dissertação
Diversity and biotechnological potential of rhizobia isolated from lima bean nodules collected at semi-arid region
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Universidade Federal de Lavras
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Departamento de Ciência do Solo
Programa de Pós-Graduação
Programa de Pós-Graduação em Ciência do Solo
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Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)
Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de Minas Gerais (FAPEMIG)
Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)
Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de Minas Gerais (FAPEMIG)
Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)
Tipo de impacto
Áreas Temáticas da Extenção
Objetivos de Desenvolvimento Sustentável
Dados abertos
Resumo
A fixação biológica de nitrogênio (N) viabiliza a absorção de N para nutrição dos vegetais de forma eficaz pelas perspectivas agronômica, econômica e ambiental devido à economia no uso de fertilizantes nitrogenados, com redução no custo de produção e nos impactos provenientes da fabricação, uso indiscriminado e manejo inadequado desses insumos. O feijão-fava (Phaseolus lunatus L.) é a segunda espécie do gênero Phaseolus em importância mundial. No Brasil é cultivado principalmente no nordeste por sua rusticidade em condições semiáridas. Além de alternativa de renda, o feijão-fava é usado como alimento, adubo verde e cultura de cobertura. Apesar de estabelecer simbiose com bactérias fixadoras de nitrogênio (BFN), ainda não existe inoculante para utilização em seu cultivo. O objetivo da pesquisa foi caracterizar fenotipicamente e genotipicamente BFN isoladas de nódulos de feijão-fava coletados no semiárido brasileiro e avaliar a eficiência das mesmas na nutrição nitrogenada da cultura em condições axênicas e em um Latossolo Vermelho distrófico húmico com e sem correção da acidez. O isolamento e caracterização fenotípica foram realizados em meio 79 sólido e a caracterização genotípica feita pelo sequenciamento parcial do gene 16S rRNA. As eficiências simbióticas foram avaliadas em casa de vegetação em condições axênicas usando tubetes contendo vermiculita e areia e após, em vasos com solo não autoclavado com e sem calagem. Os tratamentos consistiram nas estirpes avaliadas e controles utilizando-se delineamento estatístico apropriado. Ao todo, 66 estirpes foram isoladas dos nódulos. Foi constatada diversidade fenotípica e genotípica com predominância de estirpes de crescimento intermediário, alcalinizantes e com abundante produção de goma, pertencentes ao gênero Bradyrhizobium. A calagem proporcionou incrementos no desenvolvimento do feijão-fava, havendo interação com algumas estirpes. Seis estirpes do gênero Bradyrhizobium, pertencentes aos grupos de estirpes tipo que incluem as de B. elkanii e B. japonicum, destacaram-se por seu potencial biotecnológico como inoculante ao feijão-fava e as mesmas devem ser testadas em campo visando validar sua indicação como inoculante para esta cultura.
Abstract
The biological fixation of nitrogen (N) enables the absorption of N for plant nutrition in an efficient manner from an agronomic, economic and environmental perspective due to the savings in the use of nitrogen fertilizers, with a reduction in the cost of production and in the impacts arising from the manufacture, use indiscriminate and improper handling of these inputs. Lima bean (Phaseolus lunatus L.) is the second species of the genus Phaseolus in worldwide importance. In Brazil it is cultivated mainly in the northeast due to its rusticity in semi-arid conditions. In addition to income alternatives, lima beans are used as food, green manure and cover crops. Despite establishing symbiosis with nitrogen-fixing bacteria (NFB), there is still no inoculant for use in its cultivation. The objective of the research was to characterize phenotypically and genotypically NFB isolated from nodules of lima beans collected in the brazilian semi-arid region and to evaluate their efficiency in nitrogen nutrition of the culture under axenic conditions and in a Humic Rhodic Hapludox with and without acidity correction. Isolation and phenotypic characterization were performed in solid medium 79 and genotypic characterization was done by partial sequencing of the 16S rRNA gene. The symbiotic efficiencies were evaluated in a greenhouse under axenic conditions using tubes containing vermiculite and sand and afterwards, in pots with non-autoclaved soil with and without liming. The treatments consisted of the strains evaluated and controls using an appropriate statistical design. In total, 66 strains were isolated from the nodules. Phenotypic and genotypic diversity was found with predominance of intermediate growth strains, alkalinizing and with abundant gum production, belonging to the genus Bradyrhizobium. Liming provided increases in the development of fava beans, with interaction with some strains. Six strains of the genus Bradyrhizobium, belonging to the groups of type strains that include those of B. elkanii and B. japonicum, stood out for their biotechnological potential as inoculant to lima beans and they must be tested in the field in order to validate their indication as inoculant for this culture.
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RODRIGUES, T. L. Diversity and biotechnological potential of rhizobia isolated from lima bean nodules collected at semi-arid region. 2020. 72 p. Dissertação (Mestrado em Ciência do Solo) – Universidade Federal de Lavras, Lavras, 2020.