promoção de crescimento de plantas em isolados bacterianos provenientes de nódulos de leguminosas da caatinga. Para isso, realizou-se três experimentos com níveis de complexidade diferentes. Os três experimentos realizaram os mesmos processos de crescimento do inóculo a uma concentração de 5,2 x 107 UFC mL-1 e de desinfestação das sementes de milho. Um total de 14 bactérias isoladas de nódulos de leguminosas foram identificadas pelo sequenciamento do gene 16S RNA e testadas. No primeiro experimento as sementes permaneceram 1 hora em imersão do crescimento bacteriano (5,2 x 107 UFC mL-1 ) correspondente a cada tratamento e o controle sem inóculo imerso em meio de cultura, logo após foram colocas em folhas de papel germitest e inseridas na B.O.D a 25 ºC. As variáveis analisadas foram comprimento de raiz e número de raízes laterais com quatro e oito dias. O segundo experimento foi montado em casa de vegetação em DBC, os tratamentos corresponderam a 14 bactérias e dois controles, um sem inoculação e um com adubação nitrogenada (15 mg de N), o substrato utilizado foi a vermiculita e as sementes foram inoculadas com 1 mL do crescimento bacteriano. As variáveis analisadas foram a intensidade verde, massa seca da raiz, massa seca da parte aérea e massa seca total. O terceiro experimento contou com 12 tratamentos, 9 bactérias mais a adição de 35 kg ha-1 de N, três controles (sem inóculo, um com 35 kg ha-1 de N e um com 70 kg ha-1 de N), as sementes foram inoculadas com 1,2 mL do crescimento bacteriano. As variáveis analisadas foram a intensidade verde, altura, massa seca da parte aérea e acúmulo de nutrientes. Com relação ao primeiro experimento, 13 estirpes bacterianas promoveram (p<0,05) maior crescimento radicular quando comparado com o controle, em relação ao número de raízes laterais as bactérias pareceram inibir o aumento. As estirpes representaram os gêneros Bacillus (4), Brevundimonas (1), Enterobacter (1), Leifsonia (2), Pseudomonas (1), Paenibacillus (2) e Roseomonas (2). No segundo experimento, a intensidade verde (índice SPAD), massa seca da raiz (MSR), massa da parte aérea seca (MSPA) e massa seca total (MST) foram determinadas aos 30 dias após a emergência. A estirpe Bacillus ShS9 promoveu aumento (p<0,005) do índice SPAD e MSR. Bacillus sp. ShS3 promoveu (p<0,005) a MSR e MPAS. Roseomonas sp. SsP7 induziu maior (p<0,005) MSR e a estirpe Bacillus AD47 superaram o controle e promoveu a MSPA. Todos as estirpes promoveram a MST e o comprimento da raiz. No terceiro experimento a estirpe Paenibacillus SsS3 promoveu o aumento (p<0,005) da altura da planta e MPAS, superando o controle com 70 kg ha-1 de N. Os isolados Roseomonas SsP7, Pseudomonas ShP11, Brevundiomonas ShS2 e Bacillus AD47 promoveram aumento (p<0,005) da MPAS, mostrando desempenho semelhante ao tratamento com 70 kg ha-1 de N. Esses mesmas estirpes promoveram o acúmulo de nutrientes minerais em plantas de milho. O melhor desempenho dos isolados do gênero Bacillus confirma o que é encontrado em muitos trabalhos, que esse gênero está relacionado diretamente à promoção de crescimento de plantas. Bactérias endofíticas de nódulos de leguminosas arbóreas que não são rizóbios podem promover o crescimento de plantas de milho. Estudos adicionais precisam ser conduzidos para elucidar os mecanismos que estes isolados bacterianos utilizam para a promoção de crescimento das plantas de milho. 

Abstract

Endophytic bacteria from legume nodules have been widely isolated in several studies. However, the potential of these bacteria to promote plant growth is still little explored. This paper aimed to identify the potential of promoting plant growth in bacterial isolates from nodules of legumes from the caatinga. For this, three experiments were assembled out with different levels of complexity. The three experiments performed the same processes of growing the inoculum at a concentration of 5.2 x 107 UFC mL-1 and disinfesting the maize seeds. A total of 14 bacteria isolated from legume nodules were identified by sequencing the 16S RNA gene and tested. In the first experiment, the seeds remained 1 hour in immersion of the bacterial growth (5.2 x 107 CFU mL-1 ) corresponding to each treatment and the control without inoculum immersed in culture middle, immediately after they were placed on sheets of germitest paper and inserted. The variables analyzed were root length and number of lateral roots at four and eight days. The second experiment was carried out in a greenhouse in DBC, the treatments corresponded to 14 bacteria and two controls, one without inoculation and one with nitrogen fertilization (15 mg of N), the substrate used was vermiculite and the seeds were inoculated with 1 mL of bacterial growth. The variables analyzed were green intensity, root dry matter, aerial part dry matter and total dry matter. The third experiment had 12 treatments, 9 bacteria plus the addition of 35 kg ha-1 of N, three controls (without inoculum, one with 35 kg ha-1 of N and one with 70 kg ha-1 of N), the seeds were inoculated with 1.2 mL of bacterial growth. The variables analyzed were green intensity, height, dry shoot weight and nutrient accumulation. Regarding the first experiment, 13 bacterial strains promoted (p <0.005) greater root growth when compared to the control, in relation to the number of lateral roots, the bacteria seemed to inhibit the increase. The strains represented the genera Bacillus (4), Brevundimonas (1), Enterobacter (1), Leifsonia (2), Pseudomonas (1), Paenibacillus (2) and Roseomonas (2). In the second experiment, the green intensity (SPAD index), dry root mass (MSR), dry shoot weight (MSPA) and total dry mass (MST) were determined at 30 days after emergence. The strain Bacillus ShS9 promoted an increase (p <0.005) in the SPAD and MSR index. Bacillus ShS3 promoted (p <0.005) MSR and MPAS. Roseomonas sp. SsP7 induced an increase in (p <0.005) MSR and the strain Bacillus AD47 overcame control and promoted MSPA. All strains promoted MST and root length. In the third experiment, the strain Paenibacillus SsS3 promoted an increase (p <0.005) of plant height and MPAS, surpassing the control with 70 kg ha-1 of N. The isolates Roseomonas SsP7, Pseudomonas ShP11, Brevundiomonas ShS2 and Bacillus AD47 promoted an increase (p <0.005) in MPAS, showing performance similar to the treatment with 70 kg ha-1 of N. These same strains promoted the accumulation of mineral nutrients in maize plants. The better performance of isolates of the genus Bacillus confirms what is found in many studies, that this genus is directly related to the promotion of plant growth. Endophytic bacteria from nodules of tree legumes that are not rhizobia can promote the growth of maize plants. Additional studies need to be conducted to elucidate the mechanisms that these bacterial isolates use to promote the growth of corn plants. 

Orientador(a)
Dr.ª Moura, Flávia de Barros Prado.
Coorientador(a)
Dr. Leite, Jakson.
Banca Examinadora
Dr. Duarte, Alysson Wagner Fernandes.
Dr.ª Lopes, Esmeralda Aparecida Porto.
Dr. Leite, Jakson.
Palavras-chave
Milho.
Inoculação.
Bactérias Promotoras de Crescimento de Plantas (BPCP).
Áreas do Conhecimento/Localização
Coleção Propriedade Intelectual (CPI) - BSCA.
Categorias CNPQ
5.00.00.00-4 Ciências agrárias.
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