Caracterização morfofisiológica de bactérias solubilizadoras de fosfatos provenientes da rizosfera de plantas alimentícias não convencionais / Morphophysiological characterization of phosphate solubilizing bacteria from the rhizosphere of non-conventional food plants

Ariele Cristine Ferreira Inácio, Francisco Adilson dos Santos Hara, Jhony Vendruscolo, Pedro de Queiroz Costa Neto, Luiz Carlos Costa de Souza

Abstract


A rizosfera das plantas é uma fonte importante de microrganismos associativos que favorecem o crescimento vegetal. Este trabalho teve como objetivo avaliar as características morfofisiológica de bactérias encontradas  em raízes de sete plantas alimentícias não convencionais cultivadas na Amazônia. Sendo assim, foram analisadas as características morfológicas das colônias, a capacidade de solubilização de fosfatos insolúveis , tolerância à acidez e ao Al+3 e ainda produzir ácido indolacético (AIA). Todos os isolados foram capazes solubilizar o fosfato de cálcio, e nenhum solubilizou o fosfato de alumínio. Os isolados apresentaram tolerância à acidez (pH 4,5) e todos  foram sensíveis ao Al3+. Todos os isolados foram capazes de produzir AIA na presença do triptofano. Apenas os isolados oriundos do Buxixu (Clidemia hirta (L.) D. Don) e do Picão-preto (Bidens cynapiifolia Kunth) foram capazes de produzir o AIA sem o triptofano. Isolados de diferentes espécies de plantas apresentaram alto grau de similaridade.

 

Palavras-chaves: Absorção de fosfato, rizobactérias, tolerância à acidez, adaptabilidade.


Keywords


Absorção de fosfato, rizobactérias, tolerância à acidez, adaptabilidade.

References


Anuar, A. R.; Shamsuddin, Z. H.; Yaacob, O. Contribution of legume-N by nodulated groundnut for growth of maize on acid soil. Soil Biology and Biochemistry, 27(4-5),: 595-601, 1995. doi:0.1016/0038-0717(95)98637-4

Barroso, C. B.; Oliveira, L. A. 2001. Ocorrências de bactérias solubilizadoras de fosfato de cálcio nas raízes de plantas na amazônia brasileira. Revista Brasileira de Ciência do. Solo, 25: 575-581, 2001. https://doi.org/: 10.1590/S0100-06832001000300006

Beck, D. P.; Munns, D. N. Effect of calcium on the phosphorus nutrition of Rhizobium meliloti. SoilScience. Society.of America. Journal,. 49: 334-337, 1985.

Berraquero, F. R.; Baya, A. M.; Cormenzana, A. R. Establecimiento de indices para el estudio de la solubilizacion de fosfatos por bacterias del suelo. Ars Pharmacéutica, v. 17(, n. 4):, p. 399-406, 1976.

Bordelau, L. M.; Prévost, D. Nodulation and nitrogen fixation in extreme environments.Plant anand Soil, 161:115-125, 1994. doi: 10.1007/978-94-011-1088-4_13.

Bressan, R. A.; Reddy, M. P.; Chung. S. H.; Yun, D . J.; Hardin, L. S.; Bohnert, H. J. Stress-adapted extremophiles provide energywithout interference with food production. Food Sec. 3(1):93-105, 2011. doi: 10.1007/s12571-011-0112-9.

Cardoso, E. J. B. N.; Andreote, F. D. Microbiologia do solo. 2a ed. Piracicaba: ESALQ, 2ª Edição, 2016,. 221p.

Cassán, F.; Vanderleyden, J. e Spaepen, S. Physiological and agronomical aspects of phytohormone production by model plant-growth-promoting rhizobacteria (PGPR) Belonging to the Genus Azospirillum. J Plant Growth Regul, 33:440–459, 2014. DOI 10.1007/s00344-013-9362-4

Chagas Jr., A. F.; Oliveira, L. A.; Oliveira, A. N. Caracterização Caracterização fenotípica de rizóbio nativos isolados de solos da Amazônia e eficiência simbiótica em feijãâo caupi. Acta Scientiarum Agronomy, 32(1): 161-169, 2010. doi:DOI: 10.4025/actasciagron.v32i1.900

Chagas Jr., A. F,.; Oliveira, L. A.; Oliveira, A. N.; Willerding, A. L. Capacidade de solubilização de fosfatos e eficiência simbiótica de rizóbios isolados de solos da Amazônia. Acta Scientiarum Agronomy., Maringá, 32(2): 359-366, 2010. doi: 10.4025/actasciagron.v32i2.3185

Collavino, M. M., Sansberro, P. A.; Mroginski, L. A.; Aguilar, M. O. Comparison of in vitro solubilization activity of diverse phosphate-solubilizing bacteria native to acid soil and their ability to promote Phaseolus vulgaris growth. Biology and Fertility of Soils 46(7):727-738, 2012. doi: 10.1007/s00374-010-0480-x

EMBRAPA. Manual de Métodos de. Análise de Solo. 3ª edição revista e ampliada. Brasília, DF. 2017.

