Plant growth promotion of Avena strigosa Schreb, Avena sativa L. and Lolium multiflorum by Bradyrhizobium strains

Rizóbios são um grupo de bactérias do solo conhecido por fixar nitrogênio atmosférico em simbiose com leguminosas. A inoculação dos rizóbios em leguminosas como a soja (Glycine max L.), é uma prática comum que ajuda a melhorar o rendimento com um baixo custo financeiro. Além disso, estirpes de rizóbios também podem estabelecer interações positivas com gramíneas (Poaceae). O objetivo deste estudo foi avaliar o potencial de quatro linhagens recomendadas para inoculação de soja, SEMIA 587 e 5019 (Bradyrhizobium elkanii), SEMIA 5079 (B. japonicum) e SEMIA 5080 (B. diazoefficiens), visando promover o crescimento das gramíneas aveia preta (Avena strigosa Schreb), aveia branca (A. sativa L.) e azevém (Lolium multiflorum). As plantas com inoculação de rizóbios também foram comparadas com plantas inoculadas com Azospirillum sp. e tratamentos não inoculados serviram como controle. As plantas foram cultivadas em laboratório e em casa de vegetação e avaliadas quanto à massa seca da parte aérea e da raiz e absorção de nitrogênio. Para avaliar o potencial de colonização da raiz, as gramíneas também foram inoculadas com as quatro estirpes de rizóbios geneticamente transformadas para conter o plasmídeo pHRGFPGUS, expressando o sistema repórter GUS e a proteína verde fluorescente (GFP). As plantas cultivadas em condições laboratoriais e inoculadas com as estirpes SEMIA 587, 5080 e 5079 estatisticamente apresentaram um maior comprimento, volume e área de raiz quando comparadas ao controle não inoculado. Em condições de casa de vegetação, a SEMIA 587 foi capaz de aumentar a massa seca de aveia preta. Os resultados mostraram que as bactérias estudadas promoveram o crescimento de aveia preta e branca, e a capacidade de colonizar as raízes dessas gramíneas ainda não foi confirmada pela quantificação dos sinais GFP por microscopia de fluorescência.Rhizobia is a group of soil bacteria known to fix atmospheric nitrogen in symbiosis with leguminous plants. Rhizobial inoculation of leguminous crops such as soybean (Glycine max L.) is a common practice that helps to improve yield with low financial risk. Moreover, rhizobial strains could also establish positive interactions with plants belonging to Gramineae (or Poaceae) family. The aim of this study was to evaluate the potential of four rhizobial strains recommended for soybean inoculation, SEMIA 587 and 5019 (Bradyrhizobium elkanii), SEMIA 5079 (Bradyrhizobium japonicum) and SEMIA 5080 (Bradyrhizobium diazoefficiens), in order to promote growth in the grasses Avena strigosa Schreb (black oats), Avena sativa L. (white oats) and Lolium multiflorum (ryegrass). The plants with rhizobial inoculation were also compared to plant inoculated with a non-rhizobial bacterium (Azospirillum sp. inoculation). Uninoculated plants served as controls. The plants were cultivated in laboratory and in greenhouse conditions, and evaluated for shoot and root dry masses and nitrogen absorbing. In order to evaluate the root colonization potential, the grasses were also inoculated with the four-rhizobial strains genetically engendered to contain pHRGFPGUS plasmid expressing GUS reporter system and green fluorescent protein (GFP). Plants cultivated in laboratorial conditions and inoculated with SEMIA 587, 5080 and 5079 strains presented a statistically higher length, volume and area of roots compared to the uninoculated control. Under greenhouse conditions, SEMIA 587 was able to increase the dry mass of black oat. The results showed that the studied bacteria promoted the growth of black and white oats, as the ability to colonize the roots of these grasses was not yet confirmed by quantification of GFP signals by fluorescent microscopy