Bactérias Promotoras de Crescimento em Plantas

Bactérias promotoras de crescimento em plantas (BPCP) são bactérias que colonizam os tecidos das plantas, exercendo um efeito benéfico no desenvolvimento e sanidade das mesmas (Kloepper et al., 1980). As BPCP atuam tanto pelo controle biológico de doenças, como diretamente pela promoção de crescimento aumentando a produtividade e desenvolvimento das plantas (Mariano & Romeiro, 2000).

As BPCP podem ter habitat endofítico ou epifítico. Bactérias epifíticas são encontradas na superfície de órgãos vegetais, onde sobrevivem em locais protegidos utilizando exsudados e nutrientes de fontes externas, sem causar doença e podendo ser isoladas tanto do filoplano quanto do rizoplano. Bactérias endofíticas são aquelas que se encontram nos tecidos internos da planta, colonizando os espaços intercelulares e córtex das raízes ou colonizando sistematicamente toda a planta através dos vasos condutores sem causar nenhum sintoma de doença (Agarwal & Shende, 1987). Geralmente as bactérias endofíticas originam-se de comunidades bacterianas epifíticas, que através de sementes, ferimentos, aberturas naturais e pela ação de enzimas hidrolíticas, como celulases e pectinases, penetram nos tecidos internos, colonizando a planta. As bactérias endofíticas encontram nesses tecidos, um ambiente favorável a sua sobrevivência, e proporcionam à planta, através de diferentes mecanismos de ação, melhores condições de desenvolvimento. Os principais efeitos observados na promoção de crescimento de plantas são aumento da taxa de germinação, crescimento das raízes, crescimento de colmos ou caules, aumento do número de folhas e área foliar, crescimento de tubérculos, aumento do número de flores e rendimento. As BPCP biocontroladoras atuam no crescimento, infectividade, virulência e agressividade do patógeno, bem como nos processos de infecção, desenvolvimento de sintomas e reprodução (Hallmann et al., 1997).

Os principais gêneros e espécies de bactérias epifíticas são Pseudomonas spp. do grupo fluorescente, Bacillus spp. e Streptomyces spp. Mais de 129 espécies de bactérias, representando cerca de 54 gêneros já foram encontradas colonizando endofiticamente estruturas vegetais, destacando-se os gêneros Pseudomonas Migula, Bacillus Cohn, Enterobacter Hormaeche & Edwards e Agrobacterium Conn (Hallmann et al., 1997).

Bactérias endofíticas têm sido relatadas em plantas sadias de várias espécies (Hallmann et al., 1997). Bactérias endofíticas têm sido associadas à promoção de crescimento de diversas culturas como tomate (Lycopersicon esculentum Mill.) (Bashan et al., 1989; Nowak et al., 1995), batata (Solanum tuberosum L.) (Frommel et al., 1991), milho (Zea mays L.) (Hilton & Bacon, 1995), arroz (Oryza sativa L.) (Hurek et al., 1994) e algodão (Gossypium herbarum L.) (Bashan et al., 1989). Na China, as YIB têm induzido aumentos significativos de rendimento têm sido obtidos em diversas culturas como tomate e pimentão (Capsicum annuum L.) (10%), batata-doce (Ipomoea batatas (L.) Lam) (23%), hortaliças (15%) e melancia (Citrulus lanatus (Thumb.) Matsum.) (16,9%) (Zhang et al.,1996). Essas bactérias também têm a capacidade de colonizar o nicho ecológico de diversos patógenos de plantas, principalmente os vasculares, apresentando efeito significativo no controle de Fusarium oxysporum Schlechtend.:Fr f. sp. vasinfectum (Atk.) W.C. Snyder & H.N. Hans. em algodão (Chen et al., 1995), Verticillium albo-atrum Reinke & Berthier e Rhizoctonia solani Kühn em batata (Nowak et al., 1995), Sclerotium rolfsii Sacc. em feijão (Phaseolus vulgaris L.)(Pleban et al., 1995), além de diversas doenças em pepino como a murcha de Fusarium (Fusarium oxysporum Schlechtend.:Fr f. sp. cucumerinum J.H. Owen), mancha angular (Pseudomonas syringae pv. lachrymans (Smith & Bryan)), antracnose (Colletotrichum orbiculare (Berk. & Mont.) Arx) e mosaico (CMV- cucumber mosaic virus) (Wei et al., 1991; Liu et al., 1995; Raupach et al., 1998). Bactérias endofíticas também têm sido associadas à promoção de crescimento de diversas culturas como tomate (Lycopersicon esculentum) (Bashan et al., 1989; Nowak et al., 1995), batata (Frommel et al., 1991), milho (Hilton & Bacon, 1995), arroz (Hurek et al., 1994) e algodão (Bashan et al., 1989). Na China, as BPCP, são chamadas YIB (Yield increasing bacteria) e têm sido aplicadas em larga escala desde 1987 (Wenhua & Hetong, 1997).

As BPCP podem aumentar o crescimento das plantas através de um ou mais mecanismos tais como produção dos fitohormônios auxinas, citocininas, giberelinas e etileno; produção de enzimas; produção de ácido cianídrico (HCN); solubilização de fosfatos e oxidação de sulfatos; eliminação e alteração da microflora deletéria; fixação de nitrogênio e produção de antibióticos extra-celulares (Enebak et al., 1998). Estudos mostraram que isolados de Pseudomonas spp., Bacillus polymixa, Pseudomonas fluorescens e Pseudomonas putida produzem auxinas, particularmente o ácido indol-3-acético (Boroni et al., 1993). Glick (2000) observou que isolados de Pseudomonas produtores da enzima ACC deaminase exerciam várias funções para o crescimento de plantas, como o estímulo ao crescimento vegetal e alongamento das raízes, possibilitando maior exploração do solo, diminuindo o estresse hídrico e a escassez de nutrientes.

As BPCP podem exercer o controle biológico de doenças de plantas através de um ou mais mecanismos tais como antibiose, produção de ácido cianídrico, sideróforos, indução de resistência e enzimas que degradam a parede celular como pectinase, celulase e β-1,3-glucanase (Kloepper et al., 1999), além de parasitismo (Luz, 1996), produção de ácido salicílico (Press et al., 1997) e competição por ácidos graxos (Van Dirk & Nelson, 2000).