Endophytic fungi: an overview on biotechnological and agronomic potential / Fungos endofíticos: uma visão geral sobre o potencial biotecnológico e agronômico

Endophytic fungi colonize the inter- and/or intracellular regions of healthy plant tissues and have a close symbiotic relationship with their hosts. These microorganisms produce antibiotics, enzymes, and other bioactive compounds that enable them to survive in competitive habitats with other microorganisms. In addition, secondary metabolites confer protection to their host plant against other bacterial and fungal pathogens and/or can promote plant growth. Endophytic fungi are viewed as a promising source of bioactive natural products, which can be optimized through changes in growing conditions. The exploration of novel bioactive molecules produced by these microorganisms has been attracting attention from researchers. The chemical and functional diversity of natural products from endophytic fungi exhibits a broad spectrum of applications in medicine, agriculture, industry and the environment. Fungal endophytes can also enhance the photoprotective effects and photochemical efficiency in the host plants. Modern omic approaches have facilitated research investigating symbiotic plant-endophytic fungi interactions. Therefore, research on endophytic fungi can help discovery novel biomolecules for various biotechnological applications and develop a sustainable agriculture.

Fungos endofíticos colonizam as regiões inter e/ou intracelulares de tecidos vegetais saudáveis e possuem uma relação de simbiose com seus hospedeiros. Esses microrganismos produzem antibióticos, enzimas e outros compostos bioativos que os permitem sobreviver em habitats competitivos com outros microrganismos. Além disso, os metabólitos secundários conferem proteção à planta hospedeira contra outros patógenos bacterianos e fúngicos e/ou podem promover o crescimento vegetal. Os fungos endofíticos são considerados uma fonte promissora de produtos naturais bioativos, que podem ser otimizados por meio de mudanças nas condições de cultivo. A exploração de novas moléculas bioativas produzidas por esses microrganismos tem chamado a atenção dos pesquisadores. A diversidade química e funcional dos produtos naturais de fungos endofíticos exibe um amplo espectro de aplicações na medicina, agricultura, indústria e meio ambiente. Os fungos endofíticos também podem aumentar os efeitos fotoprotetores e a eficiência fotoquímica nas plantas hospedeiras. As abordagens ômicas modernas têm facilitado as pesquisas sobre as interações simbióticas entre plantas e fungos endofíticos. Portanto, a pesquisa sobre fungos endofíticos pode ajudar na descoberta de novas biomoléculas para diversas aplicações biotecnológicas e a desenvolver uma agricultura sustentável.

Initial development of upland rice inoculated and co-inoculated with multifunctional rhizobacteria / Desenvolvimento inicial de arroz de terras altas inoculado e coinoculado com rizobactérias multifuncionais

Inoculation and co-inoculation of upland rice with multifunctional rhizobacteria can promote plant growth, especially the root system. Thus, this study aimed to evaluate the effect of inoculation and co-inoculation with Azospirillum sp. and Bacillus sp. in the early development of upland rice. The experiment was conducted using a completely randomized design with 4 treatments and 10 replications, totaling 40 plots. The treatments were: 1) Ab-V5 (Azospirillum brasilense), 2) BRM 63573 (Bacillus sp.), 3) co-inoculation of Ab-V5 + BRM 63573, and 4) control (without rhizobacteria). Inoculation and co-inoculation with the multifunctional rhizobacteria Ab-V5 and BRM 63573 provided positive effects on the initial development of upland rice. Inoculation with isolate BRM 63573 had significant effects on root length, shoot, and total biomass, while inoculation with isolate Ab-V5 had significant effects on root length and production of root and total biomass. Co-inoculation treatment had significant effects on variables such as diameter, volume, total surface, root biomass, and total biomass. The control treatment (without multifunctional rhizobacteria) had the worst results for most of the analyzed variables.

A inoculação e coinoculação do arroz de terras altas com rizobactérias multifuncionais pode promover o crescimento das plantas, especialmente do sistema radicular. Assim, este estudo teve como objetivo avaliar o efeito da inoculação e coinoculação com Azospirillum sp. e Bacillus sp. no desenvolvimento inicial do arroz de terras altas. O experimento foi conduzido em delineamento inteiramente casualizado com 4 tratamentos e 10 repetições, totalizando 40 parcelas. Os tratamentos foram: 1) Ab-V5 (Azospirillum brasilense), 2) BRM 63573 (Bacillus sp.), 3) coinoculação de Ab-V5 + BRM 63573 e 4) controle (sem rizobactérias). A inoculação e coinoculação com as rizobactérias multifuncionais Ab-V5 e BRM 63573 proporcionaram efeitos positivos no desenvolvimento inicial do arroz de terras altas. A inoculação com o isolado BRM 63573 teve efeitos significativos no comprimento da raiz, parte aérea e biomassa total, enquanto a inoculação com o isolado Ab-V5 teve efeitos significativos no comprimento da raiz e produção de raiz e biomassa total. O tratamento com coinoculação teve efeitos significativos em variáveis como diâmetro, volume e superfície total de raiz e biomassa de raiz e total. O tratamento controle (sem rizobactérias multifuncionais) apresentou os piores resultados para a maioria das variáveis analisadas.

Plant extracts in agriculture and their applications in the treatment of seeds / Extratos vegetais na agricultura e suas aplicações no tratamento de sementes

The harmful effects caused by the use of toxic substances in agriculture have led to the development of alternative solutions, and researchers have focused on understanding the effectiveness and potential of plant extracts in agriculture. The aim of this systematic review was to understand the situation of research and scientific dissemination, as well as how current science has approached the use of plant extracts in agriculture, especially in seed applications. There is potential on the use of plant extracts in agriculture, demonstrated by a high number of publications over the last ten years, especially in the years 2018, 2019 and 2020, and Brazil stands out as the main country on this research area. Control of phytopathogenic microorganisms, insect control, biostimulant effect, resistance induction and herbicide effect have been the main themes explored for use in agriculture. The direct application of plant extracts is centered on plants and seeds, being this latter mainly focused on the control of phytopathogenic organisms and biostimulating effect.

