ISOLAMENTO DE BACTÉRIAS ENDOFÍTICAS E EPIFÍTICAS

ISOLAMENTO DE BACTÉRIAS ENDOFÍTICAS
E EPIFÍTICAS ASSOCIADAS À CANA-DEAÇÚCAR

Michelangelo de Oliveira Silva1, Fernando José Freire2, Júlia Kuklinsky-Sobral3, Mario de Andrade Lira
Júnior4, Diogo Paes da Costa5, Marisângela Viana Barbosa5, Maria Camila de Barros Silva5 & Pedro
Avelino Maia de Andrade5
Introdução
Os microrganismos associados aos vegetais
representam uma fonte de inestimável valor para ser
explorada quanto ao uso aplicado em culturas de
importância econômica. Os diversos tipos de interação
com as plantas hospedeiras e a facilidade de obtenção,
por meio de isolamento em meio de cultura, fazem
desse grupo de organismos uma promissora fonte de
novos produtos biotecnológicos [1].
Neste aspecto, as bactérias endofíticas possuem uma
íntima relação com seus hospedeiros por meio de
processos co-evolutivos e podem ter influência na
fisiologia das plantas por mecanismos ainda não
completamente esclarecidos. Além disso, sua
habilidade de sobreviver dentro de tecidos vegetais
com pouca ou nenhuma competição microbiana, faz
delas
candidatas
potenciais
a
aplicações
biotecnológicas [2]. Essas bactérias endofíticas podem
ser usadas como promotores de crescimento vegetal,
produzindo fitohormônios, fixando N2 ou por outros
mecanismos que possam contribuir para o
desenvolvimento do seu hospedeiro [3, 4].
Portanto, este trabalho tem como objetivo estudar a
comunidade bacteriana cultivável associada a
variedades de cana-de-açúcar cultivadas no Nordeste,
por meio de isolamento total.
Material e métodos
A. Material vegetal
Bactérias endofíticas, de folha e raiz, e bactérias do
rizoplano foram isoladas de três variedades comerciais
(RB 867515, RB 92579 e RB 863129) de cana-deaçúcar (Saccharum spp.), cultivadas na Estação
Experimental de Cana-de-Açúcar de Carpina/PE
(EECAC) da Universidade Federal Rural de
Pernambuco (UFRPE). As amostras vegetais, quatro
plantas de cada variedade, foram coletadas entre quatro
e cinco meses de cultivo, sendo identificadas e levadas
ao Laboratório de Genética e Biotecnologia
Microbiana (LGBM) da Unidade Acadêmica de
Garanhuns (UAG/UFRPE), para processamento das
análises.
B. Isolamento de Bactérias Associadas à Cana-deAçúcar
Após a coleta, as amostras vegetais foram lavadas
em água corrente e separadas em folha e raiz. Para o
isolamento de bactérias do rizoplano e endofíticas da
folha e da raiz, foi realizado protocolo de acordo com
Kuklinsky-Sobral et al. e Mendes et al. [3, 5]. Como
modificações, foi utilizado o meio TSA 10% (Tripcase
Soy Agar), suplementado com o fungicida Cercobyn
700 (50 µg/ml), incubadas a 28°C e avaliadas após 3,
8 e 14 dias.
A população bacteriana por grama de tecido vegetal
fresco (UFC/g TVF) foi estimada pela contagem de
colônias cultivadas em meio TSA 10%. Colônias
características de cada tipo morfológico foram
repicadas das placas de isolamento, purificadas e
mantidas em TSA 10% líquido suplementado com 20%
de glicerol a -20oC para a formação e organização de
uma coleção de culturas bacterianas associadas a
variedades de cana-de-açúcar cultivadas no Nordeste.
Resultados e Discussão
A densidade populacional da comunidade bacteriana
endofítica, de folha e raiz, e do rizoplano de três
variedades de cana-de-açúcar (RB 92579, RB 867515 e
RB 863129), cultivadas no Nordeste, foi determinada
durante os primeiros quatro meses de desenvolvimento
da cana-planta crescidas em solo, na safra de 2008/09.
Foi observado uma variação de 103 a 108 UFC/g de
TVF na densidade populacional total da comunidade
bacteriana associadas à cana-de-açúcar, como
observado por outros autores em estudos com bactérias
associadas a diferentes plantas hospedeiras [3, 6 e 7].
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1 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. 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. Professor Adjunto do Departamento de Agronomia, Universidade Federal Rural de Pernambuco. Rua Dom Manuel 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: CAPES, CNPq e FACEPE.
Além disso, foi possível observar uma interação
entre os tecidos vegetais e as variedades de cana, em
relação a densidade populacional bacteriana. Para os
tecidos da folha não houve diferença significativa entre
as variedades, porém a variedade RB 863129 foi a que
obteve as maiores médias (Figura 1). Em relação aos
tecidos de raiz, houve diferença significativa entre as
variedades RB 867515 e RB 863129, com esta última
apresentando a maior densidade populacional. Para a
população de bactérias do rizoplano não houve
diferença significativa para as variedades, mas a
variedade RB 863129, novamente, foi a que obteve as
maiores médias (Figura 1). Na mesma figura, também
podemos observar que houve diferença significativa na
densidade populacional de bactérias para as variedades
entre as regiões da planta, sendo que as maiores
densidades populacionais foram encontradas na região
do rizoplano nas três variedades estudadas. A
colonização preferencial de bactérias endofíticas e
epifíticas na região da raiz refletem a presença de altos
níveis de nutrientes localizados na rizosfera e
rizoplano, os quais podem ser utilizados para o
crescimento e metabolismo bacterianos [7 e 8].
O aspecto morfológico considerado foi a coloração
da colônia, havendo uma predominância das cores
amarela, branca e beje, com 35%, 29% e 20%,
respectivamente. Os outros 16% das bactérias avaliadas
apresentaram colônias de cor rosa, laranja, alaranjado e
esverdeado. As distribuições de cor das colônias
bacterianas por variedade de cana-de-açúcar estão
apresentadas na Figura 2, sendo possível observar que
as colônias de cor amarela, branca e bege foram
constantes e representativas nas três variedades de cana
avaliadas. Além disso, observa-se que as colônias de
cor laranja e esverdeada não foram isoladas apenas da
variedade RB 92579 e a de cor alaranjada não foi
isolada apenas da variedade RB 867515.
Conclusões
Na interação bactéria-cana-de-açúcar, a densidade
populacional bacteriana foi influenciada pelas
variedades de cana avaliadas e pelos tecidos vegetais,
com destaque para a variedade RB 863129 que
apresentou maior densidade bacteriana.
Referências
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colonization of sugarcane (Saccharum spp.). Plant and Soil,
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Figura 1. A) Densidade populacional total da comunidade bacteriana endofítica, da folha e raiz, e do rizoplano de três
variedades de cana-de-açúcar: RB 92579, RB 867515 e RB 863129. Médias seguidas de mesma letra minúscula dentro
da região, e maiúsculas entre as regiões e dentro de cada variedade, não diferem estatisticamente pelo teste de Tukey a
1% de probabilidade. B) Frequência relativa (%) das características morfológicas (cor da colônia) dos isolados
bacterianos endofíticos e do rizoplano de três variedades de cana-de-açúcar: RB 92579, RB 867515 e RB 863129.