Seleção de interações benéficas entre bactérias diazotróficas promotoras de crescimento vegetal e genótipos de Brachiaria para cultivo em condições de déficit hídrico

Abstract

A pecuária tem grande contribuição para a economia brasileira sendo sustentada pelo maior rebanho bovino do mundo. A maior parte do rebanho brasileiro é criado a pasto, no qual se constitui na forma mais prática e econômica de fornecer alimento aos animais. Entretanto, a pecuária nacional enfrenta sérios desafios nos períodos de seca, visto que a produção forrageira diminui consideravelmente. Diante disso, uma alternativa para aumentar a tolerância de plantas forrageiras ao déficit hídrico seria o uso de bactérias promotoras de crescimento vegetal (BPCV) com capacidade de realizar a atividade da enzima 1- aminociclopropano-1-ácido carboxílico (ACC) deaminase. Esta enzima pode atuar diminuindo os níveis de etileno nas plantas, hormônio este que diante de estresses ambientais tem sua síntese aumentada, o que pode ocasionar a inibição do crescimento vegetal ou mesmo à morte. Nesse estudo foram selecionadas interações benéficas entre bactérias com capacidade de realizar a atividade de ACC deaminase e genótipos de Brachiaria cultivados em condições de déficit hídrico. Para tal, estirpes isoladas de genótipos de Brachiaria foram testadas in vitro para atividade de ACC deaminase e a presença do gene acdS foi identificada pela técnica de PCR. Em seguida, as estirpes foram avaliadas quanto à promoção de tolerância ao estresse hídrico in vitro e em casa de vegetação. Além disso, a colonização da estirpe NRB142 (Paraburkholderia silvatlantica) foi avaliada em genótipode de Brachiaria submetidos ou não ao estresse hídrico in vitro. Entre as 213 estirpes testadas, 32 apresentaram a capacidade de degradar ACC em α-cetobutirato. A atividade da ACC deaminase foi detectada em 17 estirpes, que exibiram atividade entre 1,98 a 102,52 μmol α-cetobutirato.mg-1

.proteína.h -1 . O gene acdS foi verificado no genoma de 9 estirpes. As bactérias promoveram um aumento da tolerância das plantas ao estresse mediado por 10% de polietilenoglicol (PEG) 8000, sendo que as estirpes NRB142 (P. silvatlantica), NRB223 (Azospirillum melinis) e GSF30T (H. frisigense) promoveram um incremento no desenvolvimento das plantas de B. ruziziensis. Os resultados do experimento realizado em casa de vegetação indicam que ocorreu uma interação benéfica entre as estirpes produtoras de ACC deaminase e as plantas de Brachiaria cultivadas sob estresse hídrico. No experimento conduzido em tubetes foi observado um incremento no conteúdo relativo de água e na biomassa das plantas inoculadas. Já o experimento realizado em vasos mostrou um incremento no acúmulo de biomassa, na condutância estomática e no índice de clorofila. Enquanto ocorreu uma redução no conteúdo de prolina e na emissão de etileno nas plantas cultivadas sob estresse. O ensaio de colonização in vitro comprovou que a estirpe NRB142 (P. silvatlantica) foi capaz de colonizar endofiticamente as plantas de Brachiaria cultivadas com e sem estresse hídrico. Numa análise global, foi observado um efeito diferenciado das estirpes para os parâmetros avaliados sem a predominância de uma estirpe para os genótipos Marandu, Xaraés e Ruzizensis. Entretanto, foi verificado que a estirpe NRB142 (P. silvatlantica) foi mais eficiente e protegeu as plantas do genótipo Paiaguás diante do déficit hídrico. Os resultados indicam que o desenvolvimento de inoculantes com essas estirpes pode ser uma alternativa na mitigação dos efeitos negativos do déficit hídrico, uma vez que estes proporcionaram resultados superiores às plantas inoculadas em relação às não inoculadas. Estudos adicionais deverão ser realizados para avaliar mais intimamente o efeito protetor das bactérias com atividade de ACC deaminase sobre as plantas de Brachiaria submetidas ao déficit hídrico em condições de campo.