Em resposta aos efeitos nocivos da utilização de substâncias toxicas na agricultura, a ciência tem avançado no desenvolvimento de soluções alternativas, visando compreender a eficácia e o potencial de extratos vegetais na agricultura. Objetivou-se com esta revisão sistematizada compreender a situação da pesquisa e divulgação científica, bem como a maneira que a ciência atual tem abordado o uso de extratos vegetais na agricultura, especialmente na aplicação em sementes. O uso de extratos vegetais na agricultura tem potencial demonstrado pelo elevado número de publicações nos últimos dez anos, com destaque para os anos de 2018, 2019 e 2020, sendo o Brasil o país de maior produção de trabalhos voltados à essa área de estudo. Os temas controle de microrganismos fitopatogênicos, controle de insetos, efeito bioestimulante, indução de resistência e efeito herbicida tem sido os principais temas explorados para uso na agricultura. A aplicação de extratos vegetais é centrada principalmente em organismos fitopatogênicos associados a plantas e sementes, sendo que, para a aplicação em sementes, o foco está no controle de organismos fitopatogênicos e efeito de promoção de crescimento.

Trichoderma: biological control efficiency and perspectives for the Brazilian Midwest states and Tocantins / Trichoderma: eficiência no controle biológico e perspectivas para os estados do Centro-Oeste brasileiro e Tocantins

Brazil is one of the world leaders in the agribusiness sector tending to directly influence a growing dependence on imported inputs, specifically synthetic agrochemicals. At the state level, in 2013, Tocantins stood out in first place in the ranking of agrochemical consumers, however, these products can cause several problems, such as poisoning to humans, environmental contamination, and increased resistance to phytopathogens. Biological control is an alternative to the use of agrochemicals towards eliminating pests naturally by using living organisms called Biological Control Agents (BCA). Currently, fungi of the Trichoderma genus are some of the most used organisms in biological pest control for their relevant characteristics that favor them in terms of survival in the environment, such as high capacity to adapt to ecological conditions, potential to colonize the rhizosphere of plants, mycoparasitism, production of volatile and non-volatile metabolites. In addition, it works on plant growth and productivity. In general, the use of Trichoderma favors the control of soil pathogens, such as Rhizoctonia, Pythium, Sclerotinia, and nematodes. Thus, this review aims to demonstrate the importance of using Trichoderma in biological control, as well as to present an overview and perspectives of research developed by respondents in the Brazilian Midwest region and Tocantins state.

O Brasil é um dos líderes mundiais no setor do agronegócio e essa liderança tende a impactar diretamente numa dependência crescente de insumos importados, especificamente, agroquímicos sintéticos. A nível de estado, em 2013, o Tocantins se destacava em primeiro lugar no ranking de consumidores de agroquímicos, contudo, esses produtos podem causar diversos problemas, como intoxicação ao homem, contaminação do ambiente e aumento da resistência de fitopatógenos. Um método alternativo ao uso de agroquímicos é o controle biológico, o qual busca a eliminação de pragas de forma natural, utilizando-se de organismos vivos chamados de Agentes de Controle Biológico (ACB). Atualmente, entre os organismos mais usados no controle biológico de pragas estão os fungos do gênero Trichoderma, isto, por possuir algumas características relevantes que os favorecem em termos de sobrevivência no ambiente, tais como: a alta capacidade de adaptação às condições ecológicas, potencial em colonizar a rizosfera das plantas, micoparasitismo, produção de metabólitos voláteis e não voláteis. Além disso, atua no crescimento e produtividade das plantas. Geralmente, o uso de Trichoderma favorece o controle de patógenos do solo, como: Rhizoctonia, Pythium, Sclerotinia e nematoides. Assim, a presente revisão visa demostrar a importância da utilização do Trichoderma no controle biológico, assim como apresentar um panorama e perspectivas das pesquisas desenvolvidas por pesquisados da região Centro-Oeste brasileiro e no estado do Tocantins.

Morphometry and production of maize inoculated with Azospirillum brasilense / Morfometria e produção de milho inoculado com Azospirillum brasilense

This study aimed to analyze the influence of inoculation methods with Azospirillum brasilense in morphometric and nutritional parameters of the maize crop. Maize plants, hybrid Formula VT®, were grown under different forms of inoculation: absence of inoculation; seed inoculation; leaf inoculation; seed inoculation associated to leaf inoculation. In the phenological stages V8 and VT the parameters number of leaves, aerial height, root volume, stem diameter, besides the leaves, stem, sheath, root and total dry mass and the leaf content of nitrogen, phosphorus and potassium were determined. In the R6 stage, in addition to the previous evaluations the following parameters were determined: ear diameter and length, number of kernel rows, number of kernels per row, the reproductive structure and thousand grains dry mass, and total number of grains, besides the grains content of nitrogen, phosphorus, and potassium. The SPAD index from the leaves apex, medial and basal thirds was measured fortnightly. The inoculation methods with A. brasilense had little influence in maizes morphometric and nutritional parameters, also not influencing in production. Maize plants inoculated with A. brasilense, via seed and via seed associated to leaf spraying, positively stood out for the stem diameter, leaves dry mas, root volume, and for the nitrogen, phosphorus, and potassium leaf content.(AU)

