Bioprospecting rhizobacteria associated to cacti to water stress resistance and biofilm formation

Clayton dos Santos Silva , João Manoel da Silva , José Ubaldo Lima de Oliveira , Romário Guimarães Verçosa de Araújo , Jessé Rafael Bento de Lima , Erica Livea Ferreira Guedes , Micheline Thais dos Santos , Yamina Coentro Montaldo e Tania Marta Carvalho dos Santos

Abstract
The aim of this study was to isolate and select bacteria from the cacti rhizosphere naturally occurring in an adverse environment in culture medium under water stress. Samples of rhizospheric cacti soil were collected in two distinct locations with natural occurrence of the Caatinga vegetation of the Alagoas State, Northeast Brazil. With the use of culture-dependent methodologies, the isolation and purification of the bacteria was performed for exopolysaccharide production analyzes by quantification of halos and biofilm formation in a spectrophotometer under optical density (OD) of 560 nm. In total, 42 strains were isolated, with the isolates BCM02, BCM06, BCM10 and BCM13 being the major producers of EPS, followed by bacteria BCM01, BCM05, BCM28 and BCM35 with medium production, and bacteria BCM22 and BCM33 with low production. On the other hand, for the biofilm formation, all the isolates were efficient in the synthesis of the same, being 38% of the bacteria with high formation performance. Thus, strains BCM02 and BCM28 presented the best results in evaluations of water stress tolerance mechanisms, and could later be used for future tests to promote plant growth.

Keywords
Growth promotion bacteria; Exopolyssacharides; Tolerant bacteria.

Resumo
Bioprospecção de rizobactérias associadas a cactos para resistência ao estresse hídrico e formação de biofilme. O objetivo deste estudo foi isolar e selecionar bactérias da rizosfera de cactos que ocorrem naturalmente em um ambiente adverso em meio de cultura sob estresse hídrico. Amostras de solo rizosférico de cactáceas foram coletadas em dois locais distintos, com ocorrência natural da vegetação da Caatinga no Estado de Alagoas, Nordeste do Brasil. Com o uso de metodologias dependentes da cultura, o isolamento e a purificação das bactérias foram realizados para análises de produção de exopolissacarídeos por quantificação de halos e formação de biofilme em um espectrofotômetro sob densidade óptica de 560 nm. No total, foram isoladas 42 linhagens, sendo os isolados BCM02, BCM06, BCM10 e BCM13 os maiores produtores de EPS, seguidos pelas bactérias BCM01, BCM05, BCM28 e BCM35 com produção média e bactérias BCM22 e BCM33 com baixa produção. Por outro lado, para a formação de biofilme, todos os isolados foram eficientes na síntese dos mesmos, sendo 38% das bactérias com alto desempenho de formação. Assim, as linhagens BCM02 e BCM28 apresentaram os melhores resultados nas avaliações dos mecanismos de tolerância ao estresse hídrico, podendo posteriormente ser utilizadas em testes futuros para promover o crescimento das plantas.

Palavras-chave
Bactéria promotora de crescimento; Exopolissacarídeos; Bactéria tolerante.

DOI
10.21438/rbgas.061417

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ISSN 2359-1412