The Diversity of Endophytic Methylotrophic Bacteria in an Oil-Contaminated and an Oil-Free Mangrove Ecosystem and Their Tolerance to Heavy Metals

Methylobacterium strains were isolated from mangrove samples collected in Bertioga, SP, Brazil, from locations either contaminated or uncontaminated by oil spills. The tolerances of the strains to different heavy metals were assessed by exposing them to different concentrations of cadmium, lead, and arsenic (0.1 mM, 0.5 mM, 1 mM, 2 mM, 4 mM, and 8 mM). Additionally, the genetic diversity of Methylobacterium spp. was determined by sequence analysis of the 16S rRNA genes. The isolates from the contaminated locations were grouped, suggesting that oil can select for microorganisms that tolerate oil components and can change the methylotrophic bacterial community. Cadmium is the most toxic heavy metal assessed in this work, followed by arsenic and lead, and two isolates of Methylobacterium were found to be tolerant to all three metals. These isolates have the potential to bioremediate mangrove environments contaminated by oil spills by immobilizing the heavy metals present in the oil

Endophytic and rhizospheric bacteria associated with Paspalum atratum and its potential for plant growth promotion with different phosphate sources

The genus Paspalum belongs to the family Poaceae and has several species that are native to Brazil. The Paspalum Germplasm Bank (GB) of the Brazilian Agricultural Research Corporation comprises approximately 450 accessions from 50 species. Among these accessions, Paspalum atratum (BGP 308) has economic potential for forage purposes. However, the endophytic and rhizospheric microbial communities within this accession and their ability to promote plant growth remain unknown. The present study aimed to isolate the endophytic and rhizospheric bacteria associated with P. atratum and to assess their potential for plant growth improvement, so-called plant growth-promoting bacteria (PGPB). For the in vitro tests, the ability of nitrogen-fixing bacteria (NFB), phosphate solubilization (PS) and indoleacetic acid (IAA) production were evaluated. A total of 116 endophytic and rhizosphere bacteria were obtained from the isolation. In the in vitro tests, 43 (37.00%) of these isolates showed positive NFB, PS, and IAA results. These isolates were identified by 16S rDNA sequencing. The phosphate solubilization index (PSI) ranged from 2 to 3.61, all 43 strains performed biological nitrogen fixation and the IAA production ranged from 12.85 to 431.41 μg ml−1. Eight of these 43 isolates were evaluated in vivo in a greenhouse using P. atratum caryopsis. The pots were filled with soil prepared with three different phosphate sources and one control without phosphate. After growth, the plants were submitted to morphological, bromatological and chemical determination. Data were analyzed using analysis of variance (ANOVA) and principal component analysis (PCA). In the in vivo test, treatments 105 (Pseudomonas sp.) and 458 (Pseudomonas sp.) were the most significant for the crystalline phosphate source, 109 (Bacillus sp.) for the sedimentary phosphate source and, as for the soluble phosphate source most treatments that received bacterial isolates had higher phosphorus content in the dry matter than the uninoculated soluble phosphate control. The 105FCR (crystalline phosphate + Pseudomonas sp.), 109FSE (sedimentary phosphate + Bacillus sp.), and 110 FSE (sedimentary phosphate + Enterobacter sp.) treatments showed the best results for plant growth promotion. This work made it possible to determine the bacterial community associated with P. atratum (BGP308) and to obtain new potential plant growth-promoting strains

Redution of the symptons caused by Xylella fastidiosa subsp. pauca through application of benzothiadiazole and silicon

O objetivo deste trabalho foi avaliar o efeito da aplicação do benzotiadiazole (BTH) e do silício sobre o controle da doença causada pela Xylella fastidiosa subsp. pauca em Nicotiana tabacum. Os experimentos foram conduzidos em condições de casa de vegetação, onde as plantas de N. tabacum receberam inoculação de X. fastidiosa (linhagem 9a5c) com 4,7x107 UFC mL-1. Os tratamentos consistiram da pulverização das folhas, com soluções de BTH (0,6 e 1,2 mM), e aplicação ao solo de soluções de metassilicato de sódio (2 e 4 mM de Si). Cinco plantas foram utilizadas, por tratamento. Plantas de N. tabacum tratadas com BTH não demonstraram redução de sintomas da bacteriose. Entretanto, plantas tratadas com metassilicato de sódio, sim. A indução de resistência pelo Si poderá ser útil no controle da clorose variegada dos citros.The objective of this work was to evaluate the effects of benzothiadiazole (BTH) and silicon applications on the control of the disease caused by Xylella fastidiosa subsp. pauca on Nicotiana tabacum. The experiments were carried out under greenhouse conditions, where X. fastidiosa (9a5c strain) containing 4.7x107 CFU mL-1 was inoculated in N. tabacum plants. The BTH and silicon treatments consisted of BTH (0.6 and 1.2 mM) application to plant leaves, and sodium metasilicate solution (2 and 4 mM of Si) application to soil. Plants of N. tabacum treated with BTH showed no reduction in symptoms. However, plants treated with sodium metasilicate (source of Si) were rendered asymptomatic. Disease resistance induced by Si can be useful to control citrus variegated chlorosis

