Efficiency of probiotic traits in plant inoculation is determined by environmental constrains

Management of the soil microbial community to increase crop productivity is one of the main challenges of modern agriculture, and bacterial inoculants can help to overcome this challenge. In this work, two plant growth-promoting (PGP) bacteria were evaluated under contrasting soil conditions, in order to test a rhizosphere ecology model. This model states that plants select for phosphate (P) solubilizers in poor nutrient soils and Indolic Compounds (ICs) producers in rich nutrient soils. Rice plants were single- or co-inoculated with strains of Burkholderia and Enterobacter genera in clayey and sandy soils. Diversity gradients were generated in each soil type using the dilution-to-extinction approach. Inoculant survival, colonization, and effect on plant biomass were evaluated, besides P solubilization and ICs production from both rhizospheric and endophytic bacterial communities. The PGP efficiency of the Burkholderia strain was highest in the sandy soil, which had the highest bacterial P solubilization potential, whereas the PGP efficiency of the Enterobacter strain was highest in the clayey soil, which had the highest bacterial ICs production potential. These behaviors occurred as hypothesized by the model, which can be useful for PGPB testing and bioprospection. We highlight a strong dependency of the Enterobacter strain on the diversity level as the most critical factor affecting PGP efficiency, possibly related to the increased influence of keystone taxa in lower diversity as indicated by network analysis

Microbial quality of soil from the Pampa biome in response to different grazing pressures

The aim of this study was to evaluate the impact of different grazing pressures on the activity and diversity of soil bacteria. We performed a long-term experiment in Eldorado do Sul, southern Brazil, that assessed three levels of grazing pressure: high pressure (HP), with 4% herbage allowance (HA), moderate pressure (MP), with 12% HA, and low pressure (LP), with 16% HA. Two reference areas were also assessed, one of never-grazed native vegetation (NG) and another of regenerated vegetation after two years of grazing (RG). Soil samples were evaluated for microbial biomass and enzymatic ( -glucosidase, arylsulfatase and urease) activities. The structure of the bacterial community and the population of diazotrophic bacteria were evaluated by RFLP of the 16S rRNA and nifH genes, respectively. The diversity of diazotrophic bacteria was assessed by partial sequencing of the 16S rDNA gene. The presence of grazing animals increased soil microbial biomass in MP and HP. The structures of the bacterial community and the populations of diazotrophic bacteria were altered by the different grazing managements, with a greater diversity of diazotrophic bacteria in the LP treatment. Based on the characteristics evaluated, the MP treatment was the most appropriate for animal production and conservation of the Pampa biome

Um modelo para inoculantes bacterianos promotores de crescimento vegetal baseado na ecologia da rizosfera

