Rhizobium strains competitiveness on bean nodulation in Cerrado soils

The objective of this work was to identify the most competitive and effective Rhizobium strains in order to increase common bean yield by nitrogen fixation as alternative or complementation to the nitrogen fertilization. Competitiveness tests were lead in axenic conditions, in Cerrado soil pots and in three field experiments, with native Rhizobium strains that were previously identified, according to their effectiveness and genetic variability. The identification of strains in nodules was performed using serological tests (axenic conditions) - agglutination and enzyme linked immunosorbent (Elisa) assays - and random amplified polymorfic DNA (RAPD) (Cerrado soil). Plant yield was determined using the dry weight (greenhouse conditions), total N and grain yield (field experiments). Among the analyzed Rhizobium strains, native strain SLA 2.2 and commercial strain CIAT 899 were the dominant nodules in plants of the most productive plots, presenting yield productivity similar or higher to those obtained in treatments where 20 kg ha-1 of N were applied.O objetivo deste trabalho foi identificar as estirpes de Rhizobium mais efetivas e competitivas, a fim de maximizar a produtividade do feijoeiro por meio da fixação de nitrogênio, como alternativa à adubação nitrogenada. Foram conduzidos testes de competitividade em condições axênicas, em vasos com solo do Cerrado e em três experimentos de campo, com estirpes de Rhizobium nativas, previamente selecionadas quanto à efetividade e à variabilidade genética. A identificação das estirpes nos nódulos foi efetuada por meio das técnicas de aglutinação e ensaio imunoabsorvente de ligação de enzimas (Elisa), em condições de casa de vegetação, e pela técnica de DNA polimórfico amplificado ao acaso (RAPD), em solo de Cerrado. A produtividade das plantas foi determinada pela produção de matéria seca, teor de N e produção de grãos (condições de campo). A estirpe nativa SLA 2.2 e a estirpe comercial CIAT 899 foram dominantes nos nódulos das plantas das parcelas mais produtivas, com índices de produtividade iguais ou superiores aos obtidos nos tratamentos em que foram aplicados 20 kg ha-1 de N

PHENOLICS CONTENTS IN MAIZE ROOTS UNDER ALUMINUM TOXICITY

Aluminum (Al) tolerance mechanisms proposed in the literature can beclassified as exclusion and internal tolerance mechanisms. Exclusion mechanisms preventthe Al from crossing the plasma membrane and penetrating the simplast. Internal tolerancemechanisms immobilize, compartmentalize or detoxify Al that penetrates the simplast.It has been suggested that phenolic compounds act in both mechanisms, due to its capacityto chelate metals as Al and to act as a strong antioxidant in response to abiotic stresses.The objective of this work was to identify differences in the content of total solublephenolics and phenolic acids (ferulic acid, 5-5‘diferulic and para-cumaric), bounded tothe cell wall of maize roots between inbred lines contrasting in their tolerance to Al,Cateto 237 (tolerant) and L53 (sensitive), when exposed to Al toxicity. Seedlings were cultivated in nutrient solution in the absence (0 h period) and presence of Al (AlK(SO4)2)39 μM activity (12, 24, 48 and 72 h period). Total soluble phenolics were analyzed bythe Prussian Blue method, and phenolic acids bounded to cell wall were analyzed byHigh Performance Liquid Chromatography (HPLC). Results obtained suggested thatphenolics may participate in Al tolerance mechanisms, considering that the tolerant inbredline Cateto 237 was capable of maintaining total soluble phenolics concentration, andincreased the concentration of ferulic, 5-5‘diferúlic and p-cumáric acids under Al toxicit

Capacidade competitiva de estirpes de Rhizobium na nodulação do feijoeiro em solos de Cerrado

