AVALIAÇÃO DA ATIVIDADE FUNGISTÁTICA DE BACTÉRIAS ENDOFÍTICAS OBTIDAS DE PLANTAS DE ARROZ CULTIVADAS NO ESTADO DO TOCANTINS

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Felícia Cavalheiro
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1 AVALIAÇÃO DA ATIVIDADE FUNGISTÁTICA DE BACTÉRIAS ENDOFÍTICAS OBTIDAS DE PLANTAS DE ARROZ CULTIVADAS NO ESTADO DO TOCANTINS Antônio Carlos Costa Ramos 1 ; Patrícia Verdugo Pascoal 2 Raimundo Wagner de Sousa Aguiar 3 1 Aluno do Curso de Agronomia; Campus de Gurupi; carloscostanevesk2@hotmail.com PIBIC/CNPq 2 Orientador (a) do Curso de Engenharia de Bioprocessos e Biotecnologia; Campus de Gurupi; e- mail:rwsa@bol.com.br RESUMO Objetivou-se com este trabalho avaliar o potencial fungistático de bactérias endofíticas de plantas de arroz (Oryza sativa) para os fungos Pyricularia m. grisea, Colletotrichum. musae e Bipolares sp. Para isolamento das bactérias endofíticas foram utilizadas quatro cultivares de arroz IRGA423, IRGA424, IRGA426 e IRGA500, no qual foi obtido um total de 361 isolados endofíticos, dentre estes somente 12 isolados apresentaram atividade fungistático. Nos testes de antagonismo 3,37% dos isolados inibiram o crescimento micelial dos fungos testados. Os isolados mais promissores foram AC1, AC2, AC6 e AC10 com diferença significativa (P>0,05) comparada aos demais isolados. Sendo assim, os resultados obtidos neste trabalho demostram que os isolados bacterianos endofíticos selecionados apresentam ótimas potencialidades de inibição de fungos fitopatogênicos. Palavras-chave: Bactérias endofíticas; Atividade fungistática; Controle biológico; Inibição; metabólitos voláteis. INTRODUÇÃO As regiões tropicais são conhecidas por apresentarem ampla diversidade de organismos, assim, estima-se que haja uma infinidade de bioprodutos com possíveis aplicações biotecnológicas a serem descobertos. A descoberta de novos microorganismos e seus bioprodutos, além do desenvolvimento de variedades de plantas com resistência a pragas e/ou doenças são alternativas de controle que podem se tornar mais eficazes, minimizando os danos ao meio ambiente. Denomina-se de micro-organismos endofíticos, aqueles que habitam o interior das plantas sem causar danos aparentes ao

2 hospedeiro ou a formação de estruturas externas, assim, se excluem os fungos micorrizos e bactérias simbióticas nodulantes (CAZORLA et al., 2007). Segundo a literatura, as bactérias endofíticas são capazes de interferir no estado de defesa das plantas hospedeiras por indução de resistência sistêmica (LODEWYCKW et al., 2002; VEGA, 2008), pela produção de compostos antimicrobianos ( JUNG et al., 2011). A seleção de bactérias endofíticas é uma alternativa para o controle de fitopatógenos no estudo das interações com hospedeiro. Diante disso objetivou-se com esse estudo isolar e identificar bactérias endofíticas de colmo e raízes de arroz oriundas do sul do Estado do Tocantins com atividade biocontroladora a partir de testes toxicológicos e antagônicos contra fungos patogênicos. MATERIAL E MÉTODO O trabalho foi conduzido no laboratório de Manejo Integrado de Pragas do Campus Universitário de Gurupi situada a 280 m de altitude, S e Para a realização deste trabalho foram efetuados os seguintes procedimentos metodológicos, coleta de 4 genótipos de plantas de arroz oriundas de lavouras do municípios de Formoso do Araguaia Tocantins. Isolamento de bactérias endofíticas do colmo e da região rizosferica de plantas de arroz O isolamento da comunidade bacteriana endofítica foi realizado utilizando-se a metodologia descrita por ARAÚJO et al. (2002) com algumas modificações. Partes vegetativas amostradas (colmo e raízes) foram fragmentadas em pedaços ( 1g). Teste de confronto direto O ensaio consistiu na inoculação de 10 µl da suspensão bacteriana (10 8 UFC. ml -1 ) próximo ao bordo da placa de Petri e no centro da placa de Petri foi inoculado o fungo fitopatogenicos (disco de 1 cm de diâmetro). As placas foram incubadas a 28ºC por 5 dias. Avaliação do efeito de metabólicos voláteis O teste da avaliação de metabólitos voláteis, foram realizados em placas de petri 90x15mm descartáveis com 2 divisão, visa a identificação de um possível antagonismo

3 ocorrido pela produção de metabólitos que se volatilizaram e interferiram no crescimento dos micro-organismos em estudo (MELO, 1998). O método constitui-se em posicionar de um lado a calda bacteriana e do outro, discos dos fungos fitopatogênicos. RESULTADO E DISCUSSÃO Foram selecionados 12 isolados de bactérias endofíticas com atividade fungistática pelo teste de confronto direto. Sendo que esses isolados foram obtidos das 361 colônias selecionadas da parte do colmo e da região do sistema radicular das variedades IRGA423, IRGA424, IRGA426 e IRGA500 de arroz. O número de colônias endofíticas da região do colmo foi inferior quando comparadas a região do sistema radicular (Figura 1). Rizosfera 200 Colmo Número de colonias Região da planta de arroz Figura 1. Número de colônias de bactéria endofítica obtidas das regiões rizosfera e do colmo da planta de arroz. Os testes de confronto direto dos isolados para os fungos Pyricularia m. grisea, Colletotrichum. musae e Bipolares sp. apresentaram diferenças significativas (p>0,05) no crescimento micelial em contato com os isolados (Tabela 1). Sendo mais significativo para os fungos Colletotrichum. musae e Bipolares sp. Conforme os resultados e descrito na literatura, as bactérias endofíticas são capazes de interferir no estado de defesa das plantas hospedeiras por indução de resistência sistêmica (VEGA et al.,2008). Tabela 1. Teste de confronto direto visando à seletividade de bactérias endofíticas oriundas de plantas de arroz coletada no projeto Formoso do Araguaia com atividade fungistática para fungos fitopatogênicos. ISOLADOS FUNGOS 1

