Dissertação/Tese MICRORGANISMOS ENDOFÍTICOS EM Eucalyptus - PPGPV

Atualmente, a tendência no setor agrícola é utilizar técnicas e estratégias biotecnológicas que possam atuar no aumento da produtividade e ao mesmo tempo preservar o meio ambiente. Os microrganismos endofíticos desempenham um papel ecológico fundamental para suas plantas hospedeiras, conferindo diversos benefícios como produção compostos antimicrobianos que protegem a planta contra o ataque de fitopatógenos, fixação biológica de nitrogênio, produção de ácido indol acético e sideróforos. Estes endofíticos produzem uma variedade de substâncias, sendo uma fonte importante de compostos biologicamente ativos que têm aplicações medicinais, industriais ou agrícolas promissoras. Os objetivos deste trabalho foram realizar uma revisão enfatizando a importância dos microrganismos endofíticos nos processos de penetração e colonização na planta, seu potencial biotecnológico e sua aplicação na agricultura, destacando-se os microrganismos endofíticos de eucalipto e quantificar microrganismos, isolar e caracterizar bactérias endofíticas em plantas jovens de Eucalyptus ocorrendo em ambientes com e sem adubação. Os tratamentos foram estabelecidos pelo fatorial 6 x 3, sendo 6 espécies de plantas de Eucalyptus, três grupos funcionais de microrganismos (actinobactérias, bactérias e fungos), com quatro repetições. Quatro espécies de diferentes lugares, Eucalyptus urophylla, E. camaldulensis, E. grandis 1, E. grandis 2, com 100 cm de altura, de ocorrência espontânea e sem adubação, foram coletadas a beira de estrada, na cidade de Diamantina-MG. E duas plantas, sendo uma hibrido de E. grandis x E. urophylla e E. cloeziana com 120 dias, 20 – 30 cm de altura e adubadas foram coletadas no viveiro em Itamarandiba. As células das bactérias isoladas foram caracterizadas por meio dos descritores morfológicos e bioquímicos e a caracterização foi estimada pela distância de dissimilaridade. As unidades formadoras de colônias (UFC) por grama de tecidos das plantas foram influenciadas pelo ambiente (espécie e adubação) e grupo funcional, tanto nas folhas quanto nas raízes analisadas. O índice de similaridade para o número de actinobactérias e fungos endofíticos nas folhas de Eucalyptus permitiu o agrupamento das plantas em dois grupos principais: aquelas que cresciam espontaneamente sem adubação e as plantas que foram coletadas em viveiro comercial de mudas clonais. O número de bactérias foi maior que o número de actinobactérias e fungos, exceto nas folhas de E. grandis x E. urophylla adubado, em que não diferiu do de fungos. Em relação as características promotoras de crescimento, foram testadas 71 estirpes endofíticas. A maior frequência de estirpes com capacidade de produzir ácido indol acético (AIA) foi obsevada a partir de amostras de folhas (100 %) e das raízes (87,9 %) com destaque para a estirpe endofítica radicular 45URP4-1, com maior produção 129 µg mL-1 de AIA. Alguns isolados de bactérias endofíticas de eucalipto foram produtores de enzimas, metabólitos voláteis, ácido cianídrico (HCN) e ácido indol acético (AIA), além de serem capazes de solubilizar fosfato e fixar nitrogênio, sendo possível relacionar a produção de alguns metabólitos avaliados com os índices de biocontrole e promoção de crescimento.

Currently, the trend in the agricultural sector is to use biotechnological techniques and strategies that can act to increase productivity and at the same time preserve the environment. Endophytic microorganisms play a fundamental ecological role for their host plants, providing several benefits such as the production of antimicrobial compounds that protect the plant against the attack of phytopathogens, biological nitrogen fixation, production of indole acetic acid and siderophores. These endophytes produce a variety of substances, being an important source of biologically active compounds that have promising medicinal, industrial or agricultural applications. The objectives of this work were to carry out a review emphasizing the importance of endophytic microorganisms in the processes of penetration and colonization in the plant, its biotechnological potential and its application in agriculture, highlighting eucalyptus endophytic microorganisms and quantifying microorganisms, isolating and characterizing endophytic bacteria in young Eucalyptus plants occurring in environments with and without fertilization. The treatments were established by a 6 x 3 factorial, being 6 species of Eucalyptus plants, three functional groups of microorganisms (actinobacteria, bacteria and fungi), with four replications. Four species from different places, Eucalyptus urophylla, E. camaldulensis, E. grandis 1, E. grandis 2, and 100 cm tall, spontaneously occurring and without fertilization, were collected at the roadside, in the city of Diamantina-MG. And two plants, a hybrid of E. grandis x E. urophylla and E. cloeziana with 120 days, 20 – 30 cm tall and fertilized, were collected in the nursery in Itamarandiba. The isolated bacterial cells were characterized using morphological and biochemical descriptors and the characterization was estimated by the dissimilarity distance. The colony forming units (CFU) per gram of plant tissue were influenced by the environment (species and fertilization) and functional group, both in the leaves and roots analyzed. The similarity index for the number of actinobacteria and endophytic fungi in Eucalyptus leaves allowed the grouping of plants into two main groups: those that grew spontaneously without fertilization and plants that were collected in a commercial clonal seedling nursery. The number of bacteria was greater than the number of actinobacteria and fungi, except in the leaves of fertilized E. grandis x E. urophylla, in which it did not differ from that of fungi. Regarding growth-promoting characteristics, 71 endophytic strains were tested. The highest frequency of strains capable of producing indole acetic acid (AIA) was observed from samples of leaves (100%) and roots (87.9%), especially for the endophytic root strain 45URP4-1, with the highest production 129 µg ml-1 AIA. Some eucalyptus endophytic bacteria isolates were producers of enzymes, volatile metabolites, hydrocyanic acid (HCN) and indole acetic acid (IAA), in addition to being able to solubilize phosphate and fix nitrogen, being possible to relate the production of some metabolites evaluated with the biocontrol and growth promotion indices.