The objective of this work was to identify the most competitive and effective Rhizobium strains in order to increase common bean yield by nitrogen fixation as alternative or complementation to the nitrogen fertilization. Competitiveness tests were lead in axenic conditions, in Cerrado soil pots and in three field experiments, with native Rhizobium strains that were previously identified, according to their effectiveness and genetic variability. The identification of strains in nodules was performed using serological tests (axenic conditions) – agglutination and enzyme linked immunosorbent (Elisa) assays – and random amplified polymorfic DNA (RAPD) (Cerrado soil). Plant yield was determined using the dry weight (greenhouse conditions), total N and grain yield (field experiments). Among the analyzed Rhizobium strains, native strain SLA 2.2 and commercial strain CIAT 899 were the dominant nodules in plants of the most productive plots, presenting yield productivity similar or higher to those obtained in treatments where 20 kg ha-1 of N were applied.O objetivo deste trabalho foi identificar as estirpes de Rhizobium mais efetivas e competitivas, a fim de maximizar a produtividade do feijoeiro por meio da fixação de nitrogênio, como alternativa à adubação nitrogenada. Foram conduzidos testes de competitividade em condições axênicas, em vasos com solo do Cerrado e em três experimentos de campo, com estirpes de Rhizobium nativas, previamente selecionadas quanto à efetividade e à variabilidade genética. A identificação das estirpes nos nódulos foi efetuada por meio das técnicas de aglutinação e ensaio imunoabsorvente de ligação de enzimas (Elisa), em condições de casa de vegetação, e pela técnica de DNA polimórfico amplificado ao acaso (RAPD), em solo de Cerrado. A produtividade das plantas foi determinada pela produção de matéria seca, teor de N e produção de grãos (condições de campo). A estirpe nativa SLA 2.2 e a estirpe comercial CIAT 899 foram dominantes nos nódulos das plantas das parcelas mais produtivas, com índices de produtividade iguais ou superiores aos obtidos nos tratamentos em que foram aplicados 20 kg ha-1 de N

Effects of high temperature on survival, symbiotic performance and genomic modifications of bean nodulating Rhizobium strains Sobrevivência, fixação de nitrogênio e modificações genéticas em estirpes de Rhizobium sp. efetivas na nodulação do feijoeiro, expostas à altas temperaturas

High temperatures can affect the survival, establishment and symbiotic properties of Rhizobium strains. Bean nodulating Rhizobium strains are considered particularly sensitive because on this strains genetic recombinations and/or deletions occur frequently, thus compromising the use of these bacteria as inoculants. In this study R. tropici and R. leguminosarum bv. phaseoli strains isolated from Cerrado soils were exposed to thermal stress and the strains’ growth, survival and symbiotic relationships as well as alterations in their genotypic and phenotypic characteristics were analyzed. After successive thermal shocks at 45ºC for four hours, survival capacity appeared to be strain-specific, independent of thermo-tolerance and was more apparent in R. tropici strains. Certain R. leguminosarum bv. phaseoli strains had significant alterations in plant dry weight and DNA patterns obtained by AP-PCR method. R. tropici strains (with the exception of FJ2.21) were more stable than R. leguminosarum bv. phaseoli strains because no significant phenotypic alterations were observed following thermal treatments and they maintained their original genotypic pattern after inoculation in plants.<br>Altas temperaturas podem afetar a sobrevivência, estabelecimento e as propriedades simbióticas em estirpes de Rhizobium. As estirpes capazes de nodular o feijoeiro têm sido consideradas particularmente sensíveis, porque nessas estirpes é comum a ocorrência de recombinações e/ou deleções genômicas comprometendo, muitas vezes, a sua utilização como inoculantes. Neste trabalho, procurou-se avaliar a capacidade de crescimento e sobrevivência em temperaturas elevadas de estirpes de Rhizobium efetivas na fixação de nitrogênio no feijoeiro isoladas dos cerrados, bem como avaliar suas características fenotípicas e genotípicas após choque térmico. A capacidade de sobrevivência à temperaturas elevadas, avaliada após choques térmicos sucessivos (45ºC por 4 horas) mostrou ser uma característica própria de cada estirpe, independente de sua termotolerância, que aparentemente foi mais acentuada nas estirpes de R. tropici. Algumas estirpes de R. leguminosarum bv. phaseoli mostraram alterações significativas (Duncan 5% de probabilidade) nas suas características fenotípicas (produção de matéria seca) após choques térmicos e nos seus padrões genômicos evidenciados pela técnica de AP-PCR. As estirpes de R. tropici foram aparentemente mais estáveis não sendo detectadas alterações fenotípicas significativas e com exceção da estirpe FJ2.21, após choque térmico e inoculação na planta hospedeira, mantiveram o padrão genômico original