Bactérias endofíticas de arroz com potencial de biocontrole da Brusone e da Mancha-parda em condições de campo

Abstract

A cultura do arroz é essencial para a segurança alimentar e nutricional para mais da metade da população mundial. Entre os fatores que limitam a produtividade do arroz irrigado, destaca-se a ocorrência de doenças: a brusone (Magnaporthe oryzae) e a mancha-parda (Cochliobolus miyabeanus) têm causado perdas nas principais regiões produtoras do estado do Rio Grande do Sul. A resistência de novas cultivares foi suplantada pelo aumento da frequência de patógenos resistentes aos agrotóxicos. Neste caso, o controle biológico se apresenta como alternativa para preservação do meio ambiente. Neste contexto, a proposição deste estudo foi avaliar, a campo, bactérias endofíticas autóctones de arroz contra os patógenos M. oryzae e C. miyabeanus. Para tanto, foram testados os isolados de 11 bactérias endofíticas contra a brusone sobre a cultivar GURI INTA CL e seis isolados de bactérias endofíticas contra a mancha-parda sobre a cultivar IRGA 424 RI. Dois métodos de aplicação foram utilizados, bacterização de sementes e pulverização de plantas. O primeiro experimento foi conduzido com a exposição das sementes aos isolados e a água (controle negativo). O segundo contou com a bacterização das sementes e pulverização das plantas, bem como o uso de um fungicida (controle positivo) e à água (controle negativo). A identificação dos isolados foi baseada nas sequências parciais da região 16S rDNA. Os resultados foram submetidos à análise de variância e comparados pelo teste de Tukey. Os gêneros identificados foram: Pseudomonas, Staphylococcus, Providencia, Bacillus, Enterobacter, Stenotrophomonas e Fictibacillus. Com base nos resultados encontrados neste estudo, dentre os onze isolados das bactérias endofíticas avaliadas para o controle da brusone, pela bacterização de sementes, cinco se destacaram por reduzir a severidade da doença. Entretanto, devido às características patogênicas de algumas espécies identificadas, somente a cepa Pseudomonas sp. RS239 apresentou potencial para utilização. Nos ensaios para o controle de mancha-parda, por bacterização de sementes e plantas, entre os seis isolados avaliados, quatro reduziram a severidade da doença quando comparados ao controle. No entanto, a cepa com maior potencial, Enterobacter sp. RS127, não apresenta características desejáveis para a idealização de um bioproduto, devido ao caráter patogênico ao homem. Dessa forma, apresenta potencial para utilização no controle da mancha-parda, Pseudomonas manteilii RS100, Pseudomonas sp. RS236 e Fictibacillus sp. RS344.

Rice cultivation is essential for food and nutritional security for more than half of the world's population. Among the factors that limit the productivity of irrigated rice, the occurrence of diseases stands out: blast rice (Magnaporthe oryzae) and brown spot (Cochliobolus miyabeanus) have caused major losses in the main producing regions of the state of Rio Grande do Sul. The resistance of new cultivars was surpassed by the increase of pesticide resistant pathotypes frequency. In this case, biological control is presented as alternative environment preservation. The purpose of this study was to evaluate, in the field, autochthonous rice endophytic bacteria against pathogens M. oryzae and C. miyabeanus in vitro and under greenhouse conditions in previous studies. For this purpose, strains of 11 blast rice endophytic bacteria in the cv. GURI INTA CL and six strains of brown spot endophytic bacteria in the cv. IRGA 424 RI were tested. Two application methods were used, seed and plant bacterization. The first experiment was conducted with seed exposure to strains and water (negative control). In the second, seeds and plants were bacterized and one fungicide was used as positive control and water as negative control. Strains identification was based on partial sequences of the 16S rDNA region. The results were submitted to variance analysis and compared by Tukey’s test. The identified endophytic genera were Pseudomonas, Staphylococcus, Providencia, Bacillus, Enterobacter, Stenotrophomonas and Fictibacillus. Based on the results found in this study, among the eleven isolates of endophytic bacteria evaluated for blast control by seed bacterization, five stood out for reducing disease severity. However, due to the pathogenic characteristics of some identified species, only the Pseudomonas sp. RS239 showed potential for use. In the tests for the control of brown spot by seed and plant bacterization, among the six isolates evaluated, four reduced the severity of the disease when compared to the control. However, the strain with the highest potential, Enterobacter sp. RS127, does not present desirable characteristics for the idealization of a bioproduct, due to the pathogenic character to man. Thus, it has potential for use in the control of brown spot, Pseudomonas mantilii RS100, Pseudomonas sp. RS236 and Fictibacillus sp. RS344.