Mecanismos de ação e eficiência de Bacillus amyloliquefaciens cepa BaNCT02 no controle de Meloidogyne incognita

Abstract

Em função da multiplicidade e especificidade nos quais espécies de Bacillus podem controlar fitonematoides, é importante estudar os eventuais mecanismos de ação de cada cepa, de modo a potencializar a sua aplicação e eficiência no campo. Sendo assim, o objetivo deste trabalho foi esclarecer os possíveis mecanismos de ação e eficiência de Bacillus amyloliquefaciens cepa BaNCT02 contra Meloidogyne incognita. No Capítulo I foi identificado mecanismos de ação da bactéria sobre M. incognita, entre eles: I) Formação de biofilme na rizosfera de soja; II) Produção de compostos orgânicos voláteis, com efeito de 71,0% na mortalidade de J 2 e 77,3% na inibição na eclosão de J 2 , entre eles o 2-undecanona e 2-heptanona; III) Atividade nematicida direta com efeito de 97,2% na mortalidade de J 2 e 83,2% na inibição na eclosão de J 2 , devido à produção de protease e quitinase; IV) Efeito de repelência em sementes tratadas com a bactéria. A indução de resistência pela cepa BaNCT02 não foi confirmada, após experimento com raiz bipartida. No Capítulo II, a eficácia da cepa BaNCT02 no controle de M. incognita foi verificada em casa de vegetação e campo. No experimento em casa de vegetação, houve redução de 47,1% e 47,9% nos números de J 2 g raiz -1 e número total de fitonematoides g raiz -1 , aos 50 dias após plantio (DAP) respectivamente. Aos 100 DAP, parcelas tratadas com bactérias tiveram reduções de 50,5% no número de J 2 g raiz -1 , 56,0% número de J 2 em 200 cm 3 de solo e 54,8% no número total de fitonematoides em 200 cm 3 de solo. O tratamento com a bactéria reduziu o fator de reprodução em 52,9% e aumentou a produtividade em 153 kg ha -1 , em relação ao controle não tratado. Nenhum tratamento aumentou a massa seca de parte aérea e das raízes das plantas. Em condições de campo, tratamentos com a bactéria apresentaram redução de 33,7% no número de J 2 g raiz -1 e 44,0% no número total de fitonematoides por g raiz -1 , aos 50 DAP. Desta forma, a cepa BaNCT02 de Bacillus amyloliquefaciens controla M. incognita pelos mecanismos formação de biofilme, produção de protease e quitinase, produção de compostos orgânicos voláteis e repelência. E, consequentemente, reduz a infecção e fator de reprodução de M. incognita na cultura da soja, resultando no incremento de produtividade. Palavras-chave: Controle biológico. Fitonematoides. Bactéria.

Due to the multiplicity and specificity in which Bacillus species can control plant parasitic nematodes, it is important to study the eventual mechanisms of action of each strain, in order to enhance its application and efficiency in the field. Therefore, the objective of this work was to elucidate the possible mechanisms of action and efficiency of Bacillus amyloliquefaciens strain BaNCT02 against Meloidogyne incognita. In Chapter I, mechanisms of action of the bacteria on M. incognita were identified, including: I) Biofilm formation in the soybean rhizosphere; II) Production of volatile organic compounds, with an effect of 71.0% on J 2 mortality and 77.3% on J 2 hatching inhibition, including 2-undecanone and 2-heptanone; III) Direct nematicidal activity with an effect of 97.2% on J 2 mortality and 83.2% on J 2 hatching inhibition, due to protease and chitinase production; IV) Effect of repellency on seeds treated with the bacteria. Resistance induction by the BaNCT02 strain was not confirmed after an experiment with split root system. In Chapter II, the effectiveness of the BaNCT02 strain in controlling M. incognita was verified in the greenhouse and field. In the greenhouse experiment, there was a reduction of 47.1% and 47.9% in the numbers of J 2 g root -1 and total number of plant-parasitic nematodes g root -1 , at 50 days after planting (DAP) respectively. At 100 DAP, plots treated with bacteria had reductions of 50.5% in the number of J 2 g root -1 , 56.0% in the number of J 2 in 200 cm 3 of soil and 54.8% in the total number of nematodes in 200 cm 3 of soil. Treatment with the bacteria reduced the reproduction factor by 52.9% and increased productivity by 153 kg ha -1 , compared to the untreated control. No treatment increased the dry mass of shoots and roots of plants. Under field conditions, treatments with the bacteria showed a reduction of 33.7% in the number of J 2 g root -1 and 44.0% in the total number of plant parasitic nematodes per g root -1 at 50 DAP. Thus, the BaNCT02 strain of Bacillus amyloliquefaciens controls M. incognita through biofilm formation, protease and chitinase production, production of volatile organic compounds and repellency. And, consequently, it reduces the infection and reproduction factor of M. incognita in soybean, resulting in increased productivity. Keywords: Biological control. Plant-parasitic nematodes. Bacterium.