Bactérias de solo interagem com plantas e são componentes chave para saúde e vigor vegetal. As associações e interações naturais de plantas e bactérias podem ser manipuladas pela adição de inoculantes bacterianos, que são de grande interesse para a agricultura. Porém, mesmo linhagens bacterianas eficientes e extensivamente testadas em diferentes condições podem falhar em agir como bactérias promotoras de crescimento vegetal (plant growth promoting bacteria, PGPB) em total eficiência e em todos os casos. Isso ocorre devido às numerosas, e complexas, interações entre a planta, o inoculante, a comunidade bacteriana e o ambiente. Esta tese buscou detectar padrões em interações planta-bactéria, para que o inoculante certo seja adicionado nas condições certas. Usando dados de mais de 2200 estirpes isoladas em diversos projetos de nosso grupo, propusemos um modelo que busca explicar quais características bacterianas seriam selecionadas pela planta em condições pobres ou ricas em nutrientes. O modelo propõe que plantas irão favorecer solubilizadores de fosfato (P), como Burkholderia, em condições pobres em nutrientes, e produtores de hormônio vegetal, como Enterobacter, em condições ricas em nutrientes. Este modelo foi, então, testado em um microcosmo, inoculando Burkholderia e Enterobacter, isoladas e em co-inoculação. Testamos estas estirpes em plantas de arroz, usando solos argilosos ricos e arenosos pobres, em um gradiente de diversidade de diluição-até-extinção. Os resultados mostraram que, como sugerido pelo modelo, Burkholderia era uma melhor PGPB em solos pobres, Enterobacter era uma melhor PGPB em solos ricos, e que a solubilização de P e produção de hormônios vegetais são inversamente correlacionadas. Algumas das previsões do modelo não foram confirmadas, especificamente na quantificação de cada característica nos nichos rizosférico e endofítico. O gradiente de diversidade mostrou que eficiência de PGPB, sobrevivência das linhagens e colonização dos nichos são bastante dependentes da comunidade microbiana inicial. No ultimo capítulo desta tese, uma nova metodologia estatística foi testada, enquanto analisou-se o impacto da inoculação bacteriana nas comunidades rizosféricas em relação a teorias da ecologia de invasão. Apesar de algumas de nossas hipóteses terem sido rejeitadas, elas ainda assim são consideravelmente interessantes, e a nova metodologia pode ser muito útil para pesquisa em PGPB, pois ela facilita comparações de resultados de sequenciamento de nova geração. Nós concluímos esta tese afirmando que o modelo e a metodologia estatística apresentada podem ser muito úteis para pesquisa e aplicação de PGPB.Soil bacteria greatly interact with plants, and are key components for plant health and vigor. The natural associations and interactions of plant and bacteria can be manipulated by addition of bacterial inoculants, which are of great interest to agriculture. However, even highly efficient bacterial strains extensively tested under diverse conditions might fail to act as plant growth promoting bacteria (PGPB) at full efficiency and at all times. This happens because of the multiple, complex interactions between the plant, the inoculant, the bacterial community and the environment. This thesis aims to detect patterns in plant-bacteria interactions, so that the right inoculant is added at the right conditions. Using data over 2200 strains isolated in several projects from our research group, we raised a model that proposes to explain which bacterial traits would be selected by the plant in nutrient poor or nutrient rich conditions. Our model says that plants will favor P solubilizers, like Burkholderia, in nutrient poor conditions and plant hormone producers, like Enterobacter, in nutrient rich conditions. This model was then tested in a diversity gradient microcosm, inoculating Burkholderia and Enterobacter, as single strains and also co-inoculated. We tested these strains in rice plants, using rich clay soils and poor sandy soils, under a dilution-to-extinction diversity gradient. Results show that, as the model suggested, Burkholderia was a better PGPB in poor soils and Enterobacter was a better PGPB in rich soils, and that P solubilization and production of plant hormones by the bacterial communities are indeed inversely correlated. Some of the predictions of the model were not confirmed, specifically on the display of each trait in the rhizosphere and endosphere niches. The diversity gradient shows that PGPB efficiency, strain survival, and strain niche colonization largely depend on the initial microbial community. On the last chapter of this thesis, we used a novel statistical methodology when analyzing the impact of bacterial inoculation on rhizosphere communities under the assumptions of invasion ecology. Although some of our hypothesis did not hold in this case, they are still interesting to consider, and the novel methodology can be very useful for PGPB research as it facilitates comparisons of next generation sequencing results of a test group and a standard, like a non-inoculated control. We conclude this thesis stating that our model and the statistical methodology presented can be very useful for PGPB research and application

Isolamento e caracterização de bactérias promotoras de crescimento vegetal de lavouras experimentais de arroz sob diferentes níveis de fertilização

