Bioprospecção da interação plantas/bactérias diazotróficas associadas a duas variedades de cana-de-açúcar em mudas micropropagadas

Abstract

A FBN por bactérias diazotróficas associadas a plantas não leguminosas pode contribuir com parte do suprimento de N para as plantas, reduzindo os custos de produção e danos ambientais. O uso dessas bactérias tem sido foco de inúmeras pesquisas, por ser uma alternativa para reduzir o uso de fertilizantes químicos nitrogenados. Neste contexto o trabalho teve como objetivos avaliar a combinação de bactérias diazotróficas endofíticas regionais visando à introdução comercial da prática da inoculação destas bactérias em biorreatores em plantas micropropagadas de cana-de-açúcar na variedade RB92579; isolar, identificar e verificar a população de bactérias diazotróficas associadas à cana-de-açúcar variedade RB867515, em diferentes Estados do Nordeste do Brasil assim como avaliar os efeitos de diferentes estirpes de bactérias endofíticas oriundas da cana-de-açúcar RB867515 em sua fase inicial de crescimento (45 e 150 Dias Após Inoculação), com e sem inoculação e adubação nitrogenada. As variáveis analisadas foram: massa seca da parte aérea e raiz, perfilho e teor de N acumulada na planta. Amostras de colmos e raízes de cana-de-açúcar foram coletadas em três Estados do Nordeste do Brasil: Paraíba, Pernambuco e Alagoas. As raízes e colmos foram submetidas à desinfestação superficial e utilizou-se os meios semi-seletivos Nfb, JMV, LGI-P e JNFb para contagem e isolamento, e em seguida procedeu-se a caracterização fisiológica e molecular dos isolados bacterianos. Foram isoladas 52 bactérias endofíticas nativas as quais foram avaliadas à capacidade de fixar nitrogênio, a atividade de redução do acetileno (ARA), capacidade de solubilizar fosfato inorgânico e produção de ácido indol acético (AIA). Foram realizados três ensaios em casa de vegetação em delineamento inteiramente ao acaso, em tubete com substrato estéril e em vasos com solo. No ensaio com a variedade RB92579 em vasos com solo, a inoculação mista promoveu um aumento significativo da massa seca da parte aérea das plantas sem adição do adubo nitrogenado, enquanto que o acúmulo de N-total nos tecidos não apresentou diferença significativa entre os tratamentos com e sem adubação. Quanto ao potencial biotecnológico da comunidade bacteriana, 57% do total de isolados apresentaram capacidade de fixar N2in vitro, 69% apresentaram halo de solubilização, com índice de solubilização (IS) variando de 1,4 a 3,3 em meio de cultura com fosfato inorgânico e que praticamente todos os isolados foram capazes de produzir AIA. A inoculação de bactérias fixadoras de nitrogênio nativas da região Nordeste em mudas micropropagadas de cana-de-açúcar na variedade RB867515 aos 45 DAI não houve diferença significativa entre as plantas inoculadas e o controle não inoculado. Em vasos aos 150 DAI, a inoculação promoveu o desenvolvimento e também apresentaram performance semelhante ao tratamento nitrogenado. Os resultados mostram que a resposta da inoculação na micropropagação em biorreator de imersão temporária (BIT) é possível, e sugere um grande potencial na resposta à inoculação e otimização do processo em escala comercial, assim como a aplicação de estirpes homólogas pode ter contribuído para uma melhor resposta pela interação bactérias endofítica vs variedades de cana-de-açúcar (RB92579 e RB867515).