caracterização de bactérias dos gêneros pseudomonas

CARACTERIZAÇÃO DE BACTÉRIAS DOS GÊNEROS PSEUDOMONAS COMO
BACTÉRIAS PROMOTORAS DO CRESCIMENTO DE PLANTAS (BPCP)
Agenor de Castro M. Dos Santos Júnior1; César Raphael Fernandes da Silveira1; Geovane
Souza Silvano1; Cláudia Cristina M. Didonet2
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Graduandos do Curso de Farmácia, UnUCET- UEG.
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Orientador, docente do Curso de Farmácia, UnUCET – UEG.
RESUMO
A utilização de insumos agrícolas visa fornecer os nutrientes necessários para o
desenvolvimento das plantas ou ainda atuar no controle de pragas e doenças, mas isto tem
aumentado o custo de produção e danificando o meio ambiente. A utilização de bactérias
promotoras de crescimento de plantas (BPCP) na produção de bioinoculantes representa uma
alternativa ambientalmente correta. São considerados BPCP, as bactérias possam produzir
fitohormonios, solubilizar minerais, produzir enzimas e antagonizar o crescimento de
fitopatógenos. Com o intuito de caracterizar bactérias do gênero Pseudomonas, como
promotoras de crescimento BPCP, foi realizado um estudo com 24 isolados de raízes de
arrozeiro. Dentre os isolados estudados, obtivemos 22 isolados que apresentaram produção de
AIA, 22 isolados com ação antagonista a fitopatógeno do gênero Rhizoctonia, e 20 com
produção de proteases. No entanto, nenhum isolado testado mostrou-se capaz de produzir
fosfatases. A média de produção de AIA foi de 3,38 µg. mL-1. Todos os isolados do gênero
Pseudomonas testados foram consideradas bactérias promovedoras de crescimento, por
apresentarem resultados positivos para pelo menos uma das características testadas. Pelos
resultados obtidos estes isolados podem ser bons candidatos a testes como inoculantes em
plantas, para serem considerados efetivamente como BPCP.
Palavras-chave: Cerrado, BPCP, Pseudomonas.
1 INTRODUÇÃO
O estudo do gênero Pseudomonas recebe destaque devido a sua grande versatilidade
nutricional em sistemas de produção agrícola, sua capacidade de crescer em ampla variedade
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de ambientes e pelo grande potencial de colonização de raízes. Estas bactérias podem ser
encontradas em solo, folhagens, águas e sedimentos (FONSECA et al., 2000).
As bactérias promotoras de crescimento de plantas (BPCP) são residentes epifíticas ou
endofíticas. Os efeitos benéficos das BPCP podem ser observados em plantas propagadas “in
vitro” e “in vivo” principalmente pelo aumento de área foliar, altura da planta, diâmetro do
caule, número de folhas e matéria seca, redução do tempo de aclimatização, maior
sobrevivência de mudas, controle de doenças e aumento de produtividade. Entre as principais
BPCP endofíticas empregadas na agricultura estão espécies dos gêneros Pseudomonas
(MARIANO et al., 2004).
A produção de ácido indolacético (AIA) por microrganismos tem uma ampla
distribuição entre as várias classes de bactérias, sendo que a maioria das vezes estes
organismos são relacionados com BPCP (PATTEN; GLICK, 1996).
Diversos microrganismos do solo, como bactérias e fungos, possuem capacidade para
solubilizar fosfatos por meio de diferentes mecanismos, especialmente pela produção de
ácidos (SILVA FILHO; VIDOR, 2000). Um dos fatores que afetam o crescimento vegetal é a
disponibilidade de nutrientes, notadamente, no caso dos solos brasileiros, a de fósforo (P)
(KUCEY; 1988).
Enzimas como proteases, fosfolipases, além de atuarem na quebra de moléculas para a
nutrição dos vegetais, estão associadas a processos de patogênese e penetração nos
hospedeiros (ALEXOPOULOS et al., 1996).
As BPCP podem atuar como agentes no controle biológico de doenças, uma vez que
induzem resistência sistêmica em plantas, produzem antibióticos e sideróforos que inibem o
crescimento de vários patógenos (RAMAMOORTHY et al., 2001).
2 MATERIAL E MÉTODOS
O experimento foi conduzido na Universidade Estadual de Goiás (UEG) - Unidade
Ciências Exatas e Tecnológicas com microorganismos isolados compõem o estoque do banco
de microorganismos da Universidade Estadual de Goiás e são oriundos do rizoma de arroz
cultivado em campos experimentais mantidos pela Embrapa Arroz e Feijão.
No presente trabalho foram selecionadas 24 isolados do gênero Pseudomonas do
cerrado sendo analisados de acordo com os testes descritos abaixo:
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Produção e dosagem de AIA: os isolados após crescidas na presença e ausência de
triptofano, obtiveram sua produção de AIA dosado usando
metodologia de Salkowski
modificado segundo Machioro (2005).
