Formononetin associated with phosphorus influences soybean symbiosis with mycorrhizal fungi and Bradyrhizobium / Formononetina associada com fósforo influencia a simbiose de soja com fungos micorrízicos e Bradyrhizobium

Arbuscular mycorrhizal fungi play an important role on nutrient supply to plants, specially P. However, the availability of inoculants for large-scale usage in agriculture is still limited because these organisms are obligatory symbionts. The use of symbiosis stimulants such as flavonoids can be an alternative to improve the beneficial effects of mycorrhiza for plant nutrition. The aim of this study was to evaluate the effect of the isoflavonoid biostimulant formononetin (7-hydroxy, 4'-methoxy isoflavone) in combination with three levels of phosphorus fertilization on mycorrhizal colonization, nodulation, and productivity of soybean, under field conditions. A 3 x 4 factorial scheme (levels of P: 0, 60 and 120 kg ha-1 P2O5 and doses of formononetin: 0, 25, 50 and 100 g ha-1) was used with five replicates. The following parameters were quantified at full bloom: plant height, shoot dry weight, nodule number, nodule dry weight, mycorrhizal colonization, and shoot N and P concentrations. Productivity was also evaluated at the end of the crop cycle. Formononetin stimulated mycorrhizal colonization at lower levels of P (0 and 60 kg ha-1), with colonization increasing from 56 to 64%. When applied with 60 kg ha-1 P2O5, formononetin increased soybean productivity to values similar to those observed when 120 kg ha-1 de P2O5, was applied. At doses above 50 g ha-1, formononetin applied to the seeds can reduce the need of P fertilization by 50%.

Os Fungos micorrízicos arbusculares desempenham papel importante no fornecimento de nutrientes para as plantas, especialmente P. No entanto, a disponibilidade de inoculantes com esses fungos, para o uso em larga escala na agricultura é ainda limitada, porque estes organismos são simbiontes obrigatórios. O uso de estimulantes simbióticos, como os flavonóides, podem ser uma alternativa para melhorar os efeitos benéficos da micorrrização na nutrição das plantas. O objetivo neste estudo foi avaliar o efeito do isoflavonóide bioestimulante formononetina (7-hidroxi, 4'-metoxi isoflavona) em combinação com três níveis de adubação fosfatada sobre a colonização micorrízica, a nodulação e a produtividade da soja, em condições de campo. Um esquema fatorial 3 x 4 (níveis de P: 0, 60 e 120 kg ha-1 de P2O5 e doses de formononetina: 0, 25, 50 e 100 g ha-1) foi utilizado, com cinco repetições. Os seguintes parâmetros foram quantificados em plena floração: altura da planta, matéria seca da parte aérea, número e matéria seca de nódulos, colonização micorrízica, e concentrações de N e P na parte aérea das plantas. A produtividade também foi avaliada no final do ciclo da cultura. A Formononetina estimulou a colonização micorrízica em níveis mais baixos de P (0 e 60 kg ha- 1), com aumentos de 56-64%. Quando aplicado com 60 kg ha-1 de P2O5, a formononetina aumentou a produtividade da soja, alcançando valores semelhantes aos observados quando foi aplicado 120 kg ha-1 de P2O5. Em doses acima de 50 g ha- 1, a formononetina aplicada na semente pode reduzir a necessidade de fertilização fosfatada em 50%.

A dehydrorotenoid produced by callus tissue culture and wild plant roots of Boerhaavia coccinea

Calli cultures were established from leaves and stem of B. coccinea plantlet produced in vitro and analysed for isoflavonoid content. The quantification of 6,9,11-trihydroxy-6a,12a-dehydrorotenoid isolated from the roots of Boerhaavia coccinea P. Miller collected from its natural environment, and the same metabolite produced in callus tissue culture of the same plant are described in this paper. The rotinary quantitative HPLC analysis indicated that callus culture produced the same isoflavonoid compound found in the roots of intact wild growing plant. The amount of the secondary metabolite produced in vitro was 955.35 µg/g of dry cell weight, 2.5 times more than the highest amount concentration produced by the wild growing plant in its natural environment.

Cultura de calos foram estabelecidos de folhas e galhos finos de plântula de B. coccinea produzida in vitro e analisada para isoflavonóide. A quantificação do 6,9,11-triidroxi-6a,12a-desidro-rotenóide isolado das raízes de B. coccinea P Miller, coletada em seu habitat natural, e do mesmo rotenóide produzido na cultura de células estão descritos neste artigo. A análise rotineira em CLAE mostrou que a cultura de calos produziu o mesmo isoflavonóide encontrado nas raízes da planta do campo. A quantidade do metabólito secundário produzido in vitro foi de 955.35 µg/g de massa seca de callus, atingindo uma concentração de 2,5 vezes maior do que a quantidade do metabólito produzido pela planta em seu meio ambiente natural.