Skip to main navigation menu Skip to main content Skip to site footer

Vol. 13 No. 2 (2019)

Ornamental section

Diazotrophic bacteria in the growth of micropropagated ornamental pineapple

https://doi.org/10.17584/rcch.2019v13i2.8034

Published 2019-05-01

  • Adriano Bortolotti Silva
    • ,
  • Ligiane Aparecida Florentino
    • ,
  • Dalvana de Sousa Pereira
    • ,
  • Paulo Roberto Correa Landgraf
    • ,
  • Ana Carolina Rodrigues Alves
    • ,
  • Plinio Rodrigues dos Santos-Filho

Adriano Bortolotti Silva
Universidade José do Rosário Vellano, Agronomy College, Alfenas

Ligiane Aparecida Florentino
Universidade José do Rosário Vellano, Agronomy College, Alfenas

Dalvana de Sousa Pereira
Universidade José do Rosário Vellano, Agronomy College, Alfenas

Paulo Roberto Correa Landgraf
Universidade José do Rosário Vellano, Agronomy College, Alfenas

Ana Carolina Rodrigues Alves
Universidade José do Rosário Vellano, Agronomy College, Alfenas

Plinio Rodrigues dos Santos-Filho
Universidade Federal de Alfenas, Departament of Biochemistry, Alfenas

Ornamental pineapple cv. Vitória Photo: A.B. Silva

Abstract

Ornamental pineapple is a hardy plant with significant landscaping value. Tissue culture of plants is viable for producing plants with a high phytosanitary quality. However, one of the difficulties with this cultivar is the acclimatization process, which is slow and can cause losses. The objective of the present study was to verify the potential of inoculation with diazotrophic bacteria for in vitro and ex vivo growth of ornamental pineapple. A group of diazotrophic bacterial strains selected at the Universidade José do Rosário Vellano (UNIFENAS) was prioritized in this study, and the treatments included bacterial strains UNIFENAS (100-13, 100-60, 100-68, 100-153, 100-167 and 100-198). These strains were evaluated in terms of their capacity to produce indole 3-acetic acid. Subsequently, plants were cultivated in a medium composed of MS medium salts (1/4), adding 1 mL of the bacterial strain. In the control treatment, the plants were maintained in 2 mL of MS medium. 7 days after inoculation, the plants were transplanted into the MS, where they were maintained for 30 days. After in vitro cultivation, the plants were transferred to pots containing commercial Plantmax® substrate and maintained under these conditions for 60 days. The diazotrophic bacteria were able to synthesize auxins, and their inoculation promoted greater growth in vitro and ex vitro in the plants. In the acclimatization phase, the plants inoculated with UNIFENAS strains (100-60, 100-68 and 100-153) promoted a higher shoot growth, chlorophyll content and nitrate reductase enzyme activity.

Keywords

Ananas, In vitro, Bacterial strains, Acclimatization, Pigments, Nitrate reductase activity

