Caracterização de novos rizóbios isolados de raízes de cana-de-açúcar

Abstract

Estudos recentes de biologia molecular indicaram que bactérias do gênero Bradyrhizobium e Rhizobium também podem ter um papel no processo de fixação biológica de nitrogênio (FBN) quando associadas à cana-de-açúcar. O uso de plantas de Vigna unguiculata como “isca” possibilitou a obtenção de uma coleção diversa de Bradyrhizobium spp. endofíticos a partir de raízes de cana-de-açúcar. O presente trabalho teve como objetivo caracterizar um grupo de bactérias do gênero Bradyrhizobium proveniente de raízes de cana-de-açúcar, assim como avaliar a capacidade de uma estirpe representante desse grupo e de um isolado do gênero Rhizobium em promover efeito de crescimento nessa cultura. Para definir o posicionamento taxonômico dos isolados do grupo, análises filogenéticas foram realizadas com os genes individuais 16S rRNA, ITS, nodC e recA e análise de sequência de multilocus (MLSA) envolvendo quatro genes ‘housekeeping’ (recA, dnaK, glnII e atpD), em quatro isolados representantes (BR 10280T, BR 10266, BR10555 e BR 10556). Além disso, foram realizados testes bioquímicos e morfofisiológicos. Experimento onde os isolados P9-20 (BR 10280) (Bradyrhizobium sp.) e P5-2 (Rhizobium sp.) foram inoculados em minitoletes de cana-de-açúcar foi conduzido em casa de vegetação. Foram realizadas coletas aos 30 e 75 dias após transplantio (DAT). Entre as variáveis analisadas estão o índice de velocidade de brotamento (IVB), massa seca e Nitrogênio (N) total. Análises filogenéticas posicionaram os isolados no super clado de B. japonicum em um ramo independente próximo a B. huanghuaihaiense, um microssimbionte de soja. Apesar da proximidade do grupo em estudo com B. huanghuaihaiense, estes isolados não induziram nodulação em Glycine max. Além disso, diferente de B. huanghuaihaiense, os novos isolados induziram a formação de nódulos em Phaseolus vulgaris. Em estudos morfofisiológicos foram demostradas diferenças significativas entre os isolados representantes do grupo em estudo e B. huanghuaihaiense. Em experimento em casa de vegetação, observou-se na primeira coleta um incremento sobre o IVB e massa seca da raiz no tratamento inoculado com o isolado P5-2, embora não tenham sido observadas diferenças estatísticas. Na segunda coleta, incrementos foram encontrados na massa seca de raiz e volume de raiz, assim como, no N total das raízes e parte aérea, no tratamento incoculado com P5-2, embora não tenham apresentado diferença estatística. Massa seca da parte aérea do tratamento inoculado com P5-2 apresentou incremento na primeira e segunda coleta, em relação aos controles, embora não tenha sido detectada diferença estatística. Os resultados da caracterização do grupo indicam que os isolados de cana-de-açúcar do gênero Bradyrhizobium representam uma nova espécie desse gênero. Em relação ao experimento em casa de vegetação, o isolado do gênero Rhizobium sp. apresentou potencial como promotor de crescimento na cultura de cana-de-açúcar