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Tipo: Dissertação
Title: Isolamento, caracterização e eficiência simbiótica de bactérias fixadoras de nitrogênio isoladas de Estilosantes (Stylosanthes ssp.)
Autor(es): Chaves, Josimar da Silva
Primeiro Orientador: Zilli, Jerri Édson
Segundo Orientador: Silva, Krisle da
Resumo: Entre as leguminosas forrageiras potencialmente importantes para as condições edafoclimaticas do Brasil, o gênero Stylosanthes destaca-se como alternativa para a melhoria da fertilidade do solo em pastagens consorciadas com gramíneas, tanto pela sua adaptação ao sistema quanto pela capacidade de estabelecer simbiose com bactérias fixadoras de nitrogênio. O objetivo deste trabalho foi isolar, caracterizar e avaliar a eficiência na fixação biológica de nitrogênio por bactérias isoladas de nódulos de estilosantes (Stylosanthes ssp.). Foram realizadas coletas de plantas de Stylosanthes ssp. em dois municípios de Roraima (Boa Vista e Bonfim), sendo exsicatas das plantas enviadas para identificação botânica no Museu Integrado de Roraima. As raízes das plantas foram lavadas com água e ao todo 564 nódulos foram coletados e isolados em meio de cultura YMA. Adicionalmente, também foram utilizados no estudo 34 isolados que haviam sido obtidos previamente de Stylosanthes sp. Após a purificação, os isolados foram morfologicamente caracterizados em meio YMA, considerando-se o tempo de crescimento, alteração do pH no meio de cultura, forma e aspecto das colônias e muco. Realizou-se então um agrupamento dos isolados utilizando-se o coeficiente de Jaccard. Em seguida, conduziu-se um experimento pelo período de 20 dias para a autenticação de 89 isolados de rizóbio em experimento de casa de vegetação inoculando-se plantas de feijão-caupi. Os isolados foram selecionados por representarem os grupos morfológicos das bactérias e, também, as espécies de Stylosanthes de onde haviam sido obtidos. Quarenta e quatro isolados que nodularam o feijão-caupi foram posteriormente utilizados para o estudo da eficiência simbiótica em Stylosanthes capitata cv. lavradeiro. Este experimento foi conduzido em casa de vegetação utilizando-se a estirpe BR BR 446 (recomendada para o Stylosanthes) como controle positivo, além de um tratamento nitrogenado (180,75mg / N por semana) e um controle sem inoculação e sem nitrogênio mineral. O plantio foi realizado em potes contendo uma mistura de areia e solo (1:1) autoclavados e semanalmente aplicou-se solução nutritiva e água quando necessário. A coleta foi realizada aos 65 dias após a emergência das plantas e foram avaliados número e massa de nódulos secos, matéria seca da parte aérea e nitrogênio acumulado na parte aérea. Dos 564 nódulos foram obtidos 258 isolados que somados aos demais 34 isolados (anteriormente obtidos) totalizaram 292. Os isolados apresentaram grande diversidade morfológica e foram agrupados em 87 grupos com 70% de similaridade. A maioria dos isolados 46% apresentou característica de crescimento rápido em meio de cultura YMA e apenas 0,7% com crescimento lento. A autenticação indicou que apenas 44 das 89 bactérias testadas formaram nódulos em feijão-caupi, sendo na sua maioria bactérias de crescimento rápido. Isto indica que possa haver especificidade de nodulação entre os isolados de rizóbio e as espécies de estilosantes e diverge da literatura que indica que estilosantes preferencialmente nodula com bactérias de crescimento lento. O experimento de eficiência simbiótica indicou que cerca de 50% dos isolados proporcionaram número de nódulos em Stylosanthes capitata igual à estirpe recomendada e proporcionaram produção de matéria seca da parte aérea com tendência superior ao tratamento nitrogenado e a estirpe recomendada. As estirpes St4A29, StG57, St1A8, StF29 e St6E2-3 apresentaram melhor desempenho e possuem potencial para futuras pesquisas de recomendação de estirpes.
Abstract: Among potentially important forage legumes for edaphoclimatic conditions in Brazil, the genus Stylosanthes appears as alternative for improving the soil fertility in consortium with grasses, both by the adaptation to the system as well as the ability to establish symbiosis with nitrogen-fixing bacteria. The aim of this study was isolate, characterize and assess the biological nitrogen fixation efficiency of the bacterial isolated from nodules of Stylosanthes ssp. Samplings of Stylosanthes ssp. plants were taken from two municipalities of Roraima State (Boa Vista and Bonfim), and plant’s exsiccates were sent for botanical identification at Integrated Museum of Roraima. The plant’s roots were washed with water and a total of 564 nodules were collected and isolated on YMA medium. Additionally, 34 isolates previously obtained from Stylosanthes sp. were also included in the study. After purification, the isolates were morphologically characterized, considering the time to growth, culture medium pH reaction, shape and aspect of the colonies and mucus. A clustering analysis was further performed with the Jaccard index. An authentication experiment was carried on during 20 days in glasshouse with 89 isolates inoculated in cowpea. The isolates were selected based on morphological groups and also Stylosanthes species that they had been isolated. Forty-four isolates that nodulated cowpea were after used for symbiotic efficiency evaluation in Stylosanthes capitata (cv. Lavradeiro). This experiment was performed in glasshouse where it was used the strain BR 446 (indicated for Stylosanthes inoculation) as positive control, besides a treatment with nitrogen (180,75mg / N per week) and a control without inoculation or nitrogen. The sowing was done in pots containing a mixture of sand and soil (1:1) autoclaved. Harvest was done 65 days after plant germination and were evaluated the nodules number and dry mass, plant dry matter and nitrogen accumulation in the dry matter. From 564 nodules, 258 isolated were purified and, with the additional 34 isolates (previously obtained), 292 isolates were consider for the study. The isolates showed high morphological diversity and were clustered in 87 groups, with threshold 70%. Most of the isolates 46% presented fast growing on YMA medium and only 0,7% were slow-growing. The authentication revealed that 44 of the 89 bacteria tested were able to form nodules in cowpea, and most of this isolates were fast-growing. This result indicated that could exist nodulation specificity between rhizobium isolates and Stylosanthes species, and diverge of the previous observations that had indicated Stylosanthes as mainly nodulated by slow-growing bacteria. Symbiotic efficiency experiment indicated that about 50% of the isolates were able to form nodules in Stylosanthes capitata similar to recommend strain and trend to higher contribution for biomass production was observed in comparison with nitrogen treatment and recommended strain as well. The strains St4A29, StG57, St1A8, StF29 and St6E2-3 have shown best performance and have potential for future researches to strains recommendation.
Keywords: Stylosanthes
Leguminosas
Fixação biológica de nitrogênio
CNPq: CNPQ::CIENCIAS AGRARIAS::AGRONOMIA
Idioma: por
País: Brasil
Publisher: Universidade Federal de Roraima
Sigla da Instituição: UFRR
metadata.dc.publisher.department: POSAGRO - Programa de Pós-Graduação em Agronomia
metadata.dc.publisher.program: POSAGRO - Programa de Pós-Graduação em Agronomia
Tipo de Acesso: Acesso Aberto
URI: http://repositorio.ufrr.br:8080/jspui/handle/prefix/175
Issue Date: 24-Feb-2014
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