Uso de diferentes fontes de carbono por estirpes de Gluconacetobacter diazotrophicus isoladas de cana-de-açúcar

The objective of this work was to quantify the population of Gluconacetobacter diazotrophicus present in plantlets of 34 sugarcane varieties and to characterize the isolates according to their capacity to use carbon sources and produce pink pigments under light. G. diazotrophicus population was estimated using the most probable number technique, and then, isolated in semi-selective culture media. The highest population number of G. diazotrophicus was found in the roots; Brazilian varieties presented the highest population. The isolates used little carbon sources, and those strains obtained from the root used the highest number of carbon sources. Only the strain Ppe-4 and four other ones produce pink pigments under light. The low variation observed may be related to the habitat or to the adaptation of this population to specific internal plant conditions, and for this reason, the genetic structure of these bacteria is limited and preserved.O objetivo deste trabalho foi quantificar a população de Gluconactobacter diazotrophicus presente em plântulas de 34 variedades de cana-de-açúcar, e caracterizar os isolados quanto à capacidade de utilizar diversas fontes de carbono e formar pigmento róseo em presença de luz. A população de G. diazotrophicus foi quantificada pela técnica do número mais provável e isolada em meios de cultura semi-seletivos. A população de G. diazotrophicus foi maior no sistema radicular do que na parte aérea, e maior nas variedades brasileiras de cana-de-açúcar. Os isolados utilizaram poucas fontes de carbono, e aqueles obtidos do sistema radicular utilizaram maior número de fontes, em comparação aos da parte aérea. Apenas a estirpe padrão Ppe-4 e quatro outros isolados formam pigmento róseo em presença de luz. A baixa variação observada pode estar relacionada com o habitat ou com a adaptação dessa população às condições específicas do interior das plantas e, por isso, a estrutura genética da população dessas bactérias é limitada e conservada

Genotypic variability of maize for nitrogen accumulation and contribution of biological nitrogen fixation

O objetivo deste trabalho foi comparar nove genótipos de milho, com inoculação de uma mistura de bactérias diazotróficas, quanto ao acúmulo de biomassa e N, por meio da técnica de diluição isotópica do 15N O experimento foi conduzido em um tanque de concreto de 120 m2 e 60 cm de profundidade, preenchido com Argissolo Vermelho-Amarelo. Os genótipos variaram quanto à produção de grãos, matéria seca total e acúmulo de N, mas não houve diferenças no enriquecimento de 15N , o que demonstra que a produção e o acúmulo de N foram conseqüência da variabilidade genotípica para extrair N do solo.The aim of this work was to compare nine genotypes of maize inoculated with a mixture of diazotrophic bacteria, and to quantify the contribution of biological nitrogen fixation (BNF). In order to quantify the BNF, isotopic dilution technique was used, in a concrete tank loaded with Ultissol horizon B, labelled with 15N. Differences were observed between total dry matter, grain production and N accumulation but differences in the enrichment of 15N were not observed, showing that the productivity and N accumulation were a result of the phenotype variability in extract N from the soil

Produtividade e diluição isotópica de 15N em cana‑de‑açúcar inoculada com bactérias diazotróficas

The objective of this work was to evaluate the productivity and 15N isotope dilution of two sugarcane varieties inoculated or not with diazotrophic bacteria. Two experiments were carried out in the Southeast and Northeast regions of Brazil, during three cropping seasons (2007/2008, 2008/2009 e 2009/2010): the first one on a clayey Acrisol, and the second one on a medium-textured Planosol. A randomized complete block design, with four replicates was used. The varieties RB867515 and RB72454 were tested with inoculation of diazotrophic bacteria (five strains combined in the inoculant for sugarcane) or fertilization with 120 kg ha-1 N, besides the control treatment without inoculation and nitrogen fertilization. Stalk yield and 15N isotope dilution of the flag-leaves were evaluated. The RB72454 variety showed greater response to the treatments during the plant-cane cycle and the second ratoon. 15N natural abundance in the flag-leaves decreases over the years, which suggests the increase of biological N fixation when N availability in soil reduces.O objetivo deste trabalho foi avaliar a produtividade e a diluição do isótopo 15N de duas variedades de cana-de-açúcar, inoculadas ou não com bactérias diazotróficas. Dois experimentos foram realizados nas regiões Sudeste e Nordeste do Brasil, durante três safras (2007/2008, 2008/2009 e 2009/2010): o primeiro em Argissolo Vermelho eutrófico, de textura argilosa, e o segundo em Planossolo Háplico distrófico, de textura média. Utilizou-se o delineamento de blocos ao acaso, com quatro repetições. As variedades testadas foram a RB867515 e a RB72454, cultivadas com inoculação com bactérias diazotróficas (cinco estirpes combinadas no inoculante para cana-de-açúcar) ou com adubação de 120 kg ha-1 de N, além do controle experimental sem inoculação e sem adubação. Avaliaram-se a produtividade de colmos e a diluição isotópica de 15N nas folhasbandeira. A variedade RB72454 foi mais responsiva aos tratamentos, nos ciclos de cana-planta e na segunda soca. A abundância natural de 15N nas folhas-bandeira diminui ao longo dos anos, o que indica aumento da fixação biológica de N na medida em que a disponibilidade de N do solo vem sendo reduzida

Response of African oil palm to nitrogen addition and its influence on the diazotrophic bacteria population

O dendê (Elaeis guineensis, Jaquim) pode produzir até sete toneladas de óleo por hectare por ano. O óleo vegetal é muito versátil e pode ser usado desde a indústria alimentícia até a produção de biocombustíveis. A planta é capaz de se associar com bactérias diazotróficas que colonizam raízes e caules. O objetivo deste trabalho foi avaliar a resposta à adubação nitrogenada de 17 genótipos de dendê no primeiro ano de cultivo e avaliar a influência da adição do N mineral sobre a população de bactérias diazotróficas, naturalmente presentes nas plântulas de dendezeiro. Foram utilizados potes de plástico completados com 50% de areia quartzoza e 50% de horizonte B de um Argissolo Vermelho-Amarelo, série Itaguaí, não esterilizado e extremamente pobre em nitrogênio. A uréia foi aplicada na dosagem de 33,68 kg ha-1 de N. Na presença do N, todos os genótipos melhoram os parâmetros biométricos, e houve aumento tanto do N total quanto do N acumulado. As populações de bactérias diazotróficas não foram influenciadas pela adição desse elemento. Dois genótipos foram selecionados, na presença e ausência de N, respectivamente, C-2001 e La Mé.African oil palm (Elaeis guineensis, Jaquim) can produce up to 7 tons of oil per hectare per year. The vegetable oil is greatly versatile in its use, since food industry up to the production of fuels favorable to environmental protection. The plant has the potential to be associative with diazotrophic bacteria which colonize the roots and stem. The objective of this work was to evaluate 17 genotypes of E. guineensis in response to nitrogen addition and to verify the influence of this nitrogen on the diazotrophic population in an experiment using plastic pots filled with 50% quartz sand and 50% of non sterilized Horizon B; Red-Yellow Podzolic Soil series Itaguaí, extremely poor in nitrogen. Urea was used at a dose of 33.68 kg ha-1 de N. In the presence of the nitrogen, all genotypes improved biometric parameters, increased total nitrogen and its accumulation. Its addiction did not affect the diazotrophic population. Two genotypes were selected in the presence and absence of nitrogen: C-2001 and La Mé, respectively

Aeração e adição de sais na produção de ácido indol acético por bactérias diazotróficas

