Agronomic efficiency of Rhizobium strains from the Amazon region in common bean / Eficiência agronômica de estirpes de Rhizobium isoladas da Amazônia sobre o feijoeiro-comum

To maximize the contribution of biological nitrogen fixation in common bean, it is necessary to use bacterial strains that are more adapted, competitive, and efficient in the symbiotic process. In this regard, the aim of this study was to evaluate the agronomic efficiency (AE) of three bacterial strains isolated from acid soils with high Al content from the Amazon region in an Argissolo Vermelho Distrófico típico soil (Typic Rhodustults - USDA Classification) from the municipality of Formiga, MG, Brazil. We compared their AE to that of the reference strain CIAT 899T and of two controls without inoculation (one without and another with 80 kg ha-1 of N-urea). The results indicated that inoculation with the strains UFLA 02-100 and UFLA 02-127 provides grain yield equivalent to inoculation with the reference strain and to the control with mineral N. Thus, both have potential for recommendation as inoculants for common bean.

Para maximizar a contribuição da fixação biológica de nitrogênio no feijoeiro-comum é necessária a utilização de estirpes de bactérias mais adaptadas, competitivas e eficientes no processo simbiótico. Nesse sentido, objetivou-se avaliar, em um Argissolo Vermelho Distrófico típico do município de Formiga-MG, a eficiência agronômica (EA) de três estirpes isoladas de solos ácidos e com alto teor de Al da Amazônia e comparar suas EA à da estirpe referência CIAT 899T e à de dois controles sem inoculação (um sem e outro com 80 kg ha-1 of N-ureia). Os resultados indicaram que a inoculação com as estirpes UFLA 02-100 e UFLA 02-127 propicia rendimento de grãos equivalente ao da estirpe referência e ao do controle com N mineral e que por isso, ambas têm potencial para ser recomendadas como inoculantes para o feijoeiro-comum.

Agronomic efficiency of Rhizobium strains from the Amazon region in common bean / Eficiência agronômica de estirpes de Rhizobium isoladas da Amazônia sobre o feijoeiro-comum

To maximize the contribution of biological nitrogen fixation in common bean, it is necessary to use bacterial strains that are more adapted, competitive, and efficient in the symbiotic process. In this regard, the aim of this study was to evaluate the agronomic efficiency (AE) of three bacterial strains isolated from acid soils with high Al content from the Amazon region in an Argissolo Vermelho Distrófico típico soil (Typic Rhodustults - USDA Classification) from the municipality of Formiga, MG, Brazil. We compared their AE to that of the reference strain CIAT 899T and of two controls without inoculation (one without and another with 80 kg ha-1 of N-urea). The results indicated that inoculation with the strains UFLA 02-100 and UFLA 02-127 provides grain yield equivalent to inoculation with the reference strain and to the control with mineral N. Thus, both have potential for recommendation as inoculants for common bean.(AU)

Para maximizar a contribuição da fixação biológica de nitrogênio no feijoeiro-comum é necessária a utilização de estirpes de bactérias mais adaptadas, competitivas e eficientes no processo simbiótico. Nesse sentido, objetivou-se avaliar, em um Argissolo Vermelho Distrófico típico do município de Formiga-MG, a eficiência agronômica (EA) de três estirpes isoladas de solos ácidos e com alto teor de Al da Amazônia e comparar suas EA à da estirpe referência CIAT 899T e à de dois controles sem inoculação (um sem e outro com 80 kg ha-1 of N-ureia). Os resultados indicaram que a inoculação com as estirpes UFLA 02-100 e UFLA 02-127 propicia rendimento de grãos equivalente ao da estirpe referência e ao do controle com N mineral e que por isso, ambas têm potencial para ser recomendadas como inoculantes para o feijoeiro-comum.(AU)

Symbiotic efficiency and genetic characteristics of Bradyrhizobium sp. strain UFSM LA 1.3 isolated from Lupinus albescens (H. et Arn)

Legume species belonging to the genus Lupinus are annual herb plants. The majority of them are indigenous to the Americas. They are known for nitrogen-fixing symbioses with soil bacteria collectively called rhizobia. The aim of this study was to characterize a rhizobium strain isolated from Lupinus albescens using phenotypic, symbiotic and molecular approaches. Strain UFSM LA 1.3 was tested in vitro according to several parameters: colony size, color and growing rate; acid or alkaline reaction in yeast mannitol media supplemented with bromothymol blue; gum production. Molecular characterization was evaluated by PCR technique using primers BOX A1-R and sequence analysis of the 16S-23S rDNA intergenic region (ITS). ITS sequencing fragments showed genetic similarity with Bradyrhizobium sp. The polymorphism observed by BOX-PCR have shown that strain differs from the reference strain SEMIA 928 and SEMIA 938. The symbiotic efficiency under axenic conditions of UFSM LA 1.3 was 94.6%, without statistical differences compared to the mineral nitrogen fertilized control, to which was applied solution of 400 mg of ammonium nitrate.

Espécies de leguminosas pertencentes ao gênero Lupinus são plantas herbáceas anuais. A maioria é originária das Américas. Estas plantas estabelecem simbioses com bactérias do solo que realizam fixação biológica de nitrogênio coletivamente chamada de rizóbios. Caracterizou-se uma estirpe isolada de Lupinus albescens por meio de características fenotípicas, simbióticas e moleculares. A estirpe UFSM LA 1.3 foi testada in vitro de acordo com os parâmetros: tamanho de colônia; cor e taxa de crescimento; reação ácida ou básica em meio levedura manitol suplementado com azul de bromotimol; produção de goma. A caracterização molecular foi feita pela técnica de PCR usando os oligonucleotídeos BOX A1-R e seqüenciamento da região ITS. A análise da seqüência dos fragmentos da região intergênica (ITS) 16S-26S rDNA mostrou similaridade genética com Bradyrhizobium sp. O polimorfismo observado por BOX-PCR demonstrou que a estirpe difere das estirpes referência SEMIA 928 e SEMIA 938. A eficiência simbiótica de UFSM LA 1.3 foi de 94,6%, sem diferenças estatísticas comparada com o controle com fertilizante nitrogenado mineral que recebeu 400 mg de nitrato de amônio.