PDF

References

  1. Amancio, S., J.P. Rebordão, and M.M. Chaves. Improvement of acclimatization of grapevine: photosynthetic competence and carbono allocation. 1999. Plant Cell Tissue Organ Cult. 58 (1), 31-37. Doi: https://doi.org/10.1023/A:1006323129593
  2. Argenta, G., P.R.F. Silva, and C.G. Bortoloni. 2001. Clorofila na folha como indicador do nível de nitrogênio em cereais. Ciênc. Rural 31(4), 715-722. Doi: http://dx.doi.org/10.1590/S0103-84782001000400027
  3. Arnon, D. I. 1949. Copper enzymes in isolated chloroplasts. Plyphrenol oxidase in Beta vugaris. Plant Physiol. 24(1), 1-15.
  4. Baldotto, L., M. Baldotto, F., and Olivares, A. Viana, and R. Smith. 2010. Seleção de bactérias promotoras de crescimento no abacaxizeiro cultivar Vitória durante a aclimatização. Rev. Bras. de Cienc. do Solo 34(2), 349-360. Doi: http://dx.doi.org/10.1590/S0100-06832010000200008
  5. Barboza, S.B.S.C., D. Graciano-Ribeiro, J.B. Teixeira, T.A. Portes, and L.A.C. Souza. 2006. Anatomia foliar de plantas micropropagadas de abacaxi. Pesq. Agropec. Bras.41(2),185-194. Doi: http://dx.doi.org/10.1590/S0100-204X2006000200002.
  6. Bashan, Y.E. and H. Levanony. 1990. Current status of Azospirillum inoculation technology: Azospirillum as a challange for agriculture. Can. J. Microbiol. 36 (9), 593-596. Doi: https://doi.org/10.1139/m90-105
  7. Berilli, S. S., A.J.C. Carvalho, S.J. Freitas, D.C. Farias, and C.S. Marinho. 2011. Avaliação do desenvolvimento de diferentes tamanhos de mudas micropropagadas de abacaxizeiro, após aclimatação. Rev. Bras. Frutic. 33(1), 208-214.
  8. Bregonci, S.I., E.S. Reis, G.D. Almeida, V.J. Brum, and M. Zucoloto. 2008. Avaliação do crescimento foliar e radicular de mudas micropropagadas do abacaxizeiro cv. gold em aclimatação. Idesia 26 (3), 87-96. Doi: http://dx.doi.org/10.4067/S0718-34292008000300010
  9. Carvalho, C.L., M.L. Osório, M.M. Chaves, and S. Amâncio, S. 2001. Chlorophyll fluorescence as an indicator of photosynthetic functioning of in vitro grapevine and chestnut plantlets. Plant Cell Tissue Organ Cult. 67(3), 271-280. Doi: https://doi.org/10.1023/A:1012722112406
  10. Cassán, F., J. Vanderleyden, and S.J. Spaepen. 2014. Physiological and Agronomical Aspects of Phytohormone Production by Model Plant-Growth-Promoting Rhizobacteria (PGPR) Belonging to the Genus Azospirillum. J. Plant Growth Regul. 33(2), 440-459. Doi: https://doi.org/10.1007/s00344-013-9362-4
  11. Cataldo, D.A., M. Haaroon, L.E. Schrader, and V.L. Young. 1975. Rapid colorimetric determination of nitrate in plant tissue by nitration of salicylic acid. Commun. Soil Sci. Plant Anal. 6(1), 71-80. Doi: https://doi.org/10.1080/00103627509366547
  12. Donato, V.M.T.S.; A.G. Andrade, E.S. Souza, J.G.E. França, and G.A. Maciel. 2004. Atividade enzimática em variedades de cana de açúcar cultivadas in vitro sob diferentes níveis de nitrogênio. Pesq. Agropec. Bras. 39 (11), 1087-1093. Doi: http://dx.doi.org/10.1590/S0100-204X2004001100006
  13. FAO. 2016. FAO. FAOSTAT. Disponível em Agriculture statistics database, Rome 2013: http://faostat.fao.org/ Acesso em 23 de setembro de 2016.
  14. Ferreira, D. F. SISVAR: a computer statistical analysis system. 2011. Ciênc. e Agrotec. 35(6), 1039-1042. Doi: http://dx.doi.org/10.1590/S1413-70542011000600001
  15. Florentino, L.A., A.B. Silva, P.R.C. Landgraf, and F.R.C. Souza. 2017. Inoculação de bactérias produtoras de ácido 3-indol acético em plantas de alface (Lactuca sativa L.). Rev. Colomb. Cienc. Hortic. 11(1), 89-96. Doi: http://dx.doi.org/10.17584/rcch.2017v11i1.5780
  16. Freitas, S.J., P.C. Santos, A.J.C. Carvalho, S.S. Berilli, and M.M.A. Gomes. 2012. Brassinosteroide e adubação nitrogenada no crescimento e estado nutricional de mudas de abacaxizeiro provenientes do seccionamento de caule. Rev. Bras. Frutic. 34(2), 612-618. Doi: http://dx.doi.org/10.1590/S0100-29452012000200037
  17. Gordon, S.A., and E R.P. Weber. 1951. Colorimetric estimation of indoleacetic acid. Plant Physiol. 26(1), 192-195.
  18. Hazarika, B. 2006. Morpho-physiological disorders in in vitro culture of plants. Sci. Hortic. 108 (2), 105-120. Doi: https://doi.org/10.1016/j.scienta.2006.01.038
  19. LI, J., E. Wang, and W. Chen. 2008. Genetic diversity and potencial for promotion of plant growth detected in nodule endophtic bacteria of soybean grown in Heilongjiang province of China. Soil Biol. Biochem. 40(1), 238-246. Doi: https://doi.org/10.1016/j.soilbio.2007.08.014
