Addition of molybdenum in peat innoculum with diazotrophic bacteria used in two rice cultivars

O objetivo deste trabalho foi avaliar o efeito da utilização de bactérias diazotróficas com ou sem molibdênio em duas cultivares de arroz com diferentes potenciais de fixação biológica de nitrogênio. Dois experimentos foram montados: o primeiro foi conduzido em condições gnotobióticas, com utilização das estirpes BR 11417 (ZAE94 – Herbaspirillum seropedicae) e BR 11340 (M130 – Burkholderia sp.), duas doses de molibdênio, 1,12 e 2,25 g, e duas fontes, molibdato de sódio e molibdato de amônio. As sementes foram peletizadas com inoculante turfoso com bactérias diazotróficas e o molibdênio. Em seguida as cultivares foram plantadas em tubos de ensaio com capacidade para 120 mL com 60 mL da solução de Hoagland sem nitrogênio por 30 dias. Foi avaliada a matéria seca das plantas. O segundo experimento foi conduzido em vasos em casa de vegetação, com as mesmas estirpes e dosagens de molibdênio. Foram avaliados a produção e o N total dos grãos. O delineamento estatístico foi inteiramente casualizado com quatro repetições e quatro plantas por vaso. Foram observados aumentos na produção de grãos nas cultivares IR42 e IAC4440 de 88 e 57%, respectivamente, com a adição ao inoculante turfoso, das estirpes ZAE94 e M130 com molibdênio.The objective of this work was to evaluate the effect of the inoculation of diazotrophic bacteria associated with the molybdenum in two rice cultivars. Two experiments were performed: the first one was lead under gnotobiotics conditions, using Herbaspirillum seropedicae, strain BR 11417 and Burkholderia sp., strain BR 11340, two doses of molybdenum (1.12 and 2.25 g) and two different sources of Mo – sodium molybdate and ammonium molybdate. The seeds were pelleted with peat containing diazotrophic bacteria and molybdenum. After inoculations were seeds planted in to test tubes with capacity for 120 mL content 60 mL Hoagland solution without nitrogen. Seedlings were harvested after 30 days and plant dry weight was evaluated. The second experiment was held in greenhouse with the same strains, sources and amount of molybdenum. The production and the total N of the rice grains were evaluated. Statistical design was completely randomized with four replication and four plants per pot were planted. Grain production increased with the inoculation in the cultivars IR42 and IAC4440 up to 88 and 57%, respectively

Diversidade de bactérias diazotróficas endofíticas dos gêneros Herbaspirillum e Burkholderia na cultura do arroz inundado

The objective of this work was to evaluate the diversity of endophytic diazotrophic bacteria of the genera Herbaspirillum and Burkholderia, in two rice varieties, considered of high (IR 42) and low (IAC 4440) contribution on BNF. Two experiments were conducted in greenhouse conditions, in order to study the association of endophytic diazotrophic bacteria with wetland rice varieties, which were planted in two types of soil: one from Rio de Janeiro State and another from Goiás State, Brazil. Bacterial population (in different parts) and physiological stages of the plants were evaluated, followed by the both genera strains isolation using culture media. The isolated bacteria were characterized based on morphological and physiological aspects. High bacterial counts were detected (106 cells g-1 fresh weight), especially in root samples of both rice varieties. The majority of the isolates were used for characterization, and the data obtained from the similarity matrix showed the presence of isolates belonging to Herbaspirillum seropedicae, while other isolates were clustered into the Burkholderia genus.O objetivo deste trabalho foi avaliar a diversidade de bactérias diazotróficas endofíticas, dos gêneros Herbaspirillum e Burkholderia, em duas variedades de arroz, consideradas de alta (IR 42) e baixa (IAC 4440) eficiência de fixação biológica de nitrogênio. Foram realizados dois experimentos em casa de vegetação, em vasos com dois tipos de solos, provenientes dos Estados de Goiás e do Rio de Janeiro. Foi feita a contagem do número de bactérias e o isolamento em diferentes partes e estágios de desenvolvimento das plantas, mediante o uso de meios de cultivo JNFb e JMV. Os isolados bacterianos foram caracterizados a partir de aspectos morfológicos das colônias, com o crescimento em meios de cultivo, e de testes fisiológicos (uso de fontes de carbono e atividade de redução de acetileno). A contagem revelou grande número de bactérias diazotróficas (106 células g-1 matéria fresca), presentes em ambas as variedades de arroz, principalmente nas amostras radiculares. Os dados, obtidos na matriz de similaridade, mostram a presença de representantes da espécie Herbaspirillum seropedicae, bem como a diversidade entre isolados pertencentes ao gênero Burkholderia

