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.

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.

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.