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microbiologia
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Impacto do uso de Rhizobium no rendimento de feijão-caupi, cont...
Agrobiologia
CONACMini-curso
Teresina, PI22 a 24/5/2006
Como selecionar uma estirpe de rizóbio para ser utilizada como inoculante
Leguminosas tropicais:• São consideradas como apresentando pouca especificidade
em relação ao microssimbionte;• Nodulam bem com as estirpes nativas;• Dificuldade de selecionar inoculante que precisa ser
competitivo frente a outras populações microbianas;• Seleção de estirpes costuma apresentar resultados muito
variados;• Exceto para soja, a utilização de inoculante rizobiano no
Brasil é relativamente baixa;
Embrapa Agrobiologia
• otimização da FBN em leguminosas tropicais:
caupi ou feijão-de-corda(Vigna unguiculata)
amendoim(Arachis hipogaea)
Efeito da seca sobre a população de rizóbio
Lindete M. Vieira Martins
Estirpes de rizóbio previamente selecionadas foram avaliadas em área de
sequeiro durante 2 anos consecutivos
Esquemas de Inoculação: 1 - Inoculação somente no primeiro plantio - avaliar a
sobrevivência da estirpe no solo durante o período entre os dois plantios,
2 - Inoculação somente no cultivo do segundo plantio -
avaliar o efeito da presença da cultura sobre a população nativa quer seja na sua multiplicação quer seja na seleção de estirpes,
3 - Inoculação nos 2 plantios -avaliar a eficácia da segunda inoculação no potencial competitivo da estirpe.
0
5
10
15
20
25
30
35
40
cult 1 cult 2 cult 1 cult 2 cult 1 cult 2
nodu
les
num
ber
negative serogroup strains positive serogroup strains
inoc. schedule I inoc. schedule II inoc. schedule III
a a
bB
A A
Ocupação Nodular pelo inoculante em caupi cultivado em Ocupação Nodular pelo inoculante em caupi cultivado em
área de sequeiro de Pernambucoárea de sequeiro de Pernambuco
Produtividade de caupi inoculado com estirpes de rizóbio ao longo de 2 plantios
Nitrogênio no grão de caupi inoculado com estirpes de rizóbio ao longo de 2 plantios
0
1
2
3
4
5
6
7
BR
3267
BR
3268
BR
3269
BR
3270
BR
3271
BR
3272
BR
3273
BR
3274
BR
3275
BR
3276
Abs
contr
N
contr
cowpea strains
gra
in
nitr
oge
n
(g/p
lan
t)
B
LSD =0,46
0,0
5,0
10,0
15,0
20,0
25,0
30,0
35,0
40,0
cult 1 cult 2 cult 1 cult 2 cult 1 cult 2 cult 1 cult 2 cult 1 cult 2 cult 1 cult 2 cult 1 cult 2 cult 1 cult 2 cult 1 cult 2 cult 1 cult 2
nodu
les
num
ber
negative serogroup strains
positive serogroup strains
BR 3267 BR 3268 BR 3269 BR 3270 BR 3271 BR 3272 BR 3273 BR 3274 BR 3275 BR 3276
serogroup strainspositive negative
cult 1 cult 2 cult 1 cult 2
Ocupação nodular por estirpes inoculantes em caupi
Conclusões
• A inoculação de rizóbio no caupi em área de sequeiro, foi capaz de aumentar a produtividade em até 35%, produção equivalente a uma adubação de 50 kg N/ha – alternativa para área de sequeiro;
• A inoculação promoveu um aumento significativo no número de nódulos;
• A ocupação dos isolados nos tratamentos inoculados atingiram níveis próximos a 100%;
Seleção de estirpes para inoculação de caupi em áreas recém-abertas de Cerrado do sul de
Piauí e MaranhãoJerri Edson Zilli
1. Seleção em casa-de-vegetação2. Seleção em campo
Plant dry matter (g)
0 2 4 6 8 10
BR3281
BR3267
BR3288
BR3287
BR3286
BR3262
BR2001
BR3280
BR3278
BR3284
BR3283
BR3282
BR3277
BR3279
BR3285
Total N (mg)
0 100 200 300
Dry weight nodules (g)
0,0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0
Bradyrhizobium sp.B. japonicumB. elkanii
CV (%) = 22,32 CV (%) = 19,26 CV (%) = 24,45
a
a
a
c
ab
bc
c
ac
bc
c
c
a
a
a
a
d
cd
bcd
abc
abcd
abc
abc
abc
ab
a
abc
abc
ab
a
bcd
a
ab
ab
bc
bc
c
abc
abc
abc
abc
abc
bc
bc
bc
bc
Acúmulo de nitrogênio, produção de matéria seca e massa nodular de plantas de caupi inoculadas com estirpes de Bradyrhizobium spp. em casa-de-vegetação. * DMS obtido com dados transformados por raiz quadrada.