A fertilização química é amplamente utilizada para aumento da produtividade de plantações, mas sua produção e uso levaram a severos danos ambientais. Para reduzir o uso de fertilizantes, pode-se fazer uso de bactérias promotoras de crescimento vegetal (Plant Growth Promoting Rhizobacteria, PGPR), que são bactérias associadas a plantas e que melhoram a sua saúde, tamanho e produtividade através de vários mecanismos. A eficiência das PGPR sabidamente flutua com as condições ambientais; porém, há poucos estudos abordando os efeitos da fertilização química nas características de promoção de crescimento dessas bactérias. Neste trabalho foram analisados os efeitos da fertilização a longo prazo na diversidade de 190 linhagens bacterianas isoladas do solo rizosférico e de raízes de arroz, além da ocorrência e níveis de expressão de algumas características de promoção de crescimento vegetal. Os resultados obtidos demonstraram que a fertilização tem pequeno efeito na diversidade bacteriana, mas um grande efeito nas habilidades de solubilização de fosfato e produção de compostos indólicos. Propõe-se que, em condições de ausência de nutrientes, as plantas selecionam bactérias que apresentem boa capacidade de solubilização de fosfato para uma íntima associação com suas raízes, ao invés de bactérias que sejam boas produtoras de compostos indólicos. Quando em condições de disponibilidade moderada de nutrientes as plantas selecionam bactérias que sejam boas produtoras de compostos indólicos, ao invés de boas solubilizadoras de fosfato. Em condições de abundância de nutrientes essa preferência seletiva parece estar desativada. Após sete linhagens bacterianas terem sido testadas para promoção de crescimento vegetal in vivo de arroz em casa de vegetação, as previsões descritas acima foram avaliadas em um experimento a campo. De fato observou-se que bactérias eficientes em solubilizar fosfato promoveram o crescimento das plantas apenas em condições limitadas de nutrientes e que bactérias produtoras de compostos indólicos promoveram o crescimento vegetal apenas em condições de disponibilidade moderada de nutrientes. Quando a disponibilidade de nutrientes foi abundante, a solubilização de fosfato e a produção de compostos indólicos não foram fatores chave para promover o crescimento vegetal. Essas observações podem ser utilizadas para uma prospecção direcionada de PGPRs e seleção antecipada de candidatas à promoção de crescimento vegetal, de acordo com as necessidades da planta e os interesses dos agricultores.Chemical fertilization is widely used for increased crop productivity, but its production and use lead to serious environmental damage. To reduce the use of fertilizers, one can make use of plant growth promoting rhizobacteria (PGPR), which are plant-associated bacteria that increase plant health, size and yield through various mechanisms. PGPR effectiveness is known to fluctuate with environmental conditions; however, studies regarding the effect of chemical fertilization on plant growth promoting (PGP) traits of PGPR are scarce. In this work, the effects of long-term fertilization on the diazotrophic diversity, occurrence and expression levels of PGP traits from 190 bacterial strains isolated from rhizospheric soil and roots of rice were analyzed. We found that fertilization had a limited effect on diversity but had a major effect on phosphate solubilization and indolic compounds (IC) production abilities. We propose that plants select bacteria that present good phosphate solubilization ability for intimate root association in lieu of good IC production under nutrient-poor conditions and select good IC producers in lieu of good phosphate solubilizers under nutrient-moderate conditions. In nutrient-rich conditions, this selection preference seems to be deactivated. After testing seven selected isolates for effective in vivo plant growth promotion in greenhouse conditions, our predictions were tested in the field. We found that good phosphate solubilizers only promoted growth at nutrient-poor conditions and that good IC producers only promoted growth at nutrient-moderate conditions. In nutrient-rich conditions, phosphate solubilization and IC production were not key factors to promote plant growth. These findings may be used for directed PGPR prospection and anticipated PGPR candidate selection, according to plant needs and farmer interests

Determinação da densidade celular da cianobactéria Microcystis aeruginosa por espectrofotometria : validação de um método para uso em pesquisa

