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Diversidade de bactérias promotoras do crescimento vegetal associadas à cultura de canola (Brassica napus L.) cultivada no município de Vacaria, Rio Grande do Sul

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Diversidade de bactérias promotoras do crescimento vegetal associadas à cultura de canola (Brassica napus L.) cultivada no município de Vacaria, Rio Grande do Sul

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Título Diversidade de bactérias promotoras do crescimento vegetal associadas à cultura de canola (Brassica napus L.) cultivada no município de Vacaria, Rio Grande do Sul
Autor Farina, Roberto
Orientador Passaglia, Luciane Maria Pereira
Co-orientador Vargas, Luciano Kayser
Data 2012
Nível Doutorado
Instituição Universidade Federal do Rio Grande do Sul. Instituto de Biociências. Programa de Pós-Graduação em Genética e Biologia Molecular.
Assunto Canola
Vacaria (RS)
Resumo Rizobactérias promotoras de crescimento vegetal (PGPR) podem estimular o crescimento da planta hospedeira através da produção de determinadas substâncias, supressão de organismos deletérios, disponibilidade e captura de nutrientes minerais, entre outras atividades. Essas bactérias têm sido objeto de estudos devido aos efeitos produzidos em importantes culturas comerciais. A canola é uma opção de planta para cobertura de solo, para rotação de culturas e para produção de óleo, tanto comestível quanto biodiesel. No entanto, estudos sobre a diversidade de micro-organismos associados com culturas de canola e seu potencial para promover o crescimento das plantas são escassos. Dois estudos foram conduzidos nesse trabalho com os seguintes objetivos: i) isolar e identificar bactérias cultiváveis associadas ao solo rizosférico e raízes de canola (Brassica napus) para verificar se possíveis mudanças nas comunidades microbianas estão associadas com os diferentes estágios de rotação de culturas e com as diferentes fases do crescimento da planta; ii) avaliar as habilidades de promoção de crescimento vegetal dos isolados bacterianos; iii) utilizar isolados selecionados em experimentos in vivo em casa de vegetação; iv) desenvolver um microarranjo para identificação de bactérias diazotróficas cultiváveis e conhecidas de diferentes ambientes. Os resultados obtidos pelo isolamento tradicional indicaram a presença de diferentes populações de PGPRs no solo rizosférico e no interior das raízes de canola nos diferentes estágios de rotação de cultura. Além disso, a estrutura da comunidade microbiana foi influenciada pela variação sazonal, como indicado pelos diferentes gêneros identificados nos diferentes estágios de desenvolvimento da planta, havendo, também, uma correlação positiva entre a diversidade bacteriana e a quantidade de precipitação mensal. Agrobacterium, Burkholderia, Enterobacter e Pseudomonas foram os gêneros bacterianos predominantes entre todos os identificados. Muitas das bactérias isoladas foram capazes de produzir compostos indólicos e sideróforos, solubilizar fosfato e algumas também foram capazes de fixar nitrogênio. Alguns dos isolados promoveram o crescimento da planta em casa de vegetação. Com relação ao microarranjo para identificação de bactérias diazotróficas cultiváveis e conhecidas de diferentes ambientes, apesar de terem sido realizados apenas testes preliminares, acredita-se que o microarranjo apresente um bom potencial para atingir o seu objetivo. Esse facilitará a busca por bactérias com propriedades de promoção de crescimento vegetal para a produção de um inoculante para as culturas de canola do sul do Brasil.
Abstract Plant growth promoting rhizobacteria (PGPR) can stimulate host plant growth through the production of plant-growth substances, suppression of deleterious organisms, availability and uptake of mineral nutrients and other activities. These bacteria have been the object of studies due to the effects produced in commercially important crops. Canola is an option for ground cover plant for crop rotation and the production of oil both as food and biodiesel. However, studies on the diversity of such microorganisms associated with canola crops and their potential to promote plant growth are scarce. Two studies were conducted in this work with the following objectives: i) isolate and identify culturable bacteria associated with rhizospheric soil and roots of canola (Brassica napus) to verify if possible changes in microbial communities were associated with different stages of crop rotation and the different stages of canola growth; ii) evaluate the PGP abilities of bacterial isolates iii) test some of the isolates for in vivo experiments in a greenhouse, iv) develop a microarray for identification of culturable diazotrophs in different environments. The results obtained by traditional isolation indicated the presence of a diverse population of PGPR in the rhizospheric soil and inside the roots of canola at different stages of crop rotation. Moreover, the microbial community structure was influenced by seasonal variation, as indicated by the different genera identified at different stages of canola development. There was also a relationship between bacterial diversity and monthly rainfall. Agrobacterium, Burkholderia, Enterobacter, and Pseudomonas were the prominent bacterial genera among all identified. Several of the isolated bacteria could produce indolic compounds and siderophores, to solubilize phosphate and some could also fix nitrogen. Some of the isolates were able to promote plant growth. Regarding the microarray, although only preliminary tests were performed, it was possible to show that the microarray has a good potential to achieve its goal. It will make easy the search for bacteria with properties of plant growth promotion for the production of an inoculant for canola cultivated in southern Brazil.
Tipo Tese
URI http://hdl.handle.net/10183/54453
Arquivos Descrição Formato
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