Symbiotic efficiency and genetic characteristics of Bradyrhizobium sp. strain UFSM LA 1.3 isolated from Lupinus albescens (H. et Arn)

Legume species belonging to the genus Lupinus are annual herb plants. The majority of them are indigenous to the Americas. They are known for nitrogen-fixing symbioses with soil bacteria collectively called rhizobia. The aim of this study was to characterize a rhizobium strain isolated from Lupinus albescens using phenotypic, symbiotic and molecular approaches. Strain UFSM LA 1.3 was tested in vitro according to several parameters: colony size, color and growing rate; acid or alkaline reaction in yeast mannitol media supplemented with bromothymol blue; gum production. Molecular characterization was evaluated by PCR technique using primers BOX A1-R and sequence analysis of the 16S-23S rDNA intergenic region (ITS). ITS sequencing fragments showed genetic similarity with Bradyrhizobium sp. The polymorphism observed by BOX-PCR have shown that strain differs from the reference strain SEMIA 928 and SEMIA 938. The symbiotic efficiency under axenic conditions of UFSM LA 1.3 was 94.6%, without statistical differences compared to the mineral nitrogen fertilized control, to which was applied solution of 400 mg of ammonium nitrate.

Espécies de leguminosas pertencentes ao gênero Lupinus são plantas herbáceas anuais. A maioria é originária das Américas. Estas plantas estabelecem simbioses com bactérias do solo que realizam fixação biológica de nitrogênio coletivamente chamada de rizóbios. Caracterizou-se uma estirpe isolada de Lupinus albescens por meio de características fenotípicas, simbióticas e moleculares. A estirpe UFSM LA 1.3 foi testada in vitro de acordo com os parâmetros: tamanho de colônia; cor e taxa de crescimento; reação ácida ou básica em meio levedura manitol suplementado com azul de bromotimol; produção de goma. A caracterização molecular foi feita pela técnica de PCR usando os oligonucleotídeos BOX A1-R e seqüenciamento da região ITS. A análise da seqüência dos fragmentos da região intergênica (ITS) 16S-26S rDNA mostrou similaridade genética com Bradyrhizobium sp. O polimorfismo observado por BOX-PCR demonstrou que a estirpe difere das estirpes referência SEMIA 928 e SEMIA 938. A eficiência simbiótica de UFSM LA 1.3 foi de 94,6%, sem diferenças estatísticas comparada com o controle com fertilizante nitrogenado mineral que recebeu 400 mg de nitrato de amônio.

Inoculação com cepas de rizóbio na cultura do feijoeiro

This paper aimed to evaluate the effect of inoculation on Phaseolus vulgaris (L.) cv. 'Talismã' with four rhizobia strains isolated from Amazon region: UFLA 02-100, UFLA 02-127, UFLA 02-86 and UFLA 02-68, compared to inoculation with strain CIAT-899, officialy authorized as inoculant to common beans by MAPA. The experiment was carried out in the 'Universidade Federal de Lavras' campus, in a randomized block design, with 6 replications and 7 treatments. Treatments were the five strains and two controls: one receiving mineral-N (80kg N ha-1) and the other an absolut control. Nodule number and dry matter weight, shoot dry matter weight, grain yields and N-content both in shoots and grain were evaluated. Inoculation with strain UFLA 02-68 promoted highest grain yields, similar to the control receiving mineral-N, their yields were even higher than that of strain CIAT 889.

O presente trabalho objetivou avaliar a resposta de Phaseolus vulgaris (L.) cv. 'Talismã' à inoculação com quatro cepas isoladas da região da Amazônia, UFLA 02-100, UFLA 02-127, UFLA 02-86 e UFLA 02-68, comparadas à cepa CIAT-899 (SEMIA4077), autorizada pelo MAPA como inoculante para cultura do feijoeiro. O experimento foi conduzido em campo na Universidade Federal de Lavras, utilizando-se o delineamento experimental em DBC, com sete tratamentos e com seis repetições, sendo cinco estirpes citadas e dois controles não inoculados, um com N-mineral (80kg ha-1 de N) e outra sem N-mineral. Foram avaliados a nodulação (número e massa seca de nódulos), o crescimento (massa seca da parte aérea), o rendimento de grãos e o teor e acúmulo de nitrogênio na parte aérea e nos grãos, além da eficiência relativa. A cepa UFLA 02-68 se destacou e promoveu rendimento de grãos semelhante ao da testemunha com 80kg ha-1 de nitrogênio, superando as demais estirpes, inclusive a CIAT 889.

Recovery of degraded areas revegeted with Acacia mangium and Eucalyptus with special reference to organic matter humification

Humidified fractions of organic matter and soil microorganism populations are used as environmental quality indicators. This work aimed to study the changes in chemical and microbiological soil attributes, as well as in the humidified fractions, of the organic matter in a substrate from a clay extraction area cropped with Brachiaria mutica, Acacia mangium and Eucalyptus. In the Eucalyptus area, the P contents increased linearly with planting time. However, only at the twelfth year, differences between Eucalyptus and B. mutica areas have occurred. In the A. mangium area, such differences in the P content occurred at the third year with increment of 43%, at the 0-10 cm layer, in relation to B. mutica. Also, at the 0-10 cm layer, the total carbon contents were 98%, 78%, 70% and 40% higher than those found in Eucalyptus with three, five, twelve years of age and in the B. mutica area, respectively. Such increments also occurred in the humidified fractions, especially in the fulvic acids (C FA). The population of microorganisms was higher in the A. mangium area, mainly in the summer, where it was observed a positively correlation with total carbon (total bacteria, r = 0.96**, total fungi, r = 0.91*, and phosphate solubilizer microorganisms, r = 0.98**) and with the C FA fraction (total bacteria r = 0.96**, total fungi, r = 0.90*, and phosphate solubilizer microorganisms, r = 0.98**). The use of A. mangium led to improvements in the chemical and microbiological soil attributes in the substrate

