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Previous issue date: 2016-02-25 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / Conselho Nacional de Pesquisa e Desenvolvimento Científico e Tecnológico - CNPq / Some Brazilian states, especially the Northeast, has its economy based on the cultivation of sugarcane, which depends on the success of this activity for the subsequent performance of its economy. In this context, priority is performing prospecting work diazotrophs and research to evaluate the potential of biological nitrogen fixation (BNF) in sugarcane under regional condition, applying technologies that enable the sustainable production of this crop. With that aimed to isolate and make characterizations morphophysiological, biochemistry and molecular endophytic bacteria stems and leaves of three varieties of sugarcane (RB1011, RB92579 and RB867515) and to evaluate the response of the cane sugar and the potential of BNF, the efficiency of inoculation of these bacteria as the productivity of stalks and technological qualities of sugarcane in the cycles of plant cane, cane ratoon and cane ressoca as support for sustainable crop production. 56 isolates were endophytic, being 62.5% and 37.5% of the stem of the leaf. We used molecular BOX-PCR technique that allows to differentiate into isolated sections 34 bands, for the formation of five distinct clusters that were selected for biochemical and / or physiological tests. These isolates, 66% were able to solubilize inorganic phosphate; 26% to produce urease, proteases produce 34%; 17% amylase to produce; 68% to produce lipase; 14% to produce chitinase; 17% of producing siderophore; 71% of produce ACC deaminase; 54% to produce N-acyl homoserine lactone (AHL); 51% to produce catalase and 23% showed hydrolytic ability to degrade gelatin; 97% reduced acetylene (ARA) with values between 4.14 and 7.84 nmol C2H4 / hour. To sequence the 16S rRNA ribosomal the presence of seven different genres, 46% identity was observed with the genus Bacillus, 20% to Paenibacillus, 14% Burkholderia, 6% Herbaspirillum, Pseudomonas and Methylobacterium and 3% Brevibacillus . Biochemical and molecular characterization of
endophytic isolates stem and leaf of sugarcane revealed a diversity of bacteria colonizing this plant, with biotechnological potential to be used as biofertilizers. Three isolated by the
nitrogenase activity and together with the responses of biochemical tests were selected to
compose the microbial inoculant that was tested in the field for three years comprising the
cycles of sugar cane plant, soca and ressoca the variety of sugarcane RB 92579 . We used the experimental randomized block design in a factorial 10x3, consisting of ten treatments (IPACC9 (Herbaspirillum seropedicae), IPA-CC33 (Pseudomonas sp.), IPA-CF65 (Bacillus Megaterium), IPA-CC9 + IPA-CC33, IPA-CC9 + IPA-CF65, IPA-CC33 + IPA-CF65, IPACC9 + IPA-CC33 + IPA-CF65, mix Embrapa (BR1140 (Azospirillum amazonense) BR11175 (H. seropedicae) BR11192 ( H. rubrisubalbicans) BR11284 (Gluconacetobacter
diazotrophicus) and BR11364 (Burkholderia tropica), nitrogen witness (TN) and absolute
control (TA)), three crop cycles (plant cane, cane and ratoon cane ressoca) with four
replications totaling 40 plots for cultivation were evaluated the following parameters:.plant
height, stem diameter, shoot dry weight, total nitrogen leaves +3, fresh stalk yield, sugar yield per hectare (TPH) content solids (° Brix) soluble fiber, total recoverable sugar (ATR) and estimation of the contribution of BNF nutrition of sugarcane by the technique of natural
abundance of 15N isotope. Inoculation promoted significant gains compared to TA for the
inoculated treatments was up to 57.31%. It found increases in productivity fresh stalk of up to 14 Mg ha-1 compared to TN, but not statistically differing from the other treatments. The
similar behavior of the treatments inoculated with TN who received 60 kg ha-1 N, infers in
low economic and environmental cost, and gains importance by the need to develop more
sustainable agricultural practices to improve the quality of life of the population. / Alguns estados brasileiros, especialmente da região Nordeste, têm sua economia baseada na cultura da cana-de-açúcar, que depende do êxito dessa atividade para o consequente desempenho de sua economia. Nesse contexto, é prioritário realizar trabalhos de prospecção de bactérias diazotróficas e de pesquisas que avaliem a potencialidade da fixação biológica do nitrogênio (FBN) na cana-de-açúcar, sob condição regional, aplicando tecnologias que permitam a produção sustentável desta cultura. Com isso, objetivou-se isolar e efetuar caracterizações morfofisiológica, bioquímica e molecular de bactérias diazotróficas endofíticas de colmos e folhas de três cultivares de cana-de-açúcar (RB1011, RB92579 e RB867515), assim como avaliar a resposta da cana-de-açúcar quanto ao potencial de FBN, a eficiência da inoculação destas bactérias quanto à produtividade de colmos e qualidades tecnológicas de cana-de-açúcar nos ciclos da cana-planta, cana-soca e cana-ressoca como suporte a uma produção sustentável da cultura. Foram obtidos 56 isolados endofíticos, sendo 62,5% do colmo e 37,5% da folha. Utilizou-se a técnica molecular de BOX-PCR que
permitiu diferenciar os isolados em 34 perfis de bandas, pela formação de cinco agrupamentos distintos, que foram selecionadas para os testes bioquímicos e/ou fisiológicos. Desses isolados, 66 % apresentaram capacidade de solubilizar fosfato inorgânico; 26 % de produzirem urease, 34 % de produzirem proteases; 17 % de produzirem amilase; 68 % de produzirem lipase; 14 % de produzirem quitinase; 17 % de produzirem sideróforo; 71 % de produzirem ACC deaminase; 54 % de produzirem N-acil-homoserina lactona (AHL); 51 % de produzirem catalase e 23 % apresentaram capacidade hidrolitica de degradarem a gelatina; 97 % reduziram acetileno (ARA) com valores entre 4,14 e 7,84 nmol C2H4/hora. Para o sequenciamento do gene 16S rRNA ribosomal, foi verificado a presença de sete diferentes gêneros, 46% de identidade com o gênero Bacillus , 20% com Paenibacillus, 14% com Burkholderia, 6 % com Herbaspirillum, Pseudomonas e Methylobacterium e 3% com Brevibacillus. A caracterização bioquímica e molecular dos isolados endofíticos de colmo e folha de cana-de-açúcar revelou uma diversidade de bactérias colonizando esta planta, com
potencial biotecnológico para serem usadas como biofertilizantes. Foram selecionados três isolados pela atividade da nitrogenase e em conjunto com as respostas dos testes bioquímicos para compor o inoculante microbiano que foi avaliado em campo durante três anos compreendendo os ciclos da cana planta, soca e ressoca na variedade de cana-de-açúcar RB 92579. Utilizou-se o delineamento experimental em blocos casualizados, em esquema fatorial 10x3, constituído de dez tratamentos (IPA-CC9 (Herbaspirillum seropedicae), IPACC33(Pseudomonas sp.), IPA-CF65 (Bacillus Megaterium), IPA-CC9 + IPA-CC33, IPACC9
+ IPA-CF65, IPA-CC33 + IPA-CF65, IPA-CC9 + IPA-CC33 + IPA-CF65, Mistura Embrapa (BR1140 (Azospirillum amazonense), BR11175 (H. seropedicae), BR11192 (H. rubrisubalbicans), BR11284 (Gluconacetobacter diazotrophicus) e BR11364 (Burkholderia tropica), testemunha nitrogenada (TN) e testemunha absoluta ( TA)), três ciclos de cultivo (cana-planta, cana-soca e cana-ressoca) com quatro repetições, totalizando 40 parcelas por cultivo. Foram avaliados os seguintes parâmetros: altura de plantas, diâmetro do colmo, massa seca da parte aérea, nitrogênio total das folhas +3, produtividade do colmo fresco, rendimento de açúcar por hectare (TPH), teor de sólidos solúveis totais (°Brix), fibra, açúcar
total recuperável (ATR) e estimativa da contribuição da FBN na nutrição da cana-de-açúcar pela técnica de abundância natural do isótopo 15N. A inoculação promoveu ganhos significativos em comparação a TA para o diâmetro do colmo e ATR, para o cultivo canaressoca. A contribuição da FBN nos tratamentos inoculados foi de até 57,31%. Constatou-se incrementos na produtividade do colmo fresco de até 14 Mg.ha-1 em comparação a TN, porém não diferenciando estatisticamente dos outros tratamentos. O comportamento
semelhante dos tratamentos inoculados com a TN que recebeu 60 kg.ha‑1 de N, infere em baixo custo econômico e ecológico, e ganha importância pela necessidade para o desenvolvimento de práticas agrícolas mais sustentáveis para melhorar a qualidade de vida da população.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/oai:tede2:tede2/4829 |
| Date | 25 February 2016 |
| Creators | ANTUNES, Jadson Emanuel Lopes |
| Contributors | FIGUEIREDO, Márcia do Vale Barreto, FREITAS, Ana Dolores Santiago de, ARAÚJO, Ademir Sérgio Ferreira de, LYRA, Maria do Carmo Catanho Pereira, FRACETTO, Giselle Gomes Monteiro, SILVA, Maria Luiza Ribeiro Bastos da |
| Publisher | Universidade Federal Rural de Pernambuco, Programa de Pós-Graduação em Ciência do Solo, UFRPE, Brasil, Departamento de Agronomia |
| Source Sets | IBICT Brazilian ETDs |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | English |
| Type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion, info:eu-repo/semantics/doctoralThesis |
| 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 | 8551734419043507650, 600, 600, 600, 600, 600, -6800553879972229205, -5919840527232375671, 2075167498588264571, -2555911436985713659 |
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