Submitted by (lucia.rodrigues@ufrpe.br) on 2016-06-29T13:49:53Z No. of bitstreams: 1 Andresa Priscila Souza Ramos.pdf: 3687585 bytes, checksum: 03a2a3149474293923ca08c0db68bc60 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-06-29T13:49:53Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Andresa Priscila Souza Ramos.pdf: 3687585 bytes, checksum: 03a2a3149474293923ca08c0db68bc60 (MD5) Previous issue date: 2011-08-26 / The association between bacteria and plants is considered extremely important because it may promote the plant development by providing nutrients, protection, and production of plant growth promoting substances like indole acetic acid (IAA). The sugarcane production is under a great economic and agricultural importance, and increasing its production still depending on several chemical inputs that are expensive and environmentally damaging. A sustainable alternative is the use of beneficial bacteria that may diminish or abolish the use of these inputs and increase agricultural production. Therefore, the objectives of this study were: i) selecting and evaluating IAA producing bacteria, dependent and independent pathway of tryptophan, sugarcane roots plant association in crop fields in Pernambuco, ii) evaluate the influence of niche isolation, the place of cultivation, the cultivation time and host plant genotype on frequency and IAA-producing bacteria; iii) Analyze the genetic variability of IAA-producing bacteria by BOX-PCR, and iv) assess the noncultivable bacterial community sugarcane ratoon-associated v) Evaluate the production of IAA, two endophytic bacteria according to the time. Isolates were studied at four and ten months sugarcane plant cultivation, collected in EECAC Carpina-PE and Petribú factory,Lagoa de Itaenga-PE and isolates from three months on sugarcane plant-ratoon regrowth, collected in EECAC. The results showed that plants from sugarcane crop fields in Pernambuco have a high frequency of bacteria producing IAA in vitro by a tryptophan-dependent and independent pathways, the crop place, cultivation time of the host plant and niche colonization. Bacterial influence on the distribution of IAA-producing bacteria. In addition, the location, time of cultivation of the host plant genotype and bacterial niche colonization influenced the production levels. The strains showed high genetic variability. In sugarcane plant-ratoon, the bacterial population density was higher than in the rizhosphericsoil and root-endophytic bacteria also showed a high frequency capacity to produce IAA in vitro. Analysis of variability and genetic diversity revealed high genetic variability among bacteria producing IAA and the predominance of dominant bacterial groups not grown in soil and inside the roots of sugarcane plant-ratoon grown in Pernambuco. Some strains of root endophytic sugarcane plant, with capacity to produce IAA, were identified as belonging to the genus Enterobacter and Burkholderia / A associação entre bactérias benéficas e plantas é considerada extremamente importante, pois pode promover o desenvolvimento do vegetal através da disponibilização de nutrientes, proteção e produção de substâncias promotoras de crescimento vegetal, como o ácido indol acético (AIA). A canade- açúcar é uma cultura de grande importância agrícola e econômica, e sua produção crescente ainda depende de diversos insumos químicos que são onerosos e prejudicam o ambiente. Uma alternativa sustentável seria a utilização de bactérias benéficas que possam diminuir ou anular o uso desses insumos e incrementar a produção agrícola. Diante disso, os objetivos deste trabalho foram: i) selecionar e avaliar bactérias produtoras de AIA, via dependente e independente de triptofano, associadas a raízes de plantas de cana-de-açúcar cultivadas em Pernambuco; ii) avaliar a influência dos nichos de colonização, do local e tempo de cultivo e do genótipo da planta hospedeira sobre a frequência e produção de bactérias produtoras de AIA; iii) analisar a variabilidade genética de bactérias produtoras de AIA por BOX-PCR; iv) avaliar a comunidade bacteriana não cultivável associada a cana soca; v) e avaliar a produção de AIA, de duas bactérias endofíticas, em função do tempo. Foram estudadas bactérias isoladas aos quatro e dez meses de cultivo de cana planta, coletadas na EECAC- Carpina-PE e na Usina Petribú- Lagoa de Itaenga-PE e linhagens isoladas aos três meses de rebrota na cana soca, coletadas na EECAC. Os resultados demonstraram que as plantas de cana-deaçúcar cultivadas em Pernambuco apresentam alta frequência de bactérias com capacidade de produzir AIA in vitro, via dependente e independente de triptofano, e que o local, tempo de cultivo da planta hospedeira e o nicho de colonização bacteriana influenciaram na distribuição das bactérias produtoras de AIA. Além disso, o local, tempo de cultivo, genótipo da planta hospedeira e o nicho de colonização bacteriana influenciaram nos níveis de produção e as linhagens apresentaram alta variabilidade genética. Na cana soca, a densidade populacional bacteriana foi maior no solo rizosférico do que endofítica de raiz e também apresentaram alta frequência de bactérias com capacidade de produzir AIA in vitro. A análise da variabilidade e diversidade genética revelaram alta variabilidade genética entre as bactérias produtoras de AIA e a predominância de grupos bacterianos dominantes, não cultivados, no solo e no interior das raízes de cana soca, cultivadas em Pernambuco. Algumas linhagens endofíticas de raiz de cana planta, com capacidade de produzir AIA, foram identificadas como pertencentes aos gêneros Burkholderia e Enterobacter

