Trocas gasosas em plantas de cana-de-açúcar inoculadas com gluconacetobacter diazotrophicus e submetidas aos estresses salino e hídrico

Authors

  • Janice Maria Ribeiro Dias Faculdade Brasileira de Cachoeiro-Multivix
  • André Oliveira Souza Universidade Estadual Norte Fluminense
  • Roberta Ribeiro Barbosa Universidade Estadual Norte Fluminense
  • Eliemar Campostrini Universidade Estadual Norte Fluminense
  • Gonçalo Apolinário de Souza de Souza Filho Universidade Estadual Norte Fluminense

Abstract

A cultura da cana-de-açúcar é considerada moderadamente sensível a estresses ambientais, o que resulta na diminuição do crescimento e consequentemente da produtividade. Adicionalmente, existe uma necessidade da aplicação de altas doses de fertilizante nitrogenado. Uma alternativa em potencial e agroecologicamente correta é o uso de bactérias endofíticas fixadoras de nitrogênio, como a Gluconacetobacter diazotrophicus. Porém, em condições de estresse abiótico, os benefícios provenientes dessa associação planta-endófito podem ser alterados devido à fisiologia de resposta ao estresse. Neste trabalho, objetivou-se estudar o efeito da inoculação de G. diazotrophicus por meio da avaliação dos parâmetros de trocas gasosas em plantas de cana-de-açúcar submetidas aos estresses salino e hídrico. Foram avaliadas as taxas de condutância estomática, transpiração e fotossíntese líquida, por meio de um analisador portátil de gases por infravermelho (IRGA). Os resultados obtidos demonstraram que a presença da bactéria pode alterar as taxas de condutância estomática e transpiração, interferindo na fisiologia de resposta à salinidade e seca.  Palavras-chave: Bactéria endofítica. Condutância estomática. Transpiração. Salinidade. Seca.

References

BALDANI, J. I.; REIS, V. M; VIDEIRA, S.; BODDEY, L. H. BALDANI, V. L. D. The art of isolating nitrogen-fixing bacteria from non-leguminous plants using N-free semi-solid media: a practical guide for microbiologists. Plant and soil, v. 384, n. 1-2, p. 413-431, 2014.

BODDEY, R. M.; URQUIAGA, S.; ALVES, B. J. R.; REIS, V. Endophytic nitrogen fixation in sugarcane: present knowledge and future applications. Plant and soil, The Hague, v. 252, p. 139-149, 2003.

BOTTINI, R.; CASSÁN, F.; PICCOLI, P.N. Gibberellin production by bacteria and its involvement in plant growth promotion and yield increase. Applied microbiology and biotechnology, v. 65, n. 5, p. 497-503, 2004.

COHEN, A.C.; BOTTINI, R.; PICCOLI, P.N. Azospirillum brasilense Sp 245 produces ABA in chemically-defined culture medium and increases ABA content in arabidopsis plants. Plant growth regulation, v. 54, n. 2, p. 97-103, 2008.

COHEN, A. C.; TRAVAGLIA, C.N.; BOTTINI, R.; PICCOLI, P.N. Participation of abscisic acid and gibberellins produced by endophytic Azospirillum in the alleviation of drought effects in maize. Botany, v. 87, n.5, p. 455-462, 2009.

HARDOIM, P. R.; VAN OVERBEEK, L. S.; VAN ELSAS, J. D. Properties of bacterial endophytes and their proposed role in plant growth. Trends in microbiology, v. 16, n. 10, p. 463-471, 2008.

INTORNE, A.C.; OLIVEIRA, M.V.V.; PEREIA, L.M.; SOUZA FILHO, G.A. Essential role of the czc determinant for cadmium, cobalt and zinc resistance in Gluconacetobacter diazotrophicus PAl 5. Int microbiol, v. 15, n. 2, p. 69-78, 2012.

KRAUSE, L. G. T. Influência das relações DQQ/N e So/Xo na atividade de microorganismos desnitrificantes. (Dissertação de Mestrado) 2006.

LEE, Y.; KIM, Y. J.; KIM, M. H.; KWAK, J. M. MAPK cascades in guard cell signal transduction. Frontiers in plant science, v. 7, p. 80, 2016.