The production of indolic compounds by Azospirillum brasilense Cd, A. lipoferum Br 17, Herbaspirillum seropedicae Z 67, H. rubrisubalbicans M4, and strain 34 isolated from rice, which does not fit into the described Herbaspirillum species, was measured under aeration ratio and salt concentrations. Aeration of the medium increased growth and production of indole compounds by these bacteria. Under static condition, the production was higher both in nitrogen-free medium for Azospirillum, and in amended N medium for the Herbaspirillum strains. Increasing salt concentration into the medium inhibited the production of indole compounds, although a small increase in production was observed, when CaCl2 concentration was raised above 1 g L-1. Deleterious effect of salinity was more pronounced in the presence of NaHCO3, followed by NaCl and Na2SO4. Azospirillum produced more indolic compounds in semi-solid cultures, and Herbaspirillum in liquid medium, but at lower levels.Foi analisada a produção de compostos indólicos por Azospirillum brasilense Cd, A. lipoferum Br 17, Herbaspirillum seropedicae Z 67, H. rubrisubalbicans M4 e a estirpe 34 isolada de arroz, que não se enquadra em nenhuma das espécies de Herbaspirillum já descritas, em relação a diferentes condições de aeração e concentrações de sais. A maior aeração do meio propiciou aumento na produção de compostos indólicos pelas bactérias testadas. Foi verificado aumento desses compostos, em culturas estáticas, em meio sem nitrogênio no caso de Azospirillum, e na presença de N para as estirpes de Herbaspirillum. O aumento da concentração de líquido, mas sais no meio de cultivo inibiu a produção de compostos indólicos, embora tenha sido observado um pequeno aumento quando a concentração de CaCl2 foi de 1 g L-1. O efeito mais deletério da salinidade foi observado com a presença de NaHCO3, seguido de NaCl e Na2SO4. Azospirillum produziu mais compostos indólicos em meio semi-sólido e Herbaspirillum em meio em menor nível

Effect of inoculation with Azospirillum and Herbaspirillum on production of indolic compounds and growth of wheat and rice seedlings

Bactérias fixadoras de nitrogênio podem contribuir para o crescimento vegetal pela produção de auxinas. Os objetivos deste trabalho foram quantificar a produção de hormônios de crescimento por estirpes de bactérias fixadoras de nitrogênio e avaliar o efeito da inoculação destas estirpes em plântulas de milho e trigo. Todas as estirpes avaliadas começaram a produzir indóis no final da fase logarítmica. Houve efeito da adição de diferentes concentrações de triptofano ao meio de cultivo no aumento da produção de indóis até o nível de 200 µM. Nas estirpes de Azospirillum, as formas de N: NH4Cl, (NH4)2SO4, NH4H2PO4 e NH4NO3 estimularam a produção de indóis em níveis baixos. A adição de KNO3, NaNO3 e KNO2 inibiu a produção de indóis em todas as bactérias testadas e no crescimento de células de Azospirillum. Os efeitos da inoculação foram também comparados com concentrações crescentes do ácido 3-indolacético, KNO3 e triptofano. Em condições axênicas, a elevada produção de indóis reduz o comprimento das raízes e colmos na presença de triptofano, especialmente quando submetidas à inoculação de Azospirillum.Nitrogen fixing bacteria can contribute to plant growth by the production of auxin. The objectives of this work were to quantify the production of plant growth hormones by different nitrogen-fixing bacteria and to evaluate the effect of this inoculation on growth of wheat and rice seedlings. All strains tested produced indoles during the late logarithmic phase. Increasing the amount of tryptophan in the medium enhanced the production of indoles by the bacteria up to the level of 200 µM. For the Azospirillum strains studied, the nitrogen sources: NH4Cl, (NH4)2SO4, NH4H2PO4 and NH4NO3 stimulated indoles production in low levels. The addition of KNO3, NaNO3 and KNO2 inhibited the production of indole compounds for all bacteria tested as well as the Azospirillum growth. The effects of inoculation were also compared to those caused by increased concentrations of IAA, KNO3 and tryptophan alone. In vitro conditions, the high amounts of indoles produced by the bacteria reduce the length of roots and stems in the presence of tryptophan, especially in the case of Azospirillum strains

Relação entre distribuição de nitrogênio e colonização por bactérias diazotróficas em cana-de-açúcar