Conselho Nacional de Pesquisa e Desenvolvimento Científico e Tecnológico - CNPq / Brazil is the main world producer of sugarcane (Saccharum ssp.), being the activity of the Brazilian sugarcane industry in continuous expansion, which can be seen due to increasing both the production capacity as agricultural areas intended for the cultivation. However, the increase of the production costs and the expansion of cultivation to less productive areas have increasingly demanded strategies to safeguard the sector's profitability. In this sense, studies of environmental factors that limit the yield of sugarcane crops are fundamental and can cite the biotic stresses caused by pathogenic microorganisms and the weeds. Plants respond differently to various types of stress, and, in general, are firstly affected in their physiological and photosynthetic properties. Therefore, the analysis of ecophysiological parameters - being this a tool to detect small deviations from normality of the photosynthetic performance - can provide useful information about the behavior of plants under stressful conditions caused by the disease and weed competition. Thus, this study aimed to evaluate the behavior of four different sugarcane varieties submitted to the stresses caused by the bacterium Leifsonia xyli subsp. xyli (Lxx) - causal agent of Ratoon stunting disease (RSD) - and competition with the weed plant Brachiaria decumbens Stapf., correlating the production data with the ecophysiological responses resulting from the stress condition. To this finality, stem segments with just one bud were planted in plastic trays and kept in a greenhouse, being the seedlings subsequently transplanted to the field, where were measured both yield parameters (biometric and technological), the fluorescence of chlorophyll a and the gas exchange of plants subject, or not, to mentioned stressors. The experimental design used was the randomized block design with four replications, in a split-plot scheme, being the plots composed by varieties Co 997, RB867515, RB92579 and RB951541; and the subplots by the induction or not of stress factor. Regarding Lxx inoculation, RB92579 and RB951541 varieties were less sensitive to the RSD effects, since both ecophysiological and yield parameters were just a little bit affected by disease, while RB867515 and Co 997 varieties underwent changes in many parameters, highlighting the decline of photosynthetic rate and the reduction of height and diameter of the stalks. Regarding weed competition with B. decumbens, the four varieties tested were affected in all parameters, resulting in significant losses of yield, being that the RB92579 variety showed higher competitive ability than the others. Thus, the use of ecophysiological analysis tool is feasible to aid the work of selection of tolerant sugarcane genotypes to typical adverse situations of his cultivation. / O Brasil é o principal produtor mundial de cana-de-açúcar (Saccharum ssp.), entando a atividade do setor sucroenergético brasileiro em contínua expansão, o que pode ser constatado devido ao aumento crescente tanto da capacidade produtiva como das áreas agrícolas destinadas à cultura. No entanto, o aumento dos custos de produção e a expansão do cultivo para áreas menos produtivas têm exigido cada vez mais estratégias capazes de salvaguardar a rentabilidade do setor. Nesse sentido, os estudos dos fatores ambientais que limitam o rendimento dos canavias são fundamentais, podendo-se citar os estresses bióticos causados pelos microrganismos fitopatogênicos e pelas plantas infestantes. As plantas respondem de formas diferentes aos diversos tipos de estresse, sendo que, em geral, são primeiramente afetadas em suas propriedades fisiológicas e fotossintéticas. Isto posto, a análise dos parâmetros ecofisiológicos – sendo uma ferramenta capaz de detectar pequenos desvios da normalidade do desempenho fotossintético – pode fornecer informações úteis acerca do comportamento das plantas sob as condições estressantes causadas por doenças e pela matocompetição. Assim, o presente estudo teve por objetivo avaliar o comportamento de quatro diferentes variedades de cana-de-açúcar submetidas aos estresses causados pela bactéria Leifsonia xyli subsp. xyli (Lxx) – agente causal da doença Raquitismo da soqueira (RSD) – e pela competição com a planta infestante Brachiaria decumbens Stapf., correlacionando os dados de produção com as respostas ecofisiológicas decorrentes da condição de estresse. Para tal, segmentos de colmo com apenas uma gema foram plantados em bandejas plásticas e mantidos em casa de vegetação, sendo as mudas posteriormente transplantadas para o campo, onde foram mensurados os parâmetros de produção (biométricos e tecnológicos), a fluorescência da clorofila a e as trocas gasosas de plantas sujeitas ou não aos fatores de estresse mencionados. Foi utilizado o delineamento experimental em blocos casualizados, com quatro repetições, em esquema de parcelas subdivididas, sendo as parcelas compostas pelas variedades Co 997, RB867515, RB92579 e RB951541; e as subparcelas pela imposição ou não do fator de estresse. Em relação à inoculação de Lxx, as variedades RB92579 e RB951541 foram menos sensíveis aos efeitos do RSD, uma vez que, tanto parâmetros ecofisiológicos como de produção foram pouco influenciados pela doença, ao passo que as variedades RB867515 e Co 997 sofreram alterações em diversos parâmetros, com destaque para o declínio da taxa fotossintética e redução da estatura e diâmetro dos colmos. Em relação à matocompetição com B. decumbens, as quatro variedades testadas foram afetadas em todos os parâmetros, acarretando em perdas expressivas de produtividade, sendo a variedade RB92579 a que demonstrou maior habilidade competitiva. Assim, uso da ferramenta de análise ecofisiológica é viável no auxílio aos trabalhos de seleção de genótipos de cana-de-açúcar tolerantes às situações adversas própria do seu cultivo.