Fernández, L. A.; Zalba, P.; Gómez, M. A.; Sagardoy, M. A. Phosphate-solubilization activity of bacterial strains in soil and their effect on soybean growth under greenhouse conditions. Biology Fertility Soils, 43(1): 805-809, 2007. https://doi.org/10.1007/s00374-007-0172-3.

Flis, S. E.; Glenn, A. R.; Dilworth, M. J. The interaction between aluminum and root nodule bacteria. Soil Biol.ogy Biochemistry., 25(4): 403-417, 1993.

Forte, I. H.; García, N.; María, C; e Belkis, M. M. Caracterización de aislados de rizobios provenientes de nódulos de soya (Glycine max (L.) Merril) con potencialidades en la promoción del crecimiento vegetal. Cultivos Tropicales, 36(1), 65-72, 2915.

Gyaneshwar, P,; Kumar, G. N.; Parekh, L. J.; Poole, O. S. Role of soil microorganisms in improving P nutrition of plants. Plant Soil 245: 83-93, 2002.

Hameed, S.; Yasmin, S.; Malik, K.A.; Zafar, Y.; Hafeez, Y. Rhizobium, Bradyrhizobium and Agrobacterium strains isolated from cultivated legumes. Biology and Fertility of Soils, 39:179-185, 2004. doi: 10.1007/s00374-003-0697-z

Hara, F. A. S.; Oliveira, L. A. Características fisiológicas e ecológicas de isolados de rizóbio de solos ácidos de Iranduba, Amazonas. Pesquisa Agropecuáaria Brasileira, v. 40(, n. 1):, p. 667–-672, 2005. https://doi:.org/10.1590/S0100-204X2005000700007.

Hungria, M.; Araújo, R. S. Manual de métodos empregados em estudos de microbiologia agrícola. Brasília: EMBRAPA, Brasília, 1994. 542p.

Keyser, H. H.; Munns, D. N. Tolerance of rhizobia to acidity, aluminum, and phosphate,. Soil Sci. Soc. Am. J.Soil Science Societyof America Journal, 43:519-523, 1979.

Mahdi S. S.; Hassan G. I.; Hussain A.; Rasool F. Phosphorus availability issue- its fixation and role of phosphate solubilizing bacteria in phosphate solubilization.Research Journal of Agricultural Sciences, 2(1): 174–-179, 2011.

Marquina, M. E.; Ramírez, Y.; Castro, Y. Efecto de bacterias rizosféricas en la germinación y crecimiento del pimentón Capsicum annuum L. Var. Cacique Gigante. Bioagro, 30(1): 3-16, 2018.

Massenssini, A. M.; Tótola, M. R; Borges, A. C.; Costa, M. D. Isolamento e caracterização de bactérias solubilizadoras de fosfato da rizosfera de Eucalyptus sp. Revista Árvore, 40(1): 125-134, 2016. http://dx.doi.org/10.1590/0100-67622016000100014

Mendes, G. O.; Freitas, A. L. M.; Pereira, O. L.; Silva, I. R.; Vassilev, N. B.; Costa, M. D. Mechanisms of phosphate solubilization byfungal isolates when exposed to different Psources. Annals of Microbiology, 75(1): 1-11, 2013. doi: 10.1007/s13213-013-0656-3

Mikanova, O.; Kúbat, J. Practical use of P-solubilization a activity of Rhizobium species strains. Rostlinná Vyroba, 45 (9): 407-409, 1999.

Mikanova, O.; Kubát, J.; Vorisek, K.; Randová, D. The capacity of the strains of Rhizobium leguminosarum to make phosphorus available. Rostlinná Výyroba, 41(9):423-425, 1995.

Mockaitis, K.; Estelle, M. Auxin receptors and plant development: a new signaling paradigm. Annu Rev Cell Dev Biol. 24:55-80, 2008. doi: 10.1146/annurev.cellbio.23.090506.123214.

Mukherjee, K.; Asanuma, S. Possible role of celular phosphate pool and subsequent accumulation of inorganic phosphate on the aluminium tolerance in Bradyrhizobium japonicum. Soil Biol. Biochem., 30(12): 1511-1516, 1998.

Munir, I.; Bano, A.; Faisal, M. Impact of phosphate solubilizing bacteria on wheat (Triticum aestivum ) in the presence of pesticides. Brazilian Journal of Biology, 79 (1): 29-37, 2019. doi: 10.1590/1519-6984.172213

Navroski, D.; Silva, T. L.; Scherer, A. J.; Appel, R. J. C.; Favetta, A.; Barreiros, M. A. B.; Grange, L. Diversidade morfológica de rizobactériasobtidas de solos sob distintos manejos de cultivo da região oeste do Paraná. Revista Brasileira de Energias Renováveis, 4(1): 117- 128, 2015. doi: 10.5380/rber.v4i2.42838.

