Characterisation of exudates, growth and performance of brassica rapa lines under controlled environment conditions and the impact of soil microorganisms on the uptake of phosphate by the plant
O fósforo (P) é um nutriente de elevado interesse e procura pelas indústrias agrícolas e um fator limitante nos solos de produções agrícolas como por exemplo Brassica rapa. Porém a presença de P no solo não significa que se encontra disponível para absorção pelas plantas. Para a resolução deste problema, os profissionais recorrem à adição de P nos solos, acabando por levar a problemas de eutrofização, quando este é perdido no meio. As fosfatases excretadas pelas plantas e microrganismos participam numa das reações envolvidas na absorção de P pelas plantas. No caso da indústria agrícola, se não houver uma evolução nos procedimentos aplicados atualmente, com a demanda atual e/ou futura, a escassez de nutrientes nos solos pode tornar-se uma realidade afetando negativamente o sector agrícola. Uma das soluções para contrariar esta corrente é uso de rizobactérias promotoras do crescimento de plantas (PGPR), como Pseudomonas fluorescens, Pseudomonas putida e Flavobacterium johnsoniae. O objetivo deste trabalho laboratorial foi avaliar a excreção enzimática in vitro de ácido e alcalino fosfatases (AcP e AlP) por três diferentes PGPR (P. fluorescens, P. putida e F. johnsoniae) e pela B. rapa subsp. trilocularis line R-o-18 na presença e ausência de P e a diferentes pHs. Para a análise da atividade enzimática dos microrganismos e da planta recorreu-se ao uso da técnica de zimografia. O estudo da atividade enzimática foi realizado ao longo de 21 dias de crescimento da planta, em três solos diferentes, dois com P adicionado, como
controlos (+) (John Innes no. 3 e solo arenoso) e um sem adição de P, como controlo (-) (solo de turfa e areia), e em Murashige and Skoog (MS) com P adicionado como controlo (+) e sem P adicionado como controlo (-). Os tempos foram avaliados aos 7, 14 e 21 dias. Os resultados mostraram-se significativamente diferentes aos diferentes pHs, e aos diferentes tempos de crescimento (p < 0.05). Contudo, os três solos com e sem adição de P a pH 6.5 e os meios de MS com e sem P adicionado a pHs 6.5 e 11 apresentam resultados não significativamente diferentes de atividade enzimática. A avaliação feita a B. rapa inoculada com as PGPR crescida nos dois diferentes meios MS, apresentam resultados estatisticamente similares entre si. Em conclusão, pela técnica da zimografia, a análise feita nos primeiros 21 dias de crescimento de B. rapa, a concentrações de P diferentes e com o uso PGPR não afetaram significativamente a secreção enzimática e consequentemente a sua atividade.Phosphorus (P) is a nutrient of high interest and demand for agricultural industries and is a limiting factor in the soils to produce plants such as Brassica rapa. However, the presence of P in the soil does not mean that it is available for absorption by plants. In order to solve this problem, the farmers add more phosphorus to the crops, which if lost from the field can lead to eutrophication problems. One of the reactions involved in the
uptake of P by plants is related to the phosphatases excreted by plants and microorganism present in the environment. In the case of the agricultural industry, if there is no evolution in the current procedures used, current and future demands for food will trigger nutrient scarcity in soils, adversely affecting the agricultural sector. One of the solutions to counteract this chain is the use of plant growth promoting rhizobacteria (PGPR), such as Pseudomonas fluorescens, Pseudomonas putida and Flavobacterium johnsoniae. The objective of this work was to evaluate the in vitro enzymatic excretion of acid and alkaline phosphatases (AcP and AlP) by three different PGPRs (P. fluorescens, P. putida and F. johnsoniae) and by B. rapa subsp. trilocularis line R-o-18 in the presence and absence of P and at different pHs. For the analysis of the enzymatic activity of microorganisms and plant, zymography technique was used. The study of the enzymatic activity was performed during 21 days of plant growth in three different soils, two with P added, as (+) controls (John Innes no. 3 and sandy soil) and one without P added, as (-) control (peat and sand soil), and Murashige and Skoog (MS) mediums with P added as (+) control and without P added as (-) control. The times were evaluated at 7, 14 and 21 days. The results were significantly different at different pHs, and at different growth times (p <0.05). However, the three soils with and without addition of P at pH 6.5 and the MS medium with and without P added at pHs 6.5 and 11 presented results non-significantly different of enzymatic activity. The evaluation made to B. rapa inoculated with the PGPR grown in the two different MS mediums presents statistically similar results among themselves. In conclusion, the analysis made with zymography technique, in the first 21 days of growth of B. rapa, at different concentrations of P and with the use of PGPR did not significantly affect the enzymatic secretion and consequently its activity