4 Pyricularia m. grisea Colletotrichum musae Bipolares sp AC1 1,92 b 1,45 a 1,01 a AC2 1,79 a 1,41 a 1,05 a AC3 1,98 b 1,43 a 1,02 a AC4 2,96 c 1,48 a 1,08 a AC5 2,69 c 1,19 a 1,04 a AC6 1,65 a 1,14 a 1,02 a AC7 1,98 b 1,47 a 1,05 a AC8 2,25 c 1,17 a 1,24 a AC9 2,19 c 1,36 a 1,54 a AC10 1,97 c 1,41 a 1,24 a AC11 2,00 c 1,56 a 1,01 a AC12 2,31 c 1,74 a 1,70 a TESTEMUNHA 4,12 d 4,45 b 5,26 b Letras minúsculas iguais na coluna não diferem significativamente quanto à atividade fungistática dos isolados de bactéria endofítica para os fungos fitopatogênicos pelo teste Tukey a 5% de probabilidade. O teste de inibição pela produção de produtos voláteis produzidos pelos isolados endofíticos para os fungos Pyricularia m. grisea, Colletotrichum. musae e Bipolares sp. Foi significativo (P>0,05) entre os fungos (Tabela 2). No entanto observa-se o menor efeito comparado com confronto direto. Os mecanismos de controle biológico podem ocorrer simultaneamente ao longo do processo de vida do antagonista os quais se sobrepõem e prejudicam o desenvolvimento dos competidores. Bactérias endofíticas causaram a degradação das hifas hospedeiras por meio da secreção de metabólitos tóxicos inibindo o desenvolvimento dos fungos fitopatogênicos. Quando se estabelece o contato causa a destruição da parede celular, provavelmente para obter nutrientes a partir das células mortas (AKELLO et al., 2007). Tabela 2. Teste do efeito dos compostos voláteis dos isolados endofíticos oriundo de plantas de arroz coletada no projeto rio Formoso com atividade fungistática para fungos fitopatogênicos. ISOLADOS FUNGOS Pyricularia m. grisea Colletotrichum musae Bipolares sp AC1 3,92 b 5,45 a 4,51 a AC2 3,79 b 5,41 a 4,45 a

5 AC3 3,98 b 5,23 a 4,42 a AC4 3,96 b 5,26 a 4,48 a AC5 3,69 b 5,59 a 4,44 a AC6 3,65 b 5,14 a 4,52 a AC7 3,98 b 5,45 a 4,45 a AC8 3,25 b 5,57 a 4,24 a AC9 3,19 a 5,35 a 4,34 a AC10 3,97 b 5,47 a 4,24 a AC11 3,00 a 5,56 a 4,71 a AC12 3,31 b 5,75 a 4,50 a TESTEMUNHA 4,82 c 5,95 a 6,26 b Letras minúsculas iguais na coluna não diferem significativamente quanto à atividade fungistática dos isolados de bactéria endofítica para os fungos fitopatogênicos pelo teste Tukey a 5% de probabilidade. LITERATURA CITADA ARAÚJO, W.L.; MARCON, J.; MACCHERONI JUNIOR, W.; VAN ELSAS, J.D.; VAN VUURDE, J.W.L.; AZEVEDO, J.L. Diversity of endophytic bacterial populations and their interaction with Xylellafastidiosa in citrus plants. Applied and Environmental Microbiology, Baltimore, v.68, p , AKELLO, J., DUBOIS, T., GOLD, C.S., COYNE, D., NAKAVUMA, J. AND PAPARU, P. Beauveria bassiana (Balsamo) Vuillemin as and endophyte in tissue culture banana (Musa spp.). J. Invertebr. Pathol.v.96, p.34-42, CAZORLA, F.M.; ROMERO, D.; PEREZ-GARCIA, A.;LUGTENBERG, B.J.J.; DE VICENTE, A.; BLOEMBERG, G. Isolation and characterization of antagonistic Bacillus subtilis strains from the avocado rhizoplane displaying biocontrol activity. Journal of Applied Microbiology, v. 103, p , JUNG, W. J., MABOOD, F., SOULEIMANOV, A., SMITH, D. Induction of defenserelated enzymes in soybean leaves by class IIdbacteriocins (thuricin 17 and bacthuricin F4) purified from Bacillus strains. Microbiological research.v.167, p.14-19, LODEWYCKX, C.; VANGRONSVELD, J.; PORTEOUS, F.; MOORE, E.R.B.; TAGHAVI, S.; MEZGEAY, M.; VAN DER LELIE, D. Endophytic bacteria and their potential applications. Critical reviews in plant sciences, Boca Raton, v.21, p , MELO, I.S., Agentes microbianos de controle de fungos fitopatogênicos. In: MELO, I.S. de.; AZEVEDO, J. L. Controle Biológico. Jaguariúna: EMBRAPA, VEGA, F. Insect Pathology And Fungal Endophytes. J. Invertebr. Pathol. v.98, p AGRADECIMENTOS

6 "O presente trabalho foi realizado com o apoio do Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico CNPq Brasil"

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