Caraterização de bactérias isoladas dos nódulos de Lotus spp

Abstract

O género Lotus engloba espécies com interesse agrícola, como é o caso de L. uliginosus, que possui capacidade de se adaptar a condições adversas e é utilizada em pastagens melhoradas. Este género compreende também espécies silvestres, muito pouco estudadas ao nível dos respetivos microssimbiontes, como é o caso de Lotus parviflorus. Neste estudo, fez-se a caraterização fenotípica e molecular de estirpes de bactérias isoladas dos nódulos radiculares de Lotus parviflorus e de Lotus uliginosus. Os isolados de L. parviflorus mostraram-se bastante heterógenos em relação à velocidade de crescimento, absorção de vermelho de congo e diversidade. Apenas um (isolado Lp11), de crescimento lento, revelou a capacidade para nodular espécies de Lotus. Taxonomicamente foi incluído na espécie Bradyrhizobium canariense, e obteve maior homologia nos genes simbióticos, com isolados de leguminosas da tribo Genisteae. Os restantes isolados não revelaram capacidade para nodular espécies de Lotus, e, taxonomicamente, muitos destes isolados não pertencem à família Rhizobiaceae. Para além da fixação de azoto, alguns isolados de L. parviflorus, revelaram a capacidade de produzir sideróforos (Lp6), de hidrolisar polissacáridos da parede celular das plantas e de inibir o crescimento de fitopatogénios como Phytophthora cinnamomi e Botryosphaeria corticola (Lp7a e Lp7b). Nos isolados de L. uliginosus estudados, apenas um (Lu13) foi incapaz de nodular plantas de Lotus spp., tendo sido classificado fora da família das Rhizobiaceae. Foi também o único de crescimento rápido e com absorção intensa do corante vermelho do congo. Os restantes isolados nodularam de forma eficaz L. uliginosus e L. parviflorus. Nodularam também, mas ineficazmente, L. tenuis e L. corniculatus. Os isolados com capacidade simbiótica foram identificados como pertencentes ao género Bradyrhizobium, com maior similaridade com as estirpes de Bradyrhizobium sp. isoladas de L. uliginosus de estudos anteriores e com estirpes de Bradyrhizobium japonicum bv. genistearum. Possuíram maior homologia nos genes simbióticos, com estirpes isoladas de L. uliginosus, em estudos anteriores, e também, mas com menor similaridade, com estirpes isoladas dos nódulos de plantas da tribo Genisteae.

Lotus spp. comprises species with a high agronomic value, like L. uliginosus, that can tolerate adverse conditions. It also includes wild species that have been little explored in terms of their microsymbionts. In this study a phenotypic and molecular characterization of bacteria isolated from the root nodules of Lotus parviflorus and from Lotus uliginosus was performed. L. parviflorus isolates were very heterogenous regarding the growing type, congo red absorption and genetic diversity. Only the isolate Lp11 was able to induce nodules on Lotus plants. This isolate is a slow grower and was classified as belonging to the Bradyrhizobium canariense specie. On the basis of the symbiotic genes it was close related with strains isolated from plants of the Genisteae tribe. The remaining isolates didn’t nodulate Lotus plants, and a lot of them don’t belong to the Rhizobiaceae family. Besides nitrogen fixation, some strains isolated from L. parviflorus, could produce siderophores (Lp6), hydrolyze cellulose and inhibit the growth of fitopathogens like Phytophthora cinnamomi and Botryosphaeria corticola (Lp7a and Lp7b). In the isolates of L. uliginosus studied, only one isolate (Lu13) couldn’t nodulate Lotus plants and was classified outside of the Rhizobiaceae family. It was the only one that strongly absorbed congo red and revealed a fast growing type. The remaining isolates of the root nodules of L. uliginosus could effectively nodulate L. uliginosus and L. parviflorus plants. These isolates also nodulated L. corniculatus and L. tenuis, however, they were ineffective. These isolates belong to the Bradyrhizobium genus, with high similarities with Bradyrhizobium sp. strains isolated from L. uliginosus, in previous studies, and also with some strains of Bradyrhizobium japonicum bv. genistearum. The symbiotic genes were identical to the isolates of L. uliginosus from previous studies, and to a lower degree to some isolates from plants of the Genisteae tribe.