Frações da matéria orgânica humificada e a população de microrganismos do solo são utilizadas como indicadores da qualidade ambiental. Objetivou-se verificar mudanças nos atributos químicos, microbiológicos e nas frações humificadas da matéria orgânica em substrato de cava de extração de argila com cobertura de Brachiaria mutica, Acacia mangium e Eucalyptus. Nas áreas de Eucalyptus os teores de P aumentaram linearmente em função do tempo de plantio, porém somente no décimo segundo ano diferiu da B. mutica. Na área com A. mangium tais diferenças ocorreram no terceiro ano, com incremento de 43% na camada de 0-10 cm em relação à B. mutica. Ainda, na camada de 0-10 cm os teores de carbono total foram maiores 98%, 78%, 70% e 40% em relação ao Eucalyptus com três, cinco, doze anos, e B. mutica, respectivamente. Tais incrementos também ocorreram nas frações humificadas, principalmente nos ácidos fúlvicos (C AF). A população de microrganismos foi maior na cobertura com A. mangium, acentuadamente no verão; correlacionando-se com o carbono total (bactérias totais, r = 0,96**; fungos totais, r = 0,91*; e solubilizadores de fosfato, r = 0,98**) e com a fração C AF (bactérias totais, r = 0,96**; fungos totais, r = 0,90*; e solubilizadores de fosfato, r = 0,98**). O uso da A. mangium proporcionou melhoria nos atributos químicos e microbiológicos do substrato da cava de extração de argila.

Inoculação com cepas de rizóbio na cultura do feijoeiro

This paper aimed to evaluate the effect of inoculation on Phaseolus vulgaris (L.) cv. 'Talismã' with four rhizobia strains isolated from Amazon region: UFLA 02-100, UFLA 02-127, UFLA 02-86 and UFLA 02-68, compared to inoculation with strain CIAT-899, officialy authorized as inoculant to common beans by MAPA. The experiment was carried out in the 'Universidade Federal de Lavras' campus, in a randomized block design, with 6 replications and 7 treatments. Treatments were the five strains and two controls: one receiving mineral-N (80kg N ha-1) and the other an absolut control. Nodule number and dry matter weight, shoot dry matter weight, grain yields and N-content both in shoots and grain were evaluated. Inoculation with strain UFLA 02-68 promoted highest grain yields, similar to the control receiving mineral-N, their yields were even higher than that of strain CIAT 889.

O presente trabalho objetivou avaliar a resposta de Phaseolus vulgaris (L.) cv. 'Talismã' à inoculação com quatro cepas isoladas da região da Amazônia, UFLA 02-100, UFLA 02-127, UFLA 02-86 e UFLA 02-68, comparadas à cepa CIAT-899 (SEMIA4077), autorizada pelo MAPA como inoculante para cultura do feijoeiro. O experimento foi conduzido em campo na Universidade Federal de Lavras, utilizando-se o delineamento experimental em DBC, com sete tratamentos e com seis repetições, sendo cinco estirpes citadas e dois controles não inoculados, um com N-mineral (80kg ha-1 de N) e outra sem N-mineral. Foram avaliados a nodulação (número e massa seca de nódulos), o crescimento (massa seca da parte aérea), o rendimento de grãos e o teor e acúmulo de nitrogênio na parte aérea e nos grãos, além da eficiência relativa. A cepa UFLA 02-68 se destacou e promoveu rendimento de grãos semelhante ao da testemunha com 80kg ha-1 de nitrogênio, superando as demais estirpes, inclusive a CIAT 889.

Recovery of degraded areas revegeted with Acacia mangium and Eucalyptus with special reference to organic matter humification

Humidified fractions of organic matter and soil microorganism populations are used as environmental quality indicators. This work aimed to study the changes in chemical and microbiological soil attributes, as well as in the humidified fractions, of the organic matter in a substrate from a clay extraction area cropped with Brachiaria mutica, Acacia mangium and Eucalyptus. In the Eucalyptus area, the P contents increased linearly with planting time. However, only at the twelfth year, differences between Eucalyptus and B. mutica areas have occurred. In the A. mangium area, such differences in the P content occurred at the third year with increment of 43%, at the 0-10 cm layer, in relation to B. mutica. Also, at the 0-10 cm layer, the total carbon contents were 98%, 78%, 70% and 40% higher than those found in Eucalyptus with three, five, twelve years of age and in the B. mutica area, respectively. Such increments also occurred in the humidified fractions, especially in the fulvic acids (C FA). The population of microorganisms was higher in the A. mangium area, mainly in the summer, where it was observed a positively correlation with total carbon (total bacteria, r = 0.96**, total fungi, r = 0.91*, and phosphate solubilizer microorganisms, r = 0.98**) and with the C FA fraction (total bacteria r = 0.96**, total fungi, r = 0.90*, and phosphate solubilizer microorganisms, r = 0.98**). The use of A. mangium led to improvements in the chemical and microbiological soil attributes in the substrate

Frações da matéria orgânica humificada e a população de microrganismos do solo são utilizadas como indicadores da qualidade ambiental. Objetivou-se verificar mudanças nos atributos químicos, microbiológicos e nas frações humificadas da matéria orgânica em substrato de cava de extração de argila com cobertura de Brachiaria mutica, Acacia mangium e Eucalyptus. Nas áreas de Eucalyptus os teores de P aumentaram linearmente em função do tempo de plantio, porém somente no décimo segundo ano diferiu da B. mutica. Na área com A. mangium tais diferenças ocorreram no terceiro ano, com incremento de 43% na camada de 0-10 cm em relação à B. mutica. Ainda, na camada de 0-10 cm os teores de carbono total foram maiores 98%, 78%, 70% e 40% em relação ao Eucalyptus com três, cinco, doze anos, e B. mutica, respectivamente. Tais incrementos também ocorreram nas frações humificadas, principalmente nos ácidos fúlvicos (C AF). A população de microrganismos foi maior na cobertura com A. mangium, acentuadamente no verão; correlacionando-se com o carbono total (bactérias totais, r = 0,96**; fungos totais, r = 0,91*; e solubilizadores de fosfato, r = 0,98**) e com a fração C AF (bactérias totais, r = 0,96**; fungos totais, r = 0,90*; e solubilizadores de fosfato, r = 0,98**). O uso da A. mangium proporcionou melhoria nos atributos químicos e microbiológicos do substrato da cava de extração de argila.

Obtenção e avaliação de mutantes exoZ- e phbAB- envolvidos no metabolismo de polímeros de carbono em Rhizobium tropici SEMIA 4080 com potencial biotecnológico

Rhizobium tropici e outras bactérias pertencentes à ordem Rhizobiales são produtores de polissacarídeos extracelulares (EPS), que possuem a função de molécula receptora do micro simbionte, fazendo uma interação célula/célula e desencadeando o processo de nodulação. A diversidade de estruturas e composição química apresentadas pelas moléculas de EPS é refletida pela diversidade de enzimas responsáveis pela sua síntese. Neste trabalho, buscou-se a inativação através da mutagênese insercional por transposição in vitro dos genes exoZ da estirpe selvagem Rhizobium tropici SEMIA 4080 envolvidas na síntese das subunidades repetitivas do EPS e no tanden phbAB, responsáveis pela síntese do PHB, com o intuito de obter microrganismos com aspecto altamente mucoso, produtor superior de EPS em relação a estirpe selvagem. Os mutantes obtidos apresentaram colônias mucosas quando cultivados nos meios de culturas PSYA, demonstrando que estirpes de rizóbio mutantes nos genes exoZ e phbAB são capazes de formar biofilme ?in vitro? e, ao avaliar a eficiência relativa na produção de EPS, o mutante 4080 Z03 apresentou o melhor resultado. Para as três amostras de EPS foi possível observar um comportamento de fluxo de líquidos pseudoplástico e, também, a influência da concentração de EPS sobre a viscosidade aparente das soluções aquosas. A estirpe selvagem e todos os mutantes induziram a formação de nódulos em feijoeiro (fenótipo Fix+), sugerindo que os genes exoZ e phbAB não estão envolvidos nos processos de infecção e formação nodular mas, sendo necessários para a fixação biológica de nitrogênio

Rhizobium tropici and other bacteria belonging to the order Rhizobiales are extracellular polysaccharides (EPS) producers, which possess the function of the receptor molecule to function as micro-symbiont, making an interaction cell / cell and triggering the nodulation process. The diversity of structures and chemical composition of EPS presented by molecules is reflected by the diversity of enzymes responsible for its synthesis. In this study, we sought to inactivation by insertional mutagenesis by ?in vitro? transposition of genes from wild type exoZ Rhizobium tropici SEMIA 4080 involved in the synthesis of the EPS repeating subunits and phbAB tanden, responsible for synthesis of PHB, in order to obtain microrganisms with high mucosal aspect producer of EPS compared to wild type. The mutants showed mucous colonies when grown in culture media PsyA, demonstrating that mutant strains in genes exoZ and phbAB from rhizobia are able to form biofilm ?in vitro?, and to evaluate the relative efficiency in the production of EPS, the mutant 4080 Z03 showed the best result. For the three samples of EPS was possible to observe a flow behavior of pseudoplastic fluids, and also the influence of EPS concentration on the apparent viscosity of aqueous solutions. The wild type and mutants induced the formation of nodules in common bean (Fix+ phenotype), suggesting that genes exoZ and phbAB are not involved in the processes of infection and nodule formation, but are necessary for nitrogen fixation

Isolamento e caracterização de bactérias autóctones de nódulos de Arachis hypogaea L

O amendoim (Arachis hypogaea L.) faz parte da família Fabaceae, que é capaz de associar-se com bactérias do gênero Rhizobium. Em solos onde o amendoim é cultivado tem-se a presença de uma população autóctone desta bactéria. A necessidade de inoculação das sementes de amendoim em solos contendo população autóctone tem sido sempre discutida. Com o objetivo de avaliar o efeito da inoculação de sementes de amendoim cultivado em vasos contendo vermiculita e a interação existente entre microrganismo-planta e microrganismo-microrganismo, foi realizado um experimento sob cultivo em casa de vegetação, em vasos de 0,5 L, com o cultivar IAC 886 e a IAC Tatu-ST, com três repetições. Os tratamentos foram constituídos de aplicação dos isolados individualmente e combinados com a estirpe padrão tipo SEMIA 6144, Bradyrhizoibium sp., recomendada pelo Ministério da Agricultura e sem aplicação de inoculante, sem aplicação de qualquer isolado. Houve interação entre o tipo de plantio e a aplicação de inoculante para todas as variáveis analisadas. Para a massa de matéria seca da parte aérea houve uma diferença significativa. O variável número de nódulos e o teor de Nitrogênio também apresentam diferenças quanto à aplicação, sendo que, em todos os casos foram superiores ao controle sem aplicação com os isolados nativos

Peanut (Arachis hypogaea L.) belonging to Fabacea family, is able of associating with bacteria from Rhizobium genus. In soils where peanut is grown, there is usually an autochthonous population of these bacterial, however, the need of inoculation in peanut seeds in soils containing autochthonous population has always been controversial subject. With the objective of evaluating the effects of peanut seeds inoculation cultivated in vases contend vermiculite and to verifying the interaction with plant regulators, an experiment was carried out in greenhouse conditions, with three repetitions containing Runner IAC 886 e IAC Tatu-ST cultivar. The treatments were constituted of application of the individually isolated and combined with the lineage standard Bradyrhizobium sp., SEMIA 6144, recommended by Bureau of the Agriculture. An interaction was observed between the type of plantation and the application of inoculants for all analysed variable. For the mass of dry matter of the aerial part it had a significant difference. The variable numbers of nodules and rate of Nitrogen also present differences related to the treatments, being that, in all the cases was greater to the control without application of the isolated natives

Identificação de estirpes de rizóbios por seqüenciamento parcial dos genes 16S rDNA e nifH

