Caracterização e Eficiência Simbiótica de Bactérias Isoladas de Nódulos de Feijão-mungo [Vigna radiata (L.) Wilczek]

Abstract

O feijão-mungo é uma leguminosa de origem asiática com grande importância mundial, principalmente em países em desenvolvimento. Seu cultivo comercial no Brasil tem se expandido nos últimos anos, visando atender ao mercado internacional, e isso tem despertado para a necessidade de estudos relacionado ao seu cultivo no país, e dentre estes, os relacionados à fixação biológica de nitrogênio. Nesse sentido, objetivou-se com este estudo, avaliar a nodulação do feijão-mungo com rizóbios nativos de solos brasileiros, isolar os rizóbios associados, caracterizá-los e avaliá-los quanto à capacidade de nodulação e eficiência simbiótica. Para isso, no Capítulo I, foi avaliada a nodulação de dois genótipos de feijão-mungo por rizóbios nativos em dez solos brasileiros, além do isolamento das bactérias presentes nos nódulos, seguido de caracterização morfogenética e avaliação da capacidade de nodulação. De forma geral, as plantas cultivadas em amostras dos solos da região Sudeste apresentaram maior nodulação e crescimento comparadas àquelas cultivadas nas amostras da região Centro-Oeste. A partir dos nódulos, foram obtidas 101 bactérias, as quais foram agrupadas aos seguintes gêneros: Bradyrhizobium (66), Rhizobium (19), Mesorhizobium (4), Ensifer (3), Leifsonia (3), Bacillus (3), Agrobacterium (1), Mycolicibacterium (1) e Kaistia (1). Isolados de Bradyrhizobium foram os únicos capazes de nodular o feijão-mungo, sendo aqueles oriundos de solos da região Sudeste os mais eficientes; já quanto ao grupo filogenético, de forma geral, isolados próximos à espécie de Bradyrhizobium yuanmingense se mostraram mais eficientes. No Capítulo II, foi caracterizado o microbioma dos nódulos de dois genótipos de feijão-mungo cultivados em amostras de dez solos brasileiros, utilizando-se a técnica de sequenciamento do gene 16S rRNA por NGS (Next-Generation Sequencing) Illumina MiSeq. A OTU0001 (Operational Taxonomic Units) pertencente ao gênero Bradyrhizobium representou mais de 99% das sequências recuperadas. Pseudomonas foi o gênero não-rizobiano mais abundante, e esteve presente apenas em nódulos da cultivar MGS Esmeralda, revelando uma diferença de especificidade entre genótipos. No Capítulo III, foi avaliada a inoculação de 31 isolados de Bradyrhizobium em comparação aos rizóbios nativos em feijão-mungo cultivado em vaso com solo, incluindo a avaliação da aplicação de doses de N na semeadura. A inoculação dos isolados resultou em incrementos de até 79% em massa de nódulos, de 66% em massa de parte aérea e de 55% no N acumulado oriundo da fixação biológica de N, comparados ao tratamento sem inoculação; no entanto, as plantas inoculadas tiveram menor crescimento que o tratamento com N fertilizante (160 kg ha-1 de N). Quando sob aplicação de N na semeadura, houve incrementos no desenvolvimento das plantas, mas com redução na nodulação. No Capítulo IV, avaliou-se a inoculação cruzada do feijão-mungo com estirpes elite de Bradyrhizobium usadas em inoculantes comerciais para soja e feijão-caupi no Brasil, além da comparação com isolados obtidos de nódulos de feijão-mungo. A estirpe SEMIA 587 (B. elkanii) recomendada para soja, e as estirpes UFLA 3-84 (B. viridifuturi), BR 3267 (B. yuanmingense) e INPA 3-11B (B. elkanii) recomendadas para feijão-caupi, foram capazes de nodular o feijão-mungo. A SEMIA 587, a UFLA 3-84 e os isolados de feijão-mungo apresentaram maior eficiência em nodulação e crescimento das plantas, e portanto, apresentam potencial para inoculação do feijão-mungo no Brasil.