Isolation of Gluconacetobacter spp. in different soil types

O objetivo deste trabalho foi o aprimoramento da técnica de imunocaptura para utilização em amostras de solo contendo altos teores de argila e sua aplicação no isolamento de estirpes de Gluconacetobacter diazotrophicus a partir de amostras de solo cultivado com cana-de-açúcar e café. A técnica de imunocaptura foi aplicada com sucesso no isolamento de bactérias de amostras de solo. A modificação do método de imunocaptura com Al2(SO4)3 permitiu a sua aplicação em amostras de solo argiloso pela floculação da argila em suspensão. Este método mostrou-se efetivo no isolamento de G. diazotrophicus inoculada em amostras de solo arenoso e argiloso aos cinco dias após a inoculação. A sensibilidade máxima do método em isolar células de G. diazotrophicus mediante cultura pura foi de 103 células mL-1. A modificação da técnica permitiu o isolamento de Gluconacetobacter spp. de amostras de solo colhidas a 50 cm das raízes de plantas de café, mas não de amostras de solo colhidas à mesma distância de plantas de cana-de-açúcar.The objective of this work was to improve the immunocapture method for the application to soil samples containing high levels of clay particles and to utilize it for the isolation of Gluconacetobacter diazotrophicus strains from soil cultivated with sugarcane and coffee. The immunocapture technique was applied successfully for isolation of bacterium from soil samples. The modified immunocapture technique with Al2(SO4)3 allowed the application of the method using clayed soil samples by the flocculation of the suspended clay. It proved to be effective for isolation of G. diazotrophicus inoculated in sterile sandy and clay soils five days after inoculation. The maximum sensitivity of the method to isolate G. diazotrophicus cells, using pure culture, was 103 cells mL-1. The modification of the technique allows the capture of Gluconacetobacter spp. from soil samples near the coffee plants but not from sugarcane soils

Expression of sugarcane genes induced by inoculation with Gluconacetobacter diazotrophicus and Herbaspirillum rubrisubalbicans

Several Brazilian sugarcane varieties have the ability to grow with little addition of inorganic nitrogen fertilizers, showing high contributions of Biological Nitrogen Fixation (BNF). A particular type of nitrogen-fixing association has been described in this crop, where endophytic diazotrophs such as Gluconacetobacter diazotrophicus and Herbaspirillum spp. colonize plant tissues without causing disease symptoms. In order to gain insight into the role played by the sugarcane in the interaction between this plant and endophytic diazotrophs, we investigated gene expression profiles of sugarcane plants colonized by G. diazotrophicus and H. rubrisubalbicans by searching the sugarcane expressed sequence tag SUCEST Database (http://sucest.lad.ic.unicamp.br/en/). We produced an inventory of sugarcane genes, candidates for exclusive or preferential expression during the nitrogen-fixing association. This data suggests that the host plant might be actively involved in the establishment of the interaction with G. diazotrophicus and H. rubrisubalbicans.Diversos genótipos brasileiros de cana-de-açúcar são capazes de crescer com baixa adição de adubos nitrogenados, obtendo elevadas contribuições da Fixação Biológica de Nitrogênio (FBN). Um tipo especial de associação com bactérias fixadoras de nitrogênio foi descrito em cana-de-açúcar, onde as bactérias endofíticas, como Gluconacetobacter diazotrophicus e Herbaspirillum spp., colonizam o interior dos tecidos vegetais, sem causar sintomas de doença. Com o objetivo de tentar entender o papel da cana-de-açúcar nesse tipo de associação, nós investigamos os perfis de expressão gênica de plantas colonizadas pelos diazotróficos endofíticos, usando o banco de dados do SUCEST. Um catálogo com os genes de cana-de-açúcar que são candidatos a se expressar exclusivamente ou preferencialmente durante a associação foi gerado. Esses dados preliminares sugerem que a cana-de-açúcar deve ter uma participação ativa na interação, respondendo a diversos processos metabólicos durante a associação.199206Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES

INOCULAÇÃO DE Gluconacetobacter diazotrophicus E SEU EFEITO NO DESENVOLVIMENTO DE PLANTAS DE ARROZ VERMELHO

O arroz (Oryza sativa L.) é um dos cereais mais produzidos e consumidos, caracterizando-se como sendo o principal alimento para mais da metade da população mundial, destacando principalmente nos países em desenvolvimento, tais como o Brasil, desempenhando papel estratégico em níveis econômicos e sociais. Nesse contexto, objetivou-se com o trabalho analisar o efeito no desenvolvimento de plantas de arroz vermelho inoculadas com Gluconacetobacter diazotrophicus em ambiente protegido. O Experimento foi realizado no Viveiro Florestal da UEPB e no Laboratório de Ecofisiologia de plantas cultivadas, localizados no Campus I, em Campina Grande – PB, no período compreendido entre 2013 e 2014, com o cultivo de arroz vermelho com sementes inoculadas e não inoculadas com G. diazotrophicus, constando de duas condições de inoculação: I1= sementes não inoculadas e I2= sementes inoculadas com a bactéria, dois genótipos (G1= 405 Embrapa Meio Norte e G2 = MNACH0501) tratadas com e sem estresse hídrico e utilizando o delineamento inteiramente casualizado, com 8 tratamentos e 4 repetições e a parcela foi constituída de um lisímetro, semeado-se 40 sementes por lisímetro. As variáveis de crescimento avaliadas foram: o número de folhas totais por touceira (NFTT); número de panículas por touceira (NPT); altura da maior bainha (AB); altura da maior folha (AMF); massa seca das folhas (MSF); massa seca dos colmos (MSC); massa seca das panículas (MSP), em arroz vermelho, sob duas condições de inoculação e sob quatro manejos hídricos. Conclui-se que a inoculação da bactéria G. diazotrophicus PAL5 resultou em maior produção de massa seca, assim como o tamanho das plantas de arroz vermelho; G. diazotrophicus PAL5 em condições controladas apresentou potencial de uso como biofertilizante para experimentação e seleção a campo