A crescente demanda de alimentos causada pelo aumento populacional, aliado a alto custo de fertilizantes industrializados e impacto ambiental causado por eles leva, mundialmente, à utilização em grande escala de inoculantes de bactérias fixadoras de nitrogênio. Os inoculantes utilizados no Brasil (coleção SEMIA- IPAGRO) ainda não estão suficientemente caracterizados geneticamente. O objetivo deste trabalho foi avaliar e confrontar as seqüências parciais dos genes 16S rDNA e nifH de 26 estirpes padrões já classificadas, com 70 estirpes de rizóbios recomendadas e autorizadas para a produção de inoculantes no Brasil. Para esta finalidade, a partir das amostras de DNA extraídos destas bactérias foram realizadas reações de PCR com oligonucleotídeos iniciadores relativos à região codificadora do gene 16S rDNA e do nifH, sendo então seqüenciadas com o objetivo de detectar diferenças nucleotídicas entre as diferentes bactérias estudadas. Para a comparação dos resultados do seqüenciamento com a consulta de similaridade de nucleotídeos no BLASTn, foram geradas árvores filogenéticas através de ferramentas de bioinformática. Foi observado que a classificação taxonômica das estirpes SEMIA recomendadas para inoculação de leguminosas previamente disponível na FEPAGRO, com base em propriedades morfológicas e especificidade hospedeira, não foi confirmada em todas as estirpes pelos sequenciamentos parciais dos genes estudados. Sugerimos revisão da classificação destas estirpes. Concluímos também que a consulta de similaridade ao BLASTn pelo seqüenciamento parcial dos genes 16S rDNA e nifH é, na maioria dos casos, consistente com a classificação proposta pela construção de árvores filogenéticas destas sequências. Estas ferramentas apresentaram-se muito confiáveis para obtenção de classificação em nível de gênero das estirpes estudadas

The growing demand for food caused by population growth, combined with high cost of fertilizers and industrial environmental impacts caused by them leading, worldwide, the large scale use of inoculants different nitrogen-fixing bacteria. The inoculants used in Brazil (SEMIA-IPAGRO collection) are not yet sufficiently characterized genetically. The purpose of this study was to evaluate and compare the sequences of partial 16S rDNA and nifH of 26 strains already classified, with 70 strains of rhizobia recommended and authorized for the production of inoculants in Brazil. For this purpose, from DNA samples taken from these bacteria were performed with PCR reactions with primers on the coding region of the gene 16S rDNA and nifH, and sequencing with the aim of detecting nucleotide differences between different bacteria studied. To compare the results of the consultation of similarity of sequences of nucleotides in BLASTn, phylogenetic trees were generated through bioinformatics tools. It was observed that the taxonomic classification of strains SEMIA recommended for inoculation of legumes previously available in FEPAGRO, based on morphological properties and host specificity, it wasn?t confirmed in all strains by partial sequencing of the genes studied. We suggest reviewing the classification of these strains. We concluded that the similarity of the consultation BLASTn by partial sequencing of 16S rDNA and nifH is, in most cases, consistent with the classification proposed by the construction of phylogenetic trees of these sequences. These tools were very reliable for obtaining classified in the genus level of strains studied

GERMINAÇÃO, CRESCIMETO INICIAL E NODULAÇÃO EM VIVEIRO DE SABOARANA (Swartzia laevicarpa AMSHOFF)

This paper reports characteristics of seeds and seedlings of saboarana (Swartzia laevicarpaAmshoff), a nitrogen fixing tree species native to Amazonian forests in the black-water floodplains that produces good quality commercial timber and abundant seeds. The seeds present polimorphism, polyembryony and hypogeal germination. Seeds planted eight days after harvesting takes 18 to 43 days to germinate. The average germination percentage was 94%. Seedling growth, measured as height, diameter, fresh and dry weights, was observed under nursery conditions using five different substrates. Seedling growth was better in the substrates composed of fertilized inoculated sand, a 3:2 claysand mix and in the litter layer of forest soil than in the other substrates tested. Nodulation was better in the clay-sand mix. In the other (high fertility) substrates, poor nodulation and seedling growth was verified. Thus, these results indicate that saboarana is a species adapted to low-fertility conditions.

Swartzia laevicarpaAmshoff ("Saboarana") é uma leguminosa cuja capacidade de se associar simbioticamente a bactérias fixadoras de nitrogênio foi recentemente descoberta. A madeira pode ser explorada economicamente para: marcenaria de luxo, carpintaria e construção em geral, além disso é uma espécie bastante frequente em rios de água preta, e tem boa disponibilidade de sementes. Características da germinação natural de suas sementes e do crescimento inicial e nodulação em 5 substratos no viveiro foram pesquisadas. As sementes têm polimorfismo acentuado, poliembrionia e apresentam alta porcentagem (94%) de germinação hipogeal num período de 18-43 dias após a semeadura (realizado 8 dias após a coleta). Todos os parâmetros de crescimento avaliados como: altura da planta, diâmetro do colo e peso da parte aérea fresca e seca foram maiores nos substratos de baixa fertilidade - Areia com adubo inoculada com rizóbio, convencional (mistura argila e areia 3:2) e terriço de floresta sem adubo. A nodulação foi maior no substrato convencional. Nos substratos de maior fertilidade - solo de várzea e terriço de floresta com adubo - o crescimento e a nodulação foram significativamentes menores. Estes resultados indicam que a "Saboarana" é uma espécie adaptada a condições de baixa fertilidade.

GERMINAÇÃO, CRESCIMETO INICIAL E NODULAÇÃO EM VIVEIRO DE SABOARANA (Swartzia laevicarpa AMSHOFF)

This paper reports characteristics of seeds and seedlings of saboarana (Swartzia laevicarpaAmshoff), a nitrogen fixing tree species native to Amazonian forests in the black-water floodplains that produces good quality commercial timber and abundant seeds. The seeds present polimorphism, polyembryony and hypogeal germination. Seeds planted eight days after harvesting takes 18 to 43 days to germinate. The average germination percentage was 94%. Seedling growth, measured as height, diameter, fresh and dry weights, was observed under nursery conditions using five different substrates. Seedling growth was better in the substrates composed of fertilized inoculated sand, a 3:2 claysand mix and in the litter layer of forest soil than in the other substrates tested. Nodulation was better in the clay-sand mix. In the other (high fertility) substrates, poor nodulation and seedling growth was verified. Thus, these results indicate that saboarana is a species adapted to low-fertility conditions.

