Isolation and characterization of rhizobacteria associated with the halophyte Salicornia ramosissima with biocontrol effect

Abstract

O cultivo da halófita Salicornia ramosissima representa uma atividade económica emergente em zonas costeiras e estuarinas. No entanto, o crescimento da planta é negativamente afetado pela salinidade elevada e por agentes fitopatogénicos. As bactérias promotoras do crescimento de plantas (plant-growth promoting bacteria, PGPB) com efeito de biocontrolo são consideradas uma alternativa promissora aos fungicidas comerciais, bem como um fator de melhoramento da produtividade de culturas melhorando a sua resistência a diversos fatores de stresse. O objetivo deste trabalho foi o isolamento e caracterização de rizobactérias associadas à halófita Salicornia ramosissima que demonstrassem efeito de biocontrolo e potencial de melhoria do cultivo desta planta. De uma fase inicial de isolamento a partir de plantas colhidas em sapais da Ria de Aveiro, obteve-se um total de 54 isolados. Destes, 23 foram estudados quanto a diversas características de biocontrolo como a inibição do crescimento do fungo fitopatogénico Alternaria sp., a produção de cianeto de hidrogénio (HCN), a produção de hidrolases extracelulares (proteases e lipases) e outras características (mobilidade e tolerância ao sal) potencialmente vantajosas na interação com a planta. Todos os isolados apresentaram pelo menos uma característica de biocontrolo, embora apenas 2 isolados tenham produzido resultado positivo para todas as características testadas. O isolado SP1016-20, identificado como Bacillus aryabhattai, foi selecionado para ser testado como inóculo por apresentar também mobilidade. Os testes de germinação de sementes de S. ramosissima mostraram que as sementes inoculadas com B. aryabhattai SP1016-20 apresentaram melhor eficiência de germinação sob stresse salino (30 ‰ de NaCl). B. aryabhattai SP1016- 20 pode assim ser perspetivada como uma estirpe promissora para aplicação como PGPB no cultivo de S. ramosissima em sedimentos salinos como os da Ria de Aveiro.

The crop cultivation of the halophyte Salicornia ramosissima is an emergent activity in coastal and marine regions. However, plant growth is negatively affected by high salinity and by phytopathogenic agents . Plantgrowth promoting bacteria (PGPB) with biocontrol effect are regarded as a promising alternative to commercial fungicides, as well as a factor of improvement of crop productivity, enhancing plant resistance to stress factors. The objective of this work was the isolation and characterization of rhizobacteria associated to the halophyte Salicornia ramosissima that demonstrated biocontrol effect and potential to improve the crop productivity. From an initial phase of isolation from plants harvested in salt marshes of Ria de Aveiro, a total of 54 isolates were obtained. Of these, 23 were studied for various biocontrol characteristics such as inhibition of the phytopathogenic fungus Alternaria sp., production of hydrogen cyanide (HCN), production of extracellular hydrolases (proteases and lipases) and other characteristics (motility and salt tolerance) potentially associated with mutually beneficial interactions with the plant. All isolates showed at least one biocontrol characteristic, although only 2 isolates produced a positive result for all the characteristics tested. Isolate SP1016-20, identified as Bacillus aryabhattai, was selected to be tested as inoculum because it also showed motility. Seed germination tests showed that the seeds of S. ramosissima inoculated with B. aryabhattai SP1016-20 presented better germination efficiency under salt stress (30 ‰ NaCl). B. aryabhattai SP1016-20 can thus be considered as a promising strain for application as PGPB in the cultivation of S. ramosissima in saline sediments such as those in the Ria de Aveiro