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Microorganisms are a biotechnological alternative to optimize plant productivity in a globally sustainable way, reducing the use of chemical products and environmental impacts. Microbial inoculants, such as rhizobacteria (plant growth promoting rhizobacteria - PGPR), mycorrhizae and fungi can be inoculated in seeds, roots, soil or leaves. Plant growth-promoting microbes (PGPM) improve plant growth by direct action, such as biostimulants and biofertilizers, and indirectly as biocontrol. Microbial biotechnology is beneficial because it accelerates plant growth, increases productivity and nutritional quality of foods, in addition to increasing plant tolerance against biotic and abiotic stresses. Considering that microorganisms have great potential as biopromoters, knowing the PGPM-plant interaction will result in greater success in microbial biotechnology. Thus, this review aims to address how inoculation methods can interfere in PGPM-plant interaction, elucidating the mechanisms of microbial biotechnology and benefits to plants. El uso de microorganismos se está adoptando a nivel mundial como una alternativa biotecnológica para optimizar la productividad de las plantas de manera sostenible, mitigando el uso de productos químicos y los impactos ambientales. Los inoculantes microbianos, como las rizobacterias (Plant growth-promoting rizhobacteria - PGPR), micorrizas y hongos, combinado o separado, pueden inocularse en semillas, raíces, suelo u hojas. Los microbios promotores del crecimiento de las plantas (Plant growth-promoting microbes - PGPM) actúan directamente como bioestimulantes y biofertilizantes; e indirectamente por biocontrol. Esta biotecnología microbiana es beneficiosa porque acelera el crecimiento de las plantas, aumenta la productividad y la calidad nutricional de los alimentos, además de aumentar la resistencia de las plantas frente a estreses bióticos y abióticos. Considerando el potencial de los microorganismos como biopromotores, conocer la interacción de PGPM con plantas resultará en un mayor éxito en el uso de biotecnología microbiana. Por lo tanto, esta revisión tiene como objetivo abordar cómo los métodos de inoculación pueden interferir con el efecto beneficioso de PGPM en las plantas. Además de dilucidar los mecanismos y beneficios del uso de biotecnología microbiana para la planta. O uso de microrganismos está sendo aderido globalmente como uma alternativa biotecnológica para otimizar a produtividade vegetal de forma sustentável, atenuando o uso de produtos químicos e os impactos ambientais. Inoculantes microbianos, como as rizobactérias (Plant growth-promoting rizhobacteria - PGPR), micorrizas e fungos, combinados ou separados, podem ser inoculados em sementes, raízes, solo ou folhas. Microrganismos promotores do crescimento de plantas (Plant growth-promoting microbes - PGPM) atuam de forma direta como bioestimulantes e biofertilizantes; e de forma indireta como agentes de biocontrole. Essa biotecnologia microbiana é benéfica pois acelera o crescimento vegetal, incrementa a produtividade e a qualidade nutricional dos alimentos, além de aumentar a resistência das plantas contra estresses bióticos e abióticos. Portanto, considerando o potencial dos microrganismos como biopromotores de crescimento vegetal, conhecer sobre a interação desses com as plantas resultará em maior sucesso do uso da biotecnologia microbiana. Assim, essa revisão tem por objetivo abordar como os métodos de inoculação podem interferir no efeito benéfico do PGPM às plantas. Além de elucidar quais os mecanismos e benefícios do uso da biotecnologia microbiana ao vegetal.

