Predição metabólica e prospecção de bactérias biocontroladoras e promotoras de crescimento vegetal obtidas em cavernas ferruginosas do Quadrilátero Ferrífero como potenciais inoculantes.

Abstract

O Quadrilátero Ferrífero (QF) possui elevada concentração de minérios no solo, o que leva ao alto extrativismo, fato este que se contrapõe à sua importância biológica por desencadear perdas de biodiversidade e de possíveis potenciais biotecnológicos, por exemplo a partir da microbiota. Nesse ambiente, as cavernas ferruginosas se apresentam como paisagens com características geomorfológicas distintas, como diferentes altitudes e composição estrutural. Este trabalho teve como objetivos gerais realizar a predição metabólica funcional (anál. independ. de cult) e prospectar bactérias biocontroladoras e promotoras de crescimento vegetal (BPCV) (métodos dependentes de cultivo) a partir de substratos provenientes de cavernas ferruginosas do QF. Para isso, foram coletadas amostras de piso e teto de sete cavernas ferruginosas, uma amostra de caverna de quartzito e uma amostra de solo externa às cavidades. Inicialmente, foi realizada uma análise em larga escala da sequência do gene 16S rRNA (parte finalizada no mestrado) e a predição funcional (realizada ao longo do doutorado). Em paralelo, foi realizado o isolamento, cultivo e verificação das atividades de biocontrole e biofertilização. Na análise de predição metabólica, categorias de interesse biotecnológico mostraram diferenças estatísticas entre a amostra de caverna quartzítica e as amostras das cavernas ferruginosas, sendo encontradas maiores proporções de sequências para as categorias: mecanismos de transdução de sinal, metabolismo do nitrogênio, biossíntese de novobiocina e sistema de secreção. Um total de 563 isolados cultiváveis foram obtidos, catalogados e cultivados em placas de 96 poços, compondo matrizes de ensaios de inibição in vitro contra os fitopatógenos Xanthomonas citri subsp. citri (Xcc306), Fusarium oxysporum e Colletotrichum lindemuthianum (Cl89). Os resultados mostraram que 47 isolados inibiram Xcc306, sendo que nenhum isolado da amostra de solo externa às cavidades apresentou resultados positivos. Entre os isolados que inibiram o Xcc306 in vitro, nove reduziram entre 36-68% da lesão causada pelo Xcc306 quando co-inoculados em plantas de limão-cravo, sem induzir resposta de hipersensibilidade. Vinte dos 47 inibiram o crescimento de Fusarium sp. diretamente em 51-73% e 15 indiretamente em 75-81%. Esses 15 inibiram o crescimento de Cl89 in vitro (até 93% diretamente e 100% indiretamente), fixaram nitrogênio, produziram proteases e sideróforos, mostraram capacidade de motilidade, produziram biofilme e exceto 1 isolado (A1), todos solubilizaram fosfato inorgânico. Os isolados com propriedades mais relevantes para candidatos a BPCV foram identificados como Serratia sp., Dickeya sp., e Nissabacter sp. Este trabalho apresenta pela primeira vez o potencial bacteriano associado a cavernas ferruginosas previamente desconhecidas para aplicação agrícola e ambiental, como candidatos a potenciais inoculantes biológicos.