Orientador: Adalton Mazetti Fernandes / Banca: Dirceu Maximino Fernandes / Banca: José Carlos Feltran / Resumo: Uma tecnologia que permite reduzir a adubação nitrogenada mineral aplicada nas culturas é a inoculação das plantas com Azospirillum brasilense, uma bactéria que proporciona benefícios para as plantas que vão além da fixação biologia do nitrogênio atmosférico (N2). Dessa forma, o objetivo deste trabalho foi avaliar o estado nutricional, o acúmulo de matéria seca (MS), a partição de carboidratos e açúcares redutores, a produtividade e a eficiência de uso do N absorvido pelas plantas de mandioca e batata em resposta a inoculação de Azospirillum brasilense em combinação com a adubação nitrogenada. Foram conduzidos quatro experimentos, ou seja, dois em solo natural e dois em solo estéril envolvendo as culturas da batata e da mandioca. Para cada experimento o delineamento experimental utilizado foi o de blocos ao acaso, no esquema fatorial 2x4, com quatro repetições. Nos experimentos com mandioca (solo natural e estéril) os tratamentos foram representados por 2 formas de fornecimento de Azospirillum brasilense (1 - Com aplicação de Azospirillum brasilense; 2 - Sem aplicação de Azospirillum brasilense), combinadas com quatro doses de N (0, 50, 100 e 200 mg dm-3 de N). Nos experimentos com batata (solo natural e estéril) as formas de inoculação de Azospirillum brasilense foram as mesmas da mandioca, mas as doses de N foram de (0, 75, 150 e 300 mg dm-3 de N). Cada parcela foi representada por um vaso de 38 dm3 contendo uma planta de mandioca e para a batata foi utilizado vasos de 25L.... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: One technology that reduces nitrogen fertilization applied in crops is the inoculation of plants with Azospirillum brasilense, a bacterium that provides benefits to plants that go beyond fixing biology of atmospheric nitrogen (N2). Thus, the objective of this work was to evaluate the nutritional status, dry matter accumulation (DM), carbohydrate and reducing sugar partition, productivity and N use efficiency absorbed by cassava and potato plants in response to inoculation of Azospirillum brasilense in combination with nitrogen fertilization. Four experiments were conducted, ie two in natural soil and two in sterile soil involving the potato and cassava crops. For each experiment, the experimental design was a randomized block design in the 2x4 factorial scheme, with four replications. In the experiments with cassava (natural and sterile soil) the treatments were represented by 2 forms of Azospirillum brasilense (1 - With application of Azospirillum brasilense), combined with four doses of N (0, 50, 100 and 200 mg dm-3 of N). In the experiments with potato (natural and sterile soil) the inoculation forms of Azospirillum brasilense were the same as those of cassava, but the N doses were 0, 75, 150 and 300 mg dm-3 of N. Each plot was represented by a 38 dm3 vessel containing a cassava plant and 25L vessels were used for the potato. The soil sterilization was performed in an autoclave. In cassava, N doses were applied half at 15 and half at 40 days after emergence and in potato N was split between 1/3 at planting, 1/3 at 15 and 1/3 at 40 days after emergence. In the treatments with inoculation of Azospirillum brasilense, 20 ml of the commercial product (Nod) containing 2.0 x 108 viable cells per ml of the Ab-V5 and Ab-V6 strains were applied. Therefore, it is recommended inoculation of A. brasilense for cassava cultivation, since it increased productivity when inoculated with the bacterium, among ... / Mestre

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciências Agrárias, Programa de Pós-Graduação em Recursos Genéticos Vegetais, Florianópolis, 2013. / Made available in DSpace on 2013-12-05T22:57:37Z (GMT). No. of bitstreams: 1 317789.pdf: 3083412 bytes, checksum: af3d617b38e38b2f316a81b4f8cfc2a2 (MD5) Previous issue date: 2013 / Azospirillum spp. são bactérias Gram-negativas de vida livre que foram isoladas na rizosfera de gramíneas e cereais tanto de climas tropicais como de climas temperados. Possuem comocaracterísticas principais a capacidade de fixar o nitrogêniogasoso e produzir fitormônios. Acredita-se que ambos osprocessos são responsáveis por favorecer o crescimento das plantas. Assim, com o intuito de avaliar como esta bactéria promotora de crescimento vegetal influencia o desenvolvimentodo milho e como a planta reage à presença da mesma, foramcomparados o número de raízes laterais, o comprimento de parteaérea e raízes e a massa fresca destas, e a expressão dos genes dos receptores de etileno, dos transportadores efluxo e influxo de auxina, dos genes envolvidos no