Seleção de fungos endofíticos produtores de ácido indol acético (AIA) para formulação de inoculantes

Abstract

Resumo: Fungos endofíticos colonizam o interior de tecidos e órgãos vegetais sem que aparentemente causem danos, conferindo a seus hospedeiros vantagens como a proteção contra ataques de insetos e patógenos de plantas, alterando características fisiológicas, morfológicas de plantas e na produção de substâncias de interesse biotecnológico. O presente trabalho teve por principal objetivo o isolamento e seleção de fungos endofíticos produtores de ácido indol acético (AIA) como inoculantes. Para o isolamento dos fungos endofíticos de pinhão manso, as folhas foram lavadas superficialmente em água corrente e sabão para retirar impurezas. Três cepas de fungos endofíticos (Trichoderma sp., Beauveria bassiana e Penicillium sp.) do banco biológico do Laboratório de Microbiologia e Biologia Molecular (LabMicro) do Departamento de Patologia Básica da UFPR foram usadas como controle positivo. Para produção de AIA utilizou-se os meios; Czapek e fermentação em estado sólido (Polpa cítrica). Foram isolados trinta fungos endofíticos de folhas de pinhão manso como possíveis candidatos para produção de AIA. Através de testes qualitativos foram selecionadas quatro cepas (Isolado 7, 18, 19 e 20) para avaliações quantitativas de produção de AIA. O fungo Trichoderma sp. apresentou os melhores resultados em comparação com as demais cepas produtoras de AIA. Foram feitas análises físico-químicas da polpa cítrica: pH 5,56; umidade 11,3%; 5,67% de cinzas, 5,61% de proteínas totais, 18,74% de açúcares totais, 10,21% de açucares redutores, atividade da água 0,621. A FES (Fermentação em estado sólido) foi superior a FSm (Fermentação submersa) para o Trichoderma sp, resultando numa produção de 55,6 mg de AIA/g PC seca e em FSm 49,5 mg.L-1 de AIA. Otimizou-se os parâmetros físico-químicos da fermentação com a polpa cítrica (Umidade, pH) com Trichoderma sp. onde a melhor produção se deu a 75% de umidade e pH de 5,5 e sem a adição de fontes de nitrogênio. Foram realizados estudos complementares de co-cultura de Trichoderma sp. com brotos de cana-de-açúcar variedade RB 72 454 em Biorreator de Imersão por Bolhas aos 15 dias de cultivo in vitro, sendo que o tratamento 1x10³ esporos por mL promoveu aumento significativo na parte aérea e massa fresca total de brotos de cana-de-açúcar. Estudos de crescimento inicial de plantas de pinhão manso oriundas de sementes peletizadas com diferentes quantidades de extrato fermentado de Trichoderma sp. B1000 propiciou maior crescimento de parte aérea de 24,08 cm. A partir dos resultados obtidos conclui-se que o Trichoderma sp. apresentou maior capacidade de sintetizar AIA, a partir de triptofano como precursor, em Polpa Cítrica seca sem adição de nitrogênio, propiciando melhor resultado na aclimatização após co-cultivo de plantas de cana-de-açúcar-, bem como, na inoculação do extrato fermentado em sementes de pinhão manso em casa de vegetação.

Abstract: Endophytic fungi colonize the interior of plant tissue and organs without apparently damaging, confer to their hosts benefits as protection against attacks from insects and plant pathogens, changing physiological characteristics, plant morphological and production of substances of biotechnological interest. The objective of this work was to isolation and selection of endophytic fungi through the production of indole acetic (IAA) for production inoculants For the isolation of endophytic fungi, leaves were lightly washed in running water and soap to remove impurities. Three strains of endophytic fungi (Trichoderma sp., Beauveria bassiana and Penicillium sp.) of Biological Bank of Laboratory of Microbiology and Molecular Biology (LabMicro) Department of Pathology Basic UFPR were used with positive control. For production of indole acetic acid (IAA) in submerged fermentation (SF) was used culture media Czapek (Submerged fermentation) and Pulp citric (Solid State fermentation). 30 isolated endophytic fungi of leaves of Jatropha curcas was tested for production of IAA with four strains by producing IAA (Isolates 7, 18, 19 and 20). The strain Trichoderma sp. was then submitted to kinetic production of IAA in SSF using Citric Pulp as substrate. We carried out the optimization of physical and chemical parameters of the fermentation with pulp citric (moisture, pH and nitrogen) with Trichoderma sp. where the best production occurred at pH of 5.56, 11.3% moisture, 5.67% ash, 5.61% de total protein, 18.74% of totals sugar, 10.21% of redutors sugar and 0,621 water activity. SSF was superior to FSm for production of IAA by Trichoderma sp (55.6 mg IAA g per PC dry and SmF 49.5 mg.L-1). Optimized to the physicochemical parameters of the fermentation with pulp citric (moisture, pH) where the best production occurred at 75% moisture and 5.5 pH and without addition of nitrogen source. Additional studies were performed to co-culture of Trichoderma sp. with shoots of sugarcane variety RB 72 454 bioreactor of immersion by bubbles in 15 days of in vitro culture, and the treatment 1x10 ³ spores per ml led to increase of shoot and total fresh biomass of sugarcane. Studies of initial growth of Physic nut from pelleted seeds with different amounts of fermented extract of Trichoderma sp.called "B1000" provided more growth of biomass of 24.08 cm. The results of this work the Trichoderma sp. tested showed the ability to synthesize IAA from tryptophan as precursor through pulp citric dry without addition of nitrogen source, as was favorable in the acclimatization of plants from sugarcane and inoculation of seeds of physic nut in greenhouse.