The objective of this work was to evaluate the relation between nitrogen distribution in plants of sugarcane, and the colonization by Gluconacetobacter diazotrophicus and Herbaspirillum spp. The experimental design was a split plot, with four genotypes of sugarcane: SP70-1143 and SP79-2312 (hybrids), Krakatau (Saccharum spontaneum L.) and Chunnee (Saccharum barberi Jesw.), and four times of harvest: 90, 180, 360, 540 days after planting, and four replications. The parameters evaluated were: nitrogen percentage, nitrate, free amino-N, and the most probable number of Gluconacetobacter diazotrophicus and Herbaspirillum spp. population. The percentage of nitrogen showed higher values at 90 days after planting in leaves and apical stems, and the largest concentrations of amino-N occurred in the roots, basal stems, and leaves of SP79-2312 variety and in apical stems of the Chunnee genotype. The largest nitrate accumulation was observed in the basal and intermediary stems, mainly in SP79-2312 variety. Proteic-N was the main component of the total nitrogen content, with the same tendency in different parts of the plant. Highest value of G. diazotrophicus population occured in the roots of SP70-1143, SP79-2312, Krakatau and in the four genotypes of Herbaspirillum spp.O objetivo deste trabalho foi avaliar a relação entre a distribuição de nitrogênio na planta e a colonização por Gluconacetobacter diazotrophicus e Herbaspirillum spp. Foi implantado um experimento em parcelas subdivididas, tendo como tratamentos quatro genótipos: SP70-1143, SP79-2312 (híbridos), Krakatau (Saccharum spontaneum L.) e Chunnee (Saccharum barberi Jesw.); e quatro épocas de coleta: 90, 180, 360 e 540 dias após o plantio, com quatro repetições. Os parâmetros estudados foram: porcentual de nitrogênio, nitrato, N amino livre e o número mais provável de população das bactérias Gluconacetobacter diazotrophicus e Herbaspirillum spp. Os valores mais elevados de nitrogênio foram observados aos 90 dias após o plantio, nas folhas e colmo apical; as maiores concentrações N amino ocorreram nas raízes, colmo basal e folhas da variedade SP79-2312 e no colmo apical do genótipo Chunnee. O maior acúmulo de nitrato foi observado nos colmos basais e intermediários, sobretudo na variedade SP79-2312. O N protéico mostrou ser o maior componente do nitrogênio porcentual, com a mesma tendência nas diferentes partes da planta. O maior valor na população de G. diazotrophicus ocorreu nas raízes de SP70-1143, SP79-2312 e Krakatau, e nos quatro genótipos de Herbaspirillum spp

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

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

Promoção de crescimento em diferentes espécies de Urochloa inoculadas com Azospirillum baldaniorum

The objective of this work was to evaluate inoculation response to Azospirillum baldaniorum strain Sp245 in 14 Urochloa cultivars. The evaluated cultivars were: Marandú, Xaraés, Paiaguás, Piatã, Basilisk, B140, Comum, Tupi, H47, Llanero, Ruziziensis, Ipyporã, Mulato, and Convert HD364. Three experiments were conducted to measure root traits: two using soil and one a sterile substrate. Compared with the control, a single application of A. baldaniorum Sp245 increases dry matter accumulation and number of roots in cultivars Marandú, Llanero, Ruziziensis, and Convert HD364. However, after inoculation, cultivars Xaraés and Ipyporã show some root traits with lower values.O objetivo deste trabalho foi avaliar a resposta à inoculação da estirpe Sp245 de Azospirillum baldaniorum em 14 cultivares de Urochloa. As cultivares avaliadas foram: Marandú, Xaraés, Paiaguás, Piatã, Basilisk, B140, Comum, Tupi, H47, Llanero, Ruziziensis, Ipyporã, Mulato e Convert HD364. Foram conduzidos três experimentos para mensuração de parâmetros radiculares: dois em solo e um em substrato estéril. Em comparação ao controle, a aplicação única de A. baldaniorum Sp245 aumenta o acúmulo de massa seca e a quantidade de raízes das cultivares Marandú, Llanero, Ruziziensis e Convert HD364. No entanto, após a inoculação, as cultivares Xaraés e Ipyporã apresentam alguns parâmetros radiculares com valores menores