Financiadora de Estudos e Projetos Molecular biology and genetic engineering have been deployed widely in recent years, several protocols have been established, presenting new methodologies capable of altering the genetics of bacterial strains industrial interest. This research had as main objectives: (1) the construction of the following plasmids: plat, pAMB4 and pAMB3RpoZneo, (2) the production of Streptomyces clavuligerus mutants by gene disruption, by insertion of plasmid integrative, and by replication of multi-copy plasmid in Streptomyces clavuligerus by conjugation and (3) study the effect of these mutations on clavulanic acid production and lipolytic activity. In Spain (University of Leon), six mutants Streptomyces clauligerus lat::apr, Streptomyces clavuligerus cvm7P::neo, Streptomyces clauligerus Lat::apr cvm7P::neo, Streptomyces clavuligerus pRAneoZ, Streptomyces clavuligerus pAMB4 and Streptomyces clavuligerus pAMB3RpoZneo were produced. In Leon, the fermentations were performed with the SA culture medium and only with the mutants Streptomyces clavuligerus lat::apr and Streptomyces clavuligerus pRAneoZ. In this case, there was no statistically significant difference at 5% probability by analysis of variance (ANOVA). In Brazil, the fermentations with all mutants in the culture medium-based oil and soybean meal, showed a different pattern in the production of clavulanic acid. The mutants Streptomyces clavuligerus pAMB3RpoZneo and Streptomyces clavuligerus pRAneoZ (= 5%) showed clavulanic acid titles higher when compared with the wild type. The double mutant Streptomyces clavuligerus lat::apr cvm7P::neo, contrary to expectations, showed the lowest levels of clavulanic acid in relation to its parental strain. Streptomyces clavuligerus pRAneoZ mutant and the mutant Streptomyces clavuligerus pAMB4 control, showed the highest lipolytic activity at 5% probability. The double mutant in turn, had the lowest lipolytic activities. A direct relationship between levels of clavulanic acid and lipase production was observed. All mutants produced in this work could be fermented into bioreactor to assess production levels of clavulanic acid and lipase. The construction of a new double mutant named Streptomyces clavuligerus lat::apr RpoZneo from existing ones mutant could be of great interest to investigate this new combination of mutations on clavulanic acid production and lipolytic activity. A biologia molecular e a engenharia genética têm se desenvolvido muito nos últimos anos e vários protocolos foram estabelecidos, apresentando novas metodologias capazes de alterar a genética de linhagens bacterianas de interesse industrial. O presente estudo teve por objetivos principais: (1) a construção dos seguintes plasmídeos: plat, pcmv7P, pAMB4 e pAMB3RpoZneo; (2) a produção de mutantes de Streptomyces clavuligerus por disrupção gênica, por inserção de plasmídeo integrativo, e por replicação de plasmídeo multi-cópia em Streptomyces clavuligerus por conjugação bacteriana; (3) o estudo do efeito destas mutações na produção de ácido clavulânico e na atividade lipolítica. Na Espanha (Universidade de León), seis mutantes foram produzidos: Streptomyces clavuligerus lat::apr, Streptomyces clavuligerus cvm7P::neo, Streptomyces clavuligerus lat::apr cvm7P::neo, Streptomyces clavuligerus pRAneoZ, Streptomyces clavuligerus pAMB4 e Streptomyces clavuligerus pAMB3RpoZneo. Em León, as fermentações foram realizadas com o meio de cultura SA e somente com os mutantes Streptomyces clavuligerus lat::apr e Streptomyces clavuligerus pRAneoZ. Nestas fermentações não houve diferença estatística significativa ao nível de 5% de significância, pela análise de variânica (ANOVA). No Brasil, as fermentações com todos os mutantes no meio de cultura a base de óleo e farinha de soja, mostraram um padrão diferenciado na produção de ácido clavulânico. Os mutantes Streptomyces clavuligerus pRAneoZ e Streptomyces clavuligerus pAMB3RpoZneo apresentaram títulos de ácido clavulânico superiores quando comparados com a linhagem selvagem (= 5%). O duplo mutante Streptomyces clavuligerus lat::apr cvm7P::neo, ao contrário do esperado, apresentou os níveis mais baixos de ácido clavulânico e em relação a sua linhagem parental. Os mutantes Streptomyces clavuligerus pRAneoZ e o mutante controle Streptomyces clavuligerus pAMB4, apresentaram a maior atividade lipolítica ao nível de 5% de significância. O duplo mutante por sua vez, apresentou as menores atividades lipolíticas. Uma relação direta entre os níveis de ácido clavulânico e a produção de lipase foi observada. Todos os mutantes produzidos neste trabalho poderiam ser fermentados em biorreator de bancada para se avaliar os níveis de produção de ácido clavulânico e de lipase. A construção de um novo duplo mutante denominado, Streptomyces clavuligerus plat::apr RpoZneo, a partir dos existentes, poderia ser de grande interesse para investigar esta nova combinação de mutação na produção de ácido clavulânico e na atividade lipolítica.