  20. Lima, M.G.S.; C.R. Mendes, R. Nascimento, N.F., Lopes, and M.A.P. Carvalho. 2009. Avaliações bioquímicas das plantas de milho pulverizadas com ureia isolada e em associação com aminoácidos. Ceres 53(3), 358-363.
  21. Magalhães, F.M.M., and J. Döbereiner. 1984. Ocorrência de Azospirillum amazonense em alguns ecossistemas da Amazônia. R. Microbiol. 15, 246-252.
  22. Marcos, F.C.C., R.P.F. Iório, A.P.D. Silveira, R.V. Ribeiro, E.D.
  23. Machado, and A.M.M.A. Lagoa. 2016. Endophytic bacteria affect sugarcane physiology without changing plant growth. Bragan. 75(1),1-9. Doi: http://dx.doi.org/10.1590/1678-4499.256
  24. Matos, A.P.; N.F. Sanches, F.A. Teixeira, A.H. Simão, D.C. Gomes, and J.E. Júnior. 2009. Monitoramento da fusariose em plantios de abacaxi ’Pérola’ conduzidos em sistema de produção integrada no Estado do Tocantins. Cruz das Almas: Embrapa Mandioca e Fruticultura Tropical, Documentos 184, Brasil.
  25. Moreira, F. M. S. and J.O. Siqueira. 2006. Microbiologia e Bioquímica do Solo. 2. ed. Lavras: Editora UFLA, Brasil.
  26. Moreira, F.; K. Silva, K., R. Nobrega, and F. Carvalho. 2010. Bacterias diazotroficas associativas: diversidade, ecologia e potencial de aplicações. Com. Sci. 1(2),74-99.
  27. Murashige, T. and F. SKOOG. 1962. A revised medium for a rapid growth and biossays with tabacco tissue cultures. Physiol. Plant. 15(3), 473-497. Doi: https://doi.org/10.1111/j.1399-3054.1962.tb08052.x
  28. Oliveira, Y., J.I. Anselmini, F.L. Cuquel, F. Pinto, and M. Quoirin. 2010. Pré-aclimatização in vitro de abacaxi ornamental. Ciênc. e Agrotec. 34 (esp.),1647-1653. Doi: http://dx.doi.org/10.1590/S1413-70542010000700010
  29. Pedrinho, E.A.N., R.R. Galdiano Júnior, J.C. Campanharo, L.M.C. Alves, and E.G.M. Lemos. 2010. Identificação e avaliação de rizobactérias isoladas de raízes de milho. Bragant 69(4), 905-911. Doi: http://dx.doi.org/10.1590/S0006-87052010000400017
  30. Ryan, R.P., K. Germaine, A. Franks, Ryan D.J., and D.N. Dowling. 2008. Bacterialendophytes: recente developments and applications. FEMS Microbiol Lett. 278 (1), 1-9. Doi: 10.1111/j.1574-6968.2007.00918.x
  31. Sabino, D.C.C., J.S., Ferreira, S.L. Guimarães, and V.L.D. Baldani.2012. Bactérias diazotróficas como promotoras do desenvolvimento inicial de plântulas de arroz. Encicl. Biosf. 8(15), 2337- 2345.
  32. Santos, P.C., M.S.M. Freitas, S.J. Freitas, M.P.S. Silva, and S.S. Berilli. 2011. Fungos micorrízicos no crescimento e nutrição de rebentos oriundos de coroa de abacaxi. Rev. Bras. Frutic. 33(esp.), 658-665. Doi: http://dx.doi.org/10.1590/S0100-29452011000500092.
  33. Schlindwein, G., L.K. Vargas, B.B. Lisboa, A.C. Azambuja, C.E.
  34. Granada, N.C. Gabiatti, F. Prates, and R. Stumpf. 2008. Influência da inoculação de rizóbios sobre a germinação e o vigor de plântulas de alface. Ciênc. Rural 38(3), 658-664. Doi: http://dx.doi.org/10.1590/S0103-84782008000300010.
  35. Silva, A.A., A.J.C. Carvalho, F.P. Freitas, P.G.O. Pessanha, P.C. Santos, M.P.S. Silva, T.S. Vasconcelos, and F.L. Olivares, F.L. 2016. Diazotrophic bacteria and nitrogen fertilization on the growth of micropropagated pineapple plantlets during acclimatization. Ciênc. Rural 46(11), 1952-1958. Doi: http://dx.doi.org/10.1590/0103-8478cr20141338
  36. Souza, F. V. D., A.S. Souza, J.A. Santos-Serejo, E.H. Souza, T.G. Junghans, and M.J. Silva. 2009. Micropropagação do abacaxizeiro e outras bromeliáceas. In: Junghans, T. G.; Souza, A.S. (Ed.). Aspectos práticos da micropropagação de plantas. Cruz das Almas: Embrapa Mandioca e Fruticultura Tropical. pp. 177-205, Brasil.
  37. Spaepen, S.J., E. Vanderleyden, and R. Remans. 2007. Indole-3-acetic acid in microbial and microorganism-plant signaling. FEMS Microbiol. 31(4), 425-448. Doi: 10.1111/j.1574-6976.2007.00072.x
  38. Szilagyi-zecchin, V.J., A.F., Mógor, L. Ruaro, and C. RÖDER. 2015. Crescimento de mudas de tomateiro (Solanum lycopersicum) estimulado pela bactéria Bacillus amyloliquefaciens subsp. plantarum FZB42 em cultura orgânica. Rev. Ciênc. Agr. 38(1), 26-33.
  39. Taiz, L. and E. Zeiger. 2017. Fisiologia e desenvolvimento vegetal (6 Ed.). Porto Alegre: Artmed, Brasil.

Downloads

Download data is not yet available.

Similar Articles

1 2 3 4 > >> 

You may also start an advanced similarity search for this article.