Diversity and corn growth promotion by Digitaria eriantha Steud endophytic bacteria

As bactérias endofíticas podem contribuir na promoção de crescimento de plantas, reduzindo os custos de produção e os danos ambientais. Assim, é importante realizar trabalhos de prospecção de bactérias promotoras de crescimento em plantas e seu potencial biotecnológico, promovendo tecnologias que permitam a produção sustentável. O objetivo foi avaliar a biodiversidade da comunidade de bactérias endofíticas promotoras de crescimento do capim pangolão (Digitaria eriantha Steud), em diferentes habitats, e testar o efeito da promoção de crescimento no milho. Foram coletadas amostras de colmo, folha, raiz e solo da gramínea, na estação experimental de Araripina, nas estações secas e chuvosa, com calagem e sem calagem. As amostras desinfestadas superficialmente e usadas para isolamento nos meios semissólidos JMV, NFB e JNFB. Foram utilizados para contagem e isolamento, sendo então realizada a caracterização morfofisiológica, avaliação dos índices de diversidade e selecionados representantes dos grupos para avaliar a diversidade molecular, características promotoras de crescimento in vitro e testar sua eficiência no milho. Trezentos e dezesseis isolados de bactérias endofíticas nativas foram isoladas e caracterizadas, formando 73 grupos a 100% de similaridade. Destes, foram selecionados 80 representantes para análise de “fingerprint” por BOX-PCR. 67 isolados amplificaram o elemento BOX e a 70% de similaridade todos os isolados foram distintos. Com o sequenciamento do gene 16S rRNA classificou taxonomicamente aos filos (Actinobactérias, Firmicutes e Proteobactérias) e aos gêneros Alcalinogenes, Enterobacter, Erwinia, Mycobacterium, Burkholderia, Bacillus, Kocuria Massilia,, Neocardoides, Pantoea, Pseudomonas, Rhizobium, Stenotrptophomonas, Shinella e Staphylococcus. Todos apresentaram produção variável para o ácido indol-3-acético (AIA) na presença de L-triptofano, variando de 20 a 215 μg de AIA ml-1 e a produção de sideróforos. 68% dos isolados foram positivos para fixação de nitrogênio, 35% para solubilização de fosfato e 13% para HCN. Os isolados promoveram o crescimento do milho, em relação altura e comprimento radicular. Os isolados bacterianos não diferiram das estirpes atualmente recomendadas para produção de inoculante o milho. O capim pangolão apresentou uma grande diversidade de bactérias endofíticas, que é afetada pelas condições edafoclimáticas e nichos de colonização, com maior diversidade na estação chuvosa e na área com calagem.Endophytic bacteria may contribute to promote plant growth, reducing production costs and environmental damage. It is thus importante to prospect plant growth promoting bacteria and their biotechnological potential, furthering sustainable production technologies. The goal was to evaluate pangolão endophytic bacteria community diversity in different environments and test their effect on corn growth promotion. Samples were harvested from colm, leaves, root and soil of the grass at the Araripina Experimental Station, at rainy and dry seasons, with or without liming. The samples were superficially disinfested and used for isolation on the JMV, NFB and JNFB semisolid media. These were used for population estimation and isolation, and later morphophysiological characterization, diversity index evaluation and group representatives were selected to evaluate molecular diversity, in vitro growth promotion characteristics and to test their efficiency on corn. Three hundred and sixteen endophytic native bacteria isolates were isolated and characterized, formin 73 groups at 100% similarity. From these 80 representatives were selected for BOX-PCR fingerprinting of which 67 isolates amplified and were distinct at a 70% similarity level. 16S rRNA sequencing identified at phylum (Proteobacteria, Actynobacteria and Firmicutes) and genera Alcalinogenes, Enterobacter, Erwinia, Massilia, Rhizobium, Mycobacterium, Burkholderia, Bacillus, Neocardoides, Stenotrptophomonas, Kocuria, Shinella, Pantoea, Staphylococcus and Pseudomonas. All presented variable production of indol-3-acetic acid (IAA) with L-tryptophan add, ranging from 20 to 215 μg IAA ml-1 and siderophore production. 68% of the isolates were positive for nitrogen fixation, 35% for phosphate solubilization and 13 for HCN. The isolates promoted height and root length corn development. The isolates did not differ from strains currently recommended for corn inoculant production. Pangolão grass had high endophytic bacteria diversity, which is affected by edaphoclimatic conditions and colonization niche, with the rainy season and limed soils being more diverse.Conselho Nacional de Pesquisa e Desenvolvimento Científico e Tecnológico - CNPqCoordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPE