Caracterização, diversidade genética e nodulação em feijoeiro (Phaseolus vulgaris) de isolados de rizóbios do Brasil e da Venezuela

Abstract

A diversidade genética de quinze estirpes de rizóbios isoladas do feijoeiro, provenientes de várias localidades do Brasil e da Venezuela, foi determinada pelo seqüenciamento do gene 16S rRNA. Selecionaram-se as duas melhores estirpes de cada país, com base em nodulação, produção de massa seca e de nitrogênio total em plantas de feijão, e compararam-se as suas produtividades e nodulação no feijoeiro, com duas estirpes comerciais, CIAT-899 e PRF-81, em um solo Latossolo Vermelho-Escuro da região de Jaboticabal SP. Determinou-se ainda a diversidade genética das populações nativas do solo e das quatro estirpes, pelo seqüenciamento do espaço intergênico, entre os genes 16S e 23S rRNA. Experimentos foram conduzidos em blocos casualizados com três repetições, em casa de vegetação, na UNESP, em 2007. O primeiro foi realizado em tubetes com vermiculita e quinze tratamentos: sete diluições seriadas do solo de 10-1 a 10-7, as quatro estirpes, as comerciais e duas testemunhas com e sem nitrogênio. Das colônias isoladas extraiu-se o DNA genômico e realizou-se o seqüenciamento do espaço intergênico. O segundo experimento foi realizado em vasos contendo solo e treze tratamentos: as quatro estirpes isoladamente e misturadas com a estirpe PRF- 81, as comerciais, a mistura delas, e duas testemunhas com e sem nitrogênio. Houve coincidência entre os marcadores moleculares do gene 16S rRNA e o espaço intergênico na identificação das espécies. Encontraram-se estirpes tão produtivas quanto as comercias. A mistura com a estirpe PRF-81 não incrementou a produtividade e produziu um efeito antagônico com a estirpe LBMP-12BR. A população nativa do solo foi identificada como Rhizobium sp., sendo ineficiente na fixação de nitrogênio. Há estirpes promissoras que mostram uma resposta diferencial quando são misturadas nos inoculantes.

The genetic diversity of 15 rhizobia strains isolated from common beans grown in Brazil and Venezuela was determined by sequencing the 16S rRNA gene. Two strains were selected from each country for further study based on nodulation, dry weight, and total nitrogen in the common bean plants, and productivity and nodulation on the common bean of these strains were evaluated in Latossolo Vermelho Escuro soil of Jaboticabal SP, in comparison to two commercial strains, CIAT-899 and PRF-81. The genetic diversity of the native soil population and the four strains was determined by sequencing of the intergenic space between the 16S and 23S rRNA genes. In 2007, experiments were carried out under glass house conditions at the UNESP. The first was conducted in tubs with vermiculite, and 15 treatments were examined: seven soil serial dilutions (10-1 to 10-7), the four novel strains, two commercial strains, and two controls with and without nitrogen. From the pure isolated colonies, DNA was extracted, and the intergenic space was sequenced. The second experiment was conducted in pots filled with soil, and 13 treatments were examined: the four strains alone and in mixture with the PRF-81 strain, the two commercial strains alone and in mixture, and two controls with and without nitrogen. There was coincidence between the 16S rRNA gene and the intergenic space molecular markers for species identification. Strains that had productivity values equivalent to the commercial strains were identified. The mixture of PRF-81 strain to each one of the four strains did not increase productivity and produced an antagonistic effect on the LBMP-12BR strain. The native soil population was identified as Rhizobium sp. and was found to be inefficient in nitrogen fixation. This study identified promising new Rhizobium strains that exhibit differential responses in mixtures on inoculants.