título do resumo - EAIC

AVALIAÇÃO DE ISOLADOS BACTERIANOS DE GIRASSOL (Helianthus
annus) PARA A PRODUÇÃO DE AUXINA
Otto Stadler de Souza (IC/UEL), Paulo Ricardo Franco Marcelino, (IC/UEL),
Evandro Zeidel (IC/UEL), André Luiz Martinez de Oliveira (Orientador),
email: [email protected].
Universidade Estadual de Londrina/Centro de Ciências Exatas –
Departamento de Bioquímica e Biotecnologia
Palavras-chave: Microbiologia
crescimento vegetal, inoculante.
do
solo,
bactérias
promotoras
do
Resumo:
Estudos de associações entre microrganismos promotores do crescimento
em plantas apresentam enorme potencial devido aos benefícios dados sobre
a produtividade. A cultura do girassol possui aspectos interessantes para o
agronegócio, com a crescente demanda por óleos vegetais para a indústria
alimentícia e como matéria-prima na produção de combustíveis renováveis.
Nesse âmbito, a prospecção de microrganismos promotores de crescimento
para esta cultura é uma importante ferramenta no desenvolvimento de
insumos biotecnológicos para uso comercial. Dentre os efeitos atribuídos à
promoção do crescimento vegetal por microrganismos, a capacidade de
síntese de auxina aparece como um dos mecanismos ativos no aumento de
produtividade. Neste trabalho foram avaliados 51 isolados bacterianos
associados ao girassol, obtidos a partir de diferentes partes da planta
(rizosfera, raízes, colo e capítulo), quanto à capacidade de produção de
auxina. Os resultados mostram que 18 isolados apresentaram capacidade
de produzir auxina em meio de cultivo específico. Dentre estes isolados,
apenas 4 tiveram a produção quantificada, sendo identificado um genótipo
altamente eficiente na produção deste fitormônio.
Introdução
O estudo de associações naturais entre microrganismos promotores do
crescimento em plantas vem demonstrando enorme potencial para diversas
culturas, existindo inclusive inoculantes comerciais para algumas delas
(Bucher e Reis, 2008). Entretanto, pouco se sabe sobre a dinâmica dos
microrganismos em culturas ainda pouco exploradas, dentre as quais a
cultura do girassol. Esta cultura apresenta enorme potencial para o
agronegócio brasileiro, pela crescente demanda de óleos vegetais para a
indústria de alimentos e como matéria-prima na produção de combustíveis
renováveis (Cáceres, D. R., documento eletrônico), e o conhecimento da
diversidade microbiana associada ao girassol pode levar a técnicas e/ou
produtos que explorem associações naturais e atuem positivamente sobre a
produtividade vegetal. Dentre os efeitos atribuídos à promoção do
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crescimento vegetal por microrganismos, a capacidade de síntese de auxina
(ácido 3-indolacético ou AIA) é uma das mais estudada, e amplamente
distribuída entre bactérias associativas (Dobbelaere et al., 2003). Acredita-se
que o efeito do AIA produzido pelas bactérias estimule a proliferação
radicular das plantas, aumentando assim a absorção de água e nutrientes do
solo pela planta, estimulando o seu crescimento. Neste trabalho foram
avaliados 51 isolados bacterianos obtidos a partir de diferentes partes da
planta de girassol (rizosfera, raízes, colo e capítulo), identificando-se quais
são capazes de produzir o fitormônio auxina, bem como a quantificação da
produção deste fitormônio pelos isolados mais promissores.
Materiais e Métodos
Isolados
Os isolados bacterianos foram obtidos a partir da rizosfera, da raiz, do colo
da planta e do capítulo do girassol, a partir de duas variedades cultivadas no
campo experimental da Embrapa Soja (Londrina-PR), segundo Porto et al.,
2008. Os isolados obtidos compreendiam representantes da rizosfera (Z), da
raiz (R), do colo (C) e do capítulo (A). Todos os isolados estavam
armazenados a –20 oC em glicerol. Para a realização dos ensaios, os
microrganismos foram cultivados em meio líquido Dygs por 24 h, sendo
transferidos para os meios utilizados nas avaliações qualitativas e
quantitativas.
Teste Qualitativo
Os isolados foram cultivados em tubos de ensaio com 5 mL de meio Dygs
adicionado a 100µL de solução de triptofano para a produção de auxina,
permanecendo em shaker por 48hrs a 200 rpm e a 28°C. Após esse
período foi retirado 1 mL do cultivo e foi adicionado 0,667mL de Reagente de
Salkowski (Rodrigues et al., 2007) verificando cor avermelhada característica
da presença de indóis, caracterizando o resultado positivo. Foram utilizados
os mesmos microrganismos cultivados em meio Dygs sem triptofano como
controle negativo da reação.
