Screening of plant growth promoting bacteria associated with barley plants (Hordeum vulgare L.) cultivated in South Brazil / Seleção de bactérias promotoras de crescimento vegetal associadas com plantas de cevada (Hordeum vulgareL.) cultivadas no Sul do Brasil

ABSTRACT

The occurrence of associations between bacteria and plant roots may be beneficial, neutral or detrimental. Plant growth promoting (PGP) bacteria form a heterogeneous group of beneficial microorganisms that can be found in the rhizosphere, the root surfaces or in association with host plant. The aim of this study was to isolate and characterize PGP bacteria associated to barley plants (Hordeum vulgare L.) aiming a future application as agricultural inoculant. One hundred and sixty bacterial strains were isolated from roots or rhizospheric soil of barley based on their growth in nitrogen-free selective media. They were evaluated for their ability to produce indolic compounds (ICs) and siderophores, and to solubilize tricalcium phosphate inin vitro assays. Most of them (74%) were able to synthesize ICs in the presence of the precursor L-tryptophan, while 57% of the isolates produced siderophores in Fe-limited liquid medium, and 17% were able to solubilize tricalcium phosphate. Thirty-two isolates possessing different PGP characteristics were identified by partial sequencing of their 16S rRNA gene. Strains belonging to Cedecea andMicrobacterium genera promoted the growth of barley plants in insoluble phosphate conditions, indicating that these bacteria could be used as bioinoculants contributing to decrease the amount of fertilizers applied in barley crops.

RESUMO

A ocorrência de associações entre bactérias e raízes de plantas pode ser benéfica, neutra ou prejudicial. Bactérias promotoras de crescimento vegetal (BPCV) formam um grupo heterogêneo de micro-organismos benéficos que pode ser encontrado na rizosfera, superfícies de raízes ou em associação com plantas hospedeiras. O objetivo deste estudo foi isolar e caracterizar bactérias promotoras do crescimento vegetal (PCV) associadas a plantas de cevada (Hordeum vulgare L.), visando uma futura aplicação como inoculante agrícola. Cento e sessenta linhagens bacterianas foram isoladas a partir de raízes ou solo rizosférico de cevada com base na sua multiplicação em meios seletivos sem nitrogênio. Todos os isolados foram avaliados quanto è sua capacidade de produzir compostos indólicos (CIs), sideróforos e solubilizar fosfato tricálcio, em ensaios in vitro. A maioria dos isolados (74%) foi capaz de sintetizar CIs na presença do precursor L-triptofano, enquanto que 57% produziram sideróforos em meio líquido com deficiência de Fe e 17% foram capazes de solubilizar fosfato tricálcio. Trinta e dois isolados que apresentaram diferentes características PCV foram identificados pelo sequenciamento parcial do gene 16S rRNA. Linhagens pertencentes aos gêneros Cedecea eMicrobacterium promoveram o crescimento de plantas de cevada em condições de fosfato insolúvel, indicando que estas bactérias podem ser utilizadas como inoculantes, contribuindo para a redução da quantidade de fertilizantes aplicados no cultivo da cevada.