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https://rima.ufrrj.br/jspui/handle/20.500.14407/13549
Tipo do documento: | Dissertação |
Título: | Potencial biotecnológico de Rhizobium (BR 10268) na brotação de mini-toletes de cana-de-açúcar cv. RB867515 |
Título(s) alternativo(s): | Biotechnological potential of Rhizobium (BR 10268) in the germination of mini-setts of sugarcane cv. RB867515 |
Autor(es): | Ferreira, Natália dos Santos |
Orientador(a): | Rouws, Luc Felicianus Marie |
Primeiro membro da banca: | Coelho, Irene da Silva |
Segundo membro da banca: | Soares, Cleiton de Paula |
Palavras-chave: | Hormônios vegetais;Colonização endofítica;Microscopia confocal;Plant hormones;Endophytic colonization;Confocal microscopy |
Área(s) do CNPq: | Engenharia Agrícola |
Idioma: | por |
Data do documento: | 9-Ago-2018 |
Editor: | Universidade Federal Rural do Rio de Janeiro |
Sigla da instituição: | UFRRJ |
Departamento: | Instituto de Ciências Biológicas e da Saúde |
Programa: | Programa de Pós-Graduação em Fitossanidade e Biotecnologia Aplicada |
Citação: | FERREIRA, Natália dos Santos. Potencial biotecnológico de Rhizobium (BR 10268) na brotação de mini-toletes de cana-de-açúcar cv. RB867515. 2018. 37 f. Dissertação (Mestrado em Fitossanidade e Biotecnologia Aplicada) - Instituto de Ciências Biológicas e da Saúde, Departamento de Entomologia e Fitopalogia, Universidade Federal Rural do Rio de Janeiro, Seropédica - RJ, 2018. |
Resumo: | A aplicação de mudas pré-brotadas a partir de mini-toletes é uma tendência recente nos sistemas de produção de cana-de-açúcar. Este sistema juntamente com a inoculação de microrganismos promotores de crescimento vegetal podem ser consideradas práticas sustentáveis para incrementar a produtividade da cultura da cana-de-açúcar. O presente trabalho buscou caracterizar a estirpe Rhizobium (BR 10268) em nível filogenético, avaliar seu potencial em promover o processo de germinação de arroz IR 42 e brotação de mini-toletes de cana-de-açúcar cv RB867515, verificar a colonização de mini-toletes de cana e ainda investigar possíveis mecanismos químicos responsáveis pelo efeito promotor de crescimento. Análises filogenéticas de genes housekeeping glnII e recA posicionaram a estirpe em um clado com cinco espécies de Rhizobium. Experimentos conduzidos com inoculação da estirpe em arroz, promoveram o crescimento da parte aérea quando inoculado com o sobredandante da estirpe. Outro experimento conduzido sob condições axênicas com mini-toletes inoculados com a estirpe BR 10268 avaliados aos 3, 6, 8, 10, 12, e 14 dias após inoculação (DAI) demonstraram melhor brotação quando comparados ao não inoculado, com aumentos significativos (p˂0,05) do comprimento da parte aérea e aumento da massa seca da parte aérea entre os dias coletas. Posteriormente para caracterização de colonização endofítica da estirpe, procedimentos de reisolamento e quantificação de amostras de tecidos frescos, com desinfestação supercial de gema desenvolvida neste trabalho e desinfestação de raízes por metodologia tradicional foram realizados. Os resultados indicaram que [(1,8 ± 0,92) * 107 UFC.g-1 a 7 DAI e (4,9 ± 2,7) * 106 UFC.g-1 a 20 DAI] de gema e raízes [(2,1 ± 0,75) * 105 UFC.g-1 a 7 DAI e (5,6 ± 4,59) * 104 UFC.g-1 a 20 DAI] poderam ser recuperados. Análises por BOX-PCR confirmaram a identidade das bactérias recuperadas e a estirpe não foi detectada no controle não inoculado. A colonização endofítica em 3 e 8 DAI também foi confirmada por microscopia confocal de varredura a laser usando um derivado da BR 10268 expressando mCherry. Após identificação de aceleramento da brotação e elevada colonização da estirpe no tecido interno de cana, análises utilizando uma solução de sobrenadante