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Tipo do documento: Dissertação
Title: Caracterização e especificidade de Rhizobium spp. de leguminosas florestais
Other Titles: Characterization and specificity of Rhizobium spp. from forest legumes
Authors: Campêlo, Adalís Bezerra
Orientador(a): Dobereiner, Johanna
Primeiro membro da banca: Döbereiner, Johanna
Segundo membro da banca: Fernandes, Manlio Silvestre
Terceiro membro da banca: Drozdowicz, Adam
Keywords: Rhizobium spp.;Leguminosas;Caracterização;Especificidade;Characterization;Specificity;Forest legumes
Área(s) do CNPq: Agronomia
Agronomia
Idioma: por
Issue Date: Aug-1976
Publisher: Universidade Federal Rural do Rio de Janeiro
Sigla da instituição: UFRRJ
Departamento: Instituto de Agronomia
Programa: Programa de Pós-Graduação em Agronomia - Ciência do Solo
Citation: CAMPÊLO, Adalís Bezerra. Caracterização e especificidade de Rhizobium spp. de leguminosas florestais. 1976. Dissertação (Mestrado em Agronomia) - Instituto de agronomia, Universidade Federal Rural do Rio de Janeiro, Seropédica, RJ, 1976.
Abstract: Foram realizados 2 experimentos em casa de vegetação com leguminosas florestais. O primeiro teve como objetivo observar a ocorrência de nódulos em 43 espécies florestais, pertencentes às 3 subfamílias (Mimosoideae, Faboideae e Caesalpinioideae), em vasos de cerâmica com areia, em blocos ao acaso com 3 tratamentos de inoculação : a) solo do local de procedência da semente; b) grupo 1, de estirpes de Rhizobium isoladas de Piptadenia peregrina (L). Benth. (angico), estirpes: pp-1, Pp-2; Mimosa caesalpiniifolia Benth. (sabiá), estirpes: X-18, X-26; Erythrina speciosa Todaro (mulungú), estirpes: Es-1, Es-3 e Enterolobium ellipticum Benth. (vinhático liso), estirpes: Ee-4, Ee-6; e grupo de estirpes de Rhizobium isoladas de Vigna racemosa (sombreiro), estirpes: Vr-4, Vr-5; Machaerium incorruptibile Allem. (jacarandá), estirpes: Mi-8, Mi-9; Leucaena leucocephala (Lam.) De Wit. (leucena), estirpes: L1-2, L1-10; Albizzia lebbek (L.) Benth. (ébano), estirpes: A1-2, Al-4; Prosopis juliflora (Sw.) DC. (algaroba), estirpes: Pj-1, Pj-2; Lonchocarpus discolor Hub. (catinga de barrão), estirpes: Ld-1, Ld-2; Cassia calycioides DC. (cássia), estirpes: Cc-1, Cc-2 e de Pithecellobium dulce Benth. (pitecelóbio), estirpes: Pd-1, Pd-2. Simultaneamente, foram feitas observações sobre a presença de nódulos em 17 espécies florestais, no campo. A percentagem de nodulação foi assim distribuída: sub-família, Mimosoideae 93%, subfamília Faboideae 78% e subfamília Caesalpinioideae 5%. Observou-se uma relação entre a forma do nódulo e a subfamília, assim é que as espécies da subfamília Mimosoideae apresentam nódulos coralóides, com exceção da espécie Stryphnodendron barbatimão (barbatimão) e as da subfamília Faboideae, nódulos esféricos, independendo da estirpe inoculada. A cor da raiz também é característica da espécie, não havendo relação entre a cor e a presença ou ausência de nódulos. O segundo experimento teve como finalidade observar a inoculação cruzada entre 11 espécies florestais, usadas no 1° experimento e uma espécie forrageira, usada como comparação, inoculadas com 19 estirpes de Rhizobium, em latas de cerveja, com areia, esterilizadas, em blocos ao acaso, com 3 repetições. Algumas espécies mostraram-se altamente, específicas como a sesbânia (Faboideae) e outras altamente promíscuas como, ébano, entada, acácia (Mimosoideae) e mulungú (Faboideae). Quanto às estirpes, algumas mostraram-se específicas como Pd-2 (isolada de pitecelóbio), Am-2 (de acácia), Al-2, Al-4 (de ébano), Es-1 (de mulungú), BR-23 (de estilosante), Pr-1 (de vinhático do campo), e Vr-4 (de sombreiro); outras bem promíscuas como M1-1 (de quebra-foice), Pp-4 (de angico) e outras mostraram especificidade intermediária, como, Am-1, X-26 e X-18, isoladas de acácia e de sabiá, respectivamente. A estirpe que apresentou atividade específica mais alta foi a Pp-4 (com a espécie quebra-foice) com 155,00 n-moles de C2H4/h/mg de nódulos, seguida das estirpes BR-23 (com estilosante), M1-1 (com algaroba), Am-1 (com estilosante), L1-7 (com leucena) e Sm-1 (com mulungli). A estirpe Es-3 foi a que conseguiu maior peso médio de nódulos (101,67 mg, com entada), mas com uma atividade específica muito baixa (5,00 n-moles de C2H4/ h/mg de nódulos). No laboratório, foram realizados 3 ensaios com 54 estirpes de Rhizobium, sendo o 1° em placas de Petri com meio 79 com manitol, riscando-se as placas com a alça de platina, a