Transformações do nitrogênio associadas a bactérias endofíticas de bananeira
Palavras-chave:
Musa spp., Bacillus, nifH, urease, nitrato redutaseResumo
O presente estudo objetivou caracterizar as bactérias endofíticas de bananeira em nível de gênero e espécie e determinar as reações metabólicas associadas às transformações do nitrogênio. A identificação em níveis de gênero e espécie foi realizada por meio do sequenciamento parcial da região rDNA 16S. Foram avaliadas in vitro a capacidade de fixação assimbiótica de nitrogênio, a redução do nitrato e a produção de urease. O DNA dos isolados bacterianos também foi amplificado para a verificação da presença das regiões gênicas nifH, nirK e nirS. Os testes bioquímicos foram realizados em delineamento inteiramente casualizado, os tratamentos foram constituídos de 39 isolados bacterianos com três repetições. A análise das sequências possibilitou identificar quatro gêneros, Bacillus, Rhizobium, Klebsiela e Enterobacter. O gênero Bacillus ocorreu com maior frequência, nove espécies foram identificadas. Avaliando-se conjuntamente os resultados dos testes bioquímicos observou-se que três isolados apresentaram habilidades múltiplas: crescimento em meio NFb, redução de nitrato e produção de urease. Os isolados pertencem ao gênero Bacillus e das espécies subtilis, thuringienses e amyloliquefaciens. Em torno de 12% dos isolados amplificaram a região correspondente ao gene nifH, 7,5% o gene nirK, 3,9 % o gene nirS. As bactérias endofíticas avaliadas no presente estudo indicaram atividade in vitro para as enzimas urease e nitrato redutase, não apresentando entretanto atividade relevante da nitrogenase.
Referências
Andrade LF, Souza GLOD, Nietsche S, Xavier AA, Costa MR, Cardoso AMS, Pereira, MCT, Pereira DFGS (2014) Analysis of the abilities of endophytic bacteria associated with banana tree roots to promote plant growth. Journal of Microbiology, 52: 27-34.
Araújo WL, Lima AOS, Azevedo JL., Marcon J, Sobral JK, Lacava PT (2002) Manual: isolamento de microorganismos endofíticos. Piracicaba, ESALQ. 86p.
Arora S, Patel PN, Vanza JN, Rao GG (2014) Isolation and characterization of endophytic bacteria colonizing halophyte and other salt tolerant plant species from coastal Gujarat. African Journal of Microbiology Research, 8: 1779-1788.
Baset Mia MA, Shamsuddin, ZH (2010) Nitrogen Fixation and Transportation by Rhizobacteria: A Scenario of Rice and Banana. International Journal of Botany, 6: 235-242.
Beneduzi A, Ambrosini A, Passaglia LMP( 2012) Plant growth-promoting rhizobacteria (PGPR): Their potential as antagonists and biocontrol agents. Genetics and Molecular Biology, 35:1044-1051.
Gyaneshwar P, James EK, Mathan N, Reddy PM, Reinhold-Hurek B, Ladha JK (2001) Endophytic colonization of rice by a diazotrophic strain of Serratia marcescens. Journal of Bacteriology , 183:2634-264.
Harish S, Kavino M, Kumar N, Saravanakumar D, Soorianathasundaram K, Samiyappan R (2008).Biohardening with plant growth promoting rhizosphere and endophytic bacteria induces systemic resistance against banana bunchy top virus. Applied Soil Ecology, 39:187-200.
Ikeda AC, Bassani LL, Adamoski D, Stringari D, Cordeiro VK, Glienke C, Steffens, MH, Galli-Terasawa, LV (2013) Morphological and genetic characterization of endophytic bacteria isolated from roots of different maize genotypes. Microbial Ecology, 65:154-160.
Jaizme-Vega CM, Rodríguez-Romero AS, Guerra MSP (2004) Potential use of rhizobacteria from the Bacillus genus to stimulate the plant growth of micropropagated bananas. Fruits, 59: 83-90.
Jie L, Zifeng W, Lixiang C, Hongming T, Patrik I, Zide J, Shining Z (2009) Artificial inoculation of banana tissue culture plantlets with indigenous endophytes originally derived from native banana plants. Biological Control, 51:427-434.
Klatte T, Evans L, Whitehead RN, Cole JA (2011) PCR primers necessary for the detection of periplasmic nitrate reductase genes in all groups of Proteobacteria and in environmental DNA. Biochemical Society Transactions, 39: 321-326.
Maringoni AC (2010) Técnicas em fitobacteriologia. Botucatu, FEPAF, 70p. Moreira FMS, Siqueira JO (2006) Microbiologia e Bioquímica do Solo. 2. ed. UFLA, Lavras. 729p .
Moreira FMS, Silva K, Nobrega RSA, Carvalho F (2010) Bactérias diazotróficas associativas: diversidade, ecologia e potencial de aplicações. Comunicata Scientiae, 1:74-99.
Ngamau CN, Matiru VN, Tani A, Muthuri CW (2012) Isolation and identification of endophytic bacteria of banana production. African Journal of Microbiology Research, 6:6414-6422.
Saharan BS, Nehra V (2011) Plant growth promoting rhizobacteria: a critical review. Life Sciences and Medicine Research, 1-30.
Segovia L, Young J, Peter W, Martínez-Romero E (1993) Reclassification of American Rhizobium leguminosarum biovar phaseoli type I strains as Rhizobium etli sp. International Journal of Systematic Bacteriology, 43:374-377.
Souza R de, Ambrosini A, Passaglia LMP (2015) Plant growth-promoting bacteria as inoculants in agricultural soils. Genetics and Molecular Biology, 38:401-419.
Souza SA., Xavier AA, Costa MR, Cardoso A, Pereira MCT, Nietsche S (2013) Endophytic bacterial diversity in banana 'Prata Anã'(Musa spp.) roots. Genetics and Molecular Biology, 36:252-264.
Taulé C, Mareque C, Barlocco C, Hackembruch F, Reis VM., Sicardi M., Battistoni F. (2012) The contribution of nitrogen fixation to sugarcane (Saccharum officinarum L.), and the identification and characterization of part of the associated diazotrophic bacterial community. Plant and Soil, 356:35-49.
Teixeira MA, Melo ID, Vieira RF, Costa FEC, Harakava R (2007) Microrganismos endofíticos de mandioca de áreas comerciais e etnovariedades em três estados brasileiros. Pesquisa Agropecuária Brasileira, 42:43-49.
Throbäck IN, Enwall K, Jarvis A, Hallin S (2004) Reassessing PCR primers targeting nirS, nirK and nosZ genes for community surveys of denitrifying bacteria with DGGE. FEMS Microbiology Ecology, 49:401-417.