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Dissertação de Mestrado
DOI
https://doi.org/10.11606/D.11.2020.tde-18052020-141913
Documento
Autor
Nome completo
Fernanda de Almeida Godoy
E-mail
Unidade da USP
Área do Conhecimento
Data de Defesa
Imprenta
Piracicaba, 2020
Orientador
Banca examinadora
Mendes, Rodrigo (Presidente)
Melo, Itamar Soares de
Cotta, Simone Raposo
Taketani, Rodrigo Gouvêa
Título em português
Identificação de bactérias promotoras de crescimento de trigo e seu impacto na comunidade bacteriana da rizosfera
Palavras-chave em português
16S rRNA
Triticum aestivum
BPCV
Inoculantes
Rizobactérias
Sequenciamento
Resumo em português
Os microrganismos na rizosfera podem operar diretamente em benefício da planta através de funções como defesa, saúde e promoção do crescimento, e o uso desses microrganismos como inoculantes representam uma alternativa viável para uma produção agrícola mais sustentável e equilibrada sem diminuir os níveis de produção e tecnológicos já alcançados. Neste trabalho foram isoladas e caracterizadas 71 bactérias da rizosfera de cultivares modernos e variedades crioulas de trigo. Os isolados foram caracterizados através do sequenciamento do gene 16S rRNA e selecionados após testes bioquímicos de produção de ácido-indol acético, solubilização de fosfato, fixação de nitrogênio e antagonismo contra fungos patógenos de doenças de solo. Além de estimar a contribuição destes microrganismos selecionados na promoção de crescimento de trigo em bioensaios, buscou-se avaliar o impacto da inoculação na comunidade bacteriana da rizosfera. O efeito dos isolados na planta foi verificado em experimento em casa de vegetação, com 11 tratamentos, utilizando-se três genótipos comerciais de trigo que foram avaliados quanto à altura, diâmetro, quantidade de clorofila, peso seco e fresco da raiz e parte aérea e análise das enzimas FDA, β-glicosidase e fosfatase para mensurar a atividade microbiana no solo. Além do tratamento na semente, foram realizadas inoculações quinzenais e amostragens de solo rizosférico ao longo de todo experimento, antes e depois de cada inoculação bacteriana. Foi possível observar uma promoção de crescimento especialmente em plantas inoculadas com bactérias dos gêneros Lysinibacillus e Pseudomonas na cultivar BRS Parrudo, e na cultivar BRS Reponte o tratamento com o consórcio de todos isolados testados no bioensaio foi o mais eficiente, indicando que a interação benéfica é cultivar-dependente. Além disso, a análise multivariada permutacional dos dados de 16S rRNA das amostras de solo indicou que existe uma alteraçãosignificativa na estrutura da comunidade bacteriana da rizosfera ao longo do desenvolvimento da planta a qual também é impactda pela inoculação. O inoculante se estabelece mais facilmente nos primeiros estádios de desenvolvimento da planta hospedeira e sua abundância relativa diminui gradualmente dias após a inoculação. Os resultados fornecem conclusões sobre a influência do genótipo na resposta da planta e sugere que o desenvolvimento de inoculantes deve ser cultivar específico.
Título em inglês
Identification of plant growth promotion bacteria and its impact in the rizosphere bacterial community
Palavras-chave em inglês
16S rRNA
Triticum aestivum
BPCV
Inoculants
Rhizobacteria
Sequencing
Resumo em inglês
Microorganisms in the rhizosphere can operate directly for the benefit of the plant through functions such as defense, health and growth promotion, and the use of these microorganisms as inoculants represents a viable alternative for a more sustainable and balanced agricultural production without achieved the levels of production and technology already in place. In this study, 71 bacteria from the rhizosphere of modern cultivars and wheat landraces were isolated and characterized. The isolates were characterized by sequencing the 16S rRNA gene and selected after biochemical tests for acetic acid-indole production, phosphate solubilization, nitrogen fixation and antagonism against soil borne fungal pathogens. We assessed the contribution of these selected microorganisms for wheat growth promotion in bioassays and we evaluated the impact of inoculation in the rhizosphere bacterial community. The effect of the isolates on the plant was verified in a greenhouse experiment, with 11 treatments, using three commercial wheat genotypes that were evaluated for height, diameter, amount of chlorophyll, dry and fresh weight of the root and aerial part and analysis of the enzymes FDA, β-glycosidase and phosphatase to measure microbial activity in the soil. In addition to seed treatment, biweekly inoculations and rhizospheric soil sampling were carried out throughout the experiment, before and after each bacterial inoculation. It was possible to observe a plant growth promotion especially in plants inoculated with bacteria of the genus Lysinibacillus and Pseudomonas in the cultivar BRS Parrudo, and in the cultivar BRS Reponte the treatment with the bacterial consortium including all isolates tested in the bioassay was the most efficient, indicating that the beneficial interaction is cultivar-dependent. In addition, the permutational multivariate analysis of the 16S rRNA data in soil samples indicated that there is a significant change in the structure of the bacterial community of the rhizosphere over plant development, which is also impacted by the bacterial inoculation. The inoculant is more easily established in the early stages of the plant development and its relative abundance gradually decreases days after inoculation. The results provide conclusions about the influence of the genotype on the plant's response and suggest that the development of inoculants must be cultivar-specific.
 
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Data de Publicação
2020-05-19
 
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