O objetivo do estudo foi analisar a influência de métodos de inoculação com Azospirillum brasilense em parâmetros morfométricos e nutricionais da cultura do milho. Foram cultivadas plantas de milho híbrido Formula VT® sob diferentes formas de inoculação: ausência de inoculação; inoculação via semente; inoculação via foliar; inoculação via semente associada a foliar. Nos estádios fenológicos V8 e VT foram mensurados número de folhas, altura de parte aérea, volume de raiz, diâmetro de colmo, massa seca de folha, colmo e bainha, raiz e total, além dos teores de nitrogênio, fósforo e potássio foliar. No estádio R6, junto as análises anteriores, analisou-se diâmetro e comprimento de espiga, número de fileiras, número de grãos por fileira, massa de estrutura reprodutiva e de mil grãos e número total de grãos, e os teores de nitrogênio, fósforo e potássio dos grãos. Quinzenalmente, foi mensurado o índice SPAD dos terços apical, mediano e basal foliar. Os métodos de inoculação pouco influenciaram em parâmetros morfométricos e nutricionais do desenvolvimento do milho, não influenciando na produção. A inoculação via semente e via foliar associado a semente influenciou positivamente nas plantas quanto ao diâmetro de colmo, massa seca foliar, volume de raiz, e aos teores de nitrogênio, fósforo e potássio.(AU)

Morphometry and production of maize inoculated with Azospirillum brasilense / Morfometria e produção de milho inoculado com Azospirillum brasilense

This study aimed to analyze the influence of inoculation methods with Azospirillum brasilense in morphometric and nutritional parameters of the maize crop. Maize plants, hybrid Formula VT®, were grown under different forms of inoculation: absence of inoculation; seed inoculation; leaf inoculation; seed inoculation associated to leaf inoculation. In the phenological stages V8 and VT the parameters number of leaves, aerial height, root volume, stem diameter, besides the leaves, stem, sheath, root and total dry mass and the leaf content of nitrogen, phosphorus and potassium were determined. In the R6 stage, in addition to the previous evaluations the following parameters were determined: ear diameter and length, number of kernel rows, number of kernels per row, the reproductive structure and thousand grains dry mass, and total number of grains, besides the grain’s content of nitrogen, phosphorus, and potassium. The SPAD index from the leave’s apex, medial and basal thirds was measured fortnightly. The inoculation methods with A. brasilense had little influence in maize’s morphometric and nutritional parameters, also not influencing in production. Maize plants inoculated with A. brasilense, via seed and via seed associated to leaf spraying, positively stood out for the stem diameter, leaves dry mas, root volume, and for the nitrogen, phosphorus, and potassium leaf content.

O objetivo do estudo foi analisar a influência de métodos de inoculação com Azospirillum brasilense em parâmetros morfométricos e nutricionais da cultura do milho. Foram cultivadas plantas de milho híbrido Formula VT® sob diferentes formas de inoculação: ausência de inoculação; inoculação via semente; inoculação via foliar; inoculação via semente associada a foliar. Nos estádios fenológicos V8 e VT foram mensurados número de folhas, altura de parte aérea, volume de raiz, diâmetro de colmo, massa seca de folha, colmo e bainha, raiz e total, além dos teores de nitrogênio, fósforo e potássio foliar. No estádio R6, junto as análises anteriores, analisou-se diâmetro e comprimento de espiga, número de fileiras, número de grãos por fileira, massa de estrutura reprodutiva e de mil grãos e número total de grãos, e os teores de nitrogênio, fósforo e potássio dos grãos. Quinzenalmente, foi mensurado o índice SPAD dos terços apical, mediano e basal foliar. Os métodos de inoculação pouco influenciaram em parâmetros morfométricos e nutricionais do desenvolvimento do milho, não influenciando na produção. A inoculação via semente e via foliar associado a semente influenciou positivamente nas plantas quanto ao diâmetro de colmo, massa seca foliar, volume de raiz, e aos teores de nitrogênio, fósforo e potássio.

Aplicação de microrganismos endofíticos na agricultura e na produção de substâncias de interesse econômico / Application endophytic microorganisms in agriculture and production of substances of economic interest

Os microrganismos que vivem no interior de plantas e habitam de modo geral suas partes aéreas, como folhas e caules, mas não causam aparentemente nenhum dano a seus hospedeiros, são chamados de endofíticos. Além de exercerem diversas funções de importância para o hospedeiro, esses microrganismos são potencialmente úteis na agricultura e na indústria, sobretudo na farmacêutica e de defensivos agrícolas.Por se constituírem em potenciais substitutos de produtos químicos, ao exercerem ações de biocontrolee/ou promoção de crescimento de plantas, favorecendo a preservação do ambiente, vem sendo apontadoscomo alternativa viável para sistemas de produção agrícola ecológica e economicamente sustentáveis. Aobtenção de substâncias de interesse econômico, como enzimas, antibióticos e outros fármacos, a partir de microrganismos endofíticos, tem sido frequentemente relatada na literatura científica. Exemplo disso é o taxol, poderoso anticancerígeno que anteriormente era obtido apenas da exploração da planta Taxusbrevifolia e, agora pode ser obtido de diferentes gêneros de fungos endofíticos. Avanços como estereforçam a grande potencialidade biotecnológica de tais microrganismos. Este trabalho visa apresentar um panorama sobre potenciais aplicações de microrganismos endofíticos na agricultura e na produção de substâncias de interesse econômico.

