Caracterização funcional de bactérias isoladas de nódulos de Acacia mearnsii e seus efeitos sobre Phaseolus vulgaris em condições de campo

Mestrado em Biotecnologia Aplicada à Agricultura
Autor: Luanna Paula Lopes
Orientador: Glacy Jaqueline da Silva
Defendido em: 06/08/2026

Resumo

Bactérias associadas às plantas podem apresentar características funcionais de interesse para o desenvolvimento de inoculantes agrícolas. Este trabalho teve como objetivo caracterizar bactérias isoladas de nódulos de Acacia mearnsii quanto à solubilização de fosfatos de ferro e alumínio, à produção de ácido indol-3-acético (AIA) e ácido giberélico (GA₃) e à formação de biofilme, bem como avaliar os efeitos de isolados selecionados sobre o feijoeiro e os atributos microbiológicos do solo em condições de campo. Foram avaliados 21 isolados bacterianos provenientes de nódulos ativos de A. mearsnii. Todos produziram AIA, com diferenças entre eles, e os isolados A9, A14, A29 e A31 foram selecionados para o experimento de campo por estarem entre aqueles com maior produção. Após 96 horas de incubação, foram observadas diferenças entre os isolados quanto à solubilização de fosfato de ferro. Não foram detectadas solubilização de fosfato de alumínio, produção de GA₃ ou formação de biofilme nas condições avaliadas. O experimento de campo foi conduzido em delineamento em blocos casualizados, com quatro blocos e cinco tratamentos: Controle, sem inoculação; e inoculação com os isolados A9; A31; A29 e A14. Foram avaliados atributos morfológicos, fisiológicos, fotoquímicos, nutricionais, bioquímicos e produtivos do feijoeiro nos estádios R6 e R8, além da respiração basal, do carbono da biomassa microbiana e do quociente metabólico do solo. A inoculação não alterou a maioria dos atributos morfológicos, fisiológicos, fotoquímicos e produtividade de grãos. Entretanto, foram observadas respostas específicas: A31 apresentou o maior teor de N na parte aérea em R8; A29 apresentou o maior teor de P nesse estádio; A29 e A14 aumentaram a atividade de quitinase em relação ao controle; e A14 apresentou maior número de vagens que Controle e A9. Os tratamentos A31, A29 e A14 também apresentaram maiores valores de respiração basal e carbono da biomassa microbiana do solo em comparação ao controle e A9, sem alteração significativa do quociente metabólico. Conclui-se que os isolados apresentaram características funcionais distintas e promoveram respostas específicas no sistema solo–planta. Assim, os efeitos observados precisam ser confirmados em novos experimentos de campo antes da recomendação desses isolados como inoculantes para o feijoeiro.

Palavras-chave

ácido indol-3-acético; bioinoculantes; feijoeiro; microbiologia do solo; promoção do crescimento vegetal.

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Title

Functional Characterization of Bacteria Isolated from Acacia mearnsii Nodules and

Abstract

Plant-associated bacteria may exhibit functional traits of interest for the development of agricultural inoculants. This study aimed to characterize bacteria isolated from Acacia mearnsii nodules regarding iron and aluminum phosphate solubilization, indole-3-acetic acid (IAA) and gibberellic acid (GA₃) production, and biofilm formation, as well as to evaluate the effects of selected isolates on common bean plants and soil microbiological attributes under field conditions. Twenty-one bacterial isolates obtained from active nodules of A. mearnsii were evaluated. All isolates produced IAA, with differences among them, and isolates A9, A14, A29, and A31 were selected for the field experiment because they were among those with the highest IAA production. After 96 h of incubation, differences among isolates were observed in iron phosphate solubilization. No aluminum phosphate solubilization, GA₃ production, or biofilm formation was detected under the evaluated conditions. The field experiment was conducted in a randomized complete block design, with four blocks and five treatments: Control, without inoculation; and inoculation with the isolates A9, A31, A29, and A14. Morphological, physiological, photochemical, nutritional, biochemical, and yield-related traits of common bean plants were evaluated at the R6 and R8 growth stages, along with soil basal respiration, microbial biomass carbon, and metabolic quotient. Inoculation did not affect most morphological, physiological, photochemical traits or grain yield. However, specific responses were observed: A31 resulted in the highest shoot N content at R8; A29 resulted in the highest P content at this stage; A29 and A14 increased chitinase activity compared with the control; and A14 resulted in a higher number of pods than the control and A9. Treatments A31, A29, and A14 also showed higher soil basal respiration and microbial biomass carbon than the control and A9, with no significant effect on the metabolic quotient. It is concluded that the isolates exhibited distinct functional traits and promoted specific responses within the soil–plant system. Therefore, the observed effects should be confirmed in further field experiments before these isolates can be recommended as inoculants for common bean.

Keywords

indole-3-acetic acid. bioinoculants. common bean. soil microbiology. plant growth promotion.