burst oxidativo, nasíntese de giberelinas e da via de sinalização MAPK emplântulas de milho (Zea mays) inoculadas e não inoculadas coma bactéria. Para isso, foram avaliadas duas variedades de milho(DKB240 e Pioneer 30F53) 1, 4, 7 e 10 dias após a inoculação(D.A.I.) com A. brasilense FP2. Além disso, o DNA bacteriano foiquantificado em plântulas inoculadas nestes tempos de coleta.Quanto às variáveis de crescimento, dentre as variedades demilho estudadas (DKB240 e Pioneer 30F53) somente foram detectadas diferenças estatísticas entre as plântulas inoculadas e não inoculadas quanto ao comprimento da parte aérea navariedade Pioneer 30F53 10 D.A.I. . Dessa forma, a partir dasamostras de milho Pioneer 30F53, foi realizada a identificação ea quantificação de DNA de Azospirillum brasilense FP2 nas amostras de milho inoculado em todos os tempos de coleta. Foi identificada a presença de DNA de A. brasilense FP2 nas amostras de milho inoculado por PCR convencional e posterior quantificação do DNA bacteriano nas amostras inoculadas foi realizada por meio de PCR em tempo real. Os dados de quantificação indicaram um aumento na quantidade de bactérias até 7 D.A.I. e uma diminuição destas na amostra 10 D.A.I..Também foram realizadas as análises de expressão gênica e foi possível detectar diferenças entre as amostras de plântulas inoculadas e não inoculadas para os transcritos avaliados(Zmaux1, Zmrboh, Zmmpk5, Zmga20ox4, Zmko1). A expressão observada para os genes envolvidos no burst oxidativo (ZmrbohAe ZmrbohB) e para o gene envolvido na cadeia transdutora de sinal (Zmmpk5) indica que existe resposta da planta à presença da bactéria, uma vez que houve aumento dos níveis de transcrito de Zmmpk5 assim como da quantidade de DNA bacteriano nas raízes das plântulas inoculadas até 7 D.A.I e ocorreu diminuição dos níveis deste transcrito e de DNA bacteriano aos 10 D.A.I. nas amostras de plântulas inoculadas, indicando que a planta responde à interação com a bactéria.<br> / Abstract : Azospirillum spp. are Gram-negative bacteria of free-living that were isolated from the rhizosphere of grasses and cereals in both tropical and temperate climates. They have as main characteristic the ability to fix the nitrogen gas and produce phytohormones. It is believed that both processes are responsible for promoting plant growth. Thus, in order to evaluate how this plant growthpromoting bacterium influences the development of maize and how this plant reacts to the presence of the same, we compared the number of lateral roots, the length of roots and shoots and the fresh weight of them, and the expression of the ethylene gene receptor, of the genes of influx and efflux auxin transporters, of the genes involved in the oxidative burst, and in the synthesis of gibberellins, and in the MAPK signaling pathway in the maize plantlets (Zea mays) inoculated and non-inoculated with the bacteria. For this, were evaluated two maize varieties (Pioneer 30F53 and DKB240) with 1, 4, 7 and 10 days after inoculation (DAI) with A. brasilense FP2. In addition, bacterial DNA was quantified in inoculated plantlets at these times. As for the growth variables among the maize varieties studied (DKB240 and Pioneer 30F53), statistical differences were found between inoculated and non-inoculated plantlets on the shoot length for the variety Pioneer 30F53 10 DAI. From the samples of maize variety Pioneer 30F53, it was performed the identification and quantification of the DNA of Azospirillum brasilense FP2 from maize samples inoculated at all sampling times. We identified, by conventional PCR, the presence DNA of A. brasilense in corn samples inoculated with this bacterium and the quantification of DNA in the inoculated samples was performed by real time PCR. The data from the quantitation indicated an increase in amount of bacteria up to 7 DAI and a decrease at 10 DAI. Were also conducted analyzes of gene expression and it was possible to detect differences between the inoculated and non-inoculated plantlets for the transcripts analyzed (Zmaux1, Zmrboh, Zmmpk5, Zmga20ox4, Zmko1). The expression observed for the genes involved in the oxidative burst (ZmrbohA and ZmrbohB) and for the gene involved in the signal transduction chain (Zmmpk5) indicates that the plant responds to the presence of the bacterium, since there was a increasing both of the levels of transcripts of the gene Zmmpk5 as of the amount of bacterial DNA in the roots of the inoculated plantlets up to 7 DAI and, with 10 DAI, there was a decrease in the levels of this transcript and in the quantity of the bacterial DNA in the inoculated plantlets, indicating that the plant responds to the interaction with the bacterium.