Proteases: os isolados foram incubados em triplicata na placa de Petri contendo meio
mínimo enriquecido com caseína (10% m/v). O enriquecimento do meio mínimo com caseína
a 10%, que permite visualizar a ação de proteases, foi realizado de acordo com a metodologia
proposta por Stanford (1998).
Antamonismo a fitopatógenos: para os ensaios de antagonismo foi utilizado o fungo
fitopatógeno do gênero Rhizoctonia, causador do mal-do-pé em arroz e em feijão. A placa de
petri foi dividida em cinco quadrantes em forma de pizza. No centro foi inoculado o fungo do
gênero Rhizoctonia . O meio de cultura utilizado foi o meio BDA (Batata, Dextrose e Ágarágar) sólido. O fungo incubado cresceu por 24 horas. No segundo dia foi inoculado ao redor
dele os isolados de bactérias dos gêneros Pseudomonas, um no centro de cada quadrante.
Após 72 horas a formação ou não de halo de inibição foi observada.
Produção de fosfatases: para este teste os isolados foram inoculados em triplicata no
Meio Mínimo (MM). Este meio de cultura apresentava ausência de fosfatos solúveis, presença
de fosfato insolúvel e oferecia frutose como fonte de carbono. Os isolados foram incubados
por 168 horas sob agitação. Para a quantificação de fosfatases utilizou-se o Kit Sistema
Colorimétrico para Determinação de Fosfatases (Doles®), que permite dosar níveis de
fosfatasses ácidas totais, ácidas inibidas por ácido tartárico e alcalinas.
3 RESULTADOS E DISCUSSÃO
Os 24 isolados do gênero Pseudomonas crescidos em ausência de triptofano, não
foram capazes de produzir AIA. Já quando cultivados em meio enriquecido com triptofano,
apenas dois isolados não produziram AIA (S5 e S15) e a produção média dos demais foi de
3,38 µg mL-1. A menor produção foi observada para o isolado S21, de 0,79 µg.mL-1e a maior
para o isolado S22 (14,93 ug. mL-1).Quatro isolados produziram quantidade acima de 6 µg
mL-1 (S3, S19, S22 e S24) e as demais abaixo desta quantidade.
Os resultados de produção de AIA obtidos para os isolados do gênero Pseudomonas
foram baixos (3,38 µg. mL-1) quando comparados com os resultados relatados para outros
gêneros. A espécie de Herbaspirillum seropedicae, produziu cerca de 15,18 µg. mL-1 com 3
dias de crescimento e para o gênero Ochrobactrum spp em mesmas condições de cultivo,
produziu valor médio de 4,02 µg. mL-1 de AIA (MARCHIORO, 2005). Apesar da baixa
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produção média de AIA dos isolados, esta pode ser mais adequada para promover os efeitos
nas plantas já que é um fotohormônio e as altas concentrações podem ter efeitos negativos
(TAIZ & ZEIGER, 2004).
Após a avaliação dos 24 isolados de Pseudomonas testados, 20 apresentaram produção
de protease. Somente os isolados S1, S17, S21 e S22 não foram capazes de produzir
proteases. O índice enzimático médio obtido foi de 1,84, índice inferior aos encontrados por
Oliveira et al. (2006) para isolados de rizobacterias.
Para a avaliação de produção de fosfatases, não foi encontrado nenhum isolado capaz
de produzir esta enzima. No trabalho de Cattelan et al, (1999), que estudou 116 isolados,
somente 5 (4,31 %), mostraram ser capazes de solubilizar fosfatos, indicando que em uma
população poucos organismos possuem este sistema enzimático de utilização de fosfato. Isso
pode ter colaborado não detecção de isolados produtores de fosfatases, uma vez que este
trabalho só testou 24 isolados diferentes.
Para o gênero Pseudomonas, dos 24 isolados testados, 22 isolados possuíram ações
antagônicas contra o fitopatógeno do gênero Rhizoctonia, em diferentes graus, e somente 2
isolados (S21 e S22) não apresentaram esta atividade. Para ação antagonista contra fungos
patógenos foi observada por Bagnasco, et al. (1998), usando isolados do gênero
Pseudomonas, contra o fungo Rhizoctonia solani. Isso demonstra o potencial dos isolados do
bioma cerrado, principalmente do gênero Pseudomonas, de fornecer microrganismos que
possam ser utilizados como biocontrole de fitopatôgenos.
Os resultados indicam que os isolados testados podem ser considerados BPCP pois
apresentaram resultado positivo para pelo menos uma das características testadas. Estes
organismos poderão ser testados como inoculantes para observar seu efeito “in vivo” em
plantas para corroborar seu efeito como promotores de crescimento vegetal.
4 CONCLUSÕES
- Todos os isolados foram considerados bactérias promotoras de crescimento vegetal.
- Vinte e dois isolados foram capaz de produzir AIA com média de produção de 3,38 µg. mL-1
- A capacidade de agir como antagonista foi observada para 22 isolados
- A produção de fosfatase não foi observada para nenhum isolado.
- A presença de proteases foi observada em 20 bactérias das 24 testadas.
5 REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS
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