Nicholaides, J. J. I.; Sanchez, P. A.; Bandy, D. E.; Villachica, J. H., Coutu, A. J.; Valverde, C. S.. Crop production systems in the Amazon Basin. In: E. Moran (ed.) The Dilemma of Amazonian Development, Westview, 1983, p. 101-153.

Noda, H.; Noda, S. do N. Agricultura familiar tradicional e conservação da sociobiodiversidade amazônica. Interações, 4(6): 55-66, 2003.

Oliveira, L. A.; Magalhães, H. P. Quantitative evaluation of acidity tolerance of root nodule bacteria. Revista de Microbiologia, v. 30(, n. 1):, p. 203-208,, 1999. https://doi.org/:10.1590/S0001-37141999000300004.

Piex, A.; Rivas_-Boyero, A. A.; Mateos, P. F.; Rodriguez-Barrueco, C.; Martinez-Molina-, E.; Velazquez, E. 2001 Growth promotion of chickpea and barley by a phosphate solubilizing strain of Mesorhizobium mediterraneum under growth chamber conditions. Soil Biol. Biochem.Soil Biology Biochemistry, 33(1): 103-110, 2001. doi: 10.1016/S0038-0717(00)00120-6

Raven, P. H.; Evert, R. F.; Eichhorn, S. E. Biologia vegetal. 7 a ed. Rio de Janeiro, Guanabara Koogan. 2007, 856p.

Saber, W. I. A.; Ghanem, K. M.; El-Hersh, M. S. Rock phosphate solubilization by two isolates of Aspergillusniger and Penicillium sp. and their promotion to mung bean plants. Research. Journal .of Microbiology., 4(1):235–-250, 2009. doi: 10.3923/jm.2009.235.250

Sanchez, P. A.; Bandy, D. E.; Villachica, J. H.; Nicholaides, J. J.. Amazon basin soils: management for continuous crop production. Science, v. 216, n. 1, p. 821-827, 1982.

Silva Filho, G. N.; Vidor, C. Solubilização de fosfatos por microrganismos na presença de fontes de carbono. Revista Brasileira de Ciência do Solo, v.24, p.311-319, 2000.

Silva, A. F. S.; Freitas, A. D. S.; Stamford, N. P. Efeito da inoculação da soja (cv. Tropical) com rizóbios de crescimento rápido e lento em solo ácido submetido à calagem. Acta Scientiarum, 24(5):1327-1333, 2002. doi: 10.4025/actasciagron.v24i0.2371.

Souchie, E. L.; Campelo, E. F. C.; Saggin-Júnior, O. J.; Silva, E. M. R. Mudas de espécies arbóreas inoculadas com bactérias solubilizadoras de fosfato e fungos micorrízicos arbusculares. Floresta, Curitiba, PR, 35(2):329-334, 2005. doi: 10.5380/rf.v35i2.4620

Sousa, J. B.; Pinheiro, M. S.; Silva, L. L; Martins, S. C. S; Martins C. M. Caracterização de bactérias nativas de solo do semiárido isoladas de nódulos de feijão-caupi. Enciclopédia Biosfera, 10(19): 2797-2806, 2014. doi:10.5007/2175-7925.2017v30n1p25

Sylvester-Bradley, R.; Asakawa, N.; La Torraca, S.; Magalhães, F. M. M.; Oliveira, L. A.; Pereira, R. M. Levantamento quantitativo de microrganismos solubilizadores de fosfatos na rizosfera de gramíneas e leguminosas forrageiras na Amazônia. Acta Amazônica, 12(1): 15-22. 1982. doi:.org/10.1590/1809-43921982121015

Thakuria, D.; Talukdar, N. C.; Goswami, C.; Hazarika, S.; Boro, R. C. e Khan, M. R. Characterization and screening of bacteria from rhizosphere of rice grown in acidic soils of Assam. Current Science, 86(7): 978-985, 2004.

Vessey, J. K. Plant growth promoting rhizobacteria as biofertilizers. Plant and Soil, 255(2),: 571-586, 2003.

Vincent, J. M. A manual for thepracticalstudyofthe root-nodulebacteria. London: International Biological ProgrammeA manual for thepracticalstudyofthe root-nodulebacteria.,1970. 164 p.

Wani, S. P.; Rupela, O. P.; Lee, K. K. Sustainable agriculture in the semi-arid tropics through biological nitrogen fixation in grain legumes. Plant and Soil,v. 147(, n. 1):, p.219-49, 1995. doi: 10.1007/BF00032240.

Wood, M. A mechanism of aluminium toxicity to soil bacteria and possible ecological implications. Plant and Soil, 171:63-69, 1995.




DOI: https://doi.org/10.34117/bjdv6n5-055

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