A pesquisa em cianobactérias é intensa e tem progredido muito com o desenvolvimento de novas tecnologias e técnicas. Em projetos envolvendo culturas de cianobactérias, sua quantificação precisa e exata é imprescindível, pois diversos aspectos de sua biologia dependem de sua densidade celular. Neste trabalho estabeleceu-se um método espectrofotométrico de contagem rápida e eficiente, para ser aplicado a culturas da cianobactéria tóxica Microcystis aeruginosa, da cepa brasileira NPLJ-4, para uso em pesquisa. No espectrofotômetro de UV Cary-1E foram feitas medições de absorbância no pico de absorção da amostra, determinado experimentalmente a 436nm. A matriz utilizada (branco) foi o meio de cultura ASM- 1, uma solução de 0,4% de diferentes sais. As absorbâncias foram correlacionadas com os resultados de contagens de células em câmera de Sedgwick-Rafter, em diferentes faixas de trabalho, tanto em análises de correlação linear como de potência. A avaliação dos resultados foi realizada através de gráficos de perfil de resíduos, que demonstram se há tendência nas predições das equações geradas em cada correlação. A regressão linear, quando separada em altas e baixas concentrações celulares, mostrou-se a mais precisa. As equações de regressão x= (y/4.10-8) - 0,0357 e x= (y/7.10-8) + 0,0012 mostram qual é o número esperado de células, em altas e baixas concentrações (respectivamente), para uma absorbância y. A equação na faixa de altas concentrações deve ser utilizada para densidades acima de 1.230.000 células.mL-1, o que equivale a um valor de absorbância 0,0850, sendo valores de concentração celular e absorbância mais baixos melhor preditos pela equação de baixas concentrações. Também foram determinados os limites de detecção e quantificação do novo método. Os resultados esperados pelas equações e observados nas contagens foram avaliados através de um teste F, que mostrou que as variâncias não diferem (Fcalc=1,90< F0,05;6;6=5,82 para os resultados das equações de maiores concentrações e Fcalc=1,68< F0,05;6;6=5,82 para os resultados das equações de menores concentrações). Conclui-se que os resultados esperados das equações são similares aos resultados das contagens, comprovando que o novo método está validado e pode ser aplicado eficientemente. Este método, apesar de estar restrito a apenas uma linhagem tóxica, é muito mais ágil do que o método de quantificaçõa em câmara de Sedgwick-Rafter, mostrando-se muito promissor e de grande utilidade para a pesquisa.Research in cianobacteria is intense, and has progressed much with the development of new technologies and techniques. In projects involving cianobacteria cultures, it's precise quantification is paramount, since several aspects of it's biology rely on cellular density. In this work, a fast and precise spectrophotometric cell quantification method has been established, to be applied in research using cultures of the toxic cianobacteria Microcystis aeruginosa, of the brazilian cell line NPLJ-4. Absorbance readings using the Cary-1E UV spectrophotometer where made in the sample's absorption peak, empirically determined at 436nm. The culture medium ASM-1, wich is a solution of 0,4% different salts, was used as the matrix (blank). Absorbance values were correlated to Sedegewick-Rafter chamber cell countings results, in different work ranges, in both linear and power correlation analysis. Results were analyzed through residues profile charts, which reveals any bias on the predictions of the correlation equations. Linear regression, when separated in high and low cell densities, was found to be more accurate. The regression equations x= (y/4.10-8) - 0,0357 and x= (y/7.10-8) + 0,0012 show the expected cell number in high and low cellular concentrations (respectively), for a y absorbance. The high cellular concentration equation should be used for cellular densities above 1.230.000 cells.mL-1, which reflects an absorbance value of 0,0850, being lower cellular concentrations and absorbance values better fit for the low cellular concentration equation. Quantification and detection limits were also determined for the new method. The results obtained from counting chamber where compared to the results expected by the different equations using a F test, which has shown that variances were not different (Fcalc=1,90< F0,05;6;6=5,82 for high concentrations equation results and Fcalc=1,68< F0,05;6;6=5,82 for low concentration equation results). It has been concluded that the expected results from the equations are similar to the results of the countings, showing that the new method may be efficiently applied and it's validated. Alltough being restricted to a single toxic cell line, the new method is much faster than the Sedgwick-Rafter chamber cell counting method, and therefore is very promising and has great uses for research

Um modelo para inoculantes bacterianos promotores de crescimento vegetal baseado na ecologia da rizosfera

