Selection of glyphosate-degrading microorganisms isolated from vineyard soils

Glyphosate is the most widely used herbicide worldwide. It is a non-selective, systemic, post-emergence herbicide that controls more weed species than any other. Its extensively use have been led to the contamination of both terrestrial and aquatic ecosystems, becoming a huge environmental concern worldwide. Bioremediation using glyphosate-degrading microorganisms could be a promising approach to overcome the risks associated to the accumulation of this herbicide in the environment. Hence, this work aims to isolate bacteria and fungi from vineyard soil's exposed to glyphosate and identify potential strains for bioremediation of glyphosate-polluted soils. Accordingly, microorganisms were isolated from soils collected in three different slope positions (top, middle and bottom), and were further screened for their ability to grow in medium containing glyphosate as the sole phosphorus source. Overall, 477 glyphosate-tolerant morphotypes (325 bacteria and 152 fungi) were isolated from vineyard soil’s. Slope position showed to influenced significantly the diversity of bacteria but also some soil physicochemical properties. Contents on Extractable phosphorus (E.P.) in soils affected significantly the composition of the whole microbial community, in particular of bacteria. Among the strains screened, 55% of the bacteria and 33 % of the fungi showed the capacity to utilize glyphosate efficiently. The sequencing of the 16S (for bacteria) and ITS (for fungi) region of rRNA, identified Erwinia billingiae (strain B105), Pseudomonas fragi (strains B328 and B295), Pseudomonas sp. 1 (strain B93) and Trichoderma sp. 2 (strain F54), as the best potential candidates for bioremediation of glyphosate-polluted soils. Their bioremediation effectiveness must be evaluated in future studies.O glifosato é o herbicida mais usado em todo o mundo. É um herbicida não seletivo, sistêmico e pós-emergência que controla mais espécies de ervas daninhas do que qualquer outro herbicida. O seu uso extensivo tem levado à contaminação de ecossistemas terrestres e aquáticos, tornando-se uma grande preocupação ambiental em todo o mundo. A biorremediação com microrganismos degradadores do glifosato pode ser uma abordagem promissora para superar os riscos associados à acumulação deste herbicida no meio ambiente. Assim, este trabalho tem como objetivo isolar bactérias e fungos de solos de vinhas expostas ao glifosato e identificar potenciais estirpes para a biorremediação de solos poluídos com glifosato. Deste modo, microrganismos foram isolados de amostras de solos de três posições de declive diferentes (topo, meio e fundo), e foram ainda avaliados quanto à sua capacidade de crescer em meio com glifosato como única fonte de fósforo. No geral, 477 morfotipos tolerantes ao glifosato (325 bactérias e 152 fungos) foram isolados do solo das vinhas. A diferença de declives mostrou influenciar significativamente a diversidade de bactérias, mas também algumas propriedades físico-químicas do solo. Os conteúdos de fósforo extraível (E.P.) nos solos afetaram significativamente a composição de toda a comunidade microbiana, em particular de bactérias. Entre as estirpes testadas, 55% das bactérias e 33% dos fungos mostraram capacidade de utilizar o glifosato de forma eficiente. O sequenciamento da região 16S (para bactérias) e ITS (para fungos) do rRNA, identificou Erwinia billingiae (estirpe B105), Pseudomonas fragi (estirpes B328 e B295), Pseudomonas sp. 1 (estirpe B93) e Trichoderma sp. 2 (estirpe F54), como os melhores candidatos potenciais para biorremediação de solos poluídos com glifosato. A sua eficácia de biorremediação deve ser avaliada em estudos futuros