Endophytic microorganisms are mainly fungi and bacteria that live inside plants, generally inhabiting aerial parts such as leaves and stems, without causing any apparent damage to their hosts. In addition to many important functions for the host, the endophytic microorganisms are potentially useful in agriculture and industry, especially in pharmaceuticals and agrochemicals. By forming themselves into substitutes for chemicals by exercising stock biocontrol and/or promotion of plant growth, favoring the environmental preservation, has been appointed as a viable alternative agricultural production systems for environmentally and economically sustainable. Obtaining substances of economic interest, suchas enzymes, antibiotics and other drugs from endophytic microorganisms has often been reported in the scientific literature. One example is taxol, a powerful anti-cancer substance that was previously obtained only from the exploitation of the plant Taxus brevifolia, and can now be obtained fromdifferent genera of endophytic fungi. Advances like this reinforce the great biotechnological potential of such microorganisms. This study presents an overview of potential applications of endophytic microorganisms in agriculture and production of substances of economic interest.(

Caracterização e influência de rizóbios isolados de alfafa na germinação e desenvolvimento inicial de plântulas de arroz / Characterization and influence of alfafa rhizobia on germination and early growth of rice seedling

A inoculação de plantas leguminosas com rizóbios é um dos principais métodos biotecnológicos de utilização de micro-organismos em plantas visando à fixação biológica de nitrogênio na agricultura. No entanto, nos últimos anos, vêm sendo observada nesses micro-organismos a capacidade de produção de fitohormônios, principalmente o ácido indol-acético (AIA) e a promoção de crescimento em gramíneas. Dessa forma, os objetivos deste trabalho foram quantificar o ácido indol-acético produzido por rizóbios isolados de alfafa, avaliar o efeito da inoculação desses micro-organismos na germinação de sementes de arroz e realizar a caracterização genética desses isolados. Nove rizóbios isolados de nódulos de alfafa foram avaliados quanto a sua capacidade de produção de equivalentes de AIA e a influência da inoculação desses micro-organismos na germinação e desenvolvimento de plântulas de arroz. Os rizóbios produtores de AIA foram identificados pelo sequenciamento da região do gene 16S do DNAr. A produção de equivalentes ao ácido indol-acético foi observada em todos rizóbios, com valores que variaram de 43,04 a 101,26µg mL-1 em meio de cultura. Com relação à germinação das sementes de arroz, a inoculação com rizóbios acelerou o processo e o crescimento de suas plântulas. Os rizóbios UFRGS Ms58, Ms515, Ms195, Ms205, Ms2010 e 2012 foram identificados como pertencentes à espécie Sinorhizobium meliloti e UFRGS Ms55, Ms72 e Ms75 à espécie Rhizobium sp.

The inoculation of leguminous plants with rhizobia is one of the main methods of biotechnological use of microorganisms in order to obtain biological nitrogen fixation in agriculture. However, in recent years it has been attributed to these microorganisms the ability to produce phytohormones, mainly indole acetic acid (IAA), and to promote the growth in grasses. Thus, the objectives of this study were to quantify the indole acetic acid produced by rhizobia from alfalfa and to evaluate the effect of inoculation of these microorganisms on the germination of rice seed and to perform the genetic characterization of these isolates. Nine rhizobia, from nodules of alfalfa, were evaluated for their ability to produce IAA equivalents and for their influence in inoculating these microorganisms on germination and seedling development of rice. Moreover, these rhizobia producers of IAA were identified by the 16S region of DNAr. The equivalent production of indole acetic acid was observed in all tested isolates, with values ranging from 43.04 to 101.26µg mL-1 in culture medium. Regarding the germination of rice seeds, the inoculation with rhizobia accelerated this germination and its growth. Microorganisms UFRGS Ms58, UFRGS Ms515, UFRGS Ms195, UFRGS Ms205, UFRGS Ms2010 and UFRGS 2012 were identified as belonging to the species of Sinorhizobium meliloti. Microorganisms Ms55 UFRGS, UFRGS Ms75 and UFRG Ms72 were identified as belonging to the species of Rhizobium sp.

Caracterização e influência de rizóbios isolados de alfafa na germinação e desenvolvimento inicial de plântulas de arroz

The inoculation of leguminous plants with rhizobia is one of the main methods of biotechnological use of microorganisms in order to obtain biological nitrogen fixation in agriculture. However, in recent years it has been attributed to these microorganisms the ability to produce phytohormones, mainly indole acetic acid (IAA), and to promote the growth in grasses. Thus, the objectives of this study were to quantify the indole acetic acid produced by rhizobia from alfalfa and to evaluate the effect of inoculation of these microorganisms on the germination of rice seed and to perform the genetic characterization of these isolates. Nine rhizobia, from nodules of alfalfa, were evaluated for their ability to produce IAA equivalents and for their influence in inoculating these microorganisms on germination and seedling development of rice. Moreover, these rhizobia producers of IAA were identified by the 16S region of DNAr. The equivalent production of indole acetic acid was observed in all tested isolates, with values ranging from 43.04 to 101.26µg mL-1 in culture medium. Regarding the germination of rice seeds, the inoculation with rhizobia accelerated this germination and its growth. Microorganisms UFRGS Ms58, UFRGS Ms515, UFRGS Ms195, UFRGS Ms205, UFRGS Ms2010 and UFRGS 2012 were identified as belonging to the species of Sinorhizobium meliloti. Microorganisms Ms55 UFRGS, UFRGS Ms75 and UFRG Ms72 were identified as belonging to the species of Rhizobium sp.

