Uso de espectrometria de massa por ionização e dessorção a laser assistida por matriz : tempo de voo (MALDI-TOF MS) para formação de bibliotecas e caracterização da ocupação nodular em soja por estirpes de Bradyrhizobium

Abstract

A região do Cerrado é uma das mais importantes quanto ao cultivo da soja (Glycine max) no Brasil. Em 2014/2015, 28 milhões de hectares foram cultivados com esse grão no Cerrado. Um dos fatores responsáveis pela expansão da soja é a sua capacidade de nodular e fixar nitrogênio eficientemente em simbiose com bactérias do gênero Bradyrhizobium que foram recomendadas na forma de inoculantes contendo ao menos uma de quatro estirpes (CPAC7, CPAC15, SEMIA 587 e 29W), resultando em uma economia anual de cerca de 8 bilhões de dólares. Ao serem introduzidas e estabelecidas nos solos do Cerrado, essas bactérias podem competir pelos sítios de infecção nodular nas raízes com as estirpes utilizadas no inoculante. As populações estabelecidas podem ser mais competitivas e menos eficientes na fixação biológica de nitrogênio (FBN). Essa competição com populações estabelecidas capazes de nodular a soja pode gerar dúvidas quanto ao benefício da reinoculação. Portanto, estudos que elucidem a ocupação por diferentes estirpes vêm sendo desenvolvidos utilizando ferramentas analíticas em nível molecular, incluindo a espectrometria de massa por ionização e dessorção a laser assistida por matriz - tempo de voo (MALDI-TOF MS). Dessa forma, o objetivo do presente estudo foi implementar uma biblioteca de MALDI-TOF MS, no intuito de aplicar uma metodologia rápida e eficaz para identificação diferenciada das estirpes capazes de nodular a soja. Após a construção dessa Biblioteca foi realizado foi realizado um estudo no sexto ano de um ensaio de longa duração que consistiu na introdução de bradirizobios em um solo de primeiro cultivo. Avaliando a capacidade competitiva e a ocupação nodular nesse experimento. A biblioteca suplementar foi validada estatisticamente e se mostrou eficaz na distinção das estirpes de Bradyrhizobium. A técnica de MALDI-TOF MS foi bem sucedida na identificação de isolados de campo em nível de estirpes. A reinoculação garantiu a persistência na ocupação nodular das estirpes CPAC 7 e CPAC 15 avaliadas. A estirpe CPAC 15 é mais competitiva que as demais. A ausência de reinoculação abre espaço para a infecção de bactérias oportunistas que não são provenientes dos inoculantes.