da estirpe em meio definido, foi realizada através de cromatografia de gás espectrometria de massa em monitoramento seletivo iônico (GC-MS/SIM). Os resultados indicaram a presença de fitohormônios produzidos pela estirpe: ácido indol acético (30,23) citocinina (3,39) e ácidos giberélicos ativos e inativos GA3, GA4, GA7, GA9, GA12 e GA20 (22,52; 33,45; 20,59; 5,71; 10,11; 3,22 e 13,66 ng.mL-1, respectivamente. Portanto, o presente estudo confirma que Rhizobium sp. (BR 10268) é um endófito, efetivo da cana-de-açúcar, que estimula a brotação da parte aérea de mini-toletes, através da produção de fitohormônios vegetais que podem ser utilizados para fins biotecnológicos. |
Abstract: | The application of pre-germinated seedlings from mini-toletes is a recent trend in sugarcane production systems. This system together with the inoculation of plant growth promoting microorganisms can be considered sustainable practices to increase the productivity of the sugar cane crop. The present work aimed to characterize the Rhizobium strain (BR 10268) at a phylogenetic level, to evaluate its potential in promoting the process of germination of IR 42 rice and sprouting of sugarcane mini-setts cv.RB867515, to verify the colonization of mini- and investigate possible chemical mechanisms responsible for the growth promoter effect. Phylogenetic analyzes have positioned the strain in a clade with five microsoimbionte species of legumes based on tree topologies of housekeeping genes glnII and recA indicating that the strain is not a new species of Rhizobium. Experiments conducted with inoculation of the rice strain promoted shoot growth when inoculated with the overdose of the strain. Another experiment conducted under axenic conditions with mini-toletes inoculated with the BR 10268 strain evaluated at 3, 6, 8, 10, 12, and 14 days after inoculation (DAI) demonstrated better sprouting when compared to uninoculated, with significant increases (p˂0.05) of the aerial part length and increase of the dry mass of the aerial part between the collection days. Subsequently, for characterization of endogenous colonization of strain, repositioning and quantification of fresh tissue samples, with yolk disinfestation in this work and root disinfestation by the work. The results indicate that [(1.8 ± 0.92) * 107 CFU.g-1 at 7 DAI and (4.9 ± 2.7) * 106 CFU.g-1 at 20 DAI] of yolk and roots [ (2.1 ± 0.75) * 105 CFU.g-1 to 7 DAI and (5.6 ± 4.59) * 104 CFU.g-1 to 20 DAI] could be recovered. Analyzes by BOX-PCR confirm the identity of the recovered cells and the undetected strain in the uninoculated control. Endophytic colonization at 3 and 8 DAI was also confirmed by laser scanning confocal microscopy using a derivative of BR 10268 expressing mCherry. After identification of shoot acceleration and high colonization of the strain in cane internal tissue, analyzes using a supernatant solution of the strain in defined medium were performed by gas chromatography mass spectrometry in ionic selective monitoring (GC-MS / SIM). The results indicate the presence of phytohormones in the range: indoletic acid (30,23) cytokinin (3.39) and active and inactive gibberellic acids GA3, GA4, GA7, GA9, GA12 and GA20 (22,52; 33, 45; 20,59; 5,71; 10,11; 3,22 and 13,66, ng.mL-1, the obligatory motif of the present study confirmed by Rhizobium (BR 10268) is an effective endophyte of sugarcane, which stimulates the sprouting of the aerial part of mini-toletes, through the production of vegetable phytohormones that can be used for biotechnological purposes. |
URI: | https://rima.ufrrj.br/jspui/handle/20.500.14407/13549 |
Aparece nas coleções: | Mestrado em Fitossanidade e Biotecnologia Aplicada |
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