Isolamento, identificação e promoção de crescimento de bactérias diazotróficas em diferentes genótipos do complexo Saccharum

Abstract

Bactérias descritas como promotoras de crescimento vegetal podem influenciar no desenvolvimento de cultivares de cana-de-açúcar através de vários mecanismos, como fixação biológica de nitrogênio; pela solubilização de nutrientes; pela síntese de sideróforos; aumento da síntese de hormônios de crescimento vegetal; atuar no controle biológico de patógenos e no aumento da resistência a estresses bióticos e abióticos. Diante disso, esse estudo teve como objetivo de avaliar a promoção de crescimento de bactérias diazotróficas inoculadas em 20 cultivares pertencentes a oito espécies pertencentes ao “Complexo Saccharum”, e a partir de amostras radiculares, isolar e caracterizar bactérias destas plantas crescidas em substrato estéril. Diversos experimentos foram conduzidos em casa de vegetação utilizando os cultivares: Bourbon Sur, NG27-1124, Bamboo Rose, IJ76-315, Branca, Q44830, Biscuit e IN845 (Saccharum officinarum), Q45416 (Saccharum spp.), US72-1319 (Saccharum spontaneum), IJ76-414, IM76-228 (Saccharum robustum); White Pararia (Saccharum barberi), Maneria (Saccharum sinense), Fiji 15 (Miscanthus sp.) e IJ76-364, IJ76-358, IJ76- 359, IJ76-381, IJ76-384 (Erianthus arundinaceus). Os materiais estudados foram coletados no banco de germoplasma da Embrapa Agrobiologia. Os experimentos utilizaram o delineamento em blocos casualizados (DBC) em esquema fatorial duplo (2x2) com cinco repetições. Os fatores foram: ausência ou presença de inoculação com cinco estirpes de bactérias diazotróficas: Gluconacetobacter diazotrophicus; Herbaspirillum seropedicae; H. rubrisubalbicans; Paraburkholderia tropica e Nitrospirillum amazonense; e ausência ou não de tratamento térmico curto (TT) (52 °C por 30 min). Os mini-toletes (uma gema), tratados ou não com termoterapia e inoculados ou não, foram dispostos em caixa contendo substrato estéril para avaliar a brotação além de parâmetros biométricos de crescimento e analise da arquitetura radicular em oito genótipos usando o software WinRhizo Pro®. A partir do tecido radicular retirados do tratamento controle foram isoladas 88 estirpes bacterianos que formaram 18 agrupamentos usando caracteres morfológicos. Representantes destes grupos foram avaliados para identificação filogenética pelo sequenciamento da 16S, além de avaliar características fisiológicas de promoção de crescimento. Os genótipos Fiji 15, IM76-228, NG27-1124, IJ76-381, IJ76-414, Biscuit e IJ76-384 tiveram estímulo quando realizada a inoculação com a mistura das cinco bactérias supracitadas aumentando seu percentual de brotações. Os genótipos mais afetados pela termoterapia foram os genótipos Biscuit, IN845, Maneria, Bourbon Sur e NG27-1124. O genótipo IJ76-381 quando não submetido ao tratamento térmico, aumentou em até 31% em massa fresca de parte aérea. Os grupamentos formados apresentaram crescimento rápido variando de 5 a 7 dias, colonias de coloração amarelada, azulada ou esbranquiçada, gomosas e de caráter acidificante ou alcalino. A caracterização molecular apresentou grande diversidade de espécies sendo 16 Gram negativas e duas Gram positivas, ambas do gênero Bacillus. Entre as Gram-negativas o gênero Stenotrophomonas foi observado em três estirpes.