RESUMO
Despite advances in the identification and characterization of endophytic bacteria in various plant species worldwide, little is known about such microorganisms in plants from the Amazon region. Previous studies reported that Piper tuberculatum endophytic Pseudomonas (isolates Pt12 and Pt13, identified as Pseudomonas putida and Pseudomonas sp., respectively) were able to inhibit the in vitro growth of Fusarium solani f. sp. piperis, which causes root rot in black pepper (Piper nigrum), and that Pt13 promoted the growth of P. nigrum. Therefore, the aim here was to characterize these bacteria regarding their ability to produce plant growth-promoting substances [siderophores, indol acetic acid (IAA) and soluble phosphate]. Chrome azurol S assays were performed for the detection of siderophores. For qualitative and quantitative assays of IAA production and phosphate solubilization, Salkowski´s reagent and NBRIP medium with molybdenum blue reagent, respectively, were used. Results revealed that Pt12 and Pt13 were able to synthesize IAA, mainly under a high concentration of L-tryptophan, indicating that they are IAA-producing bacteria, probably through a tryptophan-dependent biosynthesis pathway. The presence of P. nigrum extract positively influenced the IAA production by Pt12 and Pt13, with highest values of 125 and 90 µg mL-1, respectively. In addition, Pt12 was positive for the production of siderophores and produced 56.56 µg mL-1 of soluble phosphate. In contrast, Pt13 showed no ability to produce siderophores or to solubilize phosphate. Besides their potential in controlling plant diseases, Pt12 and Pt13 have potential as biofertilizers, favoring sustainable agriculture.(AU)
Apesar dos avanços na identificação e caracterização de bactérias endofíticas em espécies vegetais em todo o mundo, pouco se sabe sobre esses microrganismos em plantas da região amazônica. Estudos anteriores mostraram que Pseudomonas de Piper tuberculatum (isolados Pt12 e Pt13, identificados como Pseudomonas putida e Pseudomonas sp., respectivamente) são capazes de inibir Fusarium solani f. sp. piperis, que causa a podridão das raízes da pimenteira-do-reino (Piper nigrum), e que Pt13 promoveu o crescimento de P. nigrum. Portanto, o objetivo do presente trabalho foi caracterizar essas bactérias quanto à capacidade de produzir substâncias potencialmente bioestimulantes para o crescimento vegetal [sideróforos, ácido indol acético (AIA) e fosfato solúvel]. Ensaios de Cromo Azurol S foram realizados para detecção de sideróforos. Para os ensaios qualitativos e quantitativos de produção de AIA e solubilização de fosfato, foram utilizados o reagente de Salkowski e o meio NBRIP com azul de molibdênio, respectivamente. Os resultados revelaram que Pt12 e Pt13 sintetizaram AIA, principalmente sob alta concentração de L-triptofano, indicando que provavelmente utilizam uma via de biossíntese dependente deste aminoácido. A presença do extrato de P. nigrum influenciou positivamente a produção de AIA por Pt12 e Pt13, com valores máximos de 125 e 90 µg mL-1, respectivamente. Além disso, Pt12 foi positiva para produção de sideróforos e produziu 56.56 µg.mL-1 de fosfato solúvel. Em contraste, Pt13 não produziu sideróforos, nem solubilizou fosfato. Além do potencial de controle de doenças de plantas, Pt12 e Pt13 têm potencial como biofertilizantes, favorecendo a agricultura sustentável.(AU)
Assuntos
Piper nigrum/microbiologia , Endófitos/química , Pseudomonas/classificação , Sideróforos , Ácidos IndolacéticosRESUMO
Brazil nut is a very important nontimber forest product in the Amazon region. Propagation of this tree still represents a challenge due to slow and uneven seed germination. In this context, plant growth-promoting bacteria can facilitate the process of propagation. The aims of this study were to isolate and characterize endophytic bacteria from the roots of Brazil nut trees in native terra firme forest and cultivation areas in northern Brazil, and to identify mechanisms by which bacteria act in plant growth promotion. Overall, 90 bacterial isolates were obtained from the roots of Brazil nut trees in monoculture, agroforestry and native forest areas by using different semisolid media. The isolates were characterized by sequencing the 16S rRNA gene. Plant growth-promoting characteristics were evaluated by the presence of the nifH gene, aluminum phosphate solubilization and the production of indole compounds. The isolates were affiliated with 18 genera belonging to 5 different classes (α-Proteobacteria, β-Proteobacteria, γ-Proteobacteria, Bacilli and Actinobacteria). The genus Bacillus was predominant in the forest and monoculture areas. Fourteen isolates presented the nifH gene. Most of the bacteria were able to solubilize aluminum phosphate and synthetize indole compounds. The results indicated high diversity of endophytic bacteria present among the roots of Brazil nut trees, mainly in the agroforestry area, which could be related to soil attributes. Among the 90 isolates, the 22 that presented the best results regarding plant growth promotion traits were good candidates for testing in seedling production of Brazil nut trees.(AU)
A castanha-do-brasil é um produto florestal não madeireiro muito importante na região amazônica. A propagação desta árvore ainda representa um desafio, devido ao lento e irregular processo de germinação das sementes. Neste contexto, bactérias promotoras do crescimento vegetal podem facilitar o processo de propagação. O objetivo deste estudo foi isolar e caracterizar bactérias endofíticas em raízes de castanha-do-Brasil em floresta de terra firme e em áreas cultivadas no norte do Brasil, e identificar alguns mecanismos de promoção do crescimento vegetal executados por essas bactérias. No total, 90 isolados bacterianos foram obtidos de raízes de castanha-do-Brasil em monocultura, agrofloresta e floresta nativa, usando diferentes meios de cultivo semi-sólidos. Os isolados foram caracterizados pelo sequenciamento do gene 16S rRNA. As características de promoção do crescimento vegetal foram avaliadas através da presença do gene nifH, solubilização de fosfato de alumínio e produção de compostos indólicos. Os isolados foram afiliados a 18 gêneros, pertencentes a cinco diferentes classes (α-Proteobacteria, β-Proteobacteria, γ-Proteobacteria, Bacilli e Actinobacteria). O gênero Bacillus foi predominante, principalmente nas áreas de floresta e monocultura. Quatorze isolados apresentaram o gene nifH. A maioria dos isolados foi capaz de solubilizar fosfato de alumínio e sintetizar compostos indólicos. Os resultados indicam uma elevada diversidade de bactérias endofíticas presente em raízes de castanha-do-Brasil, principalmente em área de agrofloresta, que pode estar relacionado aos atributos do solo. Entre os 90 isolados, 22 apresentaram os melhores resultados relacionados às características de promoção do crescimento vegetal, e são bons candidatos para testes em produção de mudas de castanha-do-Brasil.(AU)