BR3281
BR3267
BR3288
BR3287
BR3286
BR3262
BR2001
BR3280
BR3278
BR3284
BR3283
BR3282
BR3277
BR3279
BR3285
AR
A (
nm
oles
.ml-1
)
0
10
20
30
40
50
60
Bradyrhizobium sp. B. japonicum B. elkanii
a aa
ab
ab
ab
abab
abab
ab
ab
b
b
ab
CV (%) = 21,15
Análise de redução de acetileno de estirpes de Bradyrhizobium spp. utilizadas como inoculantes de plantas de caupi em casa-de-vegetação.
Relative efficiency (%)
0 20 40 60 80 100
Tot
al N
(m
g)
0
50
100
150
200
250
300
ER vs MS (g): 32,0904 ER vs MS (g): 51,7074 ER vs MS (g): 54,7074 ER vs MS (g): 61,8509 ER vs MS (g): 61,8834
HUP- HUP+
Bradyrhizobium sp.B.elkaniiB.japonicum
BR3287
BR3286
BR3281
BR3285
BR3277
BR3283
BR3279
BR3282BR3284
BR3278
BR3280BR3288
BR2001
BR3267
BR3262
Acúmulo de nitrogênio em relação a eficiência relativa de estirpes de Bradyrhizobium spp. utilizadas com inoculantes para plantas de caupi em casa-de-vegetação.
B. elakanii
a a a
ab
abc
B. japonicum
c c
cc
bc
a
c c c
0
10
20
30
40
50
60
70
80
Po
sit
ive
no
du
les
re
ac
tio
n
(%)
BR
3267B
R3288
BR
3287B
R3262
BR
2001B
R3280
BR
3278
BR
3267B
R3288
BR
3287B
R3262
BR
2001B
R3280
BR
3278Inoculated Control
Ocupação nodular, avaliada pela técnica de ELISA, em plantas de caupi cultivadas em experimento de campo.
Conclusões
• Otimização da FBN deve visar a seleção de estirpes que sejam tanto eficiente quanto competitivas
• B. japonicum x B. elkanii
• Fator Hup
Seleção de associações capazes de manter
atividade de fixação biológica de nitrogênio em condições de altas temperaturas
estirpes de rizóbio – Romano Valicheskigenótipos de caupi – Gustavo R. Xavier
O caupi é uma leguminosa reconhecidamente capaz de manter níveis adequados de FBN sob temperatura elevada
A tolerância a altas temperaturas é decorrente da presença de genes de resistência à temperatura que no caso do caupi devem
estar relacionados ao processo de FBN.
CAUPIIPA 206
Seleção de estirpes inoculadas na cultivar de caupi IPA 206, capazes de manter atividade de FBN após
choque térmico
15 estirpes eficientes
15 estirpes eficientes
Choque térmico
IPA 206x
estirpes tolerante ao choque térmico
Estirpes de rizóbio isoladas de nódulos de
caupi cultivado em amostras de
solo do Nordeste do
Brasil
Bradyrhizobium japonicum
BR 2001
Rhizobium
Sinorhizobium
Azorhizobium
Caupi (IPA 206) aos 10 DAG
Caupi (IPA 206) aos 25 DAG
Tanque para choque térmico
EstirpesBR3269
BR3271
BR3273
BR3272
BR3262
BR3274
BR3276
BR3287
BR3288
7S80BR3275
BR2001
NFB36
CON
TBR3267
Maté
ria Sec
a (g)
0,0
0,5
1,0
1,5
2,0
2,5
3,0
N-T
otal (m
g)
0
20
40
60
80
100
120
Matéria Seca (g)
N-Total (mg)
Experimento I
DMS
Peso Mat Seca: 0,364
N total: 15,4
2D Graph 1
Estirpes
7S3 21A9
4S28
4S65S
2527B
134A
26
7S60
13A2
6S97S
24CON
T
N-T
ota
l (mg)
0
20
40
60
80
100
120
Maté
ria S
ac
a (g
)
0,0
0,5
1,0
1,5
2,0
2,5
3,0
3,5
4,0
N-Total (mg)
Matéria seca (g)
Experimento II
DMS
Peso Mat Seca: 0,437
N total: 18,96
Matéria seca e N acumulados em caupi inoculado com rizóbio em condições estéreis
Efeito do choque térmico no N acumulado
nas folhas de caupiS EM C HO Q U E
0,00
10,00
20,00
30,00
40,00
50,00
60,00
70,00
80,00
90,00
100,00
COLETA1
COLETA2
C / C HO Q UE
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100 COLETA1
COLETA2
SEM CHOQUE
0,00
10,00
20,00
30,00
40,00
50,00
60,00
70,00
80,00
90,00
7s3 21a9 4s28 4s6 5s25 27b1 34a26 7s60 13a2 6s9 7s24 cont
coleta1
coleta2
C O M C HO Q U E
0,00
10,00
20,00
30,00
40,00
