Diversidade de bactérias diazotróficas associadas a plantas de milho cultivadas no estado do Rio Grande do Sul

Abstract

Bactérias diazotróficas podem promover o crescimento do milho por meio da fixação biológica do nitrogênio (FBN) ou pela produção de fitohormônios. Devido a tendência mundial de redução do uso de fertilizantes sintéticos na agricultura, existe um grande interesse em caracterizar a diversidade destes microrganismos para que seu potencial seja melhor explorado. Assim o objetivo deste trabalho foi avaliar a diversidade bacteriana sob três aspectos: a) diversidade de bactérias diazotróficas associadas a plantas de milho; b) diversidade total da comunidade microbiana do solo; c) comprovar o potencial das bactérias diazotróficas em promover o crescimento das plantas. A detecção da diversidade das bactérias diazotróficas, foi baseada na amplificação e no seqüenciamento do gene nifH isolado de amostras ambientais. Para a detecção da diversidade bacteriana total do solo, fragmentos do gene ribossomal do 16S foram amplificados e seqüenciados a partir do DNA bacteriano extraído diretamente do solo. Bactérias diazotróficas foram isoladas e testadas quanto a FBN e a produção de fitohormônios. As análises dos genes nifH indicaram que a associação das bactérias diazotróficas com plantas de milho pode sofrer influência do ambiente. O solo da rizosfera apresentou maior diversidade de bactérias diazotróficas em relação às raízes e ao colmo do milho. Com relação a riqueza das bactérias totais do solo, foram encontradas até 6.543 espécies bacterianas por grama de solo, sendo este valor muito menor do que supunha a literatura. Embora a diversidade das bactérias diazotróficas e das bactérias totais tenha sido elevada nas amostras utilizadas, detectou-se a presença de gêneros dominantes em todas as comunidades avaliadas. Os isolados bacterianos obtidos demonstraram possuir potencial para aumentar a produtividade das plantas e podem ser considerados como promissores para inoculação em plantas nas condições edafoclimáticas do Estado do Rio Grande do Sul.

Diazotrophic bacteria are capable of promoting the growth of maize by biological nitrogen fixation (BNF) or by plant hormone production. Since decreasing the use of synthetic fertilizers in agriculture is a worldwide necessity, there is a great interest in characterizing bacterial diversity to better explore their potential. The aim of this work was evaluate: a) the diazotrophic bacterial diversity associated with maize; b) The total bacterial diversity of soil; c) show the potential of diazotrophic bacterial as plant growth promoting To evaluate the diversity of nitrogen fixing bacteria in various ecosystems, universal primers were used to amplify the nifH gene by culture-independent means. The total bacterial diversity was assessed by amplification and sequencing of the 16S ribosomal gene using the DNA extracted from soil. Dizotrophic bacterium were isolated and tested for BNF and plant hormone production. The nifH gene analysis indicated that diazotrophic bacterial diversity can be environment controlled. The rhizosphere soil presented greater diazotrophic diversity than the roots and stem of maize. According to the analysis of the 16S gene fragments amplified from soil samples, it was found 6,543 bacterial species in one gram of soil which is smaller than supposed by the actual researches. Although diazotrophic bacterial diversity and the total bacterial diversity had been large in all samples used, we detected the presence of some dominant genera in all communities evaluated. The diazotrophic bacterial isolates shown to be able to increase plant growth in the Rio Grande do Sul climatic conditions.