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Previous issue date: 2015-02-10 / The BPCV can stimulate the growth of the plant, reduce the occurrence of infections caused by plant pathogens and still reduce the effects of biotic or abiotic stresses in plants. Therefore, the goal of this work was to identify the direct mechanisms of plant growth promotion in maize and sorghum, and study the genetic diversity of bacteria associated with cane sugar plants and manioc. The selection of bacterial isolates of plant growth promoting mechanisms were performed using biological nitrogen fixation test (BNF) in the absence and presence of 2.5% NaCl; indole acetic acid synthesis (IIA) in the presence of different abiotic factors; expression of quorum sensing molecule (HLA) and exopolysaccharide (EPS). The genetic diversity study was conducted through the BOX- PCR and REP-PCR techniques; and the presence of isolates belonging to the genus Burkholderia by specific PCR. Positive bacteria for different promotion mechanisms were submitted to the fatty acids profile and partial sequencing of the 16S rRNA gene. Then, the BPCV inoculation was done in sorghum seeds (Sorgum vulgare var. Ipa 467-4-2) and corn (Zea mays var. St Joseph) to assess the performance of such bacteria on promoting plant, even under salt stress. The results showed that all bacteria were positive for IAA and BNF synthesis; 87.04% of the isolates tested positive for the production of quorum sensing (HLA), while 92.30% of bacterial strains belonging to the genus Burkholderia, the test was positive; 7.40% of the bacteria were negative for EPS production, no bacterial isolate showed little EPS production, 20,37% of the isolates had average production of EPS and 72,22% had high production of EPS. In relation to Burkholderia lineages, 38.46% of tested strains were negative to the test; UAGC131 strain had only minor production of halo 10 mm diameter (low output), which corresponds to 3.85% of relative frequency; 19.23% had average production of EPS and 38.46% had high production of EPS. The specific PCR revealed that the isolates, only UAGF01 and UAGF09, had the presence of band, and therefore belonging to the genus Burkholderia. The BOX-PCR revealed the presence of 41 groups (clusters) with high genetic variability among the evaluated bacterial isolates. The Jaccard similarity coefficient by REP-PCR, revealed the presence of 17 groups (cluters) with high genetic variability between strains evaluated, 30% similarity. The fatty acids profile of the study and the genetic identification from the partial sequencing of the 16S rRNA gene showed the presence of several bacterial genera of great importance in the promotion of studies of plant growth, as Burkholderia, Enterobacter, Pantoea and Klebisiella. The bacteria assessed promoted increase of at least one feature or through the IVG, or PC, or radicle, shoot and total, or total fresh and dry phytomass of seedlings of sorghum or maize, even under salt stress. These results showed that the bacteria have evaluated biotechnological potential for plant growth promotion in laboratory conditions, requiring therefore tests in greenhouse and field to confirm the potential of these bacteria. / As BPCV podem estimular o crescimento da planta, reduzir a ocorrência de infecções causadas por fitopatógenos, e ainda diminuir os efeitos de estresses bióticos ou abióticos sob as plantas. Logo, o objetivo geral deste trabalho foi identificar os mecanismos diretos de promoção de crescimento vegetal em milho (Zea mays L.) e em sorgo forrageiro (Sorghum vulgare), e estudar a diversidade genética de bactérias associadas a plantas de cana-de-açúcar e mandioca. A seleção de isolados bacterianos com mecanismos de promoção de crescimento vegetal foi realizada através dos testes de fixação biológica de nitrogênio (FBN) na ausência e presença de 2,5% de NaCl; síntese de ácido indol acético (AIA) sob a presença de diferentes fatores abióticos; expressão da molécula quorum sensing (ALH) e produção de exopolissacarídeos (EPS). O estudo da diversidade genética foi realizado através das técnicas de BOX-PCR e REP-PCR; e, a presença de isolados pertencentes ao gênero Burkholderia por meio de PCR específica. As bactérias positivas para os diversos mecanismos de promoção foram submetidas ao perfil de ácidos graxos e sequenciamento parcial do gene 16S rRNA. Em seguida, foi feita a inoculação de BPCV em sementes de sorgo forrageiro (Sorgum vulgare, var. Ipa 467-4-2) e milho (Zea mays, var. São José) para avaliar o desempenho de tais bactérias sobre a promoção vegetal, inclusive sob condições de estresse salino. Os resultados mostraram que todas as bactérias foram positivas para a FBN e síntese de AIA; 87,04% dos isolados foram positivos para a produção de quorum sensing (ALH), enquanto que 92,30% das linhagens bacterianas pertencentes ao gênero Burkholderia, foram positivas ao teste; 7,40% das bactérias foram negativas à produção de EPS, nenhum isolado bacteriano apresentou pouca produção, 20,37% dos isolados tiveram média e 72,22% tiveram alta produção. Em relação às linhagens Burkholderia, 38,46% das linhagens avaliadas foram negativas ao teste; apenas a linhagem UAGC131 obteve halo de produção menor que 10 mm de diâmetro (pouca produção), o que corresponde a 3,85% da frequência relativa; 19,23% tiveram média e 38,46% apresentaram alta produção de EPS. A PCR especifica revelou que dos isolados avaliados, apenas UAGF01 e UAGF09, tiveram a presença de banda, sendo, portanto, pertencentes ao gênero Burkholderia. A técnica de BOX-PCR evidenciou a presença de 41 grupos (clusters), com alta variabilidade genética entre os isolados bacterianos avaliados. O coeficiente de similaridade de Jaccard, através da técnica de REP-PCR, evidenciou a presença de 17 grupos (cluters), com alta variabilidade genética entre as linhagens avaliadas, a 30% de similaridade. O estudo do perfil de ácidos graxos e a identificação genética a partir do sequenciamento parcial do gene 16S rRNA, mostrou a presença de diversos gêneros bacterianos de grande importância nos estudos de promoção de crescimento vegetal, como Burkholderia, Enterobacter, Klebisiella e Pantoea. As bactérias avaliadas promoveram aumento de pelo menos uma característica seja por meio do IVG, ou PC, ou comprimento de radícula, parte aérea e total, ou fitomassa total fresca e seca das plântulas de sorgo ou milho, inclusive sob condições de estresse salino. Esses resultados mostraram que as bactérias avaliadas possuem potencial biotecnológico para promoção de crescimento vegetal em condições laboratoriais, necessitando, portanto, de testes em ambiente protegido e em campo para confirmar o potencial dessas bactérias.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/oai:tede2:tede2/6520 |
| Date | 10 February 2015 |
| Creators | SANTOS, Isaneli Batista dos |
| Contributors | SOBRAL, Júlia Kuklinsky, MOSER, Luciana Maia, VERDI, Maria Carolina Quecine |
| Publisher | Universidade Federal Rural de Pernambuco, Programa de Pós-Graduação em Produção Agrícola, UFRPE, Brasil, Unidade Acadêmica de Garanhuns |
| Source Sets | IBICT Brazilian ETDs |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | English |
| Type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion, info:eu-repo/semantics/masterThesis |
| Format | application/pdf |
| Source | reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFRPE, instname:Universidade Federal Rural de Pernambuco, instacron:UFRPE |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
| Relation | -7236452197330192985, 600, 600, 600, 7720514182411279411, 7828424726906663919 |
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