Bactérias de solo interagem com plantas e são componentes chave para saúde e vigor vegetal. As associações e interações naturais de plantas e bactérias podem ser manipuladas pela adição de inoculantes bacterianos, que são de grande interesse para a agricultura. Porém, mesmo linhagens bacterianas eficientes e extensivamente testadas em diferentes condições podem falhar em agir como bactérias promotoras de crescimento vegetal (plant growth promoting bacteria, PGPB) em total eficiência e em todos os casos. Isso ocorre devido às numerosas, e complexas, interações entre a planta, o inoculante, a comunidade bacteriana e o ambiente. Esta tese buscou detectar padrões em interações planta-bactéria, para que o inoculante certo seja adicionado nas condições certas. Usando dados de mais de 2200 estirpes isoladas em diversos projetos de nosso grupo, propusemos um modelo que busca explicar quais características bacterianas seriam selecionadas pela planta em condições pobres ou ricas em nutrientes. O modelo propõe que plantas irão favorecer solubilizadores de fosfato (P), como Burkholderia, em condições pobres em nutrientes, e produtores de hormônio vegetal, como Enterobacter, em condições ricas em nutrientes. Este modelo foi, então, testado em um microcosmo, inoculando Burkholderia e Enterobacter, isoladas e em co-inoculação. Testamos estas estirpes em plantas de arroz, usando solos argilosos ricos e arenosos pobres, em um gradiente de diversidade de diluição-até-extinção. Os resultados mostraram que, como sugerido pelo modelo, Burkholderia era uma melhor PGPB em solos pobres, Enterobacter era uma melhor PGPB em solos ricos, e que a solubilização de P e produção de hormônios vegetais são inversamente correlacionadas. Algumas das previsões do modelo não foram confirmadas, especificamente na quantificação de cada característica nos nichos rizosférico e endofítico. O gradiente de diversidade mostrou que eficiência de PGPB, sobrevivência das linhagens e colonização dos nichos são bastante dependentes da comunidade microbiana inicial. No ultimo capítulo desta tese, uma nova metodologia estatística foi testada, enquanto analisou-se o impacto da inoculação bacteriana nas comunidades rizosféricas em relação a teorias da ecologia de invasão. Apesar de algumas de nossas hipóteses terem sido rejeitadas, elas ainda assim são consideravelmente interessantes, e a nova metodologia pode ser muito útil para pesquisa em PGPB, pois ela facilita comparações de resultados de sequenciamento de nova geração. Nós concluímos esta tese afirmando que o modelo e a metodologia estatística apresentada podem ser muito úteis para pesquisa e aplicação de PGPB.Soil bacteria greatly interact with plants, and are key components for plant health and vigor. The natural associations and interactions of plant and bacteria can be manipulated by addition of bacterial inoculants, which are of great interest to agriculture. However, even highly efficient bacterial strains extensively tested under diverse conditions might fail to act as plant growth promoting bacteria (PGPB) at full efficiency and at all times. This happens because of the multiple, complex interactions between the plant, the inoculant, the bacterial community and the environment. This thesis aims to detect patterns in plant-bacteria interactions, so that the right inoculant is added at the right conditions. Using data over 2200 strains isolated in several projects from our research group, we raised a model that proposes to explain which bacterial traits would be selected by the plant in nutrient poor or nutrient rich conditions. Our model says that plants will favor P solubilizers, like Burkholderia, in nutrient poor conditions and plant hormone producers, like Enterobacter, in nutrient rich conditions. This model was then tested in a diversity gradient microcosm, inoculating Burkholderia and Enterobacter, as single strains and also co-inoculated. We tested these strains in rice plants, using rich clay soils and poor sandy soils, under a dilution-to-extinction diversity gradient. Results show that, as the model suggested, Burkholderia was a better PGPB in poor soils and Enterobacter was a better PGPB in rich soils, and that P solubilization and production of plant hormones by the bacterial communities are indeed inversely correlated. Some of the predictions of the model were not confirmed, specifically on the display of each trait in the rhizosphere and endosphere niches. The diversity gradient shows that PGPB efficiency, strain survival, and strain niche colonization largely depend on the initial microbial community. On the last chapter of this thesis, we used a novel statistical methodology when analyzing the impact of bacterial inoculation on rhizosphere communities under the assumptions of invasion ecology. Although some of our hypothesis did not hold in this case, they are still interesting to consider, and the novel methodology can be very useful for PGPB research as it facilitates comparisons of next generation sequencing results of a test group and a standard, like a non-inoculated control. We conclude this thesis stating that our model and the statistical methodology presented can be very useful for PGPB research and application

Determinação da densidade celular da cianobactéria Microcystis aeruginosa por espectrofotometria : validação de um método para uso em pesquisa

