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Quarta feira, 21 de Junho de 2018

Bactérias diazotróficas e outros microrganismos multifuncionais

Bactérias diazotróficas e outros microrganismos multifuncionais (CRB-BDMM)

A Coleção de Bactérias Diazotróficas e outros Microrganismos Multifuncionais, estabelecida na Embrapa Soja em Londrina-PR, conta com duas sub coleções associadas. A Sub Coleção de Microrganismos Multifuncionais da Embrapa Soja foi iniciada em 1991, estando sediada no Laboratório de Biotecnologia do Solo. A ênfase da coleção é em bactérias diazotróficas simbióticas, além de bactérias promotoras do crescimento de plantas, todas de interesse agrícola, possuindo tanto isolados nativos e naturalizados de solos brasileiros, como principais representantes de espécies de outras coleções nacionais e internacionais. Desde o princípio houve uma busca pela implementação de metodologias que permitissem a caracterização genética das estirpes da coleção, mas sempre procurando associar as características obtidas in vitro com o potencial agrícola das bactérias. A coleção tem fornecido material para diversos estudos de taxonomia e filogenia e para a busca de estirpes mais eficientes nos processos de fixação biológica do nitrogênio e na promoção do crescimento de plantas visando a sua utilização em inoculantes microbianos. Além disso, a coleção fornece estirpes para o desenvolvimento de projetos em colaboração com a iniciativa privada, por exemplo, envolvendo novas formulações de inoculantes. Atualmente estão sendo adotadas uma série de ações visando a implementação do sistema de gestão da qualidade ISO 17025 e dos princípios da OECD (Organization for Economic Co-Operation and Development) nos ensaios pertinentes à coleção de culturas, visando garantir a qualidade na manutenção e no fornecimento das estirpes.

A coleção conta atualmente com mais de 4.000 estirpes, 1.100 DNAs de estirpes e 12.000 clones de bibliotecas genômicas de estirpes dos gêneros Bradyrhizobium e Rhizobium. Os métodos de conservação utilizados para a manutenção dos microrganismos da coleção são: a) criopreservação (–80ºC) em meio de cultura líquido apropriado para o crescimento de cada espécie e contendo 30% de glicerol; b) liofilização; c) para uso corrente, meio sólido inclinado, coberto com glicerol, mantido a 4ºC. A verificação da viabilidade das estirpes, em termos de crescimento e, no caso das bactérias diazotróficas e das promotoras do crescimento de plantas, de eficiência do processo de fixação biológica do nitrogênio e da promoção do crescimento de plantas, respectivamente, é verificada a cada dois anos para as estirpes mais relevantes, ou que são utilizadas com maior freqüência (aproximadamente 2.000 estirpes). Para as demais estirpes, a renovação é feita conforme a disponibilidade de tempo, tentando-se não ultrapassar o período de quatro anos. Os DNAs das bactérias são mantidos a a –20ºC. Os clones das bibliotecas genômicas são mantidos em placas com meio sólido e glicerol a –80ºC.

A Sub Coleção de Microrganismos Multifuncionais da Embrapa Agropecuária Oeste foi iniciada em 1999, juntamente com a implementação do Laboratório de Microbiologia do Solo. Inicialmente, implementou-se uma coleção de rizóbios, visando estudos para a obtenção de inoculantes mais eficazes para a cultura do feijoeiro, com estirpes de rizóbio obtidas de diferentes locais de Mato Grosso do Sul. Posteriormente, foram incorporados rizóbios isolados de soja, cultivada em diferentes sistemas de manejo, rizóbios para inoculação em caupi (Vigna unguiculata) e rizóbios para inoculação em diferentes espécies utilizadas como adubos verdes, como: feijão-de-porco (Canavalia  ensiformis  L.),  guandu  (Cajanus  cajan  L.),  crotalária  (Crotalaria juncea)  e  mucuna  cinza  (Mucuna  pruriens  DC.).

Esta Coleção conta com cerca de 2.600 (dois mil e seicentos) isolados de rizóbio obtidos de nódulos de leucena (Leucaena leucocephala), feijoeiro (Phaseolus vulgaris L.), soja (Glycine max (L.) Merrill), caupi (Vigna unguiculata) e cinco espécies utilizadas como adubo verde: feijão-de-porco (Canavalia  ensiformis  L.),  guandu  (Cajanus  cajan  L.),  crotalária  (Crotalaria juncea)  e  mucuna  cinza  (Mucuna  pruriens  DC.). A coleção consta ainda com diversas estirpes de rizóbio recomendadas, atualmente, para a produção de inoculantes comerciais no país.

Os isolados de rizóbio de leucena e feijoeiro foram obtidos de solos de regiões tradicionalmente produtoras de feijão do Estado de Mato Grosso do Sul e Mato Grosso, abrangendo 87 locais de 35 municípios. Os rizóbios para inoculação em soja são constituídos pelas estirpes recomendadas para a produção de inoculantes comerciais e cerca de 270 isolados obtidos de nódulos de soja cultivada sob diferentes sistemas de manejo: (i) convencional, envolvendo aração e gradagem; (ii) sistema plantio direto, envolvendo trigo, aveia e nabo forrageiro como culturas de outono/ inverno; e (iii) sistema integrado lavoura-pastagem, soja cultivada em sucessão à aveia, no sistema plantio direto, sendo rotacionada (a cada dois anos) com pastagem (Brachiaria decumbens). Os rizóbios isolados de caupi constituem cerca de 1.000 (mil) isolados, obtidos, principalmente, de solos de diferentes regiões de Mato Grosso do Sul, além de estirpes comerciais. Cerca de 307  isolados  de  rizóbio  foram obtidos a partir de cinco espécies utilizadas como adubo verde: feijão-de-porco (Canavalia  ensiformis  L.),  guandu  (Cajanus  cajan  L.),  crotalária  (Crotalaria juncea)  e  mucuna  cinza  (Mucuna  pruriens  DC.),  cultivadas  separadamente (“solteiro”) ou consorcidas com milho.

A coleção de culturas tem dado suporte a diversos projetos de pesquisa da Unidade e parcerias estabelecidas com outras instituições de Ensino/ Pesquisa.

As culturas de bactérias são preservadas em meio de cultura (YMA) e estamos iniciando o processo de conservação em ultra-freezer (-80ºC). Muitos dos isolados já estão caracterizados morfo-fisiologicamente e alguns geneticamente.

 

Culturas de bactérias diazotróficas e outros microrganismos multifuncionais

Embrapa
Empresa Brasileira de Pesquisa Agropecuária – Embrapa
Embrapa Recursos Genéticos e Biotecnologia