PRODUÇÃO DE ÁCIDO INDOL ACÉTICO POR BACTÉRIAS

PRODUÇÃO DE ÁCIDO INDOL ACÉTICO POR
BACTÉRIAS DIAZOTRÓFICAS ASSOCIADAS À
CANA-DE-AÇÚCAR
Marisângela Viana Barbosa1, Fernando José Freire2, Júlia Kuklinsky-Sobral3, Michelangelo de Oliveira
Silva4, Diogo Paes da Costa5, Maria Camila de Barros Silva5 & Pedro Avelino Maia de Andrade5

Introdução
Tendo em vista a posição de destaque na economia
mundial, a cultura da cana-de-açúcar está
freqüentemente inserida em programas de pesquisas,
que buscam a introdução de características de interesse
agronômico, como a resistência a pragas e patógenos
ou aumento de produtividade [1].
Neste contexto, as bactérias promotoras do
crescimento vegetal têm apresentado potencial
aplicação agrícola, uma vez que a interação destes
microrganismos podem beneficiar a planta hospedeira
por diferentes mecanismos, tais como a fixação
biológica de nitrogênio, sendo estas bactérias
conhecidas como diazotróficas, produção de
reguladores de crescimento vegetal, como o ácido indol
acético, ou a produção de antimicrobianos, entre outros
[2, 3, 4].
Assim, a prospecção de diferentes mecanismos de
interação bactéria-planta poderá beneficiar a utilização
destes microrganismos na agricultura, buscando o
crescimento da produtividade com sustentabilidade.
Portanto, o objetivo deste trabalho foi selecionar
bactérias diazotróficas associadas a variedades de canade-açúcar com capacidade de produzir ácido indol
acético (AIA).
Material e métodos
A. Linhagens bacterianas
Foram analisadas 51 linhagens de bactérias
diazotróficas isoladas de folhas, raízes e rizoplano de
plantas de cana-de-açúcar, pertencentes à coleção de
culturas bacterianas do Laboratório de Genética e
Biotecnologia Microbiana (LGBM) da Unidade
Acadêmica de Garanhuns (UAG/UFRPE) (Tabela 1).
B. Seleção de bactérias produtoras de ácido indol acético
(AIA)
A seleção das bactérias diazotroficas produtoras de AIA
foi realizada por um método colorimétrico que é específico
para caracterização de produção do fitohormônio. As
colônias isoladas foram inoculadas em meio líquido TSA
10% (Trypcase Soy Agar), suplementado com 5mM do
aminoácido triptofano, e incubados sob agitação (120rpm)
a 280C, na ausência de luz, por 24h. Em seguida, 500µL da
cultura bacteriana foram acrescidas de 500µL do reagente
de Salkowski (2% de FeCl3 0,5M em 35% de ácido
perclórico) e incubadas por 30min a 280C, na ausência de
luz. Os experimentos foram realizados em triplicatas e o
resultado positivo foi caracterizado pela formação de uma
coloração rósea. Durante os experimentos, foi utilizado
como controle positivo a linhagem EN303 (Pseudomonas
oryzihabitans), bactéria diazotrófica endofítica de soja,
produtora de auxina, solubilizadora de fosfato inorgânico e
fixadora de N2 [5].
Resultados e discussão
A identificação de linhagens bacterianas diazotróficas
com capacidade de produzir ácido indol acético foi
caracterizada pela presença da coloração rósea devido à
oxidação de compostos indólicos por sais férricos contidos
no reagente Salkowski [3]. A intensidade da coloração
rósea depende da concentração de AIA presente no meio,
sendo possível observar, mesmo visualmente, uma
diferenciação entre as linhagens, que variou do laranja ao
rosa mais intenso (Fig. 1A).
