@MASTERSTHESIS{ 2017:1006488699, title = {Caracterização de isolados de Streptomyces spp. provenientes de raízes de Fabaceae como rizobactérias promotoras de crescimento e indutoras de respostas de defesa em soja [Glycine max (L.) Merrill]}, year = {2017}, url = "http://tede2.pucrs.br/tede2/handle/tede/7467", abstract = "As rizobactérias promotoras de crescimento de plantas (PGPR) podem aumentar a produtividade agrícola, atuando através da promoção de crescimento vegetal por meio de fitormônios reguladores de crescimento, facilitando a captação de nutrientes e de compostos químicos no solo, bem como inibindo fatores de estresse vegetal. Bactérias do gênero Streptomyces spp. (Stm) apresentam grande potencial biotecnológico, pois além de promoverem o crescimento e a indução de defesa vegetal, também são conhecidas pela grande produção de metabólitos secundários, incluindo antibióticos e fenazinas. A soja [Glycine max (L.) Merrill] é uma das principais leguminosas cultivadas no mundo, sendo o Brasil o segundo maior produtor. Sua produção é afetada por inúmeras doenças, como a Pústula bacteriana causada pelo fitopatógeno Xanthomonas axonopodis pv. glycines (Xag). O objetivo deste trabalho foi avaliar 11 isolados de Streptomyces spp. oriundos da rizosfera de plantas de Fabaceae quanto às características de PGPR, bem como, à capacidade de modulação das vias de defesa de plantas de soja em resposta à fitobactéria patogênica Xag. Os isolados foram avaliados quanto às características de PGPR pela produção de sideróforos, de ácido indolacético (AIA), da enzima 1-aminociclopropano-1-ácido carboxílico (ACC) desaminase e de fenazinas. Para a identificação taxonômica e a avaliação da promoção de crescimento de plantas de soja foram selecionados três isolados com características de PGPR. O ensaio de promoção de crescimento ocorreu em casa de vegetação por meio da microbiolização das sementes pelos isolados selecionados e o controle com água destilada estéril. Os parâmetros avaliados foram: comprimento, massa fresca e seca, de parte aérea e raiz, aos 15, 30 e 45 dias de cultivo. Para a avaliação da capacidade de indução dos mecanismos de defesa de plantas de soja, foi selecionado o isolado que obteve o melhor desempenho no ensaio de promoção de crescimento. Sementes de soja, de cultivar sensível e resistente à Xag, foram microbiolizadas com o isolado de Stm selecionado e cultivadas em casa de vegetação. As plantas obtidas foram desafiadas com Xag, 15 dias após a sua emergência. Os tratamentos consistiram de (a) sementes tratadas com água destilada estéril (controle absoluto); (b) sementes microbiolizadas com StmCLV45 (Stm45); (c) sementes tratadas com água destilada estéril e plantas desafiadas com Xag (Xag); e (d) sementes microbiolizadas StmCLV45 e plantas desafiadas com Xag (Stm45+Xag). As respostas enzimáticas relacionadas às vias de defesa foram avaliadas bioquimicamente, pela análise da atividade da fenilalanina amônia liase (PAL) e pela produção dos compostos fenólicos, nos tempos 0, 24, 48, 72 e 144 horas pós inoculação (hpi) da Xag. A expressão dos genes relacionados à defesa das plantas de soja desafiadas com Xag foi determinada pela expressão relativa de JAZ, ERF5, PAL e PR1 por qPCR, nos tempos 0, 12, 24 e 48 hpi. Os resultados da análise bioquímica indicaram os isolados CLV42, CLV44 e CLV46 como maiores produtores de sideróforos e os isolados CLV41, CLV45 e CLV46 com maior atividade de ACC desaminase. Todos os isolados foram capazes de produzir AIA, com destaque para o isolado CLV45, que produziu 398,53 μg AIA g-1 de células. A fenazina piocianina (PYO) também foi detectada em todos os isolados, entretanto o mesmo não ocorreu para a fenazina 1-ácido carboxílico (PCA), somente produzida por CLV41, CLV43 e CLV45. Os isolados CLV42, CLV44 e CLV45 foram selecionados por suas características de PGPR para o ensaio de promoção do crescimento de plantas de soja em casa de vegetação e caracterizados taxonomicamente como espécies do gênero Streptomyces. Nenhum dos isolados avaliados no ensaio causou déficit de crescimento em plantas de soja. O isolado CLV45 promoveu significativamente o crescimento de parte aérea de plantas soja, em 36,63%, corroborado pela maior massa seca, 17,97%, em relação ao grupo controle, sendo selecionado para avaliação nas vias de defesa da soja. A expressão do gene PAL foi moderadamente aumentada em plantas suscetíveis Stm45+Xag em 12 hpi, seguido por aumento da atividade da enzima PAL de 48 a 144 hpi, embora o acúmulo correspondente de compostos fenólicos não tenha sido registrado. Na cultivar resistente, a expressão de PAL em plantas Stm45+Xag resultou em alta atividade desta enzima. A expressão aumentada de ERF5 e a diminuição de expressão do gene JAZ em 12 hpi em plantas Stm45+Xag de ambas as cultivares sugeriram que etileno e ácido jasmônico desempenharam função na defesa sistêmica induzida por Streptomyces sp. CLV45 contra Xag em plantas de soja.", publisher = {Pontifícia Universidade Católica do Rio Grande do Sul}, scholl = {Programa de Pós-Graduação em Biologia Celular e Molecular}, note = {Faculdade de Biociências} }