Endophytic and epiphytic bacterial community from soybean (Glycine max) and study of the interaction endophytes-plant.

Bactérias endofíticas e epifíticas podem conferir ao seu hospedeiro características como maior resistência a condições de estresse, alterações nas condições fisiológicas, fixação de nitrogênio atmosférico, suprimento de nutrientes, produção de reguladores de crescimento vegetal, entre outros. Desta forma, o presente trabalho teve por objetivos estudar a composição da comunidade bacteriana associada à soja e avaliar diferentes mecanismos de interação bactéria-planta hospedeira. Para isso, bactérias endofíticas e epifíticas de folhas, caules e raízes de duas cultivares de soja, crescidas em solo com e sem aplicação pré-plantio do herbicida glifosato, foram amostradas em três estádios de desenvolvimento do hospedeiro, durante as safras de 2000/01 e 2001/02. Foram observadas diferenças significativas na diversidade e densidade bacterianas em relação às fases de crescimento da soja e tecidos da planta. Os principais grupos foram identificados como pertencentes aos gêneros Pseudomonas, Burkholderia, Ralstonia, Enterobacter, Pantoea, Acinetobacter, Agrobacterium e Methylobacterium. Além da avaliação de populações cultiváveis, análise por DGGE revelou que a comunidade bacteriana endofítica de raiz de soja pode ser influenciada pelo tratamento do solo com o herbicida glifosato. O potencial destas bactérias para a promoção de crescimento vegetal por bactérias associadas à soja foi avaliado, sendo possível observar que populações endofíticas e epifíticas de soja apresentam características relacionadas à promoção de crescimento vegetal e que fatores como cultivar e estádio fenológico do hospedeiro podem influenciar as freqüências destas populações. A análise da variabilidade genética destas populações bacterianas revelou que diferentes fatores ambientais também podem influenciar a diversidade de grupos bacterianos. Além disso, populações endofíticas com capacidade de crescer na presença do herbicida glifosato foram caracterizadas e identificadas como pertencentes às espécies Burkholderia gladioli e Pseudomonas oryzihabitans, enquanto que Methylobacterium spp. colonizam ativamente a superfície e os tecidos internos de soja após inoculação via semente. Os resultados obtidos podem oferecer uma contribuição para a melhor compreensão da interação microrganismossoja e, conseqüentemente, de sua aplicação na cultura deste vegetal.Endophytic and epiphytic bacteria may increase the fitness of the plant host by increasing resistance to stress conditions, alterations in the physiologic conditions, fixation of atmospheric nitrogen, nutrient supplying and plant growth regulators production. The aims of the present work were to study the composition of soybean-associated bacterial community and to evaluate different mechanisms for bacteria-host plant interaction. For that, endophytic and epiphytic bacteria from leaves, stems and roots of two soybean cultivars, planted in soil with and without pre-planting application of the glyphosate herbicide, they were colleted in three development stages of the host, during two crops. Significant differences were observed in the bacterial diversity and population density in relation to the soybean growth stages and plant tissues. The principal groups were identified as belonging to the genera Pseudomonas, Burkholderia, Ralstonia, Enterobacter, Pantoea, Acinetobacter, Agrobacterium and Methylobacterium. Besides the evaluation of cultivable populations, analyses by DGGE revealed that the endophytic bacterial community from soybean roots may be influenced by the treatment of the soil with the glyphosate herbicide. Other analyzed aspect was the potential for plant growth promotion by soybean-associated bacteria; revealing that soybean's endophytic and epiphytic populations presented characteristics related to the plant growth promotion; factors such as cultivar and developmental stage of the host may influence the frequency of these populations. Environmental factors may affect the genetic variability of these bacterial populations. Besides, endophytic populations able to growth in medium containing glyphosate were characterized and identified as belonging to Burkholderia gladioli and Pseudomonas oryzihabitans species. Methylobacterium spp. were reintroduced in soybean seeds and superficial and endophytic colonization were evaluated by scanning electronic microscopy. The obtained results could offer a contribution for a better understanding of the interaction microorganism-soybean and, consequently, their possible use to improve soybean productivity