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Master's Dissertation
DOI
10.11606/D.11.2016.tde-05072016-160308
Document
Author
Full name
Bruno Augusto Prohmann Tschoeke
E-mail
Institute/School/College
Knowledge Area
Date of Defense
Published
Piracicaba, 2016
Supervisor
Committee
Verdi, Maria Carolina Quecine (President)
Mendes, Rodrigo
Mui, Tsai Siu
Title in Portuguese
Monitoramento da interação entre rizobactéria RZ2MS16 (Burkholderia ambifaria) promotora de crescimento e bioinoculantes comerciais aplicados nas culturas de soja e milho
Keywords in Portuguese
Burkholderia
Interação bactéria/planta
Marcação com genes de fluorescência
Milho
Promoção de crescimento vegetal
Soja
Transformação
Abstract in Portuguese
As culturas da soja e milho são de grande importância econômica mundial e também para o Brasil, onde a área cultivada com essas duas culturas está estimada em 45.855.900 mil hectares, distribuídas em todos estados produtores conforme suas características. A estimativa da safra mundial de soja em 2015/16 apresentou uma redução na produção global da oleaginosa para 319,0 milhões de ton, volume 1,1 milhão de ton inferior ao levantamento de dezembro de 2015. Ainda assim, trata-se de um volume recorde. Para o milho, a produção global foi de 967,9 milhões de ton, com uma redução no volume de 5,9 milhões de ton em relação ao levantamento realizado em dezembro de 2015. Nessas duas culturas são comumente utilizadas bactérias fixadoras de nitrogênio (BFN), reduzindo ou até mesmo, eliminando a aplicação de adubos nitrogenados. Estudos apontam que a simbiose entre BFN e as culturas soja e milho pode ser otimizada mediante a coinoculação com rizobatérias promotoras de crescimento de plantas (RPCP). Apesar de promissora, o estudo da utilização de BFN em associação com RPCPs é incipiente no Brasil. Assim, o presente trabalho teve como objetivo monitorar, a partir da marcação bacteriana, a interação entre a linhagem de Burkholderia ambifaria (RZ2MS16), uma rizobactéria proveniente do guaranazeiro e previamente descrita como promotora de crescimento em soja e milho e linhagens das espécies Bradyrhizobium japonicum (SEMIA5079), Bradyrhizobium diazoefficiens (SEMIA5080) e Azospirillum brasilense (Ab-v5 e Ab-v6) que são comercialmente utilizadas como bioinoculantes nessas culturas respectivamente. Os efeitos sinergisticos da interação entre RZ2MS16 e bioinoculantes comercias foram avaliados em experimento de casa de vegetação. Também foi avaliado o efeito da coinoculação de bioinculantes com outra rizobactéria proveniente do guaranazeiro, Bacillus sp. (RZ2MS9). As linhagens foram inoculadas separadamente e coinoculadas, sendo melhores resultados observados com a coinoculação das linhagens. As linhagens marcadas com genes de fluorescência selecionadas para estudo de interação foram RZ2MS16, Ab-v5 e SEMIA5080, sendo essa interação observada por microscopia de fluorescência, com também pelo reisolamento das linhagens marcadas. As linhagens RZ2MS16:pNKGFP e Ab-v5: pWM1013 e SEMIA5080:pWM1013 colonizaram todos os nichos avaliados em milho e soja, respectivamente, sendo também caracterizadas como endofíticos. Assim se observa que estudos desta natureza são de grande importância para um melhor entendimento da interação entre bactéria planta e o efeito da coinoculação no melhor desenvolvimento de plantas comercialmente utilizadas.
Title in English
Monitoring the interaction between rhizobacteria RZ2MS16 (Burkholderia ambifaria) growth promoter and applied commercial bio-inoculants in soybean and corn
Keywords in English
Burkholderia
Corn
Interaction bacteria/plant
Labeling with fluorescent genes
Plant growth promotion
Processing
Soybean
Abstract in English
The soybean and corn are of great global economic importance and also to Brazil, where the area cultivated with these two crops is estimated at 45.8559 billion hectares, distributed in all producing states according to their characteristics. The estimate of the global soybean crop in 2015/16 showed a reduction in global production of oilseeds to 319.0 million tons, volume 1.1 million tons lower than the survey of December 2015. Still, it is a record volume. For corn, the total production was 967.9 million tons, with a reduction in volume of 5.9 million tons compared to the survey conducted in December 2015. In these two crops are nitrogen fixing bacteria commonly used (BFN), reducing or even eliminating the application of nitrogenous fertilizers. Studies show that the symbiosis between BFN and cultures soy and corn can be optimized by coinoculation with rhizobacteria promoting plant growth (PGPR). Although promising, the study of the use of BFN in association with RPCPs is incipient in Brazil. Thus, this study aimed to monitor, from the bacterial marking the interaction between the strain of Burkholderia ambifaria (RZ2MS16) a rhizobacteria from the guarana and previously described as a growth promoter in soybean and corn and strains of the species Bradyrhizobium japonicum (SEMIA5079), Bradyrhizobium diazoefficiens (SEMIA5080) and Azospirillum brasilense (Ab-v5 and v6-Ab) that are commercially used as inoculant these cultures respectively. The synergistic effects of the interaction between RZ2MS16 and commercial inoculant were evaluated in a greenhouse experiment. It was also evaluated the effect of coinoculation of inoculant with other rhizobacteria from the guarana, Bacillus sp. (RZ2MS9). The strains were inoculated separately and coinoculated, with best results seen with coinoculation lineages. The lines marked with fluorescence genes selected for study interactions were RZ2MS16, Ab-v5 and SEMIA5080, this interaction being observed by fluorescence microscopy with also by reisolation of the marked strains. Strains RZ2MS16: pNKGFP and Ab-v5: pWM1013 and SEMIA5080: pWM1013 colonizing all niches evaluated in corn and soybeans, respectively, also being characterized as endophytes. Thus it is observed that such studies are of great importance for a better understanding of the interaction between plant and bacteria coinoculation the effect of the improved development of plants used commercially.
 
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Publishing Date
2016-07-18
 
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