Fixação Biológica do N 1. Ciclo do N (revisando) Fixação Biológica do N 1. Ciclo do N (a FBN) N2 NH3 FixaçãoRizosfera Biológica do N 1. Ciclo do N (a FBN) N2 NH3 Fixação simbiótica Fixação não-simbiótica Fixação Biológica do N 2. Desenvolvimento de nódulos em leguminosas 1. PROCESSO PRÉ-INFECÇÃO (nodulinas precoces) Quimiotaxia e Aderência Encurvamento do pêlo radicular Fixação Biológica do N 2. Desenvolvimento de nódulos em leguminosas Sem inoculação Inoculada Ecologia Microbiana e Rizosfera Fixação Biológica do N 2. Desenvolvimento de nódulos em leguminosas A. B. Microcolônia de rizóbios e curvamento do pêlo radicular 4 dias após a inoculação de Medicago truncatula Microcolônia de rizóbios e cordão de infecção 7 dias após a inoculação de Medicago truncatula. Ecologia Microbiana e Rizosfera Fixação Biológica do N 2. Desenvolvimento de nódulos em leguminosas 2. PROCESSO DE INFECÇÃO E FORMAÇÃO DO NÓDULO (nodulinas precoces) - Divisão das células corticais (primórdio nodular) - Formação do cordão de infecção - Crescimento do cordão de infecção -Ramificação do cordão de infecção - Hiperplasia das células infectadas (tetraplóides) Fixação Biológica do N - Liberação das bactérias no citoplasma (endocitose) - Multiplicação das bactérias - Diferenciação em bacteróides - Formação da membrana peribacteróide 2. Desenvolvimento de nódulos em leguminosas 3. ESTABELECIMENTO DA ESTRUTURA NODULAR ed zma xi zi xi = xilema ed = endoderme zi = zona infectada zma = zona meristemática Fixação Biológica do N 2. Desenvolvimento de nódulos em leguminosas Fixação Biológica do N 2. Desenvolvimento de nódulos em leguminosas Raízes de soja noduladas por Bradyrhizobium japonicum Raízes de trevo noduladas por Rhizobium sp. Fixação Biológica do N 4. Sucesso na inoculação Fixação Biológica do N 5. Fixação biológica não-simbiótica (associativa) N2 NH3 Fixação simbiótica Fixação não-simbiótica (associativa) Fixação Biológica do N 5.1 Cianobactérias Filo do domínio Bacteria Organismos fixadores de N e C Presença ou não de heterócito Baixo O2 devido a respiração acelerada, espessamento da parede celular e bloqueio do PSII Fixação temporal em espécies não-heterocitadas Fixação Biológica do N 5.2 FBN em gramíneas - Rizosfera Realizada pela associação de bactérias rizosféricas Alta relacao C/N da rizosfera Ambiente de menor disponibilidade de O2 Ecologia Microbiana e Rizosfera Fixação Biológica do N 5.2. FBN em gramíneas - Endofíticas Bactérias endofíticas – colonizam tecidos internos das plantas Organismos inter e intra-celulares Colonizam as plantas de maneira assimbiótica Alguns capazes de fixar nitrogênio Ecologia Microbiana e Rizosfera Fixação Biológica do N 5.3 Fixadores de N em cana-de-açúcar G. diazotrophicus é uma bactéria endofítica isolada do colmo de cana-de-açúcar é uma bactéria acidófila (cresce em meio com pH 3) e tolerante a altas concentrações de açúcar Herbaspirillum seropedicae Ocorre juntamente com G. diazotrophicus Apresentam transferência via toletes Ecologia Microbiana e Rizosfera Fixação Biológica do N 5.3 Fixadores de N em cana-de-açúcar Desenvolvido pela EMBRAPA Mistura de Gluconacetobacter diazotrophicus Herbaspirillum seropedicae Herbaspirillum rubrisubalbicans Azospirillum amazonense Burkholderia tropica Recomendado para cana de primeiro ano (inoculante + 30 kg N por ha) Fixação Biológica do N 5.4 Fixadores de N em arroz, milho e trigo Azospirillum 15-240% produção de milho e trigo Economia de 50% do fertilizante nitrogenado Espécie Vegetal Bactéria Pennisetum americanum A. lipoferum A. brasiliense Variação de crescimento* (%) 0-29 -3-32 Panicum maximum A. lipoferum 0-16 Zea mays A. brasiliense 0-37 A. lipoferum 0-154 Oryza sativa A. lipoferum -32-99 Sorghum bicolor A. brasiliense/A. lipoferum Fixação Biológica do N 0-370 Bibliografia recomendada Ecologia Microbiana e Rizosfera Bibliografia recomendada Ecologia Microbiana e Rizosfera