fim de que as estirpes fossem testadas quanto à pureza e observados a forma, tamanho, aspecto e tempo de aparecimento das colônias. As estirpes, cujo tempo de aparecimento variava de 24 a 72 horas foram consideradas de crescimento rápido, enquanto as que apareciam depois de 72 horas de repicadas, foram consideradas de crescimento lento. As estirpes de crescimento rápido normalmente formaram mais muco do que as de crescimento lento. O aspecto das colônias pouco variou. Algumas eram mais planas, outras um pouco convexas, mas todas apresentaram bordos lisos. Quanto ao tamanho, depois de 48 horas do aparecimento, as colônias variavam de 0,5 a 2 mm de diâmetro, para as estirpes de crescimento lento e de 1 a 4 mm de diâmetro para as de crescimento rápido. O segundo ensaio foi feito em tubos com meio 79 sólido, inclinado, a fim de se observar o uso de 8 fontes de C pelas 54 estirpes e o seu efeito sobre o pH final do meio. O melhor crescimento foi obtido com manitol e o crescimento mínimo com maltose e succinato de sódio. Com exceção das estirpes Ee-1, Ee-3 (isoladas de enterolóbio) que nada cresceram, as restantes tiveram um crescimento ruim a regular nos tubos testemunhas, mostrando que usaram o etanol do indicador (azul de bromotimol) do meio, como fonte de C. O terceiro ensaio, foi também em tubos de ensaio com leite-litmus, em duas repetições, a fim de se observar a reação e a formação, ou não, de zona de soro com as 54 estirpes usadas nos testes anteriores. De acordo com o comportamento nesses ensaios, as estirpes foram divididas em 3 grupos a saber: grupo I, abrangendo as estirpes: M1-1, M1-2, M1-3 (isoladas de Mimosa laticífera), Sm-1, Sm-2 (isoladas de Sesbania marginata), BR-23 (isolada de Stylosanthes), as quais, tiveram um crescimento bom a abundante com galactose, dextrose, arabinose, maltose, manitol, xilose e sacarose, tornaram alcalino o pH final do meio e em leite-litmus alcalinizaram o meio e não formaram zona de soro. O aparecimento das colônias se deu entre 24 e 72 h, porisso, as estirpes foram consideradas de crescimento rápido, com exceção da BR-23 que é de crescimento lento; grupo II, abrangendo as estirpes: Pj-1, Pj-2, Pj-3 (isoladas de Prosopis juliflora), Al-2, Al-3, Al-4 (isoladas de Albizzia lebbek), L1-2, L1-7, L1-10 (isoladas de Leucaena-leucocephala), Pd-1, Pd-2 (isoladas de Pithecellobium dulce), Vr-1, Vr-2, Vr-4 (isoladas de Vigna recemosa), Mi-1, Mi-2, Mi-3 (isoladas de Machaerium incorruptibile), Ld-1, Ld-2, Ld-3 (isoladas de Lonchocarpus discolor), Dm-1, Dm-3 (isoladas de Dimorphandra mollis), Cc-1, Cc-2, Cc-4 (isoladas de (Cassia calycioides), F-310 (isolada de Phaseolus vulgaris), as quais são de crescimento rápido, tornam ácido o pH final do meio com todas as fontes de C, com exceção do meio com succinato. As estirpes desse grupo se desenvolveram melhor em galactose, dextrose, manitol e xilose. Em leite-litmus, a maioria das estirpes acidificou o meio e formou uma zona de soro. Uma das exceções foram as estirpes Pd-1, Pd-2 que apresentaram reação alcalina, mas formaram zona de soro. O aparecimento das colônias se deu entre 24 e 72 h. e grupo III, abrangendo as estirpes: Pp-2, Pp-3, Pp-4, Pp-7 (isoladas de Pintadenia peregrina), Ep-1, Ep-2, Ep-3 (isoladas de Entada polyphylla), Ee-1, Fe-2, Ee-3 (isoladas de Enterolobium ellipticum), X-13, X-18, X-26 (isoladas de Mimosa caesalpiniifolia), Am-1, Am-2, Am-3 (isoladas de Acacia mollissima), Pr-1, Pr-2, Pr-3 (isoladas de Plathymenia reticulata), Es-1, Es-2, Es-3 (isoladas de Erythrina speciosa), divididas em subgrupos a saber: o primeiro subgrupo, com as estirpes de crescimento rápido, as quais acidificam o meio com galactose, dextrose, arabinose e xilose e o alcalinizam com maltose, manitol, succinato e sacarose e o segundo subgrupo, incluindo estirpes de crescimento lento, as quais tiveram um comportamento idêntico ao primeiro subgrupo com todas as fontes de C. Desses 3 grupos, foram escolhidas 10 estirpes, a fim de se examinar a forma dos flagelos, tentando-se, assim, observar as afinidades entre as estirpes. Com exceção da estirpe X13 (de sabiá) que apresentou flagelação lofotríquia, as restantes, tanto as de crescimento rápido: Pp-2, Mi-1, Sm-1, L1-7, Al-2 (isoladas de angico, jacarandá, sesbânia, leucena e ébano, respectivamente), como as de crescimento lento: Ep-2 e Pr-3 (isoladas de entada e de platimênia) apresentaram flagelação monotríquia. Duas estirpes M1-1 (isolada de quebra-foice) e BR-23 (de estilosante) não flagelaram.
