Teor de ureídos, tipo de nódulo e atividade da nitrogenase de leguminosas forrageiras, florestais e de grão

Grain, forage and tree legumes were surveyed for ureide content, type of nodules and nitrogenase activity. Thirty-six legume species were studied representing seven tribes of the subfamily Papilionoideae and two tribes of the subfamily Mimosoideae and Caesalpinoideae. Ureides were found in almost all the plant species studied but for many species in very low concentrations. High ureide content was found in nodules, root and stem of legume species belonging to tribe Phaseolus, subfamily Papilionoideae. Those plants are common in tropical regions, have determinant type of nodules and probably evolved towards a form of transport of nitrogen adapted to warm environments. The high ureide contents of these plants were related to high nitrogenase activities of nodules and reflected the origin of ureides from biological nitrogen fixation.Foi feito um levantamento entre leguminosas forrageiras, florestais e de grão, onde foi analisado o conteúdo de ureídos, tipo de nódulos e atividade da nitrogenase. Foram estudadas 36 espécies de leguminosas representando sete tribos da subfamília Papilionoideae e duas tribos da subfamília Mimosoideae e Caesalpinoideae. Foram encontrados ureídos em quase todas as espécies estudadas, mas muitas espécies possuíam concentração de ureídos muito baixa. Foram encontradas altas concentrações de ureídos em nódulos, raízes e caule de espécies pertencentes à tribo Phaseoleae subfamília Papilionoideae. Essas plantas são encontradas em regiões tropicais, possuem nódulos do tipo determinado e provavelmente desenvolveram uma forma de transporte de nitrogênio adaptada a ambientes quentes. As concentrações elevadas de ureídos nessas plantas foram relacionadas com alta atividade da nitrogenase nos nódulos, o que reflete a origem dos ureídos a partir da fixação de nitrogênio

Fixação de nitrogênio, tipo de nódulo e ocorrência de ureídos em leguminosas florestais

A study of 36 legume trees was made with the objective of relating nitrogen fixation, morphology of nodules and the utilization of ureides in nitrogen transport. Nodulation and acetylene reduction activity were detected in 35 species and ureides in all 36. The greatest concentrations of ureides were observed in certain species of the tribe Dalbergieae which had nodules of the globular type.Foi feito um levantamento em 36 leguminosas florestais, com o objetivo de relacionar a fixação de nitrogénio com a morfologia dos nódulos e com a utilização de ureídos no transporte de nitrogênio. Foi detectada nodulação da atividade da nitrogenase (redução de acetileno) em 35 e ureídos em todas as 36 espécies estudadas. As maiores concentrações de ureídos foram observadas em algumas espécies da tribo Dalbergieae que possuem nódulos do tipo globoso

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

Efeito da cultivar, estirpe de Rhizobium e nitrogênio mineral na produção de ureídos em soja, feijão e leucena

The effects of plant cultivars and strain of Rhizobium on ureide transport in soybean and mineral nitrogen on ureide production and transport in soybean (Glycine max (L.) Merrill), common bean (Phaseolus vulgaris L.) and leucena (Leucaena leucocephala Lam.) were studied. No significant differences were found in the percentage of ureides in xylem sap of field grown soybean cv. PI 240-663 which was inoculated with various Rhizobium strains. Significant differences were however observed between different plant cultivars. Cultivar IAC-5 had the greatest proportion of sap nitrogen as ureides. In the glasshouse, a significant decrease was found in the ureide percentage in the xylem sap of soybean and common bean supplied with nitrate-nitrogen. Applying ammonium-nitrogen 24 hours before harvesting decreased ureide production only when nitrogenase activity was significantly inhibited. Changes in ureide concentration in root and leaf extracts reflected the changes in nodulation and ureide production of nodulated soybean and common bean but not in leucaena.Foram estudados os efeitos da cultivar e estirpe de Rhizobium no transporte de ureídos em soja bem como os efeitos do nitrogênio mineral na produção e transporte de ureídos por soja (Glycine max (L.) Merrill), feijão (Phaseolus vulgaris L.) e leucena (Leucaena leucocephala Lam.). Não houve diferenças significativas no teor de ureídos na seiva xilemática da cultivar de soja PI 240-663 crescida no campo e inoculada com diferentes estirpes de Rhizobium. Foram observadas, porém, diferenças significativas entre as cinco cultivares, apresentando a cultivar IAC-5 maior percentagem do N total da seiva sob a forma de ureídos. Em casa de vegetação, foi observada uma diminuição considerável na percentagem do nitrogênio sob a forma de ureídos na seiva de soja e feijão que receberam nitrogênio na forma nítrica. A aplicação de nitrogênio amoniacal 24 horas antes da colheita só diminuiu a produção de ureídos quando a inibição da atividade da nitrogenase foi mais pronunciada. As variações no teor de ureídos nos tecidos de raiz e caule refletiram as variações na produção de ureídos pelos nódulos de soja e feijão, o mesmo não acontecendo com a leucena.

Nodulation and nitrogen fixation by Mimosa spp. in the Cerrado and Caatinga biomes of Brazil

•An extensive survey of nodulation in the legume genus Mimosa was undertaken in two major biomes in Brazil, the Cerrado and the Caatinga, in both of which there are high degrees of endemicity of the genus.•Nodules were collected from 67 of the 70 Mimosa spp. found. Thirteen of the species were newly reported as nodulating. Nodules were examined by light and electron microscopy, and all except for M. gatesiae had a structure typical of effective Mimosa nodules. The endosymbiotic bacteria in nodules from all of the Mimosa spp. were identified as Burkholderia via immunolabelling with an antibody against Burkholderia phymatum STM815.•Twenty of the 23 Mimosa nodules tested were shown to contain nitrogenase by immunolabelling with an antibody to the nitrogenase Fe- (nifH) protein, and using the δ15N (15N natural abundance) technique, contributions by biological N2 fixation of up to 60% of total plant N were calculated for Caatinga Mimosa spp.•It is concluded that nodulation in Mimosa is a generic character, and that the preferred symbionts of Brazilian species are Burkholderia. This is the first study to demonstrate N2 fixation by beta-rhizobial symbioses in the field.This work was funded by the Natural Environment Research Council, UK (NE/B505038/1). The collection and transfer of nodules were authorized by permit no. 007/2005 from the Ministério do Meio Ambiente, Brazil (IBAMA).Peer Reviewe