Investigação de isolados bacterianos visando produção de inoculantes para a cultura do milho (Zea mays L.)
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| Data de Publicação: | 2020 |
| Tipo de documento: | Dissertação |
| Idioma: | por |
| Título da fonte: | Repositório Institucional da UFPR |
| Texto Completo: | https://hdl.handle.net/1884/67683 |
Resumo: | Orientadora: Profa. Dra. Lygia Vitória Galli Terasawa. |
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Ercole, Tairine Graziella, 1993-Galli-Terasawa, Lygia VitóriaSavi, Daiani Cristina, 1987-Adamoski, Douglas, 1990-Universidade Federal do Paraná. Setor de Ciências Biológicas. Programa de Pós-Graduação em Genética2020-07-27T17:28:01Z2020-07-27T17:28:01Z2020https://hdl.handle.net/1884/67683Orientadora: Profa. Dra. Lygia Vitória Galli Terasawa.Coorientadores: Profa. Dra. Daiani Cristina Savi e Prof. Dr. Douglas Adamoski.Dissertação (mestrado) - Universidade Federal do Paraná, Setor de Ciências Biológicas, Programa de Pós-Graduação em Genética. Defesa : Curitiba, 27/03/2020Inclui referências: p. 73-83Resumo: A exploração da relação entre microrganismos e plantas pode ser útil para culturas de importância econômica, como o milho (Zea mays L.), utilizado principalmente na alimentação humana e animal. Muitos fatores limitantes à produção da cultura podem ser minimizados pelo uso de inoculantes desenvolvidos à base de bactérias com habilidades específicas às suas necessidades. A ação desses microrganismos permite a redução do uso de fertilizantes. O objetivo desse trabalho foi avaliar o potencial biotecnológico de uma coleção de bactérias, isoladas à campo da comunidade endofítica radicular do milho, para seu uso como inoculantes formulados para a mesma cultura. Para a triagem das bactérias, os isolados foram agrupados utilizando a técnica de BOX-PCR. A partir, de uma coleção inicial de 413 bactérias, 57 perfis genéticos bacterianos foram identificados. De cada grupo obtido, um isolado foi escolhido aleatoriamente como representante de cada perfil. Através de análises filogenéticas utilizando sequências do gene 16S rRNA, os isolados foram identificados como pertencendo aos gêneros Bacillus (60% dos isolados), Lysinibacillus (30,52%), Pseudomonas (3,15%), Stenotrophomonas (2,91%), Enterobacter (1,70%), Paenibacillus (1,22%), Rhizobium (0,25%) e Atlantibacter (0,25%). As bactérias representantes foram inoculadas em sementes de milho em ensaio em câmara de cultivo controlado, para verificar o potencial de promoção de crescimento. Foram identificados onze isolados com resultados superiores para estímulos de crescimento radicular, cinco Bacillus sp., três Lysinibacillus sp., um Pseudomonas sp., um Paenibacillus sp. e um Stenotrophomonas sp. Também foram selecionados isolados para análises moleculares e bioquímicas relacionadas ao possível mecanismo de ação pelo qual atuou na promoção de crescimento. A análise bioquímica dos isolados, foi realizada pela avaliação quando à fixação biológica de nitrogênio (9,1%), solubilização de fosfato (36,3%), produção de sideróforos (54,5%), amilase (90,1%), celulase (72,7%), pectinase (81,8%), protease (90,9%), quitinase (18,2%), urease (54,5%), esterase (45,4%) e a quantificação da produção de AIA. Através de PCR foi avaliada a presença de genes nifH, phlD, pqqC, ipdC, nirK e acdS, encontrando somente os genes ipdC (90,9% dos isolados), pqqC (54,5%), nifH (36,4%) e nirK (27,3%). Dentre os isolados que obtiveram destaque em experimento in vivo, os isolados que apresentaram maior potencial bioquímico para promover crescimento vegetal em plantas de milho foram: LGMB12, LGMB273, LGMB319, LGMB426, LGMB444 (Bacillus sp.) e LGMB429 (Paenibacillus sp.). Palavras-chave: PGPB (Bactérias Promotoras de Crescimento). Bactérias Endofíticas. Inoculantes. Zea mays L. BOX-PCR.Abstract: The exploration of the relationship between microorganisms and plants can be useful for crops of economic importance, such as maize (Zea mays L.), used mainly in human and animal nutrition. Many limiting factors the production of the culture can be minimized using inoculants made from bacteria with specific abilities to their needs. The action of these microorganisms allows to reduce the use of fertilizers. This study aimed to evaluate the biotechnological potential of bacterial, isolated in the field of the root endophytic community of maize, for use as formulated inoculants for the same culture. For the screening of bacteria, the isolates are grouped using the BOXPCR technique. From an initial collection of 413 bacteria, 57 bacterial genetic profiles were identified. From each group obtained, one isolate was randomly chosen as the representative of each profile. Through phylogenetic analyzes using 16S rRNA gene sequence, the isolated were identified as belonging to the genera Bacillus (60% of the isolates), Lysinibacillus (30,52%), Pseudomonas (3,15%), Stenotrophomonas (2,91%), Enterobacter (1,70%), Paenibacillus (1,22%), Rhizobium (0,25%) and Atlantibacter (0,25%). The representative bacteria were inoculated in maize seeds in a controlled culture chamber test, to verify the growth-promotion potential. Eleven isolates with superior results for root growth stimuli were identified, five Bacillus sp., three Lysinibacillus sp., one Pseudomonas sp., one Paenibacillus sp. and one Stenotrophomonas sp. Isolates were also selected for molecular and biochemical analyzes related to the possible mechanism of action by which it acted growthpromoting. The biochemical analyzes of the isolates was carried out by the evaluation when biological fixation of nitrogen (9,1%), phosphate solubilization (36,6%), production of siderophores (54,5%), amylase (90,1%), cellulase (72,7%), pectinase (81,8%), protease (90,9%), chitinase (18,2%), urease (54,5%), esterase (45,4%) and the quantification of IAA production. The presence of nifH, phlD, pqqC, ipdC, nirK and acdS genes was evaluated through PCR, finding only ipdC (90,9% of the isolates), pqqC (54,5%), nifH (36,4%) and nirK (27,3%) genes. Among the isolates that achieved prominence in an in vivo experiment, the isolates that showed biochemical potential to promote plant growth in maize plants were LGMB12, LGMB273, LGMB319, LGMB426, LGMB444 (Bacillus sp.) and LGMB429 (Paenibacillus sp.). Keywords: PGPB (Plant Growth Promoting Bacteria). Endophitic Bacteria. Inoculants. Zea mays L. BOX-PCR.99 p. : il. (algumas color.).application/pdfBactériasEndófitosMilhoGenéticaInvestigação de isolados bacterianos visando produção de inoculantes para a cultura do milho (Zea mays L.)info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisporreponame:Repositório Institucional da UFPRinstname:Universidade Federal do Paraná (UFPR)instacron:UFPRinfo:eu-repo/semantics/openAccessORIGINALR - D - TAIRINE GRAZIELLA ERCOLE.pdfapplication/pdf4777016https://acervodigital.ufpr.br/bitstream/1884/67683/1/R%20-%20D%20-%20TAIRINE%20GRAZIELLA%20ERCOLE.pdfdb18cbcbf550e233da8e4f301d0cfaacMD51open access1884/676832020-07-27 14:28:01.781open accessoai:acervodigital.ufpr.br:1884/67683Repositório de PublicaçõesPUBhttp://acervodigital.ufpr.br/oai/requestopendoar:3082020-07-27T17:28:01Repositório Institucional da UFPR - Universidade Federal do Paraná (UFPR)false |
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