A inoculação de plantas leguminosas com rizóbios é um dos principais métodos biotecnológicos de utilização de micro-organismos em plantas visando à fixação biológica de nitrogênio na agricultura. No entanto, nos últimos anos, vêm sendo observada nesses micro-organismos a capacidade de produção de fitohormônios, principalmente o ácido indol-acético (AIA) e a promoção de crescimento em gramíneas. Dessa forma, os objetivos deste trabalho foram quantificar o ácido indol-acético produzido por rizóbios isolados de alfafa, avaliar o efeito da inoculação desses micro-organismos na germinação de sementes de arroz e realizar a caracterização genética desses isolados. Nove rizóbios isolados de nódulos de alfafa foram avaliados quanto a sua capacidade de produção de equivalentes de AIA e a influência da inoculação desses micro-organismos na germinação e desenvolvimento de plântulas de arroz. Os rizóbios produtores de AIA foram identificados pelo sequenciamento da região do gene 16S do DNAr. A produção de equivalentes ao ácido indol-acético foi observada em todos rizóbios, com valores que variaram de 43,04 a 101,26µg mL-1 em meio de cultura. Com relação à germinação das sementes de arroz, a inoculação com rizóbios acelerou o processo e o crescimento de suas plântulas. Os rizóbios UFRGS Ms58, Ms515, Ms195, Ms205, Ms2010 e 2012 foram identificados como pertencentes à espécie Sinorhizobium meliloti e UFRGS Ms55, Ms72 e Ms75 à espécie Rhizobium sp.

Caracterização e influência de rizóbios isolados de alfafa na germinação e desenvolvimento inicial de plântulas de arroz

The inoculation of leguminous plants with rhizobia is one of the main methods of biotechnological use of microorganisms in order to obtain biological nitrogen fixation in agriculture. However, in recent years it has been attributed to these microorganisms the ability to produce phytohormones, mainly indole acetic acid (IAA), and to promote the growth in grasses. Thus, the objectives of this study were to quantify the indole acetic acid produced by rhizobia from alfalfa and to evaluate the effect of inoculation of these microorganisms on the germination of rice seed and to perform the genetic characterization of these isolates. Nine rhizobia, from nodules of alfalfa, were evaluated for their ability to produce IAA equivalents and for their influence in inoculating these microorganisms on germination and seedling development of rice. Moreover, these rhizobia producers of IAA were identified by the 16S region of DNAr. The equivalent production of indole acetic acid was observed in all tested isolates, with values ranging from 43.04 to 101.26µg mL-1 in culture medium. Regarding the germination of rice seeds, the inoculation with rhizobia accelerated this germination and its growth. Microorganisms UFRGS Ms58, UFRGS Ms515, UFRGS Ms195, UFRGS Ms205, UFRGS Ms2010 and UFRGS 2012 were identified as belonging to the species of Sinorhizobium meliloti. Microorganisms Ms55 UFRGS, UFRGS Ms75 and UFRG Ms72 were identified as belonging to the species of Rhizobium sp.

A inoculação de plantas leguminosas com rizóbios é um dos principais métodos biotecnológicos de utilização de micro-organismos em plantas visando à fixação biológica de nitrogênio na agricultura. No entanto, nos últimos anos, vêm sendo observada nesses micro-organismos a capacidade de produção de fitohormônios, principalmente o ácido indol-acético (AIA) e a promoção de crescimento em gramíneas. Dessa forma, os objetivos deste trabalho foram quantificar o ácido indol-acético produzido por rizóbios isolados de alfafa, avaliar o efeito da inoculação desses micro-organismos na germinação de sementes de arroz e realizar a caracterização genética desses isolados. Nove rizóbios isolados de nódulos de alfafa foram avaliados quanto a sua capacidade de produção de equivalentes de AIA e a influência da inoculação desses micro-organismos na germinação e desenvolvimento de plântulas de arroz. Os rizóbios produtores de AIA foram identificados pelo sequenciamento da região do gene 16S do DNAr. A produção de equivalentes ao ácido indol-acético foi observada em todos rizóbios, com valores que variaram de 43,04 a 101,26µg mL-1 em meio de cultura. Com relação à germinação das sementes de arroz, a inoculação com rizóbios acelerou o processo e o crescimento de suas plântulas. Os rizóbios UFRGS Ms58, Ms515, Ms195, Ms205, Ms2010 e 2012 foram identificados como pertencentes à espécie Sinorhizobium meliloti e UFRGS Ms55, Ms72 e Ms75 à espécie Rhizobium sp.

Rizobactérias no crescimento e na produtividade da cebola / Rhizobacteria on the production and yield of onion

A associação de plantas com rizobactérias pode promover o crescimento vegetal, reduzindo custos de produção. As rizobactérias benéficas podem ser uma alternativa para a produção de cebola. Neste trabalho, foi avaliado o efeito da aplicação de rizobactérias no crescimento e na produtividade da cebola da cultivar 'Bola Precoce'. A aplicação foi realizada na Estação Experimental da Epagri, em Ituporanga, Santa Catarina (SC), no ano de 2008. O delineamento experimental foi em blocos ao acaso, com cinco repetições, sendo utilizadas as rizobactérias Pseudomonas spp. W6, Bacillus megaterium W19 e Bacillus cereus UFV40, microbiolizadas isoladamente nas sementes ou em mistura, juntamente com uma testemunha não tratada. Os tratamentos com aplicação de rizobactérias proporcionaram maior altura, diâmetro de pseudocaule e número de folhas nas plantas avaliadas aos 90 dias após o transplante. Plantas que receberam os tratamentos com rizobactérias apresentaram maior rendimento de bulbos em relação à testemunha. A massa dos bulbos foi afetada positivamente pelos tratamentos, com destaque para Bacillus megaterium W19.

