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Previous issue date: 2017-02-21 / CAPES / A FBN por bactérias diazotróficas associadas a plantas não leguminosas pode contribuir com parte do suprimento de N para as plantas, reduzindo os custos de produção e danos ambientais. O uso dessas bactérias tem sido foco de inúmeras pesquisas, por ser uma alternativa para reduzir o uso de fertilizantes químicos nitrogenados. Neste contexto o trabalho teve como objetivos avaliar a combinação de bactérias diazotróficas endofíticas regionais visando à introdução comercial da prática da inoculação destas bactérias em biorreatores em plantas micropropagadas de cana-de-açúcar na variedade RB92579; isolar, identificar e verificar a população de bactérias diazotróficas associadas à cana-de-açúcar variedade RB867515, em diferentes Estados do Nordeste do Brasil assim como avaliar os efeitos de diferentes estirpes de bactérias endofíticas oriundas da cana-de-açúcar RB867515 em sua fase inicial de crescimento (45 e 150 Dias Após Inoculação), com e sem inoculação e adubação nitrogenada. As variáveis analisadas foram: massa seca da parte aérea e raiz, perfilho e teor de N acumulada na planta. Amostras de colmos e raízes de cana-de-açúcar foram coletadas em três Estados do Nordeste do Brasil: Paraíba, Pernambuco e Alagoas. As raízes e colmos foram submetidas à desinfestação superficial e utilizou-se os meios semi-seletivos Nfb, JMV, LGI-P e JNFb para contagem e isolamento, e em seguida procedeu-se a caracterização fisiológica e molecular dos isolados bacterianos. Foram isoladas 52 bactérias endofíticas nativas as quais foram avaliadas à capacidade de fixar nitrogênio, a atividade de redução do acetileno (ARA), capacidade de solubilizar fosfato inorgânico e produção de ácido indol acético (AIA). Foram realizados três ensaios em casa de vegetação em delineamento inteiramente ao acaso, em tubete com substrato estéril e em vasos com solo. No ensaio com a variedade RB92579 em vasos com solo, a inoculação mista promoveu um aumento significativo da massa seca da parte aérea das plantas sem adição do adubo nitrogenado, enquanto que o acúmulo de N-total nos tecidos não apresentou diferença significativa entre os tratamentos com e sem adubação. Quanto ao potencial biotecnológico da comunidade bacteriana, 57% do total de isolados apresentaram capacidade de fixar N2in vitro, 69% apresentaram halo de solubilização, com índice de solubilização (IS) variando de 1,4 a 3,3 em meio de cultura com fosfato inorgânico e que praticamente todos os isolados foram capazes de produzir AIA. A inoculação de bactérias fixadoras de nitrogênio nativas da região Nordeste em mudas micropropagadas de cana-de-açúcar na variedade RB867515 aos 45 DAI não houve diferença significativa entre as plantas inoculadas e o controle não inoculado. Em vasos aos 150 DAI, a inoculação promoveu o desenvolvimento e também apresentaram performance semelhante ao tratamento nitrogenado. Os resultados mostram que a resposta da inoculação na micropropagação em biorreator de imersão temporária (BIT) é possível, e sugere um grande potencial na resposta à inoculação e otimização do processo em escala comercial, assim como a aplicação de estirpes homólogas pode ter contribuído para uma melhor resposta pela interação bactérias endofítica vs variedades de cana-de-açúcar (RB92579 e RB867515). / BNF by diazotrophic bacteria associated with non-leguminous plants may contribute with part of the N supply to the plants, reducing production costs and environmental damage. The use of these bacteria has been the focus of numerous researches, since it is an attractive alternative to reduce the use of chemical nitrogen fertilizers. In this context, the work had as objectives evaluate thecombination of regional endophytic diazotrophic bacteria aiming at the commercial introduction of the inoculation of these bacteria in bioreactors in micropropagated plants of sugarcane variety RB92579; isolated, identify and verify the sugarcane-associated diazotrophic bacteria population inthe sugarcane variety (RB867515), in different states of northeastern Brazil and evaluate the effects of different strains of endophytic bacteria from the sugarcane variety RB867515, on its growth at the initial growth stage (45 and 150 Days After Inoculation), with and without inoculated and nitrogen fertilization equivalent to 80 kg of N ha-1. The variables analyzed were: dry mass of shoots and roots, tillering and N content accumulated in the plant. Samples of stems and roots of sugarcane were collected in three States of the northeast of Brazil: Paraíba, Pernambuco and Alagoas. Roots and stems were submitted to surface disinfestation and the semi-selective media NFb, JMV, LGI-P and JNFb were used for counting and isolation, and then the molecular and physiological characterization of the bacterial isolates. Fifty-two native endophytic bacteria were isolated and characterized, being evaluated for their nitrogen fixation ability, acetylene reduction activity (ARA), inorganic phosphate solubilization and indole acetic acid (IAA) production. Were carried out in a greenhouse in a completely randomized design, in a tube with sterile commercial substrate and another in pots with soil. In the soil pot experimente with variety RB92579, the mixed inoculation promoted a significant increase in the dry mass of shoots of the plants without nitrogen fertilizer addition, whereas the total N accumulation in the tissues did not present significant difference between the treatments with and without fertilization. Concerning the biotechnological potential of the bacterial community, 57% of the total isolates showed in vitro N2-fixation ability, 69% presented solubilization halo, with solubilization index (SI) ranging from 1.4 to 3.3 in culture medium with inorganic phosphate and virtually all isolates were able to produce IAA. The inoculation of nitrogen-fixing bacteria native to the northeast region in micropropagated seedlings of sugarcane variety RB867515 at 45 days after inoculation, there was no significant difference between the inoculated plants and the uninoculated control. In pots, at 150 DAI, the inoculation promoted plant development and also presented similar performance to the nitrogen treatment. The results show that inoculation response in micropropagation in temporary immersion bioreactor (BIT) is possible and suggests a great potential in response to inoculation and optimization of the process in commercial scale, as the application of homologous strains may have contributed to a better response by interaction between endophytic bacteria and sugarcane varieties (RB92579 and RB867515).
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/oai:repositorio.ufpe.br:123456789/24917 |
| Date | 21 February 2017 |
| Creators | BARRETO, Maria do Carmo Silva |
| Contributors | http://lattes.cnpq.br/8429792710135888, LIMA, Vera Lúcia de Menezes, FIGUEIREDO, Márcia do Vale Barreto |
| Publisher | Universidade Federal de Pernambuco, Programa de Pos Graduacao em Ciencias Biologicas, UFPE, Brasil |
| Source Sets | IBICT Brazilian ETDs |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | Portuguese |
| Type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion, info:eu-repo/semantics/doctoralThesis |
| Source | reponame:Repositório Institucional da UFPE, instname:Universidade Federal de Pernambuco, instacron:UFPE |
| Rights | Attribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 Brazil, http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/br/, info:eu-repo/semantics/embargoedAccess |
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