Bacillus spp. e a promoção de crescimento vegetal: um enfoque na solubilização e mineralização de fosfato durante interação com cana-de-açúcar

• Ano de defesa: 2023
• Autor(a) principal: Soave, Julia Marcelino
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
• Palavras-chave em Português: Bacillus; Bacillus spp; Cana-de-açúcar; Fósforo; Growth promotion; Phosphorus; Promoção de crescimento; Sugarcane
• Link de acesso: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/64/64133/tde-04092023-152224/

Bactérias do gênero Bacillus são conhecidamente promotoras do crescimento vegetal, atuando no biocontrole de patógenos, produção de fitormônios e na aquisição de nutrientes essenciais para as plantas, como o fósforo (P). A cana-de-açúcar está entre as principais culturas produzidas no Brasil, apesar de sua relevância econômica ainda há grandes variações na produtividade dos canaviais. A utilização de bioinsumos na cultura tem aumentado progressivamente, no entanto, é notório a carência de inoculantes eficazes, sendo necessário o melhor entendimento da interação entre os microrganismos e a cultura. Assim, presente trabalho selecionou linhagens de Bacillus spp. promotores do crescimento vegetal por meio de diferentes bioensaios, com enfoque na seleção de linhagens elites para o uso do P. Além disso, buscou-se o maior entendimento dos mecanismos de mineralização e solubilização de fosfato, investigando bases genéticas por trás da interação bactéria-planta. Para tanto, 38 linhagens foram submetidas á ensaios in vitro de solubilização e mineralização de fosfato, sendo selecionadas 5 potenciais linhagens: Priestia megaterium (Syn. Bacillus megaterium) MGB3314, Bacillus licheniformis MGB2281, Bacillus altitudinis MGB293, Bacillus toyonensis MGB227 e Bacillus altitudinis MGB25 para os verificar-se o efeito na promoção de crescimento de cana-de-açúcar quando aplicadas individualmente ou em consórcio. Inicialmente, utilizando-se solo rico em P, observou-se um efeito positivo da inoculação na atividade enzimática de fitase e fosfatase, refletindo em teores de P disponível no solo superiores em todos os tratamentos inoculados com as linhagens de Bacillus spp. selecionadas. Apesar destes resultados promissores, não foi possível observar o efeito de promoção de crescimento entre os tratamentos, sugerindo a sensibilidade dos mecanismos de solubilização e mineralização a altas concentrações de P disponível. Posteriormente, realizou-se o ensaio com solo pobre em P, combinando inoculação de plantas de cana-de-açúcar com a linhagem B. licheniformis MGB2281 e o consórcio bacteriano de B. altitudinis MGB293 + B. toyonensis MGB227 + B. altitudinis MGB25 a adubação com fosfato natural reativo de Bayovar em três doses: 0, 90 kg/ha e 180 kg/ha de P2O5. Observou-se que a inoculação com a linhagem MGB2281 promoveu o crescimento de plantas aos 30 dias após o plantio, com maiores médias para altura de planta e massa seca de parte aérea. A dose de 90 kg/ha associada a inoculação com a linhagem MGB2281 e o consórcio bacteriano MGB293 + MGB227 MGB25, contribuiu para uma maior atividade da enzima fosfatase alcalina em relação ao controle sem inoculação, corroborando com os resultados encontrados nos ensaio in vitro. Por fim, o o draft genômico da linhagem B. licheniformis MGB2281 foi obtido e revelou um amplo repertório de genes relacionados com a disponibilização de P para planta e vias de promoção de crescimento vegetal, como a biossíntese de AIA, fixação biológica do nitrogênio (FBN), produção de sideróforos entre outros, sugerindo seu grande potencial como promotor de crescimento vegetal. Certamente, os resultados apresentados no presente trabalho, são de suma importância para a elucidação da interação nutriente-bactéria-planta contribuindo diretamente para o desenvolvimento de novos bioinsumos e o uso mais eficiente de fertilizantes, fomentando práticas agrícolas mais sustentáveis