RESUMO
The Araucaria Forest is a sub-type of the Atlantic Forest, dominated by Araucaria angustifolia, which is considered an endangered species. The understory has a high diversity of plant species, including several legumes. Many leguminous plants nodulate with rhizobia and fix atmospheric nitrogen, contributing to forest sustainability. This work aimed at bacteria isolation and phenotypic characterization from the root nodules of legumes occurring in Araucaria Forests, at Campos do Jordão State Park, Brazil. Nodule bacteria were isolated in YMA growth media and the obtained colonies were classified according to their growth characteristics (growth rate, color, extra cellular polysaccharide production and pH change of the medium). Data were analyzed by cluster and principal components analysis (PCA). From a total of eleven collected legume species, nine presented nodules, and this is the first report on nodulation of five of these legume species. Two hundred and twelve bacterial strains were isolated from the nodules, whose nodule shapes varied widely and there was a great phenotypic richness among isolates. This richness was found among legume species, individuals of the same species, different nodule shapes and even among isolates of the same nodule. These isolates could be classified into several groups, two up to six according to each legume, most of them different from the used growth standards Rhizobium tropici, Bradyrhizobium elkanii and Burkholderia sp. There is some evidence that these distinct groups may be related to the presence of Burkholderia spp. in the nodules of these legumes.
A Floresta de Araucária é um sub-tipo da Mata Atlântica, cujo dossel é dominado por Araucaria angustifolia, uma espécie ameaçada de extinção. O sub-bosque dessa floresta tem alta diversidade, incluindo muitas espécies de leguminosas. Estas plantas podem formar nódulos e fixar nitrogênio atmosférico, contribuindo para a sustentabilidade da floresta. Efetuou-se o levantamento de leguminosas no Parque Estadual de Campos do Jordão e o isolamento de bactérias dos nódulos radiculares destas plantas, seguido da caracterização fenotípica dos isolados. As bactérias dos nódulos foram isoladas em meio de cultura YMA, sendo classificadas de acordo com suas características de crescimento (velocidade de crescimento, cor, produção de polissacarídeo extracelular e mudança de pH do meio). Os resultados foram analisados por análise de agrupamento e análise de componentes principais (PCA). De um total de onze espécies de leguminosas, nove apresentaram nódulos, sendo seis espécies descritas como nodulantes pela primeira vez. Duzentas e doze estirpes de bactérias foram isoladas, havendo variação no formato de nódulos e alta riqueza fenotípica das bactérias isoladas. Essa riqueza ocorreu entre as espécies de leguminosas, entre indivíduos da mesma espécie, entre diferentes formatos de nódulos e, inclusive, entre bactérias isoladas de um mesmo nódulo. As bactérias puderam ser classificadas em vários grupos, de dois a seis de acordo com cada leguminosa, a maioria deles diferentes de Rhizobium tropici, Bradyrhizobium elkanii e Burkholderia sp., que foram utilizados como padrões de crescimento. Existem algumas evidências de que estes grupos distintos podem estar relacionados à presença de Burkholderia spp. nos nódulos destas leguminosas.
RESUMO
The Araucaria Forest is a sub-type of the Atlantic Forest, dominated by Araucaria angustifolia, which is considered an endangered species. The understory has a high diversity of plant species, including several legumes. Many leguminous plants nodulate with rhizobia and fix atmospheric nitrogen, contributing to forest sustainability. This work aimed at bacteria isolation and phenotypic characterization from the root nodules of legumes occurring in Araucaria Forests, at Campos do Jordão State Park, Brazil. Nodule bacteria were isolated in YMA growth media and the obtained colonies were classified according to their growth characteristics (growth rate, color, extra cellular polysaccharide production and pH change of the medium). Data were analyzed by cluster and principal components analysis (PCA). From a total of eleven collected legume species, nine presented nodules, and this is the first report on nodulation of five of these legume species. Two hundred and twelve bacterial strains were isolated from the nodules, whose nodule shapes varied widely and there was a great phenotypic richness among isolates. This richness was found among legume species, individuals of the same species, different nodule shapes and even among isolates of the same nodule. These isolates could be classified into several groups, two up to six according to each legume, most of them different from the used growth standards Rhizobium tropici, Bradyrhizobium elkanii and Burkholderia sp. There is some evidence that these distinct groups may be related to the presence of Burkholderia spp. in the nodules of these legumes.
