Submitted by (lucia.rodrigues@ufrpe.br) on 2016-07-05T14:36:45Z No. of bitstreams: 1 Artenisa Cerqueira Rodrigues.pdf: 1487841 bytes, checksum: e529e19a4038e9e52c84b90e95264477 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-07-05T14:36:45Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Artenisa Cerqueira Rodrigues.pdf: 1487841 bytes, checksum: e529e19a4038e9e52c84b90e95264477 (MD5) Previous issue date: 2012-06-21 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / Conselho Nacional de Pesquisa e Desenvolvimento Científico e Tecnológico - CNPq / It has been a recurrent the use of plant growth-promoting bacteria (PGPB) in association with the legume-rhizobia symbiotic system to increase the biological nitrogen fixation (BNF). Thus, the search for using alternative vehicles that increase quality and efficiency of inoculum leading to reduced costs and possible environmental impacts have been investigated. The BNF change in response to biological and environmental factors and their effectiveness can be measured by the concentrations of compounds involved in this process, being an important point to evaluate biochemical indicators related to the metabolisms of nitrogen, carbon and antioxidant. In this context, this study aimed at verifying the survival of cowpea to bacterial colonization and evaluating the interrelationship of Bradyrhizobium sp. and PGPB providing better symbiotic performance and cowpea development; optimizing the BNF and cowpea development, inoculated and co-inoculated with Bradyrhizobium sp. and PGPB, as well as evaluating the activities of enzymes as indicators of efficiency, senescence and stress/oxidative protection during and after the establishment of symbiosis; and determining the efficiency of inoculation and co-inoculation of cowpea with Bradyrhizobium sp. and PGPB using variables of growth and production and, jointly, characterizing the exopolysaccharide used as a vehicle for seed inoculation. Three experiments were conducted in greenhouse of the Agronomy Institute of Pernambuco (IPA). The legume used was cowpea cv. "IPA 206" inoculated with Bradyrhizobium sp. (BR 3267) and co-inoculated with different strains of PGPB. In the first experiment, the experimental design was randomized blocks with 24 treatments one inoculated (BR 3267), and 22 co-inoculated (BR 3267 + PGPB); and an absolute control (AC), with three replications. In the experiment II, the experimental design was randomized blocks with 2x4 factorial arrangement, two harvest periods (FP, flowering point; BS, beginning of senescence) and four treatments (inoculated and co-inoculated) + AC, with four repetitions. In the experiment III, the experimental design was a randomized block with 2x6 factorial arrangement, two harvest periods (FP, flowering point; GF, grain filling) and six treatments, one inoculated (BR 3267), and three co-inoculated (BR 3267 + PGPB), and two controls (AC and NC), with four replications. In the results was found synergism between BR 3267 and PGPB in cowpea especially in combination of BR 3267 with strains Paenibacillus graminis (MC 04.21) and P. durus (C 04.50), which exhibited better symbiotic response. Pre-selected strains of PGPB were combined with BR 3267, forming two symbiotic pairs (BR 3267 + MC 04.21; BR 3267 + C 04.50) and a tripartite (BR 3267 + MC 4.21 + C 04.50) where the results showed significant differences for growth variables as well as the biochemical indicators related to the metabolisms of nitrogen, carbon and antioxidative. There was increased concentration of total soluble proteins in nodules of plants co-inoculated compared to those inoculated in isolation with BR 3267. There was intense proteolytic activity and a decline in enzyme activity in the BS, but there was delayed of the deleterious effects of aging in the tripartite co-inoculation, allowing better symbiotic performance in cowpea plants. It can be suggested the use of inoculating compounds with bacteria studied aiming at improving the BNF and delaying senescence of nodules ensuring the availability of nitrogen for a longer period of time. This response emphasizes the importance of the combination and compatibility of microorganisms introduced, in combination, to promote a better symbiotic efficiency of cowpea, especially for tripartite co-inoculation, with respect to Rhizobium native to soil, and this synergistic response resulted in improved variables of production and efficiency of N2 fixation. With respect to chemical and rheological characteristics, the EPS used as vehicle for inoculation presents as a polyanionic heteropolysaccharide with low-viscosity fluid