Microrganismos Promotes de Crescimento: Técnicas de Inoculação

Microrganismos Promotores de Crescimento na Aclimatização de Plantas: Técnicas de Inoculação

Dr. Christtianno Rollemberg Pós-doutorando em Fitopatologia - UFS

XIX Congresso Brasileiro de Floricultura e Plantas Ornamentais VI Congresso Brasileiro de Cultura de Tecido de Plantas

Recife - 2013 1

O que são MICRORGANISMOS PROMOTERES DE

CRESCIMENTO DE PLANTAS?

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Microrganismos Promotores de Crescimento na Aclimatização de Plantas : Técnicas de Inoculação

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3

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Microrganismos Promotores de Crescimento na Aclimatização de Plantas : Técnicas de Inoculação

Microrganismos promotores do crescimento de plantas (MPCPs) encontram-se em

habitats naturais colonizando de forma interna e externa órgãos de plantas e podem ser benéficas, neutras ou prejudiciais ao seu

crescimento.

(Mariano et al., 2004)

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Microrganismos Promotores de Crescimento de Plantas

FUNGOS BACTÉRIAS

Bactérias Promotores de Crescimento (BPCPs)

Fungos Simbiontes:

- Fungos micorrízicos - Fungos saprófitas

Associação Micorrízicas São associações simbióticas entre plantas e fungos que colonizam a região cortical das raízes; -Micorriza: mico = fungo e riza = raíz (fungo de raiz);

- Presença de micorrizas há 400 milhões de anos, junto como surgimento das plantas.

- Ocorrência de micorrizas em 95% dos gêneros de plantas.

Tipos:

manto

Rede de Hartig

1 - Ectomicorrizas (ECM)

Corte transversal ECM

Ass

oci

açõ

es M

ico

rríz

icas

Hifas extraradiculares

2 – Micorrizas Arbusculares (AM)

Arbúsculo

Segmento de raiz colonizada

Ass

oci

açõ

es M

ico

rríz

icas

6 – Micorrizas Orquidóides

Estabelecem-se entre membros da família Orchidaceae

Ass

oci

açõ

es M

ico

rríz

icas

Fungos Saprófitas

Fungos do gênero Trichoderma

Bactérias promotoras de crescimento das plantas (BPCPs)

Bactérias que exercem efeitos

benéficos sobre o desenvolvimento

das plantas

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(Mariano et al., 2004)

Áreas de influência da planta

carposfera etc. espermosfera 11

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MPCP podem agir direta ou indiretamente sobre as plantas

• Promoção de crescimento

• Controle biológico

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Mec

anis

mo

s U

sad

os

pel

os

MP

CP

s Benifícios Nutricionais

- Aumentam em até 80% a absorção de nutrientes e água;

- Maior volume de solo explorado (para fungos);

- Aumento da capacidade de absorção de nutrientes;

-Fixação de nitrogênio (para bactérias);

- Absorção de nutrientes em formas indisponíveis para as plantas;

- Maior longevidade das raízes;

- Contribuição das micorrizas na absorção de P (80%), Cu (60%), N (25%) e K (10%);

Benefícios não-nutricionais

Proteção contra patógenos

- Proteção física de devido ao manto;

- Indução de mecanismos de resistência;

- Competição e produção de antibióticos.

Maior tolerância a estresses ambientais

- Seca; - Altas temperaturas; - Acidez; - Metais pesados (quelantes e imobilização).

Produção de substâncias PCP

- Hormônios (citocinina, auxina, giberelinas);

- Vitaminas. Mec

anis

mo

s U

sad

os

pel

os

MP

CPs

Mecanismos de ação das MPCPs de BIOPROTEÇÃO

Antagonismo

Interferência em sinais

Predação e Parasitismo

Indução de resistência sistêmica

Competição por íons férricos

Competição por nutrientes e nichos

Interferência com atividade, sobrevivência, germinação e esporulação do patógeno.

(Lugtenberg & Kamilova, 2009) 15

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Aumento médio de produtividade pelo uso de

YIB = BAP

0

5

10

15

20

25

AMP%

10 11 10,4

12,5 12,6

14,3 15,5

16,2 16,9

22,5 23,1 Tomate,pimentão

Trigo

Algodão

Milho

Soja

Amendoin

Melancia

Arroz

Beterraba

Batata

Batata-doce

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•Outros efeitos

– Emergência de plântulas

– Vigor vegetativo

– Maturação de grãos

– Teores de :

• proteínas - trigo 8.1%

• aminoácidos totais - arroz 18,4%

• lisina - arroz 12,8%

• fibra - algodão 2mm

• açúcar - batata doce 22,6%

• óleo - soja 3% 17

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•Controle de doenças

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

RSD%

70,2

85,5

77

56,6 50,5

80,3 R.solani

X. oryzae

U.maydis

Pcc

F.o.vasinfectum

G.cingulata

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Alguns gêneros e espécies de bactérias promotoras de

crescimento de plantas

Actinobacter sp.

Aeromonas caviae

Rhizobium radiobacter

Alcaligenes sp.

Bacillus brevis

B. cereus

B. circulans

B. firmus

B. licheniformis

B. subtilis

Corynebacterium sp.

Enterobacter aerogenes

E. agglomerans

Enterobacter cloacae

Erwinia herbicola

Flavobacterium spp.

Phyllobacterium sp.