A Floresta de Araucária é um sub-tipo da Mata Atlântica, cujo dossel é dominado por Araucaria angustifolia, uma espécie ameaçada de extinção. O sub-bosque dessa floresta tem alta diversidade, incluindo muitas espécies de leguminosas. Estas plantas podem formar nódulos e fixar nitrogênio atmosférico, contribuindo para a sustentabilidade da floresta. Efetuou-se o levantamento de leguminosas no Parque Estadual de Campos do Jordão e o isolamento de bactérias dos nódulos radiculares destas plantas, seguido da caracterização fenotípica dos isolados. As bactérias dos nódulos foram isoladas em meio de cultura YMA, sendo classificadas de acordo com suas características de crescimento (velocidade de crescimento, cor, produção de polissacarídeo extracelular e mudança de pH do meio). Os resultados foram analisados por análise de agrupamento e análise de componentes principais (PCA). De um total de onze espécies de leguminosas, nove apresentaram nódulos, sendo seis espécies descritas como nodulantes pela primeira vez. Duzentas e doze estirpes de bactérias foram isoladas, havendo variação no formato de nódulos e alta riqueza fenotípica das bactérias isoladas. Essa riqueza ocorreu entre as espécies de leguminosas, entre indivíduos da mesma espécie, entre diferentes formatos de nódulos e, inclusive, entre bactérias isoladas de um mesmo nódulo. As bactérias puderam ser classificadas em vários grupos, de dois a seis de acordo com cada leguminosa, a maioria deles diferentes de Rhizobium tropici, Bradyrhizobium elkanii e Burkholderia sp., que foram utilizados como padrões de crescimento. Existem algumas evidências de que estes grupos distintos podem estar relacionados à presença de Burkholderia spp. nos nódulos destas leguminosas.
RESUMO
Cell suspension cultures of Bauhinia forficata Link, Curcuma zedoaria Roscoe and Phaseolus vulgaris L. were used to test plant ability to utilize an alternative to sucrose as carbon source and energy for growth. Glycerol, sorbitol and galactose were the alternative carbon sources tested. Cell suspension cultures established on liquid medium containing sucrose were transferred to culture medium supplemented with sucrose or glycerol, or sorbitol, or galactose as the sole carbon source. Fresh and dry weight increasing and protein content showed marked differences among the different carbon sources used. Sucrose was the best carbon source for all the three plant species tested. Galactose and glycerol promoted slow or no growth of the three studied species. Sucrose in liquid medium promoted initiation of meristemoid formation. Sorbitol, which was ineffective on promoting significant growth, was the only alternative carbon source tested that also promoted this effect.
Culturas de células em suspensão de Bauhinia forficata Link, Curcuma zedoaria Roscoe e Phaseolus vulgaris L. foram usadas para avaliar a eficiência de fontes alternativas de carbono e energia. Glicerol, sorbitol e galactose foram as fontes alternativas estudadas. As culturas de células estabelecidas em meio líquido contendo sacarose foram transferidas para meios de cultura suplementados com sacarose ou glicerol ou sorbitol ou galactose. A fonte de carbono afetou distintamente os ganhos de matéria fresca, matéria seca e o acúmulo de proteína. A sacarose foi a melhor fonte de carbono para as três espécies estudadas. Galactose e glicerol promoveram pequeno crescimento das três espécies estudadas. A sacarose utilizada como fonte de carbono no meio líquido, promoveu o início de organização celular conhecido como a formação de meristemóides. Sorbitol, que não promoveu crescimento significativo, foi a única fonte alternativa de carbono testada que também promoveu este efeito.
RESUMO
Cell suspension cultures of Bauhinia forficata Link, Curcuma zedoaria Roscoe and Phaseolus vulgaris L. were used to test plant ability to utilize an alternative to sucrose as carbon source and energy for growth. Glycerol, sorbitol and galactose were the alternative carbon sources tested. Cell suspension cultures established on liquid medium containing sucrose were transferred to culture medium supplemented with sucrose or glycerol, or sorbitol, or galactose as the sole carbon source. Fresh and dry weight increasing and protein content showed marked differences among the different carbon sources used. Sucrose was the best carbon source for all the three plant species tested. Galactose and glycerol promoted slow or no growth of the three studied species. Sucrose in liquid medium promoted initiation of meristemoid formation. Sorbitol, which was ineffective on promoting significant growth, was the only alternative carbon source tested that also promoted this effect.
Culturas de células em suspensão de Bauhinia forficata Link, Curcuma zedoaria Roscoe e Phaseolus vulgaris L. foram usadas para avaliar a eficiência de fontes alternativas de carbono e energia. Glicerol, sorbitol e galactose foram as fontes alternativas estudadas. As culturas de células estabelecidas em meio líquido contendo sacarose foram transferidas para meios de cultura suplementados com sacarose ou glicerol ou sorbitol ou galactose. A fonte de carbono afetou distintamente os ganhos de matéria fresca, matéria seca e o acúmulo de proteína. A sacarose foi a melhor fonte de carbono para as três espécies estudadas. Galactose e glicerol promoveram pequeno crescimento das três espécies estudadas. A sacarose utilizada como fonte de carbono no meio líquido, promoveu o início de organização celular conhecido como a formação de meristemóides. Sorbitol, que não promoveu crescimento significativo, foi a única fonte alternativa de carbono testada que também promoveu este efeito.