pseudoplastic, revealing an endothremal peak by the technique of differential scanning calorimetry that represents a favorable feature considering its use on industrial scale. / Para o incremento da fixação biológica do nitrogênio (FBN) tem sido recorrente o uso de bactérias promotoras de crescimento em plantas (BPCP’s) em associação com o sistema simbiótico leguminosa-rizóbio. Desta forma, a busca da utilização de veículos alternativos que aumentem a qualidade e eficiência do inoculante levando a redução de custos e de possíveis impactos ambientais tem sido investigados. A FBN varia em resposta a fatores biológicos e ambientais e a sua efetividade pode ser mensurada através das concentrações dos compostos envolvidos neste processo, sendo um ponto relevante avaliar indicadores bioquímicos relacionados aos metabolismos do nitrogênio, do carbono e antioxidativo. Neste contexto, este trabalho teve como objetivos verificar a sobrevivência do caupi à colonização bacteriana, assim como avaliar a interrelação Bradyrhizobium sp. e BPCP’s visando uma melhor performance simbiótica e desenvolvimento do caupi; otimizar a FBN e o desenvolvimento do caupi, inoculados e co-inoculados com Bradyrhizobium sp. e BPCP’s, assim como avaliar as atividades de enzimas como indicadores de eficiência, senescência e de estresse/proteção oxidativo durante a após o estabelecimento da simbiose; e determinar a eficiência da inoculação e co-inoculação do caupi com Bradyrhizobium sp. e BPCP’s utilizando variáveis de crescimento e produção e, juntantemente, caracterizar o exopolissacarídeo utilizado como veículo de inoculação das sementes. Foram conduzidos três experimentos em casa de vegetação do Instituto Agronômico de Pernambuco (IPA). A leguminosa utilizada foi caupi cv. “IPA 206” inoculada com Bradyrhizobium sp. (BR 3267) e co-inoculadas com diferentes estirpes de BPCP’s. No experimento I, o delineamento experimental utilizado foi em blocos ao acaso com 24 tratamentos, sendo um com inoculação (BR 3267); 22 combinações (BR 3267 + BPCP’s); uma testemunha absoluta (TA), com três repetições. No experimento II, o delineamento experimental adotado foi em blocos ao acaso com arranjo fatorial 2x4, dois períodos de coleta (PF, ponto de florescimento; IS, início de senescência) e quatro tratamentos (inoculados e co-inoculados) + TA, com quatro repetições. No experimento III, o delineamento experimental utilizado foi em blocos ao acaso com arranjo fatorial 2x6, dois períodos de colheita (PF, ponto de florescimento; e EG, enchimento de grãos) e seis tratamentos, sendo um com inoculação (BR 3267), e três com co-inoculações (BR 3267 + BPCP’s); e duas testemunhas (TA e TN), com quatro repetições. Nos resultados constatou-se sinergismo entre BR 3267 e BPCP’s em caupi principalmente na combinação de BR 3267 com Paenibacillus graminis (MC 04.21) e P. durus (C 04.50), que exibiram melhor resposta simbiótica. As estirpes de BPCP’s pré-selecionadas foram combinadas com BR 3267, formando dois pares simbióticos (BR 3267 + MC 04.21; BR 3267 + C 04.50) e uma tripartite (BR 3267+ MC 04.21 + C 04.50) onde os resultados mostraram diferenças significativas para as variáveis de crescimento bem como para os indicadores bioquímicos relacionados aos metabolismos do nitrogênio, carbono e antioxidativo. Houve aumento da concentração de proteínas solúveis totais nos nódulos das plantas co-inoculadas em relação àquelas inoculadas isoladamente com a BR 3267. Ocorreu intensa atividade proteolítica e declínio na atividade das enzimas no IS, porém na co-inoculação tripartite houve retardo dos efeitos deletérios da senescência, o que permitiu uma melhor performance simbiótica na plantas de caupi. Pode-se sugerir o uso de inoculantes compostos com as bactérias estudadas visando incrementar a FBN e retardar a senescência dos nódulos assegurando a disponibilidade de nitrogênio por um maior período de tempo. Esta resposta ressalta a importância da combinação e compatibilidade de microrganismos introduzidos, em mistura, para promover uma melhor eficiência simbiótica do caupi, em especial para a co-inoculação em tripartite, com relação ao rizóbio nativo do solo, e esta resposta sinérgica resultou em melhoria nas variáveis de produção e eficiência da fixação de N2. Em relação às características químicas e reológicas do EPS, utilizado como veículo para inoculação, este se apresenta como um heteropolissacarídeo polianiônico com fluido pseudoplástico pouco viscoso, revelando-se pela técnica de calorimetria exploratória diferencial um pico endotérmico que representa uma característica favorável tendo em vista a possibilidade de seu uso em escala industrial.