DIVERSIDADE DE BACTÉRIAS ASSOCIADAS A RIZOSFERA DE GENÓTIPOS DE FEIJÃO-FAVA

Abstract

RESUMO: O feijão-fava (Phaseolus lunatus L.) é uma leguminosa de grande importância para países da América do Sul, África e América Central como fonte de proteínas. No Brasil tem grande relevância, principalmente para a região Nordeste como alternativa de renda e alimento. Diversos estudos apontam que é na rizosfera o local onde as plantas assimilam mais nutrientes e em troca depositam no solo diferentes tipos de exsudatos radiculares que influenciam a biomassa microbiana, até mesmo entre genótipos da mesma espécie, contribuindo para a diversidade de microrganismos, bem como para a qualidade nutricional da planta. Dessa forma, este trabalho tem como objetivo avaliar a diversidade bacteriana presente na rizosfera e no solo não rizosférico de diferentes genótipos de feijão-fava. Assim, foram conduzidos ensaios de avaliação com quatro variedades crioulas de feijão-fava no município de Teresina-PI, na qual foram obtidas amostras de solo rizosférico e não rizosférico para extração de DNA e análises químicas e biológicas do solo, seguido do sequenciamento por meio da plataforma Illumina MiSeq. O sequenciamento gerou um total de três milhões de sequências que, após o processamento de qualidade foram obtidas, em média, 125.000 sequências por amostra, permanecendo, no total, apenas 74.270 sequências. A partir desta análise, verificam-se que, a rizosfera do feijão-fava foi enriquecida com a presença dos filos Proteobacteria e Actinobacteria, enquanto no solo não rizosférico o filo Firmicutes e sequências que não foram classificadas em nenhum filo bacteriano foram predominantes. Ainda, observa-se que na rizosfera de cada acesso foram encontradas bactérias das ordens Gaiellales e Sphingomonadales, sugerindo-se a formação de um grupo específico selecionado pelo P. lunatus, apesar de o índice que mede a riqueza de espécies não ter sido estatisticamente significativo neste estudo. Analisando a relação das variáveis ambientais do solo com os genótipos, observa-se que houve uma clara distinção entre os acessos, sendo os valores de carbono, nitrogênio e cálcio os principais fatores determinantes da estrutura das comunidades microbianas do feijão-fava. Desse modo, os resultados indicam que o feijão-fava selecionou uma comunidade bacteriana específica para colonizar as rizosferas com base nos diferentes exsudatos radiculares eliminados por cada genótipo, sendo os acessos UFPI-944 (Boca de Moça) e UFPI-1241 (Raio de Sol) os que mais contribuíram para a estrutura e diversidade de bactérias no solo rizosférico. ABSTRACT: The lima bean (Phaseolus lunatus L.) is a legume of great importance for countries in South America, Africa and Central America as a source of proteins. In Brazil it has great relevance, mainly for the Northeast region as an alternative of income and food. Several studies indicate that the rhizosphere is the place where plants assimilate more nutrients and in turn deposit different types of root exudates in the soil that influence microbial biomass, even among genotypes of the same species, contributing to the diversity of microorganisms, as well as to the nutritional quality of the plant. Thus, the work aims to evaluate the bacterial diversity present in the rhizosphere and in the bulk soil of different genotypes of lima bean. Evaluation tests were carried out with four native varieties of lima beans in the city of Teresina-PI, in which samples of rhizosphere and bulk soil were obtained for DNA extraction and chemical and biological analysis of the soil, followed by sequencing using the platform Illumina MiSeq. The sequencing generated a total of three million sequences which, after quality processing, obtained an average of 125,000 sequences per sample, with a total of only 74,270 sequences remaining. From this analysis, it appears that the rhizosphere of the lima bean was enriched with the presence of the phylum Proteobacteria and Actinobacteria, while in the bulk soil the phylum Firmicutes and sequences that were not classified in any bacterial phylum were predominant, however, it is observed that in rhizosphere of each accession, bacteria of the orders Gaiellales and Sphingomonadales were found, suggesting the formation of a specific group selected by P. lunatus, although the index that measures the species richness was not statistically significant in this study. Analyzing the relationship of the environmental variables of the soil with the genotypes, it is observed that there was a clear distinction between the accessions, with the values of carbon, nitrogen and calcium being the main determining factors of the structure of the microbial communities of the lima bean. Thus, the results indicate that lima beans selected a specific bacterial community to colonize rhizospheres based on the different root exudates eliminated by each genotype, with accessions UFPI-944 (Boca de Moça) and UFPI-1241 (Raio de Sol ) those that most contributed to the structure and diversity of bacteria in the rhizospheric soil.