50,00
60,00
70,00
80,00
90,00
7s3 21a9 4s28 4s6 5s25 27b1 34a26 7s60 13a2 6s9 7s24 cont
coleta1
coleta2
Experimento I Experimento II
Comportamento da nodulação em raízes de caupi submetido ao choque
térmico
-20
-10
0
10
20
30
40
50
60
70
80
Nú
me
ro d
e n
ód
ulo
s
dif
. en
tre
C1
e C
2 (%
)
-60,00
-40,00
-20,00
0,00
20,00
40,00
60,00
80,00
Experimento I Experimento II
Isolado 5S20: boa produtividade, tolerante ao choque, aumenta população
de nódulos5 S 2 0
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
COLETA1 COLETA2
C/ CHOQ
S/ CHOQ
N-a
cum
ulad
o pa
rte
aére
a (m
g)
Isolado 21A9: alta produtividade, tolerante ao choque, mantém população
de nódulos2 1 A 9
0,00
10,00
20,00
30,00
40,00
50,00
60,00
70,00
80,00
90,00
100,00
COLETA1 COLETA2
C/CHOQ
S/CHOQ
N-a
cum
ulad
o pa
rte
aére
a (m
g)
Isolado 4S28 (cresc. rápido): alta produtividade, tolerante ao choque,
mantém população de nódulos4 S2 8
0,00
10,00
20,00
30,00
40,00
50,00
60,00
70,00
80,00
90,00
100,00
COLETA1 COLETA2
C/CHOQ
S/CHOQ
N-a
cum
ulad
o pa
rte
aére
a (m
g)
Isolado 5S13: boa produtividade, sensível ao choque, diminui população
de nódulos5 S1 3
0
10
20
30
4050
60
70
80
90
100
COLETA1 COELTA2
C/CHOQ
S/CHOQ
N-a
cum
ulad
o pa
rte
aére
a (m
g)
Isolado 7S63: baixa produtividade, sensível ao choque, aumenta população
de nódulos7 S6 3
0
10
20
30
4050
60
70
80
90
100
COLETA1 COELTA2
C/CHOQ
S/CHOQ
N-a
cum
ulad
o pa
rte
aére
a (m
g)
Isolado 7S3 (cresc. rápido): alta produtividade, sensível ao choque,
diminui população de nódulos7S3
0,00
10,00
20,00
30,00
40,00
50,00
60,00
70,00
80,00
90,00
100,00
COLETA1 COLETA2
C/CHOQ
S/CHOQ
N-a
cum
ulad
o pa
rte
aére
a (m
g)
Conclusões
• Estirpes sensíveis e tolerantes ao choque térmico
• Mecanismos de tolerância ao choque térmico– Manutenção da população de nódulos– Recuperação rápida da população de nódulos
após o estresse• Necessidade de estudos semelhantes com
outros genótipos da planta
Seleção de associações eficientes quanto à FBN de rizóbio e amendoim em diferentes solos
Carolina Etienne dos Santos
Eficiência do inoculante na nodulação de 4 genótipos
de amendoim
0
50
100
150200
250
300
350
S-10
S-11
Aes
-19
A-4
0
A-4
9
A- 7
2c
A-7
5
A-1
05
A-1
15
A-1
35
A-1
40
A-2
96 N N-
Núm
ero
de n
ódul
os/p
lant
a
cv.Tatu cv.L7 cv.Sertão cv.Br 1
0
0,2
0,4
0,6
0,8
S-10
S-11
Aes
-19
A-4
0
A-4
9
A-7
2c
A-7
5
A-1
05
A-1
15
A-1
35
A-1
40
A-2
96 N N-
Mas
sa s
eca
dos
nódu
los
(g/p
lant
a)
cv.Tatu cv.L 7 cv.Sertão cv.BR1
Eficiência do inoculante na matéria seca acumulada em
4 genótipos de amendoim
0
50
100
150
200
S-10
S-11
Aes
-19
A-4
0
A-4
9
A-7
2c
A-7
5
A-1
05
A-1
15
A-1
35
A-1
40
A-2
96 N N-
N-to
tal a
cum
ulad
o na
pae
te
aére
a (m
g/pl
anta
)
cv.Tatu cv.L7 cv.Sertão cv.BR1
Eficiência do inoculante no N-total acumulado em 4
genótipos de amendoim
Importância da manutenção não só de populações de rizóbio como também de outros elementos da microbiota associada à
rizosfera para o crescimento vegetal
• Promotores de crescimento• Agentes de controle biológico
• Decompositores• Estímulo à ciclagem de nutrientes
Cv BR1:
•Capaz de nodular com vários grupos de rizóbio;
•Baixa especificidade;
•Dificuldade de estabelecimento do inoculante
Cv Tatu e cv L7:
•Capazes de nodular com poucos grupos de rizóbio;
•Alta especificidade;
•Facilidade de estabelecimento de inoculante compatível
Conclusões
FIM
Obrigada!!!
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