Modelagem molecular de proteínas: o caso de uma glucoronosiltransferase (GumK) de Gluconacetobacter diazotrophicus PAL5

A β-1,2-glucuronosiltransferase (GumK) de Gluconacetobacter diazotrophicus é uma proteína de 41 kDa que está envolvida na biossíntese de exopolissacarídeos. GumK é o membro da família de enzimas ativadoras de glicosiltransferases e é responsável pela adição de um resíduo de ácido UDP-glucurônico para um resíduo de manosil-(alfa-1,3)-difosfopoliprenol-celobiose para produzir glucuronil-(beta-1,2)-manosil-(difosfopoliprenol-cellobiose alfa-1,3). Para compreender melhor o mecanismo de ação das glicosiltransferases bacterianas desta família, a modelagem por homologia de GumK foi executado. A estrutura tridimensional da enzima GumK foi construída usando o programa MODELLER 9v8 e validadas com o programa Procheck. Para construir o modelo de GumK, sequência semelhanças foram encontradas no Protein Data Bank quando comparada à GumK de Xanthomonas campestris. A enzima possui dois domínios Rossmann bem definidos com uma fenda catalítica entre eles, que é uma característica típica da superfamília de glicosiltransferase B. O alinhamento de sequências entre GumK e outras glicosiltransferases mostrou várias regiões conservadas incluindo o motivo presente no sítio de ligação do substrato, todos os resíduos que entram em contato com o ligante UDP são conservadas na família GT70, o que indica que, como esperado, a região de ligação com substrato é conservada. Os dados biológicos e estruturais aqui relatados lançam luz sobre a base molecular para a seletividade nesta família de glicosiltransferases. Estas análises enfatizam o modelo tridimensional construído para GumK que representa a primeira informação estrutural para enzimas envolvidas na síntese da goma de G. diazotrophicus

Agronomic evaluation of varieties of sugar cane inoculated with diazotrophic bacteria and fertilized with nitrogen

O objetivo deste trabalho foi avaliar a eficiência da inoculação de bactérias diazotróficas e da adubaçãonitrogenada, em duas variedades de cana‑de‑açúcar, cultivadas nas mesmas condições edafoclimáticas. O experimento foi conduzido durante os anos agrícolas de 2006/2007 e 2008/2009, em delineamento experimental de blocos ao acaso, com quatro repetições, instalado em março de 2006 em área de cultivo comercial, no Município de Campos dos Goytacazes, RJ. Os tratamentos foram: inoculação com bactérias diazotróficas, adubação com 120 kg ha‑1 de N, e o controle sem inoculação e sem adubação com nitrogênio. As variedades de cana‑de‑açúcar avaliadas foram RB72454 e RB867515. O inoculante continha estirpes de cinco espécies de bactérias diazotróficas. Foram feitas avaliações quanto à produtividade de colmos frescos, ao acúmulo de matéria seca total, ao N total da parte aérea e quanto à abundância natural de 15N do N disponível no solo e na cana‑de‑açúcar. As variedades apresentaram comportamentos distintos com os tratamentos, em que a RB867515 foi responsiva e a RB72454 não responsiva àinoculação e à adubação nitrogenada. Na variedade RB867515, o crescimento e o acúmulo de N total na parte aérea das plantas, promovidos pela inoculação, foram similares aos do tratamento com adubação nitrogenada.The objective of this work was to evaluate the efficiency of inoculation with diazotrophic bacteria and nitrogen fertilization, in two varieties of sugarcane grown under the same edaphic and climatic conditions. The experiment was carried out during the agricultural years 2006/2007 and 2008/2009, in a randomized block design with four replicates, installed in March 2006 in an area of commercial cultivation in Campos dos Goytacazescity, in Rio de Janeiro state, Brazil. The treatments were: inoculation with diazotrophic bacteria, fertilization with120 kg ha‑1 N, and a control without inoculation and without nitrogen fertilization. The sugarcane varieties evaluated were RB72454 and RB867515. The inoculant was composed of five strains of diazotrophic bacteria. Evaluations were done for fresh stalk yield, total dry matter accumulation, total N of shoots, and 15N natural abundance from available N in the soil and in sugarcane. The varieties performed differently to treatments, in which RB867515 was responsive and RB72454 unresponsive to inoculation and nitrogen fertilization. In the variety RB867515, growth and accumulation of total N in the shoots, promoted by inoculation, were similar to the ones in the treatment with N fertilization