Diversidade e potencial biotecnológico da comunidade bacteriana endofítica de sementes de soja

The objectives of this work were to isolate, characterize and identify the endophytic bacterial community of soybean seeds, and to test the biotechnological potential of this community. Seeds from 12 soybean cultivars were used. The endophytic bacterial isolates were evaluated for in vitro antagonism against phytopathogenic fungi, synthesis of indoleacetic acid (IAA), and capacity to solubilize phosphate. Isolation techniques, (ARDRA) grouping, and identification by means of partially sequencing the 16S rDNA were used in community characterization. The isolates with best biotechnological potential were inoculated in seeds to evaluate their ability to promote plant growth. Twelve ribotypes were identify by means of ARDRA and classified as: Acinetobacter, Bacillus, Brevibacterium, Chryseobacterium, Citrobacter, Curtobacterium, Enterobacter, Methylobacterium, Microbacterium, Micromonospora, Pantoea, Paenibacillus, Pseudomonas, Ochrobactrum, Streptomyces and Tsukamurella. As for the biotechnological potential of the community, 18% of the isolates were able to antagonize phytopathogenic fungi, 100% to synthesize IAA, and 39% to solubilize phosphate. The strain 67A(57) of Enterobacter sp. increased significantly the dry root biomass. Inoculation of promising isolates did not promote growth in soybean plants in most of the cases.O objetivo deste trabalho foi isolar, caracterizar e identificar a comunidade bacteriana endofítica de sementes de soja e avaliar o seu potencial biotecnológico. Foram utilizadas sementes de 12 cultivares de soja. Os isolados bacterianos endofíticos obtidos foram avaliados in vitro quanto ao antagonismo a fungos fitopatogênicos, síntese de ácido indolacético (AIA) e solubilização de fosfato. A caracterização foi realizada com técnicas de isolamento, análise de restrição do DNA ribossomal amplificado (ARDRA) e sequenciamento parcial do gene 16S rDNA. Os isolados com maior potencial biotecnológico foram inoculados em sementes de soja, para se avaliar a capacidade de promoção de crescimento de plantas. Foi possível identificar 12 ribótipos por meio da ARDRA, que foram classificados como: Acinetobacter, Bacillus, Brevibacterium, Chryseobacterium, Citrobacter, Curtobacterium, Enterobacter, Methylobacterium, Microbacterium, Micromonospora, Pantoea, Paenibacillus, Pseudomonas, Ochrobactrum, Streptomyces e Tsukamurella. Quanto ao potencial biotecnológico da comunidade, 18% dos isolados controlaram o crescimento de fungos fitopatogênicos, 100% produziram AIA, e 39% solubilizaram fosfato. O isolado 67A(57) de Enterobacter sp. aumentou significativamente a massa de matéria seca da raiz. A inoculação de isolados com elevado potencial biotecnológico em avaliações in vitro não promoveu o crescimento de plantas de soja na maioria dos casos

not available

Xylella fastidiosa é bactéria Gram-negativa e fastidiosa, limitada ao xilema das plantas com uma ampla gama de hospedeiros, incluindo mono e dicotilêdoneas, algumas de grande interesse econômico. No Brasil a X. fastidiosa é o agente causal da Clorose Variegada dos Citros (CVC), sendo observada nos Estados de São Paulo, Minas Gerais e Paraná. O objetivo deste trabalho foi o isolamento de X. fastidiosa de laranja doce (Citrus sinensis), análise molecular da variabilidade genética e resistência a antibióticos. A linhagem 9a5c de X. fastidiosa e isolados de cafeeiro e videira foram utilizados como controle nos estudos genéticos e de resistência a antibióticos juntamente com os isolados obtidos neste estudo. A diversidade genética de dezenove isolados foi determinada pela técnica de RAPD. Os resultados mostraram três grupos: o primeiro compreende dezesseis isolados de CVC (incluindo a linhagem 9a5c), o segundo dois isolados de cafeeiro, o terceiro um isolado de videira. Dois subgrupos foram observados no grupo citros, mostrando 72% de similaridade. A linhagem 9a5c foi incluída em um subgrupo menor, mostrando maior divergência que os outros isolados. Os níveis de resistência aos antibióticos foram avaliados empregando duas técnicas: difusão do antibiótico em meio de cultura sólido e diluição em meio líquido. A análise de resistência a antibióticos mostrou que a polimixina B, rifampicina, estreptomicina, canamicina, ampicilina, neomicina, tetraciclina, cloranfenicol e vancomicina o inibiram o crescimento dos isolados estudados, mas esses isolados foram resistentes a penicilina. Estes resultados dão suporte para a hipótese de homogeneidade entre isolados causadores da CVC e indicam quais os antibióticos que poderão ser utilizados no desenvolvimento de um sistema de transformação para esta bactéria, além de indicar o potencial emprego da antibiótico-terapia como uma alternativa a mais de convivência com a CVC. Testes de interação com bactérias endofíticas e X. fastidiosa mostraram que Methylobacterium sp. estimulou"in vitro"o crescimento de X. fastidiosanot availabl