Abstract: In two greenhouse experiments and four experiments in the laboratory the nodulation pattern and growth behaviour of Rhizobium strains isolated forest species were studied. The greenhouse experiments were carried out in pots with sand. Three inoculation treatments were used: a - soil from the place of origin of the seed; b - group 1 of Rhizobium strains; c - group 2 of Rhizobium strains. Per cent nodulation was distributed as follows: Mimosoideae - 93% Faboideae - 78% Caesalpinioideae - 5% A relationship was found between the shape of the nodules and the subfamily, independently of what the inoculated strains was. The Mimosoideae subfamily had chorai shaped nodules, except for "barbatimão". The Faboideae subfamily had spherical nodules. Only one plant of the Caesalpinioideae subfamily was nodulated, and the nodules were spherical. The color of the roots was characteristic for each species. However, there was no relationship between the color of the roots and presence or absence of nodules. Cross inoculation was made between 11 forest species and one forage species. Nineteen Rhizobium strains were used. Some of the legume species studied such as "sesbânia" (Faboideae) showed high specificity, while others were lighly promiscuous, such as "ébano, entada, acácia" (M) and "mulungú" (F). Some Rhizobium strains, such as Pd-2, Am-2, Al-2, Al-4, Es-1, BR-23, Pr-1, Vr-4 (isolated from "pitecelóbio, acácia, ébano, mulungú, estilosante, vinhático-do-campo" and "sombreiro", respectively) were highly specific, while others, such as Ml-1, Pp-4 (isolated from "quebra-foice" and "angico", respecti-vely) were highly promiscuous. The remaining strains showed an intermediary level of specificity (isolated from "acácia" and "sabiá"). The highest specific activity of nitrogenase was found for the symbiosis between the Pp-4 Rhizobium strain and the "quebra-foice" legume (155,00 n-moles C2H4/h/mg dry nodules). The E3 x "entada" symbiosis nodulated most abundantly (101,67 mg dry weight nodules) but had the lowest specific activity (5,00 n-moles C2Hj /h/mg dry nodules). Fifty four Rhizobium strains were studied for morphological characteristics in culture medium. Thirty eight out of the 54 were considered as fast growing (colonies appeared after up to 72 hours) while the 16 others were considered as slow growing (colonies appeared later than after 72 hours). The fast growing strains generally showed more mucus than the slow growing ones. There was little difference in the aspect of the colonies. All of them had smooth border some were flat, and some convex. As for the carbon source, the best growth of the 54 species was obtained with mannitol, and the minimum growth was observed with maltose and Na-succinate. Except for two strains isolated from "vinhático-liso" that had no growth at all, all the others showed a high to fair growth in a medium where only bromothimol blue was used. This was thought to indicate that the ethanol present in the bromothimol blue medial was used up as a carbon source. In accordance with the use of the several carbon sources (eight) used, the Rhizobium strains were divided into three groups. A study of acid and serum production for the 54 Rhizobium strain in litmus milk, showed the Rhizobium strains to be divideal into those 3 groups: a - Turnes litmus milk medium alcaline and does not produce a serum zone. Those were the "quebra-foice", "sesbânia" and "estilosante" strains. Except for the estilosante's strain, all other strains in this group were fast growing. b - Acidifies litmus milk and produces the serum zone. In this group the strains were fast growing. Those were the "al-garoba, ébano, leucena , pitecelóbio, sombreiro, jacarandá, catinga-de-barrão, dimorfandra, cássia and feijão" strains. c - These strains were divided into two subgroups: the first subgroup contained the fast growing strains (isolated from "angico" and "sabiá"), they acidified the litmus milk and produced serum zone. The second subgroup contained the slow growing strains (isolated from "entada, vinhático-liso, acácia negra, vinhático-do-campo and mulungú"). In litmus milk, their behaviour was similar to those of the first group of strains. Ten strains selected from the 3 groups were studied in respect to flagellation. Strain X-13 (from sabiá) showed lofotrichous flagellation, however, strains isolated from "angico", jacarandá, sesbânia, leucena, ébano" (fast growing), "entada and vinhático-do-campo" (slow growing) showed monotrichous flagellation. Strains isolated from "quebra-foice and estilosante" were not flagellated.
URI: https://rima.ufrrj.br/jspui/handle/20.500.14407/17721
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