The association of plants with rhizobacteria can enhance plant growth, reducing production costs. Benefic rhizobacteria can stimulate plant growth being an alternative for production of onions. This research assesses the impact of applying rhizobacteria in the growth and productivity of cv. Bola Precoce onions. The study was conducted in the Experimental Station of Epagri, Ituporanga, SC, Brazil in 2008. The experimental design was in random blocks with five repetitions using Pseudomonas spp. W6, B Bacillus megaterium W19 e Bacillus cereus UFV40 rhizobacteria, microbiolized singly in seeds or in a formula together with non-treated control. The treatments involving rhizobacteria application yielded higher heights, diameter of pseudo-trunk and number of leaves in the plants assessed at 90 days after transplant. All the plants which received treatments with rhizobacteria presented better results considering the fresh weight and yield of bulb in relation to the control. The mass of bulbs were positively affected by the treatments, especially for Bacillus megaterium W19.

Rizobactérias no crescimento e na produtividade da cebola

The association of plants with rhizobacteria can enhance plant growth, reducing production costs. Benefic rhizobacteria can stimulate plant growth being an alternative for production of onions. This research assesses the impact of applying rhizobacteria in the growth and productivity of cv. Bola Precoce onions. The study was conducted in the Experimental Station of Epagri, Ituporanga, SC, Brazil in 2008. The experimental design was in random blocks with five repetitions using Pseudomonas spp. W6, B Bacillus megaterium W19 e Bacillus cereus UFV40 rhizobacteria, microbiolized singly in seeds or in a formula together with non-treated control. The treatments involving rhizobacteria application yielded higher heights, diameter of pseudo-trunk and number of leaves in the plants assessed at 90 days after transplant. All the plants which received treatments with rhizobacteria presented better results considering the fresh weight and yield of bulb in relation to the control. The mass of bulbs were positively affected by the treatments, especially for Bacillus megaterium W19.

A associação de plantas com rizobactérias pode promover o crescimento vegetal, reduzindo custos de produção. As rizobactérias benéficas podem ser uma alternativa para a produção de cebola. Neste trabalho, foi avaliado o efeito da aplicação de rizobactérias no crescimento e na produtividade da cebola da cultivar 'Bola Precoce'. A aplicação foi realizada na Estação Experimental da Epagri, em Ituporanga, Santa Catarina (SC), no ano de 2008. O delineamento experimental foi em blocos ao acaso, com cinco repetições, sendo utilizadas as rizobactérias Pseudomonas spp. W6, Bacillus megaterium W19 e Bacillus cereus UFV40, microbiolizadas isoladamente nas sementes ou em mistura, juntamente com uma testemunha não tratada. Os tratamentos com aplicação de rizobactérias proporcionaram maior altura, diâmetro de pseudocaule e número de folhas nas plantas avaliadas aos 90 dias após o transplante. Plantas que receberam os tratamentos com rizobactérias apresentaram maior rendimento de bulbos em relação à testemunha. A massa dos bulbos foi afetada positivamente pelos tratamentos, com destaque para Bacillus megaterium W19.

Rizobactérias no crescimento e na produtividade da cebola

The association of plants with rhizobacteria can enhance plant growth, reducing production costs. Benefic rhizobacteria can stimulate plant growth being an alternative for production of onions. This research assesses the impact of applying rhizobacteria in the growth and productivity of cv. Bola Precoce onions. The study was conducted in the Experimental Station of Epagri, Ituporanga, SC, Brazil in 2008. The experimental design was in random blocks with five repetitions using Pseudomonas spp. W6, B Bacillus megaterium W19 e Bacillus cereus UFV40 rhizobacteria, microbiolized singly in seeds or in a formula together with non-treated control. The treatments involving rhizobacteria application yielded higher heights, diameter of pseudo-trunk and number of leaves in the plants assessed at 90 days after transplant. All the plants which received treatments with rhizobacteria presented better results considering the fresh weight and yield of bulb in relation to the control. The mass of bulbs were positively affected by the treatments, especially for Bacillus megaterium W19.

A associação de plantas com rizobactérias pode promover o crescimento vegetal, reduzindo custos de produção. As rizobactérias benéficas podem ser uma alternativa para a produção de cebola. Neste trabalho, foi avaliado o efeito da aplicação de rizobactérias no crescimento e na produtividade da cebola da cultivar 'Bola Precoce'. A aplicação foi realizada na Estação Experimental da Epagri, em Ituporanga, Santa Catarina (SC), no ano de 2008. O delineamento experimental foi em blocos ao acaso, com cinco repetições, sendo utilizadas as rizobactérias Pseudomonas spp. W6, Bacillus megaterium W19 e Bacillus cereus UFV40, microbiolizadas isoladamente nas sementes ou em mistura, juntamente com uma testemunha não tratada. Os tratamentos com aplicação de rizobactérias proporcionaram maior altura, diâmetro de pseudocaule e número de folhas nas plantas avaliadas aos 90 dias após o transplante. Plantas que receberam os tratamentos com rizobactérias apresentaram maior rendimento de bulbos em relação à testemunha. A massa dos bulbos foi afetada positivamente pelos tratamentos, com destaque para Bacillus megaterium W19.

Rizobactérias no crescimento e na produtividade da cebola

The association of plants with rhizobacteria can enhance plant growth, reducing production costs. Benefic rhizobacteria can stimulate plant growth being an alternative for production of onions. This research assesses the impact of applying rhizobacteria in the growth and productivity of cv. Bola Precoce onions. The study was conducted in the Experimental Station of Epagri, Ituporanga, SC, Brazil in 2008. The experimental design was in random blocks with five repetitions using Pseudomonas spp. W6, B Bacillus megaterium W19 e Bacillus cereus UFV40 rhizobacteria, microbiolized singly in seeds or in a formula together with non-treated control. The treatments involving rhizobacteria application yielded higher heights, diameter of pseudo-trunk and number of leaves in the plants assessed at 90 days after transplant. All the plants which received treatments with rhizobacteria presented better results considering the fresh weight and yield of bulb in relation to the control. The mass of bulbs were positively affected by the treatments, especially for Bacillus megaterium W19.