Swartzia laevicarpaAmshoff ("Saboarana") é uma leguminosa cuja capacidade de se associar simbioticamente a bactérias fixadoras de nitrogênio foi recentemente descoberta. A madeira pode ser explorada economicamente para: marcenaria de luxo, carpintaria e construção em geral, além disso é uma espécie bastante frequente em rios de água preta, e tem boa disponibilidade de sementes. Características da germinação natural de suas sementes e do crescimento inicial e nodulação em 5 substratos no viveiro foram pesquisadas. As sementes têm polimorfismo acentuado, poliembrionia e apresentam alta porcentagem (94%) de germinação hipogeal num período de 18-43 dias após a semeadura (realizado 8 dias após a coleta). Todos os parâmetros de crescimento avaliados como: altura da planta, diâmetro do colo e peso da parte aérea fresca e seca foram maiores nos substratos de baixa fertilidade - Areia com adubo inoculada com rizóbio, convencional (mistura argila e areia 3:2) e terriço de floresta sem adubo. A nodulação foi maior no substrato convencional. Nos substratos de maior fertilidade - solo de várzea e terriço de floresta com adubo - o crescimento e a nodulação foram significativamentes menores. Estes resultados indicam que a "Saboarana" é uma espécie adaptada a condições de baixa fertilidade.

Inibição da colonização por Bradyrhizobium elkanii mas não por Glomus intraradices em soja pelo ativador de defesa vegetal BTH

The compound BTH controls plant diseases activating a plant disease resistance response, which can be characterised by identifying genes or enzymes activated during this reaction. Some genes or enzymes can be activated during plant reaction to colonization pathways by microsymbionts. Therefore, the application of products that activate protection mechanisms like BTH, could also inhibit mutualistic symbioses. An experiment was carried out to establish the effect of BTH on soybean colonization by Bradyrhizobium elkanii and Glomus intraradices. Control plants or plants inoculated with rhizobium or mycorrhizal fungus were treated with BTH (20 mL of a 25 mg L-1 solution) via seeds, roots or leaves. BTH reduced plant growth when applied to roots. Roots were colonized at a lower rate by B. elkanii in plants to which BTH was applied via roots, when compared to control plants or plants treated via leaves. BTH treatment had no effect on the colonization of soybean roots by Glomus intraradices. It is suggested to avoid BTH application to soybean roots, although there is no restriction to the foliar treatment.

O produto BTH controla doenças através da ativação dos mecanismos de resistência de plantas, cujo modo de ação tem sido caracterizado através da identificação de genes ou enzimas ativados durante esta reação. Os mesmos genes e enzimas podem ser ativados como parte da reação das plantas à colonização por microssimbiontes mutualistas. Então, a aplicação de BTH pode inibir também essas simbioses. Um experimento foi conduzido para verificar se BTH tem efeito sobre a colonização de raízes de soja pelos microssimbiontes Glomus intraradices e Bradyrhizobium elkanii. Plantas controle ou inoculadas com o fungo micorrízico ou rizóbio foram tratadas com 20 mL de BTH 25 mg L-1 por meio da aplicação em sementes, via radicular ou via foliar. As plantas que receberam aplicação radicular de BTH tiveram desenvolvimento vegetativo reduzido. A colonização de raízes por B. elkanii foi menor nas plantas que receberam aplicação de BTH via radicular do que naquelas não tratadas ou tratadas por via foliar apenas. A colonização de raízes de soja por G. intraradices não foi afetada por BTH em quaisquer dos modos de aplicação. A aplicação radicular de BTH deve ser evitada na cultura da soja. Não há indício de restrição de aplicação foliar do produto.

Growth and nitrogen fixation in soybean treated with doses of composted sewage sludge / Crescimento e fixação biológica do nitrogênio em soja cultivada com doses de lodo de esgoto compostado

The use of sewage sludge is a highly promising practice for the development of sustainable agricultural systems. The objective of this study was to evaluate doses of sewage sludge composted with and without Rhizobium inoculation in leaf N content, nodule number, nodule dry weight and plant during flowering. The experiment was conducted in the greenhouse of the Department of Soil Science and Natural Resources College of Agricultural Sciences of Botucatu, using as substrate used in vessels of 30 liters a Red Yelow Latosol sandy texture with experimental design adopted was randomized blocks constituted for 10 treatments and five doses of composted sewage sludge (0, 10, 20, 30, 40 t ha-1) with or without inoculation Bradyrhizobium japonic with three replications. There was an increase in the number and dry weight of nodules and shoot dry mass of soybeans due to the increase of the dose of sludge up to a dose of 20 t ha-1 and after this dose there was a decrease of these parameters. At a dose of 10 t ha-1 sludge compost inoculated seeds showed higher for foliar concentrations of N and number of nodules compared with uninoculated seeds. At a dose of 30 t ha-1 inoculated seeds were higher compared to uninoculated in all parameters.

A utilização de lodo de esgoto é uma prática altamente promissora para o desenvolvimento de sistemas agrícolas sustentáveis. O objetivo deste trabalho foi avaliar doses de lodo de esgoto compostado, com e sem a inoculação do rizóbio, no teor de N foliar, número de nódulos, massa seca de nódulos e da planta no florescimento. O experimento foi conduzido em casa de vegetação do Departamento de Ciência do Solo e Recursos Naturais da Faculdade de Ciências Agronômicas de Botucatu, utilizando como substrato vasos de 30 litros de um Latossolo Vermelho Amarelo com textura arenosa Foi adotado o delineamento experimental em blocos casualizados constituído por 10 tratamentos, sendo cinco doses de lodo de esgoto compostado (0, 10, 20, 30, 40 t ha-1) com ou sem a inoculação do Bradyrizobium Japonic, com 3 repetições. Houve acréscimo no número e massa seca dos nódulos e na massa seca da parte aérea da soja com o aumento da dose de lodo até 20 t ha-1 e, posterior a esta dose ocorreram decréscimos destes parâmetros. Na dose de 10 t ha-1 de lodo compostado as sementes inoculadas apresentaram superior para os teores foliares de N e número de nódulos comparados com as sementes não inoculadas. Na dose de 30 t ha-1 as plantas provenientes de sementes inoculadas foram superiores em relação a não inoculadas em todos os parâmetros analisados.