Foi observado que das 51 linhagens de bactérias
diazotróficas avaliadas, de folha, raiz e rizoplano de canade-açúcar, 78% foram capazes de produzir AIA em meio
de cultura suplementado com o aminoácido triptofano, que
é um precursor da via biossintética do AIA [6]. Resultado
semelhante foi observado por KUSS [7], que encontrou
__________________________________
1. Aluna de Graduação em Agronomia da Unidade Acadêmica de Garanhuns, Universidade Federal Rural de Pernambuco. Av. Bom Pastor, s/n, Boa
Vista, Garanhuns, PE, CEP 55296-901. E-mail: [email protected]
2. Professor Adjunto do Departamento de Agronomia, Universidade Federal Rural de Pernambuco. Rua Dom Manuel de Medeiros, Dois Irmãos,
Recife, PE, CEP 52171-900.
3. Professora Adjunta da Unidade Acadêmica de Garanhuns, Universidade Federal Rural de Pernambuco. Av. Bom Pastor, s/n, Boa Vista,
Garanhuns, PE, CEP 55296-901.
4. Doutorando do PPG em Ciência do Solo, Universidade Federal Rural de Pernambuco. Rua Dom Manoel de Medeiros, s/n, Dois Irmãos, Recife,
PE, CEP 52171-900.
5. Alunos de Graduação em Agronomia da Unidade Acadêmica de Garanhuns, Universidade Federal Rural de Pernambuco. Av. Bom Pastor, s/n,
Boa Vista, Garanhuns, PE, CEP 55296-901.
Apoio financeiro: CNPq e FACEPE.
cerca de 80% de bactérias isoladas da rizosfera de
arroz com a capacidade de produção de auxinas.
Foi possível observar também que quando analisado
a região da planta da qual a linhagem bacteriana foi
isolada, a porcentagem de produtoras de AIA foi
semelhante (Fig. 1B).
Diversos trabalhos exploram a presença de mais de
uma característica envolvida na promoção de
crescimento vegetal por bactérias associadas às plantas,
pois do ponto de vista biotecnológico, bactérias que
possuam mais de uma característica para a promoção
de crescimento vegetal, são almejadas e rastreadas para
uma possível aplicação no campo objetivando o
aumento da produção agrícola [3, 5, 8].
Portanto, as bactérias avaliadas no presente trabalho
são linhagens adaptadas à região Nordeste e que podem
ser, futuramente, aplicadas em campo, para aumentar a
disponibilidade de nitrogênio e ácido indol acético para
a planta hospedeira.
[2]
[3]
[4]
[5]
[6]
[7]
[8]
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Tabela 1. Linhagens bacterianas, isoladas de folhas, raízes e rizoplano de plantas de cana-de-açúcar (Saccharum spp.), pertencentes
à coleção de culturas bacterianas do Laboratório de Genética e Biotecnologia Microbiana da UAG/UFRPE.
FOLHA
RAIZ
RIZOPLANO
UAGC392
UAGC394
UAGC396
UAGC399
UAGC404
UAGC405
UAGC406
UAGC408
UAGC409
UAGC410
UAGC411
UAGC416
UAGC417
UAGC418
UAGC420
UAGC421
UAGC423
UAGC424
UAGC426
UAGC428
UAGC431
UAGC434
UAGC435
UAGC437
UAGC442
UAGC443
UAGC447
UAGC451
UAGC452
UAGC453
UAGC454
UAGC455
UAGC457
UAGC458
UAGC459
UAGC465
UAGC467
UAGC469
UAGC470
UAGC471
UAGC472
UAGC473
UAGC478
UAGC479
UAGC480
UAGC481
UAGC482
UAGC492
UAGC493
UAGC497
UAGC498
Figura 1. A) Gradiente de cores observadas nos testes de seleção de bactérias produtoras de AIA. 1: Cultura bacteriana com reagente
de Salkowski - caracterizada como +++, resultado semelhante ao controle positivo; 2: Cultura bacteriana com reagente de Salkowski
- caracterizada como ++; 3: Cultura bacteriana com reagente de Salkowski – caracterizada como +; 4: Controle negativo, meio de
cultura sem inoculo bacteriano com reagente de Salkowski. 1Padrões de cores observados durantes os testes de seleção de bactérias
produtoras de ácido indol acético (AIA); B) Freqüência relativa (%) de bactérias diazotróficas produtoras de ácido indol acético
(AIA), associadas a folhas, raízes e rizoplano de plantas de cana-de-açúcar.