A associação de plantas com rizobactérias pode promover o crescimento vegetal, reduzindo custos de produção. As rizobactérias benéficas podem ser uma alternativa para a produção de cebola. Neste trabalho, foi avaliado o efeito da aplicação de rizobactérias no crescimento e na produtividade da cebola da cultivar 'Bola Precoce'. A aplicação foi realizada na Estação Experimental da Epagri, em Ituporanga, Santa Catarina (SC), no ano de 2008. O delineamento experimental foi em blocos ao acaso, com cinco repetições, sendo utilizadas as rizobactérias Pseudomonas spp. W6, Bacillus megaterium W19 e Bacillus cereus UFV40, microbiolizadas isoladamente nas sementes ou em mistura, juntamente com uma testemunha não tratada. Os tratamentos com aplicação de rizobactérias proporcionaram maior altura, diâmetro de pseudocaule e número de folhas nas plantas avaliadas aos 90 dias após o transplante. Plantas que receberam os tratamentos com rizobactérias apresentaram maior rendimento de bulbos em relação à testemunha. A massa dos bulbos foi afetada positivamente pelos tratamentos, com destaque para Bacillus megaterium W19.

Comparison of plant growth-promotion with Pseudomonas aeruginosa and Bacillus subtilis in three vegetables / Comparação da promoção de crescimento de plantas por Pseudomonas aeruginosa e Bacillus subtilis em três vegetais

Our objective was to compare some plant growth promoting rhizobacteria (PGPR) properties of Bacillus subtilis and Pseudomonas aeruginosa as representatives of their two genera. Solanum lycopersicum L. (tomato), Abelmoschus esculentus (okra), and Amaranthus sp. (African spinach) were inoculated with the bacterial cultures. At 60 days after planting, dry biomass for plants treated with B. subtilis and P. aeruginosa increased 31 percent for tomato, 36 percent and 29 percent for okra, and 83 percent and 40 percent for African spinach respectively over the non-bacterized control. Considering all the parameters tested, there were similarities but no significant difference at P < 0.05 between the overall performances of the two organisms.

Nosso objetivo foi comparar as propriedades PGPR (rizobactérias promotoras de crescimento de plantas) de Bacillus subtilis e Pseudomonas aeruginosa. Solanum licopersicum (tomate), Asbelmoschus esculentus (ocra) e Amaranthus sp (espinafre africano) foram inoculados com as culturas bacterianas. Após 60 dias de plantio, a biomassa seca das plantas tratadas com B.subtilis e P. aeruginosa aumentou 31 por cento para o tomate, 36 por cento e 29 por cento para ocra, e 83 por cento e 40 por cento para espinafre africano, respectivamente, em comparação com o controle não inoculado. Considerando os parâmetros testados, o desempenho dos dois microrganismos foi similar, sem diferença estatisticamente significativa (p< 0,05).

Influência da inoculação de rizóbios sobre a germinação e o vigor de plântulas de alface / Influence of rhizobial inoculation on seedling vigor and germination of lettuce

Os rizóbios, conhecidos por sua capacidade de fixar N2 em associação com leguminosas, também se mostram capazes de promover o crescimento de não-leguminosas, especialmente pela produção de ácido indol-acético (AIA). Neste trabalho, objetivou-se selecionar rizóbios produtores de AIA e avaliar o efeito de diferentes concentrações deste fitormônio sobre a germinação e o desenvolvimento inicial de plântulas de alface. Foram selecionados quatro isolados de Bradyrhizobium sp. e um isolado de Rhizobium leguminosarum biovar trifolii, os quais foram crescidos por quatro dias em meio levedura-manitol enriquecido com triptofano. Após esse período, avaliou-se a produção de AIA e procedeu-se à inoculação de sementes de alface com os isolados. O isolado TV-13, de R. leguminosarum biovar trifolii produziu 171,1µg mL-1 de AIA, causando prejuízos para o desenvolvimento das plântulas de alface. Por outro lado, os isolados de Bradyrhizobium sp. produziram entre 1,2 e 3,3µg mL-1 de AIA e aumentaram o vigor das plântulas em relação ao tratamento sem inoculação com rizóbios. Para verificar se essas diferenças foram decorrentes das concentrações de AIA, foram realizados mais dois experimentos, nos quais as sementes foram embebidas em culturas de TV-13 com ou sem a presença de triptofano ou em doses crescentes de AIA sintético. O isolado TV-13 crescido na presença de triptofano causou danos progressivos sobre o desenvolvimento das plântulas de alface, o que não ocorreu na ausência de triptofano. Também foi verificado um retardo na germinação das sementes quando submetidas a altas concentrações de AIA sintético. Os resultados indicam a influência do AIA sobre os parâmetros de germinação, de modo que a inoculação de sementes de alface com rizóbios que produzem baixas quantidades de AIA é uma prática recomendável.