Teste Quantitativo
Foram selecionados 4 isolados para a quantificação da produção de
auxina, a partir dos resultados qualitativos. Para este fim, foram construídas
duas curvas de calibração, uma para auxina utilizando ácido-3-indol-acético
e outra para proteínas utilizando soroalbumina bovina. Para a quantificação
de auxinas foi utilizado o ensaio de Salkowski, e para a quantificação de
proteínas totais foi utilizado o método de Bradford (Rodrigues, 2008). O
cultivo foi feito da mesma maneira que o teste qualitativo, sendo
posteriormente tratado como segue. Os cultivos foram centrifugados a 9000
rpm por 5min, sendo utilizado 1 mL do sobrenadante para a reação de
Salkowski. A biomassa bacteriana presente no precipitado foi lavada por 3
vezes em solução salina, e ressuspensa em 5mL de NaOH 0,1M para a lise
das células, permanecendo em banho-maria a 90°C por 30 minutos. Deste
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lisado, foi utilizado 0,1 mL para a quantificação de proteínas totais pelo
método de Bradford.
Resultados e Discussão
AIA ug mL-1
Teste Qualitativo
Dos 51 isolados estudados, 18 apresentaram coloração avermelhada
característica da presença de indóis, quando submetidos ao reagente de
Salkowski. Destes isolados, sendo 7 eram provenientes do ambiente
rizosférico, 5 de raízes, 3 do colo da planta e 3 do capítulo. Diversas
bactérias capazes de colonizar estes habitats já foram identificadas como
capazes de produção de auxinas, sendo algumas inclusive utilizadas como
inoculante comercial para gramíneas no Brasil e outros países (Bucher e
Reis, 2008). Nossos resultados apresentam uma maior proporção de
bactérias de rizosfera como capazes de síntese de auxina, além de
identificar bactérias presentes em todos os tecidos estudados como
produtoras deste fitormônio.
Figura 1 - Concentração de auxina por proteína (µg/mg de proteína)
Teste Quantitativo
As avaliações qualitativas apresentam uma capacidade diferente de síntese
de auxina entre os isolados estudados (Figura 1). Um isolado obtido a partir
da raiz de girassol (variedade Aguará-3) apresentou um grande potencial de
síntese, quando comparado aos isolados de capítulo e colmo. A capacidade
de síntese de auxina pelo isolado RM, comparada aos dados de literatura
(Soares-Júnior e Martin-Didonet, 2008), foi bem mais elevada. Os efeitos da
inoculação deste isolado sobre o crescimento de plantas de girassol irá
determinar se esta elevada produção de auxina promove efeitos tóxicos para
as plantas inoculadas.
Conclusões
Foi possível identificar isolados bacterianos com capacidade de produção de
auxinas, obtidos de todas as partes vegetais estudadas: rizosfera, raízes,
colo e capítulo. Dentre os isolados identificados como produtores de auxina,
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um se destacou pela elevada capacidade de síntese deste fitormônio, obtido
de raízes de girassol.
Referências
Bucher, C. A. e Reis, V. M. Biofertilizante contendo bactérias diazotróficas.
Série Documentos, Embrapa Agrobiologia, 17p. 2008.
Cáceres, D. R. Cultura do girassol. DSMM/CATI – NPS Ribeirão Preto.
Documento eletrônico acessado em 28/06/2009. Página da web:
www.cati.sp.gov.br/novacati/tecnologias/producao_agricola/girassol/cultura_
girassol.htm.
Dobbelaere, S.; Vanderleyden, J.; Yaacov, O. Plant growth-promoting effects
of diazotrophs in the rhizosphere. Critical Reviews in Plant Sciences,
22(2):107-149, 2003.
Fages, J.; Lux, B. Identification of bacteria isolated from roots of sunflower
(Helianthus annuus) cultivated in a French soil. Canadian Journal of
Microbiology, 37:971-974, 1991.
Porto, T. P. C.; Horikoshi, H. M.; Zeidel, E.; Granzotto, G.; Marcelino, P. R.
F.; Oliveira, A. L. M. Avaliação preliminar da comunidade bacteriana
associada a plantas de girassol (Helianthus annus) e capacidade de
produção de auxina por alguns isolados. In: IV Semana de Biotecnologia da
Universidade Estadual de Londrina, Depto. de Bioquímica e Biotecnologia
Ed., Anais. p. 8, 2008. Disponível em:
www.uel.br/eventos/semanabiotec/2008/arquivos/Anais.pdf
Rodrigues, E.P. Isolamento e Caracterização de mutantes de
Gluconacetobacter diazotrophicus defectivos na produção de auxinas. Tese
de Doutorado, Universidade Federal do Rio de Janeiro, 2008.
Rodrigues, E. P.; Oliveira, A. L. M.; Vidal, M. S.; Simões-Araújo, J. L.;
Baldani, J. I. Obtenção e Seleção de Mutantes Tn5 de Gluconacetobacter
diazotrophicus (Pal 5) com Alterações na Produção de Auxinas. Boletim de
Pesquisa e Desenvolvimento. Embrapa, Seropédica, Rio de Janeiro, 20 p.
2007.
Soares-Júnior, C. P. e Martin-Didonet, C. C. G. Produção de ácido 3indolacético in vitro por bactérias Rhizobiaceas promotoras de crescimento
vegetal. In: VI Seminário de Iniciação Científica da UEG, Resumo 81. 2008.
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