Influência de consórcios bacterianos na promoção de crescimento de milho (Zea mays)

Autor(es)

Heloísa Defant

• Tipo de documento: Dissertação de Mestrado
• Imprenta: Piracicaba.
• Instituição: Universidade de São Paulo (USP). Escola Superior de Agricultura Luiz de Queiroz (ESALA/BC)
• Data de defesa: 2023-11-21

Membros da banca

Maria Carolina Quecine Verdi; Fernando Dini Andreote; Manuella Nóbrega Dourado Ribeiro

• Orientador: Maria Carolina Quecine Verdi

Resumo

A microbiota associada às plantas atua por meio de diversos mecanismos visando conferir vantagens no fitness da planta hospedeira. Um desses mecanismos é a promoção de crescimento de plantas, que vem sendo explorada para uso comercial e aplicação na agricultura. Bactérias promotoras de crescimento de plantas (BPCPs) atuam direta ou indiretamente, através do fornecimento de nutrientes, produção de fitormônios, competição com patógenos e outros. Em geral o uso consorciado de bactérias apresenta melhor desempenho com relação à promoção de crescimento de plantas se comparado ao uso de linhagens separadamente graças ao aumento da resistência a efeitos adversos e a complementariedade funcional no ecossistema. Assim, o presente trabalho teve como objetivo avaliar o efeito de diversos consórcios bacterianos na cultura do milho. Inicialmente foram isoladas, caracterizadas e selecionadas linhagens bacterianas com potencial de promover crescimento de milho e formados consórcios com complementariedade de funções entre bactérias e de acordo com diversidade ou similaridade de táxons. Observou-se que consórcios mais diversos taxomicamente apresentam melhor desempenho na promoção de crescimento de milho se comparados aos consórcios que utilizam apenas um gênero bacteriano, principalmente quanto avaliado parâmetros relacionados a parte aérea. Destacaram-se as linhagens Arthrobacter globiformis CNM05 e Siphonobacter intestinalis CNM19, que foram estatisticamente superiores em todas as variáveis para A. globiformis CNM05 e comprimento de parte aerea, massa seca de parte aerea e massa seca de raiz para S. intestinalis CNM19 quando comparadas aos consórcios em que estavam inseridas. Após, foram avaliados consórcios formados por linhagens obtidas da cultura do milho e consórcio formado por linhagens obtidas de diversas fontes, que previamente já havia apresentado resultados promissores na cultura do milho. O consórcio de origem diversa apresentou melhor desempenho quando comparado aos consórcios obtidos de milho em relação ao massa seca de parte aérea, bem como foi melhor do que as linhagens aplicadas individualmente em relação ao massa seca de parte aérea e massa seca de raíz. Finalmente em relação ao consorcio diverso, composto por Azospirillum brasilense Ab-V5, Bacillus thuringiensis RZ2MS9, Delftia acidovorans RZ4MS18 e Pantoea agglomerans 33.1, foi realizado o estudo dos genes relacionados à promoção de crescimento das linhagens bacterianas e completude funcional. Com relação aos genes relacionados à promoção de crescimento de plantas presentes nas linhagens, 16% estão presentes em todas as linhagens, 43% dos genes podem ser encontrados em combinações e 41% dos genes são exclusivos de cada linhagem. Em relação a produção de auxina (AIA), comparando os resultados in vitro com a avaliação de presença de genes, observa-se que dentre as linhagens A. brasilense Ab-V5, B. thuringiensis RZ2MS9, D. acidovorans RZ4MS18 e P. agglomerans 33.1, apenas D. acidovorans RZ4MS18 e P. agglomerans 33.1 apresentam uma via completa dependente de triptofano para produção de AIA completa, apesar de todas as linhagens apresentarem resultado positivo no teste in vitro. Em relação a solubilização de fosfato, apesar de todas as linhagens apresentarem genes relacionados à solubilização de fosfato, apenas P. agglomerans 33.1 possui genes phy, codificadores de enzimas fitases, sendo também a única que apresentou resultado positivo em teste in vitro. Através deste trabalho, pode-se afirmar que consórcios formados por linhagens obtidas de fontes apresentam melhor desempenho que consórcios obtidos por linhagens de mesma origem. A presença de genes relacionados à uma característica em linhagens que não apresentam resultados in vitro quando aplicadas individualmente pode potencializar o resultado de linhagens positivas in vitro abrindo novas perspectivas para o estudo da interação micorganismos benéficos-planta. (AU)

• Processo FAPESP: 21/11983-1 - Construção de consórcio bacteriano para milho: estudo da interação, promoção de crescimento e modulação da expressão gênica
• Beneficiário: Heloísa Defant
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Mestrado