Characterization of associative diazotrophic bacteria in torch ginger / Caracterização de bactérias diazotróficas associativas em bastão-do-imperador

ABSTRACT

Associative diazotrophic bacteria perform several processes that promote increased plant development and production, allowing a reduction in the use of agricultural inputs and costs. However, for some species, such as torch ginger, there are still no reports of studies aimed at identifying diazotrophic bacteria associated with this species. On this basis, this study proposes to isolate and characterize associative diazotrophic bacteria in rhizospheric soils and roots of torch ginger as well as analyze the potential of these isolates in solubilizing phosphorus (P) and potassium (K) and producing indole-3- acetic acid (IAA). Soil and roots samples of torch ginger were inoculated into five different semi-solid and semi-selective culture media, namely, NFb, JNFb, LGI, JMV and FAM, where bacterial growth was diagnosed by the formation of a characteristic film on the surface of the media. Subsequently, the bacterial isolates were analyzed for their ability to solubilize P and K in liquid medium, using phosphate rock powder (AO-15) and potassium rock powder (phonolite) as sources of P and K, respectively. All culture media showed bacterial growth, making this the first report of isolation of diazotrophic bacterial strains in this species. Eight of the obtained strains originated from rhizospheric soils and four from roots of torch ginger. Of these, 10 solubilized P, with the UNIFENAS 100-340, UNIFENAS 100-342 and UNIFENAS 100-348 strains standing out. Six strains showed K solubilizing ability, UNIFENAS 100-346 being the most efficient. All strains were able to produce the IAA phytohormone, both in the presence and absence of tryptophan, with superior results obtained by UNIFENAS 100-344 and UNIFENAS 100-351.

RESUMO

As bactérias diazotróficas associativas realizam diversos processos que promovem o maior desenvolvimento e produção vegetal, reduzindo o uso de insumos agrícolas e custos. No entanto, para algumas espécies, como o bastão-do-imperador, ainda não existem relatos de estudos visando identificar as bactérias diazotróficas associadas à esta espécie. Objetivou-se isolar e caracterizar bactérias diazotróficas associativas em solos rizosféricos e raízes de bastão-do-imperador e analisar o potencial destes isolados em solubilizar fósforo (P) e potássio (K) e produzir ácido 3-indol acético (AIA). As amostras de solos e raízes do bastão-do-imperador foram inoculadas em cinco diferentes meios de cultura semi-sólidos e semisseletivos, NFb, JNFb, LGI, JMV e FAM, em que o crescimento bacteriano foi diagnosticado pela formação de película característica na superfície dos meios. Posteriormente, os isolados bacterianos foram analisados quanto à capacidade de solubilizar P e potássio K em meio líquido, utilizando pó de rocha fosfatada, AO-15 e potássica, fonolito, como fontes de P e K, respectivamente. Todos os meios de cultivo utilizados apresentaram crescimento bacteriano, sendo este o primeiro relato de isolamento de estirpes bacterianas diazotróficas desta espécie. Das estirpes obtidas, oito foram de solos rizosféricos e quatro das raízes do bastão-do-imperador. Destas, 10 solubilizaram P, sendo as estirpes UNIFENAS 100-340 UNIFENAS 100-342 e UNIFENAS 100-348 as que se destacaram. Quanto a solubilização de K, seis estipes apresentaram a capacidade de solubilização, sendo a estirpe UNIFENAS 100-346 a mais eficiente. Em relação à produção de AIA, todas foram capazes de produzir esse fitormônio, tanto na presença quanto ausência do triptofano, com destaque para as estirpes UNIFENAS 100-344 e UNIFENAS 100-351.