Compatibilidade simbiótica e caracterização de rizóbios de Lotus spp., isolados de solos do Rio Grande do Sul

Abstract

Espécies do gênero Lotus têm sido utilizadas como plantas forrageiras no Estado do Rio Grande do Sul (RS). No entanto, tem sido observada certa especificidade hospedeira na simbiose rizóbio-Lotus quando se utiliza L. corniculatus em substituição a L. subbiflorus, na implantação de pastagens com essas leguminosas, e vice versa. Sendo assim, a hipótese deste trabalho é que, nos solos do estado, existem rizóbios nativos que formam diferentes grupos de compatibilidade simbiótica com espécies de Lotus. Para avaliação da compatibilidade simbiótica entre rizóbios nativos, isolados de solos do RS, e plantas de L. corniculatus, L. uliginosus, L. subbiflorus e L. glaber, foram realizadas a avaliação da inoculação cruzada em tubos de ensaio, em lampadário, e em vasos tipo "Leonard", em casa de vegetação. Também se avaliou a compatibilidade simbiótica, em tubos de ensaio, de 159 rizóbios obtidos de L. corniculatus, L. uliginosus, L. glaber e L. subbiflorus que foram inoculados em plantas das quatro espécies de Lotus, avaliando-se a nodulação e a fixação de nitrogênio (N2). No experimento em casa de vegetação, com vasos "Leonard", avaliaram-se quatro isolados de rizóbios nativos quanto à eficiência na fixação simbiótica de N2 em plantas das quatro espécies de Lotus. Estes rizóbios também foram caracterizados geneticamente por comparação do perfil eletroforético dos produtos de amplificação do DNA genômico, pela reação em cadeia da polimerase com os oligonucleotídeos iniciadores BOX e ERIC. Os isolados de rizóbios nativos UFRGS Lg5, Lg109 e Lg111, obtidos de L. glaber, foram ineficientes na simbiose com plantas de L. subbiflorus e L. uliginosus sendo eficientes apenas em plantas de L. corniculatus e L. glaber. No entanto, as estirpes EEL698, U512 e o isolado Lc340 foram capazes de induzir a formação de nódulos e de fixar N2 em simbiose com todas as espécies de Lotus estudadas. Isto evidencia a existência, nas amostras de solo das localidades estudadas no RS, de rizóbios nativos eficientes em plantas de ambos os grupos de compatibilidade simbiótica, com potencial para serem usados em inoculantes funcionais para espécies de Lotus. Observou-se também que existem rizóbios potencialmente parasitas tanto para plantas das espécies L. corniculatus e L. glaber como para L.uliginosus.

Lotus sp. species have great potential to be cultivated as forage plants in Rio Grande do Sul State (RS), Brazil. However, some symbiotic specificity has been observed in the Rhizobia-Lotus symbiosis when L. corniculatus is replaced by L. subbiflorus and vice versa. So, this work's hypothesis is that in the soils of RS there are native Rhizobia that form different groups with Lotus species. To evaluate the symbiotic compatibility among native Rhizobia, isolated from RS soils, and plants of L. corniculatus, L. uliginosus, L. subbiflorus and L. glaber, were made the evaluation of the crossinoculation in tubes, under laboratory conditions, as well as in Leonard Jars under greenhouse conditions. In tubes, the symbiotic compatibility of 159 rhizobia, obtained from of L. corniculatus, L. uliginosus, L. glaber and L. subbiflorus plants, that were inoculated on plants of these four Lotus species and evaluated on their capacity to form nodules and fixing N2. In the green house experiments, whit Leonard jars, four native rhizobia isolates were evaluated regarding to the efficiency of symbiotic nitrogen fixation in association with plants of the four Lotus species studied. Those rhizobia also were genetically characterized by PCR fingerprinting of genomic DNA using primers BOX and ERIC. Native Rhizobia isolates obtained from L. glaber (UFRGS Lg5, Lg109 e Lg111) didn't establish an effective symbiosis with L. subbiflorus and L. uliginosus, being efficient only when inoculated on L. corniculatus and L. glaber plants. However, the strains EEL 698 and U512 as well as the isolate Lc 340 were able to induce nodulation and fixing N2 in symbiosis with all the studied Lotus species. This find points to the existence, in the state's soil samples, of native Rhizobia efficient in plants of both symbiotic compatibility groups, whit potential to be used as inoculant for those Lotus species. It was observed that there are some native Rhizobia potentially parasitic with L. corniculatus and L. glaber and also L. uliginosus.