Diversidade de rizóbio capaz de nodular o feijoeiro (Phaseolus vulgaris) isolado de solos da região nordeste e da região sul do Brasil

AUTOR(ES)
FONTE

IBICT - Instituto Brasileiro de Informação em Ciência e Tecnologia

DATA DE PUBLICAÇÃO

26/02/2010

RESUMO

O feijoeiro (Phaseolus vulgaris L.) é considerado a leguminosa mais importante para a nutrição humana no mundo e, no Brasil, representa de 20 a 28% das proteínas ingeridas pela população. Entretanto, a falta de tecnologia e o cultivo em solos marginais contribuem, decisivamente, para a queda na produtividade da cultura do feijoeiro e, nesse quadro, o fornecimento adequado de nutrientes, particularmente o nitrogênio (N), representa um dos fatores limitantes à obtenção de maiores rendimentos. O processo de fixação biológica do N2 (FBN), pela associação do feijoeiro com bactérias do gênero Rhizobium, pode fornecer N à cultura, porém, os benefícios da inoculação são muitas vezes limitados, devido a características intrínsecas do macro e do microssimbionte e, também, a fatores ambientais. Acredita-se que um dos principais fatores limitantes resida na população elevada de rizóbio nativa dos solos brasileiros, que é muito competitiva, mas pouco eficiente, reduzindo a probabilidade de sucesso da inoculação com estirpes mais eficientes no processo de FBN. Conseqüentemente, para que as respostas à inoculação sejam consistentes é essencial conhecer, num primeiro estágio, a diversidade das populações de rizóbio nas principais regiões produtoras e sua relação com a resposta à inoculação. Com o objetivo de conhecer melhor a diversidade da população de rizóbio capaz de nodular o feijoeiro no Brasil, bem como de explicar as variações nessa diversidade sob diferentes condições ambientais, este estudo caracterizou 243 isolados provenientes de dois ecossistemas distintos: Pernambuco, com solos alcalinos e clima semi-árido e Paraná, com solos ácidos e clima tropical e subtropical. A diversidade foi avaliada pela determinação da variabilidade genética e simbiótica dos isolados. Para isso, foram avaliados parâmetros genéticos através do uso de métodos de biologia molecular: amplificação do DNA pela reação de PCR (Polymerase Chain Reaction) com o oligonucleotídeo ("primer") específico ERIC (Enterobacterial Repetitive Intergenic Consensus); análise do perfil de DNA pela técnica de PCR-RFLP (Restriction Fragment Length Polymorphism) e seqüenciamento, parcial ou total, da região genômica do 16S rDNA. A análise dos resultados obtidos nesses três parâmetros genéticos foi realizada usando o método de agrupamento com o algaritmo UPGMA (Unweighted Pair-Group Method, arithmetic averages). Através da análise do dendrograma com perfis de DNA obtidos por PCR-ERIC, foi evidente o grau elevado de diversidade genética entre 209 isolados, com 80,8% representando estirpes únicas. Para a investigação das relações filogenéticas das bactérias a nível de espécie, foi utilizada a técnica de PCR-RFLP com amplificações da região 16S rDNA e cinco enzimas de restrição, Nde II, Rsa I, Hinf I, Cfo I e Msp I. Novamente constatou-se um grau elevado de polimorfismo, com 36 combinações distintas de perfis e, de 107 estirpes analisadas por essa técnica, 68,2% apresentaram perfis semelhantes à espécie R. etli. Para confirmar as relações filogenéticas, as estirpes investigadas foram submetidas à análise do seqüenciamento, parcial ou total, da região correspondente ao 16S rDNA. Foi possível constatar que, das 34 estirpes investigadas por essa técnica, 22 apresentaram alta similaridade com R. etli e R. mongolense e, algumas estirpes, identificadas como Rhizobium sp., apresentaram dissimilaridade elevada em relação às espécies de rizóbio já descritas. Em relação à caracterização simbiótica, das 34 estirpes seqüenciadas, nenhuma foi capaz de nodular Leucaena leucocephala, incluindo aquelas com similaridade genética com R. tropici. A instabilidade dos genes de nodulação do rizóbio foi evidenciada em uma porcentagem elevada de estirpe pois, pela reinoculação das bactérias seqüenciadas em feijoeiro, 26,4% perderam a capacidade de nodulação.

ASSUNTO(S)

rizóbio feijão - melhoramento genético solos - inoculação nitrogênio - fixação beans breeding rhizobium soil inoculation

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