not available

Xylella fastidiosa é bactéria Gram-negativa e fastidiosa, limitada ao xilema das plantas com uma ampla gama de hospedeiros, incluindo mono e dicotilêdoneas, algumas de grande interesse econômico. No Brasil a X. fastidiosa é o agente causal da Clorose Variegada dos Citros (CVC), sendo observada nos Estados de São Paulo, Minas Gerais e Paraná. O objetivo deste trabalho foi o isolamento de X. fastidiosa de laranja doce (Citrus sinensis), análise molecular da variabilidade genética e resistência a antibióticos. A linhagem 9a5c de X. fastidiosa e isolados de cafeeiro e videira foram utilizados como controle nos estudos genéticos e de resistência a antibióticos juntamente com os isolados obtidos neste estudo. A diversidade genética de dezenove isolados foi determinada pela técnica de RAPD. Os resultados mostraram três grupos: o primeiro compreende dezesseis isolados de CVC (incluindo a linhagem 9a5c), o segundo dois isolados de cafeeiro, o terceiro um isolado de videira. Dois subgrupos foram observados no grupo citros, mostrando 72% de similaridade. A linhagem 9a5c foi incluída em um subgrupo menor, mostrando maior divergência que os outros isolados. Os níveis de resistência aos antibióticos foram avaliados empregando duas técnicas: difusão do antibiótico em meio de cultura sólido e diluição em meio líquido. A análise de resistência a antibióticos mostrou que a polimixina B, rifampicina, estreptomicina, canamicina, ampicilina, neomicina, tetraciclina, cloranfenicol e vancomicina o inibiram o crescimento dos isolados estudados, mas esses isolados foram resistentes a penicilina. Estes resultados dão suporte para a hipótese de homogeneidade entre isolados causadores da CVC e indicam quais os antibióticos que poderão ser utilizados no desenvolvimento de um sistema de transformação para esta bactéria, além de indicar o potencial emprego da antibiótico-terapia como uma alternativa a mais de convivência com a CVC. Testes de interação com bactérias endofíticas e X. fastidiosa mostraram que Methylobacterium sp. estimulou"in vitro"o crescimento de X. fastidiosanot availabl

The diversity of citrus endophytic bacteria and their interactions with Xylella fastidiosa and host plants

Abstract The bacterium Xylella fastidiosa is the causal agent of citrus variegated chlorosis (CVC) and has been associated with important losses in commercial orchards of all sweet orange [Citrus sinensis (L.)] cultivars. The development of this disease depends on the environmental conditions, including the endophytic microbial community associated with the host plant. Previous studies have shown that X. fastidiosa interacts with the endophytic community in xylem vessels as well as in the insect vector, resulting in a lower bacterial population and reduced CVC symptoms. The citrus endophytic bacterium Methylobacterium mesophilicum can trigger X. fastidiosa response in vitro, which results in reduced growth and induction of genes associated with energy production, stress, transport, and motility, indicating that X. fastidiosa has an adaptive response to M. mesophilicum. Although this response may result in reduced CVC symptoms, the colonization rate of the endophytic bacteria should be considered in studies that intend to use this endophyte to suppress CVC disease. Symbiotic control is a new strategy that uses symbiotic endophytes as biological control agents to antagonize or displace pathogens. Candidate endophytes for symbiotic control of CVC must occupy the xylem of host plants and attach to the precibarium of sharpshooter insects to access the pathogen. In the present review, we focus on interactions between endophytic bacteria from sweet orange plants and X. fastidiosa, especially those that may be candidates for control of CVC