A pesquisa em cianobactérias é intensa e tem progredido muito com o desenvolvimento de novas tecnologias e técnicas. Em projetos envolvendo culturas de cianobactérias, sua quantificação precisa e exata é imprescindível, pois diversos aspectos de sua biologia dependem de sua densidade celular. Neste trabalho estabeleceu-se um método espectrofotométrico de contagem rápida e eficiente, para ser aplicado a culturas da cianobactéria tóxica Microcystis aeruginosa, da cepa brasileira NPLJ-4, para uso em pesquisa. No espectrofotômetro de UV Cary-1E foram feitas medições de absorbância no pico de absorção da amostra, determinado experimentalmente a 436nm. A matriz utilizada (branco) foi o meio de cultura ASM- 1, uma solução de 0,4% de diferentes sais. As absorbâncias foram correlacionadas com os resultados de contagens de células em câmera de Sedgwick-Rafter, em diferentes faixas de trabalho, tanto em análises de correlação linear como de potência. A avaliação dos resultados foi realizada através de gráficos de perfil de resíduos, que demonstram se há tendência nas predições das equações geradas em cada correlação. A regressão linear, quando separada em altas e baixas concentrações celulares, mostrou-se a mais precisa. As equações de regressão x= (y/4.10-8) - 0,0357 e x= (y/7.10-8) + 0,0012 mostram qual é o número esperado de células, em altas e baixas concentrações (respectivamente), para uma absorbância y. A equação na faixa de altas concentrações deve ser utilizada para densidades acima de 1.230.000 células.mL-1, o que equivale a um valor de absorbância 0,0850, sendo valores de concentração celular e absorbância mais baixos melhor preditos pela equação de baixas concentrações. Também foram determinados os limites de detecção e quantificação do novo método. Os resultados esperados pelas equações e observados nas contagens foram avaliados através de um teste F, que mostrou que as variâncias não diferem (Fcalc=1,90< F0,05;6;6=5,82 para os resultados das equações de maiores concentrações e Fcalc=1,68< F0,05;6;6=5,82 para os resultados das equações de menores concentrações). Conclui-se que os resultados esperados das equações são similares aos resultados das contagens, comprovando que o novo método está validado e pode ser aplicado eficientemente. Este método, apesar de estar restrito a apenas uma linhagem tóxica, é muito mais ágil do que o método de quantificaçõa em câmara de Sedgwick-Rafter, mostrando-se muito promissor e de grande utilidade para a pesquisa.Research in cianobacteria is intense, and has progressed much with the development of new technologies and techniques. In projects involving cianobacteria cultures, it's precise quantification is paramount, since several aspects of it's biology rely on cellular density. In this work, a fast and precise spectrophotometric cell quantification method has been established, to be applied in research using cultures of the toxic cianobacteria Microcystis aeruginosa, of the brazilian cell line NPLJ-4. Absorbance readings using the Cary-1E UV spectrophotometer where made in the sample's absorption peak, empirically determined at 436nm. The culture medium ASM-1, wich is a solution of 0,4% different salts, was used as the matrix (blank). Absorbance values were correlated to Sedegewick-Rafter chamber cell countings results, in different work ranges, in both linear and power correlation analysis. Results were analyzed through residues profile charts, which reveals any bias on the predictions of the correlation equations. Linear regression, when separated in high and low cell densities, was found to be more accurate. The regression equations x= (y/4.10-8) - 0,0357 and x= (y/7.10-8) + 0,0012 show the expected cell number in high and low cellular concentrations (respectively), for a y absorbance. The high cellular concentration equation should be used for cellular densities above 1.230.000 cells.mL-1, which reflects an absorbance value of 0,0850, being lower cellular concentrations and absorbance values better fit for the low cellular concentration equation. Quantification and detection limits were also determined for the new method. The results obtained from counting chamber where compared to the results expected by the different equations using a F test, which has shown that variances were not different (Fcalc=1,90< F0,05;6;6=5,82 for high concentrations equation results and Fcalc=1,68< F0,05;6;6=5,82 for low concentration equation results). It has been concluded that the expected results from the equations are similar to the results of the countings, showing that the new method may be efficiently applied and it's validated. Alltough being restricted to a single toxic cell line, the new method is much faster than the Sedgwick-Rafter chamber cell counting method, and therefore is very promising and has great uses for research