Pseudomonas aureofaciens

P. chlororaphis

P. cepacia

P. fluorecens

P. putida

Serratia fonticola

S. marcescens

S. proteamaculans

Streptomyces griseoviridis

etc.

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Formulações

•Líquido ou suspensão aquosa •pó molhável •pó seco •grânulos/microgrânulos •biomassa seca em turfa •pelets •esporos •cultura em ágar em placa de Petri •suspensão de culturas

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Técnicas de inoculação

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Fatores importantes para inoculação

1 – Concentração da Suspensão Microbiana Concentrações muito baixas podem ser a causa de insucesso na promoção de crescimento de plantas. Ideal: Fungos – 107 a 109 esporos/mL Bactérias - 106 a 109 UFC/mL

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Fatores importantes para inoculação

2 – Idade da Cultura Microbiana Fungos: usa-se esporos que são, geralmente, formados com 7 a 10 dias de cultivo em temperatura ótima. Bactérias: usa-se a cultura bacteriana em fase logarítmica de crescimento, o que geralmente ocorre com 36-48h de cultivo em temperatura ótima.

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Fatores importantes para inoculação

3 – Condições Ambientais Para o sucesso, a temperatura e a umidade devem está de acordo para cada microrganismo em relação a espécie vegetal.

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Fatores importantes para inoculação

4 – Importância das Técnicas de Inoculação São muitas vezes a chave do sucesso. Desconhecendo o microrganismo deve-se usar o

maior número de técnicas possíveis. Existem diversas técnicas e muitas outras podem ser criadas, dependendo da imaginação e necessidade do pesquisador.

Microbiolização Bacterização

Tratamento de sementes, raízes frutos, tubérculos, outros órgãos vegetais, solo ou substratos com agentes microbianos (bacterianos).

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Inoculação =

Inoculação = Colonização

• Processo ativo pelo qual os microrganismos sobrevivem à inoculação nas sementes ou nas raízes. – multiplicam-se na espermosfera em resposta aos

exsudatos das sementes; – associam-se com a superfície das raízes e

colonizam o sistema radicular em desenvolvimento, no solo contendo microrganismos nativos.

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Tipos de Inoculação

1. Atomização (Pulverização);

2. Inoculação pelas raízes,

3. Infestação do solo

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Tipos de Inoculação:

Atomização (Pulverização)

Atomizar (pulverizar) a suspensão microbiana na parte aérea da planta, de modo a obter uma distribuição uniforme do inóculo até o escorrimento.

- Não esquecer de adicionar algumas gotas de espalhante adesivo (Tween) a suspensão.

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Câmara úmida 24h

Inoculação com o

microrganismo

Re-Inoculação

(109 UFC mL-1)

Tipos de Inoculação:

Inoculação de raízes

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1 - Cuidadosamente retirar as plantas do potes ou bioreatores;

2 - Imediatamente, fazer a imersão do sistema radicular na suspensão microbiana;

3 - Após 10 – 15 min (varia) fazer o plantio em solo/ substrato esterilizado;

4 – Realizar uma rega moderada deixando as plantas em condições de casa de vegetação.

Culturas puras

de BPCPs

Agitador tipo

vórtex Fotocolorímetro Pote

Bacterização das

raízes por

imersão

Transplantio

em copos de

500mL

Visão geral

Tipos de Inoculação:

Infestação do solo

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Adicionar ao solo/substrato esterilizado a suspensão microbiana por rega ou mistura e em seguida plantar a planta. - Não há necessidade de câmara úmida.

Culturas puras

de BPCPs

Agitador tipo

vórtex Fotocolorímetro

Infestação do

solo/substrato

Como saber se houve promoção de crescimento das plantas pelos

microrganismos?

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Avaliações Fitotécnicas

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- Sobrevivência (%); - Altura da planta (AL); - Número de folhas (NF); - Área foliar (AF); - Matéria seca da parte aérea (MSA); - Matéria seca das raízes (MSR) - Produtividade e outras

Avaliações Nutricionais, Fisiológicas e outras

Exemplos

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Abacaxi

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1AL = altura da planta, NF = número de folhas, MSA = matéria seca da parte aérea, MSR = matéria seca das raízes, AF = área foliar

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Orquídeas

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AF = área foliar , NR = número de raízes, CMR = comprimento médio das raízes, MSPA= massa seca da parte radicular, MSPA = massa seca da parte aérea, S = sobrevivência (porcentagem), IAAF = índice de aumento de área foliar, IAMST = Índice de aumento da massa seca total (soma das partes aérea e radicular). *Médias seguidas por letras diferentes na mesma coluna diferem entre si ao nível de 5% pelo teste da D.M.S.

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Fig. 1 Cattleya loddigesii plants inoculated with Paenibacillus macerans strain 1C, left, and not inoculated on the right

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Acclimatization of terrestrial orchid Spathoglottis plicata (Orchidaceae) propagated

under in vitro conditions.

(Rollemberg et al, 2013)

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Treatment

Number of Number and percentage

Total planted of dead plants

plants 5th week 8th week

Control 100 9 a 9,0 % 32 a 32,0 % 41 a

Trichoderma harzianum 100 1 b 1,0 % 3 c 3,0 % 4 c

T. virens 100 1 b 1,0 % 3 c 3,0 % 4 c

T. viride 100 2 b 2,0 % 7 b 7,0 % 9 b

Table 1: Number of planted and dead plants of Spathoglottis plicata during the acclimatization procedure.

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Obrigado !!!

Dr. Christtianno Rollemberg christthroll@yahoo.com