Polyphasic characterization of Gluconacetobacterdiazotrophicus isolates obtained from different sugarcane varieties / Caracterização polifásica de isolados de Gluconacetobacterdiazotrophicus obtidos de diferentes variedades de cana-de-açúcar

A polyphasic approach was applied to characterize 35 G. diazotrophicus isolates obtained from sugarcane varieties cultivated in Brazil. The isolates were analyzed by phenotypic (use of different carbon sources) and genotypic tests (ARDRA and RISARFLP techniques). Variability among the isolates was observed in relation to the carbon source use preference. Glucose and sucrose were used by all isolates in contrast to myo-inositol, galactose and ribose that were not metabolized. The results of the analysis showed the presence of two groups clustered at 68 percent of similarity. The genetic distance was higher when RISA-RFLP analysis was used. Analysis of 16S rDNA sequences from isolates showed that all of them belonged to the G. diazotrophicus species. Neither effect of the plant part nor sugarcane variety was observed during the cluster analysis. The observed metabolic and genetic variability will be helpful during the strain selection studies for sugarcane inoculation in association with sugarcane breeding programs.

Foi realizado a caracterização polifásica de 35 isolados obtidos de variedades de cana-de-açúcar cultivadas no Brasil, através de testes fenotípicos (uso de fontes diferentes de carbono) e genotípicos (técnicas de ARDRA e RISA-RFLP). Houve variação entre os isolados com relação à utilização de fontes de carbono. Glicose e sacarose foram usadas por todos isolados, diferentemente de mio-inositol, galactose e ribose que não foram metabolizados. Os resultados da análise polifásica dos dados confirmam a formação de dois grupos, que apresentaram 68 por cento de similaridade. Observou-se maior distância genética entre os isolados quando a técnica de RISA-RFLP foi aplicada. O sequênciamento da região 16S do rDNA mostrou que todos os isolados pertencem à espécie G. diazotrophicus. Não foi observado efeito da parte da planta ou variedade de cana-de-açúcar no agrupamento dos isolados. Em conjunto, esses resultados poderão auxiliar no estudo de seleção de estirpes para inoculação em cana-de-açúcar, orientando programas de melhoramento vegetal.

History on the biological nitrogen fixation research in graminaceous plants: special emphasis on the Brazilian experience

A presente revisão aborda a história da Fixação Biológica de Nitrogênio (FBN) em Gramíneas no Brasil, procurando mostrar a evolução da pesquisa na área iniciada a mais de 40 anos sob a liderança da pesquisadora Johanna Döbereiner. Um aspecto marcante deste período foi a descoberta de diversas bactérias fixadoras de nitrogênio atmosférico tais com as rizosféricas (Beijerinckia fluminensis e Azotobacter paspali), associativas (Azospirillum lipoferum, A. brasilense, A. amazonense) e as endofíticas (Herbaspirillum seropedicae, H. rubrisubalbicans, Gluconacetobacter diazotrophicus, Burkholderia brasilensis e B. tropica). O papel destas bactérias diazotróficas em associação com as gramíneas, especialmente os cereais, tem sido estudado e muito se avançou sobre os aspectos ecológicos, fisiológicos, bioquímicos e genéticos. Os mecanismos de colonização e infecção dos tecidos das plantas foram melhor entendidos e a contribuição da FBN para o sistema solo-planta foi determinado. Estudos de inoculação de cereais com bactérias diazotróficas, têm mostrado que as endofíticas têm um maior potencial de contribuição da FBN e que o genótipo da planta influencia na associação da planta/bactéria. Os avanços alcançados apontam para uma maior exploração e entendimento desta associação endofítica. Os programas de sequenciamento do genoma: RIOGENE (Gluconacetobacter diazotrophicus) e GENOPAR (Herbaspirillum seropedicae) mostram a importância da FBN no Brasil e devem permitir que o país continue na fronteira do conhecimento em relação ao processo de FBN em gramíneas.

Survival of endophytic diazotrophic bacteria in soil under different moisture levels

Neste trabalho foi avaliado o efeito da umidade do solo na sobrevivência de três espécies de bactérias diazotróficas (Azospirillum amazonense, Gluconacetobacter diazotrophicus e Azospirillum brasilense). O teor de umidade apresentou pouca influência na sobrevivência de A. brasilense, considerada uma espécie cosmopolita, enquanto A. amazonense e G. diazotrophicus, consideradas endofíticas, aumentaram o período de culturabilidade na presença de umidade no solo. Os resultados demonstram que o teor de umidade do solo possui maior influência nas espécies endofíticas, em comparação às espécies associativas.

Herbaspirillum-like bacteria in banana plants

Diazotrophic bacteria isolated from banana plants were characterized by morphological and physiological aspects. Three different groups of these plant-bacteria could be established. Two of them showed similarity to species of the Herbaspirillum genus. The third one was different because used only a few carbon substrates and produced water diffusible compounds that fluoresced under UV light. All three bacterial groups were thin rods with mono or bipolar flagella, presented negative reaction in Gram stain, showed catalase activity, were able to reduce nitrate and grew better in semi-solid JNFb medium at 31§C. The nitrogenase activity was detected in semi-solid N-free JNFb medium and expressed higher values when pH ranged from 6.5 to 7.0 (groups I and II) and 6.0 to 6.5 (group III). The diazotrophs isolated from banana plants were distinct from species of Herbaspirillum previously identified in gramineous plants.