O gene gumD está envolvido nas etapas iniciais de colonização das raízes de arroz por Gluconacetobacter diazotrophicus PAL5

Resumo

A aderência das bactérias as raízes é essencial para o estabelecimento de uma associação eficiente com a planta. Na literatura já foi elucidado o mecanismo de adesão de Azospirillum brasilense em raízes de trigo o qual consiste numa tênue adsorção inicial seguida de um firme ancoramento envolvendo exopolissacarídeos (EPS). O objetivo deste trabalho foi verificar se a adesão de Gluconacetobacter diazotrophicus PAL5 ocorre em duas fases e determinar o papel do EPS durante este processo. Para isso, um mutante de G. diazotrophicus para a produção de EPS (MGD) foi gerado a partir da inserção do transposon no gene gumD. A adsorção de PAL5 às raízes de arroz atingiu seu ponto máximo após 4h de inoculação. Entretanto, observou-se uma fraca adsorção, uma vez que as bactérias aderidas foram removidas por uma agitação vigorosa. Em um segundo experimento, o ancoramento foi estudado na presença de manitol, a fim de induzir a biossíntese de EPS. O ancoramento de PAL5 atingiu nível máximo após 16h, onde PAL5 não foi removida por forte agitação, confirmando que as células estavam firmemente ancoradas. Já para MGD, não foi observado bactérias em nenhuma das duas fases. Uma vez que o mutante foi complementado (CMGD), a aderência pelas bactérias foi restabelecida a níveis similares aos de PAL5. Com base nestes resultados, um mecanismo de adesão de duas etapas de G. diazotrophicus nas raízes do arroz é proposto: uma primeira etapa composta de uma adsorção rápida e fraca, seguida por uma segunda etapa de ancoramento firme. Aparentemente, estas duas fases são dependentes de  EPS.