LIM, C.; BAEK, W.; JUNG, J.; KIM, J. H.; LEE, S. Function of ABA in stomatal defense against biotic and drought stresses. International journal of molecular sciences, v. 16, n. 7, p. 15251-15270, 2015.

LIN, C.; CHEN, S. New functions of an old kinase MPK4 in guard cells. Plant signaling e behavior, v. 13, n. 5, p. e1477908, 2018.

MARASCO, R.; ROLLI, E.; ETTOUMI B.; VIGANI, G.; MAPELLI, F.; BORIN, S.; ABOU-HADID, A.F.; EL-BEHAIRY, U. A.; SORLINI, C.; CHERIF, A.; ZOCCHI, G.; DAFFONCHIO, D. A drought resistance-promoting microbiome is selected by root system under desert farming. PloS one, v. 7, n. 10, p. e48479, 2012.

MEI, C.; FLINN, B. S. The use of beneficial microbial endophytes for plant biomass and stress tolerance improvement. Recent patents on biotechnology, v. 4, n. 1, p. 81-95, 2010.

MELOTTO, M.; ZHANG, L.; OBLESSUC, P. R.; HE, s. Y. Stomatal defense a decade later. Plant physiology, v. 174, n. 2, p. 561-571, 2017.

MUANGTHONG, A.; YOUPENSUK, S.; RERKASEM, B. Isolation and characterisation of endophytic nitrogen fixing bacteria in sugarcane. Tropical life sciences research, v. 26, n. 1, p. 41, 2015.

MUNNS, R. Comparative physiology of salt and water stress. Plant, cell and environment, v.25, p.239-250, 2002.

MURATA, Y.; MORI, I. C.; MUNEMASA, S. Diverse stomatal signaling and the signal integration mechanism. Annual review of plant biology, v. 66, p. 369-392, 2015.

PEARCE, S. C. Field experimentation with fruit trees and perennial plants. Commonwealth bureau of horticulture and plantation crops, Kent, 1953.

QI, X.; FU, Y; WANG, R. Y.; NG, C. N.; DANG, H.; HE, Y. Improving the sustainability of agricultural land use: An integrated framework for the conflict between food security and environmental deterioration. Applied geography, v. 90, p. 214-223, 2018.

RASHID, S.; CHARLES, T. C.; GLICK, B. R. Isolation and characterization of new plant growth-promoting bacterial endophytes. Applied soil ecology, v. 61, p. 217-224, 2012.

RODRIGUES NETO, J.; MALAVOLTA JUNIOR, V. A.; VICTOR, O. Meio simples para o isolamento e cultivo de Xanthomonas campestris pv. citri tipo B. Summa phytopathologica, v. 12, n. 1-2, p. 16, 1986.

SCHROEDER, J. I.; KWAK, J. M.; ALLEN, G. J. Guard cell abscisic acid signalling and engineering drought hardiness in plants. Nature, v. 410, n. 6826, p. 327, 2001.

SCHULTZ, N.; PEREIRA, W. REIS, V.M. Produtividade e diluição isotópica de 15N em cana de açúcar inoculada com bactérias diazotróficas. Pesquisa Agropecuária Brasileira, v. 51, n. 9, p. 1594-1601, 2016.

SCOTT, A. J.; KNOTT, M. A cluster analysis method for grouping means in the analysis of variance. Biometrics, p. 507-512, 1974.

SILVA, M. A.; JIFON, J. L.; SILVA, J. A. G.; SHARMA, V. Use of physiological parameters as fast tools to screen for drought tolerance in sugarcane. Brazilian Journal of Plant Physiology, v.19, n.3, p.193-201, 2007

STEEL, R. G. D.; TORRIE, J. H. Principles and procedures in Statistics: a biometrical approach. McGraw-Hill, New York, NY. 1980.

YOSHIDA, S.; FORNO, D. A.; COCK, J. H.; GOMEZ, K. A. Laboratory manual for physiological studies of rice. Los Baños, International Rice Reseach Institute, Philippines, p. 83, 1985.

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2020-12-10

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Vol. 3 No. 1 (2020): JANEIRO-JULHO

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