Caracterização de Trichoderma spp. produtores de ácido indolacético e solubilizadores de fósforo: efeitos no crescimento inicial de plantas

Abstract

Espécies de Trichoderma spp. tem sido investigada pela capacidade de promover o crescimento das plantas e tolerância a estresses abióticos, devido a habilidade de produção de AIA e solubilização de fósforo. Contudo, a alta concentração produzida de AIA pode trazer efeitos positivos, nulos e negativos no crescimento das plantas, nos quais ainda não são bem entendidos. Devido a diversidade das espécies de Trichoderma em diferentes condições de ambientes, a seleção de isolados nativos associados a diferentes condições agroecológicas, torna-se importante para o estudo e desenvolvimento de bioestimulantes. Esta pesquisa teve três objetivos: 1) bioprospectar isolados nativos com potencial de solubilização de fósforo e produção de AIA in vitro. 2) avaliar os efeitos na promoção ou regulação do crescimento inicial de um genótipo de milho var. Airan IAC, sob condição de estresse nutricional. 3) entender como isolados de Trichoderma com alta produção de AIA, promove ou regula o crescimento de micro tomate selvagem (cv. micro-tom) e genótipo mutante dgt (sensível a auxina) na ausência de estresse. Parâmetros de crescimento do comprimento, massa seca da parte aérea e raízes, razão parte aérea/raiz, alterações bioquímicas dos níveis endógenos de AIA, GA3 e flavonoides da parte aérea/raízes, metabolismo oxidante (peróxido de hidrogênio - H2O2 e malondialdeído - MDA) e antioxidante enzimático (superóxido dismustase - SOD, catalase - CAT e ascobarto peroxidase (APX) da parte aérea, proteínas totais e açúcares solúveis totais foram avaliados. Os isolados nativos obtidos foram eficientes na solubilização de fosfato de ferro (P-Fe) variando entre 11,6 a 0,2 μg PO43-.mL-1 de P e alto potencial na produção de AIA, variando entre 0,51 a 623,5 μg AIA.mL-1. Quatro isolados nativos com alta capacidade de produção de AIA (32 a 620 μg/mL-1 AIA) foram utilizados nos ensaios de crescimento do genótipo de milho. Os isolados mostraram diferentes efeitos no crescimento e efeitos positivos foram verificados no comprimento das raízes e relação parte aérea/raiz das plantas de milho e atenuação do estresse oxidativo na condição de estresse nutricional. No ensaio com genótipos de tomate selvagem e mutante, utilizou o isolado nativo PI3, devido sua alta habilidade de produzir AIA in vitro, o qual apresentou efeito neutro/nulo no crescimento dos dois genótipos de micro tomate. Contudo, observamos um maior desenvolvimento de raízes adventícias nas plantas inoculadas. Os isolados nativos de Trichoderma spp. alteram o metabolismo primário e secundário das plantas, promovendo o balanço hormonal, oxidante e antioxidante, na presença e ausência de estresse do ambiente, melhorando a adaptação do crescimento e desenvolvimento das plantas nas condições do ambiente.

Species of Trichoderma spp. has been investigated for its ability to promote plant growth and tolerance to abiotic stresses, due to its ability to produce IAA and solubilize phosphorus. However, the high concentration of IAA produced can have positive, null and negative effects on plant growth, which are not yet well understood. Due to the diversity of Trichoderma species in different environmental conditions, the selection of native isolates associated with different agroecological conditions becomes important for the study and development of biostimulants. This research had three objectives: 1) bioprospect native isolates with potential for phosphorus solubilization and IAA production in vitro. 2) evaluate the effects on promoting or regulating the initial growth of a corn genotype var. Airan IAC, under conditions of nutritional stress. 3) understand how Trichoderma isolates with high IAA production promote or regulate the growth of wild micro tomato (cv. micro-tom) and dgt mutant genotype (auxin sensitive) in the absence of stress. Length growth parameters, dry mass of shoots and roots, shoot/root ratio, biochemical changes in endogenous levels of IAA, GA3 and flavonoids in shoots/roots, oxidant metabolism (hydrogen peroxide - H2O2 and malondialdehyde - MDA) and enzymatic antioxidant (superoxide dismustase - SOD, catalase - CAT and ascobarte peroxidase (APX) from the aerial part, total proteins and total soluble sugars were evaluated. The native isolates obtained were efficient in the solubilization of iron phosphate (P-Fe) ranging between 11.6 to 0.2 μg PO43-.mL-1 of P and high potential in the production of IAA, ranging between 0.51 to 623.5 μg IAA.mL-1. Four native isolates with high IAA production capacity (32 to 620 μg IAA.mL-1) were used in the maize genotype growth assays. The isolates showed different effects on growth and positive effects were verified on root length and shoot/root ratio of corn plants and attenuation of oxidative stress under nutritional stress conditions. In the test with wild and mutant tomato genotypes, the native isolate PI3 was used, due to its high ability to produce IAA in vitro, which had a neutral/null effect on the growth of the two micro tomato genotypes. However, we observed a greater development of adventitious roots in the inoculated plants. Native isolates of Trichoderma spp. alter the primary and secondary metabolism of plants, promoting hormonal, oxidant and antioxidant balance, in the presence and absence of environmental stress, improving the adaptation of plant growth and development to environmental conditions.