Growth and nitrogen fixation in soybean treated with doses of composted sewage sludge / Crescimento e fixação biológica do nitrogênio em soja cultivada com doses de lodo de esgoto compostado

The use of sewage sludge is a highly promising practice for the development of sustainable agricultural systems. The objective of this study was to evaluate doses of sewage sludge composted with and without Rhizobium inoculation in leaf N content, nodule number, nodule dry weight and plant during flowering. The experiment was conducted in the greenhouse of the Department of Soil Science and Natural Resources College of Agricultural Sciences of Botucatu, using as substrate used in vessels of 30 liters a Red Yelow Latosol sandy texture with experimental design adopted was randomized blocks constituted for 10 treatments and five doses of composted sewage sludge (0, 10, 20, 30, 40 t ha-1) with or without inoculation Bradyrhizobium japonic with three replications. There was an increase in the number and dry weight of nodules and shoot dry mass of soybeans due to the increase of the dose of sludge up to a dose of 20 t ha-1 and after this dose there was a decrease of these parameters. At a dose of 10 t ha-1 sludge compost inoculated seeds showed higher for foliar concentrations of N and number of nodules compared with uninoculated seeds. At a dose of 30 t ha-1 inoculated seeds were higher compared to uninoculated in all parameters.

A utilização de lodo de esgoto é uma prática altamente promissora para o desenvolvimento de sistemas agrícolas sustentáveis. O objetivo deste trabalho foi avaliar doses de lodo de esgoto compostado, com e sem a inoculação do rizóbio, no teor de N foliar, número de nódulos, massa seca de nódulos e da planta no florescimento. O experimento foi conduzido em casa de vegetação do Departamento de Ciência do Solo e Recursos Naturais da Faculdade de Ciências Agronômicas de Botucatu, utilizando como substrato vasos de 30 litros de um Latossolo Vermelho Amarelo com textura arenosa Foi adotado o delineamento experimental em blocos casualizados constituído por 10 tratamentos, sendo cinco doses de lodo de esgoto compostado (0, 10, 20, 30, 40 t ha-1) com ou sem a inoculação do Bradyrizobium Japonic, com 3 repetições. Houve acréscimo no número e massa seca dos nódulos e na massa seca da parte aérea da soja com o aumento da dose de lodo até 20 t ha-1 e, posterior a esta dose ocorreram decréscimos destes parâmetros. Na dose de 10 t ha-1 de lodo compostado as sementes inoculadas apresentaram superior para os teores foliares de N e número de nódulos comparados com as sementes não inoculadas. Na dose de 30 t ha-1 as plantas provenientes de sementes inoculadas foram superiores em relação a não inoculadas em todos os parâmetros analisados.

Inibição da colonização por Bradyrhizobium elkanii mas não por Glomus intraradices em soja pelo ativador de defesa vegetal BTH

The compound BTH controls plant diseases activating a plant disease resistance response, which can be characterised by identifying genes or enzymes activated during this reaction. Some genes or enzymes can be activated during plant reaction to colonization pathways by microsymbionts. Therefore, the application of products that activate protection mechanisms like BTH, could also inhibit mutualistic symbioses. An experiment was carried out to establish the effect of BTH on soybean colonization by Bradyrhizobium elkanii and Glomus intraradices. Control plants or plants inoculated with rhizobium or mycorrhizal fungus were treated with BTH (20 mL of a 25 mg L-1 solution) via seeds, roots or leaves. BTH reduced plant growth when applied to roots. Roots were colonized at a lower rate by B. elkanii in plants to which BTH was applied via roots, when compared to control plants or plants treated via leaves. BTH treatment had no effect on the colonization of soybean roots by Glomus intraradices. It is suggested to avoid BTH application to soybean roots, although there is no restriction to the foliar treatment.

O produto BTH controla doenças através da ativação dos mecanismos de resistência de plantas, cujo modo de ação tem sido caracterizado através da identificação de genes ou enzimas ativados durante esta reação. Os mesmos genes e enzimas podem ser ativados como parte da reação das plantas à colonização por microssimbiontes mutualistas. Então, a aplicação de BTH pode inibir também essas simbioses. Um experimento foi conduzido para verificar se BTH tem efeito sobre a colonização de raízes de soja pelos microssimbiontes Glomus intraradices e Bradyrhizobium elkanii. Plantas controle ou inoculadas com o fungo micorrízico ou rizóbio foram tratadas com 20 mL de BTH 25 mg L-1 por meio da aplicação em sementes, via radicular ou via foliar. As plantas que receberam aplicação radicular de BTH tiveram desenvolvimento vegetativo reduzido. A colonização de raízes por B. elkanii foi menor nas plantas que receberam aplicação de BTH via radicular do que naquelas não tratadas ou tratadas por via foliar apenas. A colonização de raízes de soja por G. intraradices não foi afetada por BTH em quaisquer dos modos de aplicação. A aplicação radicular de BTH deve ser evitada na cultura da soja. Não há indício de restrição de aplicação foliar do produto.

Effect of inoculation with rhizobia, together other microorganisms antagonic to rhizobia, on nodulation and development of neonotonia wightii lackley / Efeito da inoculação conjunta de rizóbio e microrganismos antagônicos a rizóbio na nodulação e desenvolvimento de neonotonia wightii lackley

A greenhouse study was set up, with two Neonotonia wightii cultivars, to verify the effect of inoculation with rhizobia (6), together actinomycetes (5) or fungi (3) that produce in growth medium rhizobium inhibition agent, in plant shoot growth and nodulation response. After sixty days of germination, the mean values variated from 410 to 600mg/plant for shoot dry weight, from 19 to 32mg/plant for nodules dry weight and from 16 to 24 nodules per plant. There was hight correlation between shoot dry weight and nodules dry weight, or number of nodules with diameter between 2 and 4mm or nodule number per plant. The data showed significant differences between cultivars and between rhizobia but the together inoculation of rhizobia and the other microorganisms that produce, in culture medium, inibition agents to rhizobia did not influence the nodulation and legume growth.