Isolamento e caracterização de bactérias promotoras de crescimento vegetal de lavouras experimentais de arroz sob diferentes níveis de fertilização

A fertilização química é amplamente utilizada para aumento da produtividade de plantações, mas sua produção e uso levaram a severos danos ambientais. Para reduzir o uso de fertilizantes, pode-se fazer uso de bactérias promotoras de crescimento vegetal (Plant Growth Promoting Rhizobacteria, PGPR), que são bactérias associadas a plantas e que melhoram a sua saúde, tamanho e produtividade através de vários mecanismos. A eficiência das PGPR sabidamente flutua com as condições ambientais; porém, há poucos estudos abordando os efeitos da fertilização química nas características de promoção de crescimento dessas bactérias. Neste trabalho foram analisados os efeitos da fertilização a longo prazo na diversidade de 190 linhagens bacterianas isoladas do solo rizosférico e de raízes de arroz, além da ocorrência e níveis de expressão de algumas características de promoção de crescimento vegetal. Os resultados obtidos demonstraram que a fertilização tem pequeno efeito na diversidade bacteriana, mas um grande efeito nas habilidades de solubilização de fosfato e produção de compostos indólicos. Propõe-se que, em condições de ausência de nutrientes, as plantas selecionam bactérias que apresentem boa capacidade de solubilização de fosfato para uma íntima associação com suas raízes, ao invés de bactérias que sejam boas produtoras de compostos indólicos. Quando em condições de disponibilidade moderada de nutrientes as plantas selecionam bactérias que sejam boas produtoras de compostos indólicos, ao invés de boas solubilizadoras de fosfato. Em condições de abundância de nutrientes essa preferência seletiva parece estar desativada. Após sete linhagens bacterianas terem sido testadas para promoção de crescimento vegetal in vivo de arroz em casa de vegetação, as previsões descritas acima foram avaliadas em um experimento a campo. De fato observou-se que bactérias eficientes em solubilizar fosfato promoveram o crescimento das plantas apenas em condições limitadas de nutrientes e que bactérias produtoras de compostos indólicos promoveram o crescimento vegetal apenas em condições de disponibilidade moderada de nutrientes. Quando a disponibilidade de nutrientes foi abundante, a solubilização de fosfato e a produção de compostos indólicos não foram fatores chave para promover o crescimento vegetal. Essas observações podem ser utilizadas para uma prospecção direcionada de PGPRs e seleção antecipada de candidatas à promoção de crescimento vegetal, de acordo com as necessidades da planta e os interesses dos agricultores.Chemical fertilization is widely used for increased crop productivity, but its production and use lead to serious environmental damage. To reduce the use of fertilizers, one can make use of plant growth promoting rhizobacteria (PGPR), which are plant-associated bacteria that increase plant health, size and yield through various mechanisms. PGPR effectiveness is known to fluctuate with environmental conditions; however, studies regarding the effect of chemical fertilization on plant growth promoting (PGP) traits of PGPR are scarce. In this work, the effects of long-term fertilization on the diazotrophic diversity, occurrence and expression levels of PGP traits from 190 bacterial strains isolated from rhizospheric soil and roots of rice were analyzed. We found that fertilization had a limited effect on diversity but had a major effect on phosphate solubilization and indolic compounds (IC) production abilities. We propose that plants select bacteria that present good phosphate solubilization ability for intimate root association in lieu of good IC production under nutrient-poor conditions and select good IC producers in lieu of good phosphate solubilizers under nutrient-moderate conditions. In nutrient-rich conditions, this selection preference seems to be deactivated. After testing seven selected isolates for effective in vivo plant growth promotion in greenhouse conditions, our predictions were tested in the field. We found that good phosphate solubilizers only promoted growth at nutrient-poor conditions and that good IC producers only promoted growth at nutrient-moderate conditions. In nutrient-rich conditions, phosphate solubilization and IC production were not key factors to promote plant growth. These findings may be used for directed PGPR prospection and anticipated PGPR candidate selection, according to plant needs and farmer interests