Avaliação do potencial de inibição do desenvolvimento vegetal causado pela auxina produzida por consórcios bacterianos

Abstract

RESUMO - As bactérias promotoras de crescimento de plantas (BPCP) possuem diversas habilidades diretas e indiretas para garantir o desenvolvimento e crescimento vegetal. Sendo a síntese de auxinas, principalmente o ácido 3-indol-acético (AIA), uma das habilidades diretas mais importantes. Bacillus spp. e Azospirillum brasilense são BPCP amplamente utilizadas na agricultura como bioinoculantes e relatadas como sintetizadoras de AIA. Entretanto, pouco se sabe se a inoculação consorciada (co-inoculação) destas bactérias pode reduzir o desenvolvimento vegetal devido ao excesso de AIA sintetizado. Sabendo-se que altas doses de AIA na planta pode ser limitante para o seu crescimento. Por outro lado, diante da necessidade de um sistema agrícola mais sustentável é inegável a importância da utilização de bioinoculades a base de BPCP. Sendo assim, estudos com o intuito de elucidar a interação dessas bactérias com a planta, baseados nas suas características e formas de uso, são muito importantes. No caso de hormônios vegetais, plantas modelos tem sido utilizadas em estudos que avaliam a resposta vegetal nesse sentido. No presente estudo, o tomateiro Micro-Tom (MT) e seus mutantes diageotropica (dgt) e entire, com alterações de baixa e alta sensibilidade para auxina respectivamente, foram utilizados para verificar se a co-inoculação de bactérias sintetizadoras de AIA pode ou não prejucar o desenvolvimento vegetal. Para isso, foram realizados dois experimentos, capítulos dois e três, nesta tese. No primeiro foram utilizados tratamentos com inoculações indivuais e conjuntas de B. velezensis (BV), B. pumillus (BP) e A. brasilense (AZ) em cada genótipo de tomateiro. Houve aumento para massa seca de raiz com o tratamento BV+BP+AZ em MT, para massa seca de parte aérea em dgt com BV. Não houve aumento para nenhum parâmetro avaliado em entire. A co-inoculação de BP+AZ diminuíram os valores para os parâmetros massa seca de parte aérea, massa seca de raiz e área foliar para dgt e entire. A co-inoculação de BP+AZ prejudicou os parâmetros analisados em dgt e entire ambos divergentes quanto a sensibilidade ao AIA. A co-inoculação de BV+BP+AZ que teoricamente proporcionou a maior concentração de AIA promoveu um aumento de MSR em MT. No segundo experimento foram utilizados tratamentos com inoculações indivuais e conjuntas de B. subtilis (BS), A. brasilense selvagem (Azw) e A. brazilense mutante (Azm). Os resultados mostram que o parâmetro vegetal mais sensível à inoculação microbiana é o número de raízes. Nenhum tratamento aumentou os parâmetros massa seca de parte aérea para MT e dgt, massa seca de raiz para o MT, altura da planta em MT e entire, área e volume radicular em dgt. O tratamento Azm reduziu a altura da planta para dgt, os tratamentos BS+Azw e BS+Azm reduziram no genótipo MT e o tratamento Azw+Azm reduziu em dgt o diâmetro da planta, os tratamentos BS e BS+Azw reduziram o número de raízes no MT. Conclui-se que a co-inoculação de Bacillus e A. brasilense pode reduzir alguns parâmetros de desenvolvimento vegetal, entretanto, esse efeito não está relacionado a quantidade de AIA sintetizado pelas bactérias.

ABSTRACT - Plant growth promoting bacteria (PGPB) have several direct and indirect abilities to ensure plant development and growth. Being the synthesis of auxins, mainly 3-indole-acetic acid (IAA), one of the most important direct skills. Bacillus spp. and Azospirillum brasilense are PGPB widely used in agriculture as bioinoculants and reported as EIA synthesizers. However, little is known whether the combined inoculation (co-inoculation) of these bacteria can reduce plant development due to the excess of synthesized AIA. Knowing that high doses of AIA in the plant can be limiting for its growth. On the other hand, given the need for a more sustainable agricultural system, the importance of using bioinoculates based on PGPB is undeniable. Therefore, studies with the aim of elucidating the interaction of these bacteria with the plant, based on their characteristics and forms of use, are very important. In the case of plant hormones, model plants have been used in studies that evaluate the plant response in this regard. In the present study, the Micro-Tom (MT) tomato plant and its diageotropic (dgt) and entire mutants, with changes of low and high sensitivity for auxin respectively, were used to verify whether the co-inoculation of AIA-synthesizing bacteria can or cannot harm plant development. For this, two experiments were carried out, chapters two and three, in this thesis. In the first, treatments with individual and joint inoculations of B. velezensis (BV), B. pumillus (BP) and A. brasilense (AZ) were used in each tomato genotype. There was an increase in root dry mass with the BV+BP+AZ treatment in MT, for shoot dry mass in dgt with BV. There was no increase for any parameter evaluated in entire. The co-inoculation of BP+AZ decreased the values for the parameters shoot dry mass, root dry mass and leaf area for dgt and entire. Co-inoculation of BP+AZ impaired the parameters analyzed in dgt and between both divergent in terms of sensitivity to AIA. Co-inoculation of BV+BP+AZ which theoretically provided the highest concentration of AIA promoted an increase in root dry mass in MT. In the second experiment, treatments with individual and joint inoculations of B. subtilis (BS), wild A. brasilense (Azw) and mutant A. brazilense (Azm) were used. The results show that the plant parameter most sensitive to microbial inoculation is the number of roots. No treatment increased shoot dry mass for MT and dgt, root dry mass for MT, plant height for MT and entire, root area and root volume for dgt. The Azm treatment reduced the plant height for dgt, the BS+Azw and BS+Azm treatments reduced the MT genotype and the Azw+Azm treatment reduced the plant diameter in dgt, the BS and BS+Azw treatments reduced the number of roots in Mt. It is concluded that the co-inoculation of Bacillus and A. brasilense can reduce some plant development parameters, however, this effect is not related to the amount of AIA synthesized by the bacteria.