Foi instalado experimento em casa de vegetação, utilizando-se dois cultivares de soja-perene (Neonotonia wightii)para verificar o efeito da inoculação conjunta de rizóbios (6), actinomicetos (5) ou fungos (3) produtores de agente inibidor de crescimento de rizóbio em meio de cultura, no desenvolvimento e nodulação da planta. Aos sessenta dias de germinação os valores obtidos variaram, consideradas as médias, de 410 a 600 mg/planta para peso da matéria seca da parte aérea, de 19 a 32mg/planta para peso da matéria seca de nódulos e de 16 a 24 nódulos/planta para número total de nódulos. Houve alta correlação entre a variável peso da matéria seca da parte aérea e as variáveis peso da matéria seca de nódulos, número de nódulos com diâmetros entre 2 e 4mm e número total de nódulos por planta. Os dados mostraram diferenças significativas entre cultivares e entre rizóbios, mas a inoculação conjunta de rizóbios e microrganismos produtores de agentes de inibição do rizóbio em meio de cultura não interferiu no quadro de nodulação e no crescimento da leguminosa.

Effect of inoculation with rhizobia, together other microorganisms antagonic to rhizobia, on nodulation and development of neonotonia wightii lackley / Efeito da inoculação conjunta de rizóbio e microrganismos antagônicos a rizóbio na nodulação e desenvolvimento de neonotonia wightii lackley

A greenhouse study was set up, with two Neonotonia wightii cultivars, to verify the effect of inoculation with rhizobia (6), together actinomycetes (5) or fungi (3) that produce in growth medium rhizobium inhibition agent, in plant shoot growth and nodulation response. After sixty days of germination, the mean values variated from 410 to 600mg/plant for shoot dry weight, from 19 to 32mg/plant for nodules dry weight and from 16 to 24 nodules per plant. There was hight correlation between shoot dry weight and nodules dry weight, or number of nodules with diameter between 2 and 4mm or nodule number per plant. The data showed significant differences between cultivars and between rhizobia but the together inoculation of rhizobia and the other microorganisms that produce, in culture medium, inibition agents to rhizobia did not influence the nodulation and legume growth.

Foi instalado experimento em casa de vegetação, utilizando-se dois cultivares de soja-perene (Neonotonia wightii)para verificar o efeito da inoculação conjunta de rizóbios (6), actinomicetos (5) ou fungos (3) produtores de agente inibidor de crescimento de rizóbio em meio de cultura, no desenvolvimento e nodulação da planta. Aos sessenta dias de germinação os valores obtidos variaram, consideradas as médias, de 410 a 600 mg/planta para peso da matéria seca da parte aérea, de 19 a 32mg/planta para peso da matéria seca de nódulos e de 16 a 24 nódulos/planta para número total de nódulos. Houve alta correlação entre a variável peso da matéria seca da parte aérea e as variáveis peso da matéria seca de nódulos, número de nódulos com diâmetros entre 2 e 4mm e número total de nódulos por planta. Os dados mostraram diferenças significativas entre cultivares e entre rizóbios, mas a inoculação conjunta de rizóbios e microrganismos produtores de agentes de inibição do rizóbio em meio de cultura não interferiu no quadro de nodulação e no crescimento da leguminosa.

Comparação filogenética de genomas de rizóbios por hibridização através de microarray

Diversos estudos com bactérias fixadoras de nitrogênio buscam identificar genes responsáveis pela fixação de nitrogênio, nodulação e simbiose, assim como conhecer seu genoma e compreender melhor o metabolismo delas. No entanto ainda há poucos trabalhos sobre o genoma de Bradyrhizobium elkanii, bactéria importante no contexto da produção de alimentos e de utilização comercial. Esse é o primeiro estudo a comparar 2654 genes de Bradyrhizobium elkanii SEMIA 587, com as bactérias Bradyrhizobium japonicum LGM 6138, Azorhizobium caulinodans LGM 6465, Mesorhizobium huakuii LGM 14107, Rhizobium leguminosarum bv. Trifolii LGM 8820 e Sinorhizobium meliloti LGM 6133 através da comparação de genomas por hibridização (CGH) usando Microarray. Portanto o objetivo deste trabalho foi realizar uma taxonomia molecular através da comparação de genomas por hibridização DNA-DNA, utilizando a tecnologia de microarranjos de DNA (CGH Microarray), para buscar novos genes que possam ser úteis na classificação filogenética de rizóbios. A técnica de CGH Microarray permitiu encontrar sessenta e cinco genes comuns entre todas as bactérias analisadas, após realizar comparação e classificação de todos genes encontrados em comum entre elas. Os resultados obtidos ao se comparar três árvores filogenéticas baseadas em diferentes genes, confirmaram que alterar a quantidade e as sequências nas análises, causa variação nas árvores filogenéticas como já observado em outros microrganismos

Diverse studies with fixing nitrogen bacteria search to identify responsible genes for the nitrogen fix, nodulation and symbiosis, as well as knowing its genome and understanding the metabolism of them better. However still has few works about genome of Bradyrhizobium elkanii, important bacterium in the context of the production of foods and commercial use. This is the first study to compare 2654 genes of Bradyrhizobium elkanii SEMIA 587, with the bacteria Bradyrhizobium japonicum LGM 6138, Azorhizobium caulinodans LGM 6465, Mesorhizobium huakuii LGM 14107, Rhizobium leguminosarum bv. Trifolii LGM 8820 and Sinorhizobium meliloti LGM 6133 through the CGH Microarray. Therefore aim of this work was to carry a molecular taxonomy through the comparison of genomes for hybridization DNA-DNA, being used the technology of microarrangements of DNA (CGH Microarray), to search new genes that can be useful in the phylogenetic classification of rhizobia. The technique of CGH Microarray allowed to find sixty and five orthologs genes between all the analyzed bacteria, after to carry through comparison and classification of all genes in common between them. The results gotten to if comparing three established phylogenetic trees in different genes, had confirmed that to modify the amount and the sequences in the analyses, cause variation in the phylogenetic trees as already observed in other microorganisms. The results suggest that how much bigger will be the number of used ortholog genes in the phylogeny, more trustworthy will be the gotten phylogenetic trees