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Bactérias endofíticas associadas a duas variedades de Oryza sativa L. cultivadas na Estação Experimental do Arroz-IRGA, RS

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Previous issue date: 2014 / CAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / UNISINOS - Universidade do Vale do Rio dos Sinos / Microrganismos vivendo no interior dos tecidos das plantas sem causar efeitos prejudiciais visíveis de sua presença são chamados endofíticos. As bactérias endofíticas podem promover o crescimento das plantas de várias maneiras: através da secreção de reguladores de crescimento vegetal, pela solubilização de fosfato, entre outras. Na busca de práticas agrícolas ambientalmente sustentáveis, tem sido dada considerável atenção à fixação biológica de nitrogênio atmosférico. Assim, o objetivo do presente estudo foi avaliar, através de métodos dependentes de cultivo, a ocorrência de bactérias endofíticas em colmos e folhas de duas amostras das variedades “RG 121” e “RG 900” de arroz irrigado, num sistema de cultivo convencional. Foram coletadas plantas de arroz de duas variedades na Estação Experimental do Arroz, do Instituto Rio Grandense do Arroz (EEA-IRGA), Cachoeirinha/RS, no ano agrícola 2012/2013. As plantas coletadas em campo foram submetidas à desinfecção superficial, seguida do isolamento e cultivo das bactérias endofíticas em meios de cultura semi-sólidos, livres de nitrogênio: NFb (Azospirillum brasilense/A. lipoferum), JNFb (Herbaspirillum seropedicae/H. rubrisubalbicans) e LGI-P (Gluconacetobacter diazotrophicus). Ao final desses procedimentos, foram obtidos 190 isolados bacterianos, os quais agruparam-se, de acordo com suas características fenotípicas, em 29 morfotipos. A partir disso, o padrão de distribuição dos morfotipos entre oito condições foi avaliado por Análise de Correspondência Destendenciada (DCA). As oito condições foram: C1 = amostra (planta) 1, variedade “RG 121”, colmos; C2 = amostra 1, variedade “RG 121”, folhas; C3 = amostra 1, variedade “RG 900”, colmos; C4 = amostra 1, variedade “RG 900”, folhas; C5 = amostra (planta) 2, variedade “RG 121”, colmos; C6 = amostra 2, variedade “RG 121”, folhas; C7 = amostra 2, variedade “RG 900”, colmos; C8 = amostra 2, variedade “RG 900”, folhas. Os dois primeiros eixos da DCA explicaram 28,5 % da variância total do conjunto de dados - 23,9 % de explicação somente pelo eixo 1. Ainda, foi realizada uma Análise de Componentes Principais (PCA) na tentativa de estabelecer quais morfotipos melhor explicam as diferenças observadas entre as condições. Deste modo, os eixos 1 e 2 da PCA tiveram uma proporção de explicação acumulada correspondente a 45,61 %, sendo o eixo 1 responsável por 25,91 % destes. Por fim, em função do número de isolados obtidos por grupo fenotípico, pôde-se calcular o índice de diversidade de Shannon-Weaver (H’), que relaciona a riqueza e uniformidade de espécies (morfotipos) para cada área (condição) em estudo. Estes foram testados par-a-par pelos métodos de bootstrapping e permutação quanto a possíveis diferenças significativas. De modo que valores de H’ estatisticamente diferentes apresentados por algumas das combinações de condições puderam ser relacionados à amostra (planta), à estrutura vegetal (colmos e folhas) e à variedade, isolada ou conjuntamente. O crescimento bacteriano em meios de cultura livres de nitrogênio, em condições microaerofílicas, infere a ocorrência da capacidade de fixação biológica de nitrogênio. / Microorganisms living within the tissues of plants without causing visible detrimental effects of their presence are known as endophytes. The endophytic bacteria can promote plant growth in various ways: by secreting plant growth regulators, by phosphate solubilization, among others. In pursuit of environmentally sustainable agricultural practices, considerable attention has been given to the biological nitrogen fixation. Thus, the aim of this study was to evaluate, by culture-dependent methods, the occurrence of endophytic bacteria in stems and leaves of two samples of varieties “RG 121” e “RG 900” of irrigated rice, on a conventional cropping system. Rice plants from two varieties were collected in the Estação Experimental do Arroz, from Instituto Riograndense do Arroz (EEA-IRGA), Cachoeirinha/RS, in the agricultural year 2012/2013. Plants collected in the field were submitted to surface disinfection, followed by isolation and cultivation of endophytic bacteria in semisolid, nitrogen-free, culture media: NFb (Azospirillum brasilense/A. lipoferum), JNFb (Herbaspirillum seropedicae/H. rubrisubalbicans) and LGI-P (Gluconacetobacter diazotrophicus). At the end of these procedures, 190 bacterial isolates were obtained, which were grouped, according to their phenotypic characteristics, in 29 morphotypes. From this, the pattern of distribution of morphotypes in eight conditions was assessed by Detrended Correspondence Analysis (DCA). The eight conditions were: C1 = sample (plant) 1, variety "RG 121", stems; C2 = sample 1, variety "RG 121", leaves; C3 = sample 1, variety "RG 900", stems; C4 = sample 1, variety "RG 900", leaves; C5 = sample (plant) 2, variety "RG 121", stems; C6 = sample 2, variety "RG 121", leaves; C7 = sample 2, variety "RG 900", stems; C8 = sample 2, variety "RG 900", leaves. The first two axes of DCA explained 28.5 % of the total variance of the data set - 23.9 % of explanation only by axis 1. In addition, a Principal Components Analysis (PCA) was performed in attempt to establish which morphotypes best explain the observed differences between the conditions. Thus, the axes 1 and 2 of the PCA had a proportion of accumulated explanation corresponding to 45.61 %, being the axis 1 responsible for 25.91 % of them. Finally, according to the number of isolates obtained by phenotypic group, the Shannon-Weaver diversity index (H’) were calculated, which relates the richness and evenness of species (morphotypes) for each area (condition) in study. These were tested pair-to-pair by bootstrapping and permutation methods for possible significant differences. Thus, statistically different values of H' presented by some of the combinations of conditions could be related to the sample (plant), plant structure (stems and leaves) and variety, individually or together. The bacterial growth in nitrogen-free culture media, under microaerophilic conditions, implies the occurrence of biological nitrogen fixation capacity.

Identiferoai:union.ndltd.org:IBICT/oai:www.repositorio.jesuita.org.br:UNISINOS/4268
Date28 February 2014
CreatorsGarcia, Taís Vargas
Contributorshttp://lattes.cnpq.br/1293025425242311, Machado, Vilmar, Fiuza, Lidia Mariana
PublisherUniversidade do Vale do Rio dos Sinos, Programa de Pós-Graduação em Biologia, Unisinos, Brasil, Escola Politécnica
Source SetsIBICT Brazilian ETDs
LanguagePortuguese
Detected LanguagePortuguese
Typeinfo:eu-repo/semantics/publishedVersion, info:eu-repo/semantics/masterThesis
Sourcereponame:Repositório Institucional da UNISINOS, instname:Universidade do Vale do Rio dos Sinos, instacron:UNISINOS
Rightsinfo:eu-repo/semantics/openAccess

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