Rhizobia are known by their ability to fix nitrogen in symbiosis with legumes, but they are also capable of promote the growth of non-legume, mainly due to indoleacetic acid production (IAA). In this research, it was aimed to select rhizobia producers of IAA and evaluate the effect of different levels of this hormone over the germination and initial development of lettuce seedlings. Four isolates of Bradyrhizobiumsp. and one isolate of Rhizobium leguminosarum biovar trifolii were grown during four days in yeast manitol medium enriched with tryptophan. After that period, the production of IAA was evaluated and the isolates were inoculated in lettuce seeds. The isolate TV-13, of R. leguminosarum biovar trifolii, produced 171.1µg mL-1 of IAA, causing damages to lettuce seedlings. On other hand, Bradyrhizobium sp. isolates produced between 1.2 and 3.3µg mL-1 of IAA and improved seedlings vigor. In order to verify if these results were due to IAA concentrations, other two assays were carried out, in which lettuce seeds were imbibed in TV-13 cultures with or without tryptophan or in increasing dosages of synthetic IAA. The isolate TV-13 grown in the presence of tryptophan caused progressive damages to lettuce seedlings development, fact that did not occur in the absence of tryptophan. It was also verified a delay in germination of seeds exposed to high levels of synthetic IAA. The results show the influence of IAA on germination parameters, so that the inoculation of lettuce seeds with rhizobia that produce low amounts of IAA is a recommended practice.

Comparison of plant growth-promotion with Pseudomonas aeruginosa and Bacillus subtilis in three vegetables

Our objective was to compare some plant growth promoting rhizobacteria (PGPR) properties of Bacillus subtilis and Pseudomonas aeruginosa as representatives of their two genera. Solanum lycopersicum L. (tomato), Abelmoschus esculentus (okra), and Amaranthus sp. (African spinach) were inoculated with the bacterial cultures. At 60 days after planting, dry biomass for plants treated with B. subtilis and P. aeruginosa increased 31% for tomato, 36% and 29% for okra, and 83% and 40% for African spinach respectively over the non-bacterized control. Considering all the parameters tested, there were similarities but no significant difference at P 0.05 between the overall performances of the two organisms.

Nosso objetivo foi comparar as propriedades PGPR (rizobactérias promotoras de crescimento de plantas) de Bacillus subtilis e Pseudomonas aeruginosa. Solanum licopersicum (tomate), Asbelmoschus esculentus (ocra) e Amaranthus sp (espinafre africano) foram inoculados com as culturas bacterianas. Após 60 dias de plantio, a biomassa seca das plantas tratadas com B.subtilis e P. aeruginosa aumentou 31% para o tomate, 36% e 29% para ocra, e 83% e 40% para espinafre africano, respectivamente, em comparação com o controle não inoculado. Considerando os parâmetros testados, o desempenho dos dois microrganismos foi similar, sem diferença estatisticamente significativa (p 0,05).

Antagonism of Serratia marcescens towards Phytophthora parasitica and its effects in promoting the growth of citrus

Phytophthora parasitica causes serious widespread, and difficult-to-control root rots in warmer regions. This oomycete is one of the most important pathogen of citrus. This paper reports the biological control of the pathogen by a strain of Serratia marcescens R-35, isolated from citrus rhizosphere. In greenhouse trials, the bacterium suppressed more than 50% of the disease and promoted the plant growth.

Phytophthora parasitica é um oomiceto que causa sérios problemas fitossanitários em diferentes espécies de plantas em regiões tropicais e o controle tem sido difícil. Este patógeno é um dos mais importante à citricultura. Este trabalho relata o controle biológico do patógeno por uma linhagem de Serratia marcescens R-35, isolada da rizosfera de citros. Em condições de casa-de-vegetação, a bactéria reduziu em mais de 50% a incidência da doença, ao mesmo tempo que promoveu o crescimento de plantas.

Fluorescent Pseudomonads associated with the rhizosphere of crops: an overview

Environmental concerns have led to the need of sustainable use of natural resources. The conventional agriculture caused considerable impacts on soils and waters. It is important to change certain agricultural managements to environmental cleaner techniques. The sustainable agriculture has pointed many approaches and techniques to reduce environmental impact. One of those strategies is the utilization of the soil microbiota to induce plant growth, control of plant diseases and biodegradation of xenobiotic compounds. Studies on the relationship between roots and microbiota are essential to achieve viable agricultural applications. These studies indicate that one of the most abundant microorganisms in the rhizosphere (area around the roots) is fluorescent Pseudomonas spp. They have been considered as an alternative to agrochemicals for controlling plant diseases and increasing plant development. This review addresses the main findings on fluorescent Pseudomonads. It summarizes and discusses significant aspects of this general topic, including (i) rhizosphere as a microhabitat; (ii) taxonomic, genetic and ecological aspects of fluorescent Pseudomonads in the rhizosphere; (iii) mechanisms of Plant Growth Promoting and Biological Control and (iv) commercial use of PGPR in agriculture.

As preocupações com o meio ambiente têm levado à necessidade do uso sustentável dos recursos naturais. A agricultura convencional tem causado impactos consideráveis no solo e nas águas. É importante mudar certas técnicas agrícolas por outras consideradas mais limpas para o meio ambiente. Uma estratégia é a utilização da microbiota do solo para induzir o crescimento de plantas, controlar fitomoléstias e para fazer a biodegradação de compostos xenobióticos. Estudos sobre a relação entre as raízes e a microbiota são essenciais para conseguir aplicações viáveis na agricultura. Estes estudos têm indicado que um dos mais abundantes microrganismos na rizosfera (região ao redor da raiz) é Pseudomonas spp. do grupo fluorescente. Estes têm sido considerados como alternativa tanto aos agrotóxicos no controle de doença de plantas como na indução do seu desenvolvimento. Esta revisão mostra os principais conhecimentos sobre Pseudomonas spp. do grupo fluorescente. Esta resume e discute aspectos significantes deste tópico, incluindo, (i) rizosfera como microhabitat; (ii) aspectos taxonômicos, genéticos e ecológicos de Pseudomonas spp. do grupo das fluorescentes na rizosfera; (iii) mecanismos de Promoção de Crescimento de Plantas e Controle Biológico e (iv) uso comercial de PGPR na agricultura.