ABSTRACT Rice blast (Magnaporthe oryzae) limits rice (Oryza sativa) grain yields worldwide. The objective of this investigation was to morphologically, biochemically, and molecularly characterize six bacterial isolates, BRM 32109, BRM 32110, BRM 32111, BRM 32112, BRM 32113, and BRM 32114, and to determine their potential as antagonists to M. oryzae. Morphological characterization was based on colony formation and color, Gram staining, and fluorescent pigment production. Biochemical studies were based on cellulase, chitinase, phosphatase, indoleacetic acid, and siderophore production, as well as biofilm formation. The molecular identification used specific primers for PCR amplification of the 16S rRNA region, followed by sequencing. The antagonism studies involved three experiments, which had randomized designs. Two of them were conducted in laboratory conditions, pairing bacterial colonies and M. oryzae, using bacterial filtrates, and the third was conducted in greenhouse conditions. BRM 32111 and BRM 32112 were identified as Pseudomonas sp., BRM 32113 as Burkholderia sp., BRM 32114 as Serratia sp., and BRM 32110 and BRM 32109 as Bacillus spp. BRM 32112, BRM 32111, and BRM 32113 inhibited the colony of M. oryzae by 68%, 65%, and 48%, respectively. The bacterial suspensions of the BRM 32111, BRM 32112, and BRM 3212 filtrates suppressed leaf blast by 81.0, 79.2, and 66.3%, respectively. BRM 32111 and BRM 32112 were determined to be antagonists of M. oryzae and were found to solubilize phosphate, produce siderophores and cellulose, form biofilms, and suppress leaf blast. These isolates should be further investigated as potential biological control agents for leaf blast control. | RESUMO A brusone (Magnaporthe oryzae) limita a produção do arroz (Oryza sativa), no Brasil e no mundo. Os objetivos foram caracterizar seis isolados bacterianos morfológica, bioquímica e molecularmente, e determinar seu potencial como antagonistas a M. oryzae. Utilizaram se os isolados bacterianos BRM 32109, BRM 32110, BRM 32111, BRM 32112, BRM 32113 e BRM 32114. Avaliou-se o formato e a cor das colônias, coloração de Gram e produção de pigmentos fluorescentes. Identificou-se a produção de celulase, quitinase, fosfatase, ácido indolacético, sideróforo e formação de biofilme. A identificação molecular foi realizada utilizando-se oligonucleotídeos iniciadores específicos para amplificação por PCR da região 16S rRNA, seguidos de sequenciamento. Os dois ensaios envolvendo antagonismo foram realizados em laboratório, em delineamento inteiramente casualizados, um com cultivo pareado entre isolado de bactérias e M. oryzae, e outro com filtrados bacterianos. Um terceiro ensaio em casa de vegetação para avaliar a supressão da brusone. Identificou-se Pseudomonas sp. (BRM 32111 e BRM 32112), Burkholderia sp. (BRM 32113), Serratia sp. (BRM 32114) e Bacillus spp. (BRM 32110 e BRM 32109 ). Os isolados BRM 32112, BRM 32111 e BRM 32113 inibiram o crescimento da colônia de M. oryzae em 68, 65 e 48%, respectivamente. As suspensões bacterianas BRM 32111, BRM 32112 e seu filtrado suprimiram a brusone foliar em 81,0, 79,2 e 66,3%, respectivamente. BRM 32111 e BRM 32112 são antagonistas ao fungo M. oryzae, solubilizam fosfato, produzem sideróforos, celulase e biofilme e suprimiram a brusone foliar, mostrando-se potenciais agentes biológicos para o controle da brusone foliar.

ABSTRACT Tropical flooded rice production systems require a high input of fertilizers and chemical defensive. The use of plant growth-promoting rhizobacteria (PGPR), a sustainable component of this system, can increase nutrient-use efficiency and lead to significant increases in the grain yield of tropical flooded rice crop. This study aimed to determine the effect of the microorganism BRM 32110 (Bacillus thuringiensis) in combination with nitrogen (N), phosphorus (P) and potassium (K) application rates on the physiological and agronomic performance of tropical flooded rice plants. Trials were performed in the 2016/2017 growing season in Formoso do Araguaia, a city in Tocantins state, Brazil. Three independent experiments (E1, E2, and E3) were performed in a randomized block design in a 4 x 2 factorial scheme with three replications. E1 comprised four N application rates (0, 40, 80 and 120 kg N ha-1) with and without the addition of BRM 32110, E2 comprised four P2O5 application rates (0, 40, 80 and 120 kg P2O5 ha-1) with or without BRM 32110, and E3 comprised four K2O application rates (0, 20, 40 and 60 kg K2O ha-1) with and without BRM 32110. In fertile soil, there were no interactions between the rhizobacterium BRM 32110 and the N, P or K application rates. BRM 32110 improved nutrient uptake and, on average, increased shoot dry matter by 8%, photosynthesis rate by 14% and grain yield by 11% in the flooded rice plants. Our results suggest that the use of multifunctional microorganisms is a good strategy for improving flooded rice grain yield sustainably. | RESUMO Os sistemas tropicais de produção de arroz inundado requerem uma alta entrada de fertilizantes e defensivos químicos. O uso de rizobactérias promotoras de crescimento de plantas (RPCP), um componente sustentável desse sistema, pode aumentar a eficiência do uso de nutrientes e levar a aumentos significativos no rendimento de grãos das culturas tropicais de arroz inundado. Este estudo teve como objetivo determinar o efeito do microrganismo BRM 32110 (Bacillus thuringiensis) em combinação com doses aplicaas de nitrogênio (N), fósforo (P) e potássio (K) no desempenho fisiológico e agronômico de plantas de arroz inundadas no ambiente tropical. Os ensaios foram realizados na safra agrícola 2016/2017 em Formoso do Araguaia, cidade no estado do Tocantins, Brasil. Três experimentos independentes (E1, E2 e E3) foram realizados em delineamento de blocos ao acaso, em esquema fatorial 4 x 2, com três repetições. E1 compreendeu quatro doses aplicadas de N (0, 40, 80 e 120 kg N ha-1) com e sem a adição de BRM 32110, E2 compreendeu quatro doses aplicadas de P2O5 (0, 40, 80 e 120 kg de P2O5 ha-1) com ou sem BRM 32110, e E3 compreendeu quatro taxas de aplicação de K2O (0, 20, 40 e 60 kg K2O ha-1) com e sem BRM 32110. Em solo fértil, não houve interações entre a rizobacteria BRM 32110 e taxas aplicadas de N, P ou K. O BRM 32110 melhorou a captação de nutrientes e, em média, aumentou a matéria seca da parte aérea em 8%, a taxa de fotossíntese em 14% e a produtividade de grãos em 11% nas plantas de arroz inundadas. Nossos resultados sugerem que o uso de microrganismos multifuncionais é uma boa estratégia para melhorar o rendimento de grãos de arroz inundado de forma sustentável.