Seleção de bactérias do microbioma rizosférico de acácia-negra, com potencial como promotoras de crescimento vegetal

Abstract

A acácia-negra é uma das principais espécies florestais cultivadas no estado do Rio Grande do Sul. Por isso, a adoção de tecnologias, como é o caso da inoculação de rizobactérias promotoras de crescimento de plantas, pode ser uma estratégia eficaz e sustentável para produção de mudas, tanto de origem seminal quanto clonal. Nesse contexto, foram isoladas bactérias do solo rizosférico de acácia-negra, diretamente dos plantios, nos municípios de Jaguarão e Cristal/RS. Os isolados foram avaliados quanto à capacidade de produzir auxinas equivalentes aos ácido indol-acético (AIA), ácido aminociclopropano carboxílico (ACC) desaminase e ácido cianídrico (HCN) e caracterizados genotipicamente. Também foram avaliados quanto à capacidade de tolerar condições de estresse como diferentes faixas de pH, temperaturas, estresse hídrico e salinidade e então avaliados quanto à capacidade de promover a germinação de sementes de acácia-negra e capim- sudão sob condições de estresse. Também foi realizada uma meta-análise, para avaliar o efeito da coinoculação no crescimento de plantas leguminosas a nível mundial, a partir de 122 publicações, distribuídas em 32 países. Além disso, os isolados produtores de AIA e ACC desaminase foram avaliados quanto a capacidade de colonizar o tecido e no enraizamento em microestacas de acácia- negra, bem como quanto a capacidade de promover o crescimento de mudas seminais, tanto em inoculação, quanto em coinoculação com a estirpe SEMIA 6163. Dos 32 isolados avaliados, 14 foram capazes de produzir AIA em meio de cultura, sendo os isolados 21N, 33N, 52K, 77J e 81L selecionados quanto aos demais mecanismos. Os isolados 21N e 33N foram classificados como Bacillus megaterium e os demais como Pseudomonas sp. O isolado 81L foi capaz de promover o crescimento da radícula de acácia-negra em pH 5 e favorece a germinação de capim-sudão sob estresse hídrico (-0,15 MPa) e em 35°C. A meta-análise revelou que a coinoculação é mais eficiente que a inoculação, independente da leguminosa, da rizobactéria coinoculada, da condição ambiental (presença de estresse e condição biogeoquímica do solo), exceto quando o carbono orgânico do solo é maior que 1%. O isolado 52K foi capaz de colonizar o rizoplano de acácia-negra e foi eficiente no desenvolvimento de microestacas e de mudas seminais em casa de vegetação. Já na coinoculação, o isolado 33N foi o organismo que apresentou sinergia na inoculação composta. A inoculação de rizobactérias isoladas diretamente do microbioma rizosférico de acácia-negra é benéfica, sendo que há uma especificidade quanto a condição e tipo de cultivo.

The black wattle is one of the main forest species cultivated in Rio Grande do Sul state (BR). Therefore, the adoption of clean technologies, such as the inoculation of plant growth-promoting bacteria, can be an effective and sustainable strategy for the seedling’s production, both of seminal and clonal origin. In this context, bacteria were isolated from the rhizospheric soil of black wattle, directly from the plantations, in Jaguarão and Cristal, cities of Rio Grande do Sul state. The isolates were evaluated for their ability to produce auxins equivalent to indole acetic acid (IAA), aminocyclopropane carboxylic acid (ACC) deaminase, and hydrocyanic acid (HCN) and genotypically characterized. They were also evaluated for the ability to tolerate stress conditions such as different pH ranges, temperatures, water stress, and salinity and then evaluated for the ability to promote the germination of black wattle and Sudan grass seeds under stress conditions. A meta-analysis was also carried out to evaluate the effect of co-inoculation on the growth of leguminous plants worldwide, based on 122 publications, distributed in 32 countries. In addition, AIA and ACC deaminase-producing isolates were evaluated for their ability to colonize tissue and root in black wattle micro cuttings, as well as their ability to promote the growth of seminal seedlings, both in inoculation and co-inoculation. with the strain SEMIA 6163. Of the 32 isolates evaluated, 14 were able to produce AIA in a culture medium, and the isolates 21N, 33N, 52K, 77J, and 81L were selected for the other mechanisms. Isolates 21N and 33N were classified as Bacillus megaterium and the others as Pseudomonas sp. Isolate 81L was able to promote black wattle rootlet growth at pH 5 and favored Sudan grass germination under water stress (-0.15 MPa) and at 35°C. The meta-analysis revealed that co-inoculation is more efficient than inoculation, regardless of the legume, the co-inoculated rhizobacteria, the environmental condition (presence of stress and soil biogeochemical condition), except when soil organic carbon is greater than 1%. The 52K isolate was able to colonize the black wattle rhizoplane and was efficient in the development of micro cuttings and seedlings in a greenhouse. In the co-inoculation, the 33N isolate was the organism that presented synergy in the composite inoculation. The inoculation of rhizobacteria isolated directly from the rhizospheric microbiome of black wattle is beneficial, and there is a specificity regarding the condition and cultivation mode.