O Brasil é o maior produtor e exportador global de soja, a leguminosa mais consumida em todo mundo. Contudo, os métodos convencionais de cultivo dependem fortemente de fertilizantes químicos e pesticidas, acarretando custos elevados e potenciais riscos ao meio ambiente e à saúde humana. Nesse sentido, a grande diversidade de microrganismos que vivem em associação com as plantas (microbiomas) constitui uma alternativa promissora para a identificação e desenvolvimento de novas estratégias de promoção do crescimento vegetal. Assim, este estudo avaliou uma coleção de bactérias associadas à soja, a Soybiome, quanto a funções que podem influenciar o desenvolvimento vegetal: (I) produção de compostos indólicos, incluindo auxina, (II) degradação de ACC (1-aminociclopropano-1-carboxilato; o precursor do etileno) e (III) solubilização de nutrientes inorgânicos (fosfato e calcita). No total, avaliamos 613 bactérias em múltiplos screenings de larga escala, categorizando nossa coleção em grupos com base nas diferentes atividades detectadas. Notavelmente, a grande maioria das bactérias (80%) produziu compostos indólicos, seja de forma constitutiva ou induzida por triptofano, o precursor destes metabólitos. Entretanto, análises de Cromatografia Líquida de Alta Eficiência (HPLC) revelaram que a fração destes compostos que corresponde à auxina ácido indol-3-acético (IAA) é variável e que uma alta produção de compostos indólicos não necessariamente cor- responde a uma alta produção de auxina. Por outro lado, apenas 48 (7,8%) bactérias foram capazes de crescer em meio de cultura contendo ACC como fonte de nitrogênio, indicando que a capacidade de degradar esta molécula é rara dentre os isolados da nossa coleção. Nos experimentos de solubilização de fosfato e calcita, encontramos 71 (11,6%) e 60 (9,8%) isolados, respectivamente, com capacidade de solubilizar esses nutrientes na sua forma inorgânica. Entre esses, 14 (2,3%) foram capazes de solubilizar ambos os nutrientes. Um destaque em nosso estudo foi a cepa Cellulomonas PR1447, única que apresentou resultado positivo em todos os ensaios. Os resultados deste trabalho sugerem que a coleção Soybiome pode ser uma fonte valiosa de bactérias com potencial para promover o crescimento vegetal, principalmente devido à diversidade de bactérias encontradas com múltiplas funções. Esta caracterização é o primeiro passo na avaliação sistemática da nossa coleção e embasará futuros testes in planta utilizando monoassociações e comunidades sintéticas. Desta forma, esperamos contribuir com o desenvolvimento de alternativas sustentáveis ao uso de fertilizantes químicos e agroquímicos no cultivo da soja.

Brazil is the largest global producer and exporter of soybeans, the most consumed legume grain in the world. However, conventional farming methods rely heavily on chemical fertilizers and pesticides, leading to high costs and potential risks to the environment and human health. In this sense, the great diversity of microorganisms that live in association with plants (microbiomes) constitutes a promising alternative for the identification and development of new strategies to promote plant growth. Thus, this study evaluated a collection of bacteria associated with soybeans, named Soybiome, for functions that may influence plant development: (I) production of indole compounds, including auxin, (II) degradation of ACC (1-aminocyclopropane-1-carboxylate; the precursor of ethylene) and (III) solubilization of inorganic nutrients (phosphate and calcite). In total, we evaluated 613 bacteria in multiple large-scale screenings, categorizing our collection into groups based on the different activities that were detected. Notably, the large majority of the bacteria (80%) produced indole compounds, either constitutively or induced by tryptophan, the precursor of these metabolites. However, High-Performance Liquid Chromatography (HPLC) analyses revealed that the fraction of these compounds that correspond to the auxin indole-3-acetic acid (IAA) is variable and that high production of indole compounds does not necessarily correlate with high auxin production. On the other hand, only 48 (7.8%) bacteria were able to grow in a culture medium containing ACC as the sole source of nitrogen, indicating that the ability to degrade this molecule is rare among the isolates in our collection. In the phosphate and calcite solubilization experiments, we found 71 (11.6%) and 60 (9.8%) isolates, respectively, with the capacity to solubilize these nutrients in their inorganic form. Among these, 14 (2.3%) were able to solubilize both nutrients. A highlight in our study was the Cellulomonas PR1447 strain, the only one that showed a positive result in all assays. The results of this work suggest that the Soybiome collection can be a valuable source of bacteria with the potential to promote plant growth, mainly due to the diversity of bacteria found with multiple functions. This characterization is the first step in the systematic evaluation of our collection and will provide the basis for future in planta assays using monoassociations and synthetic communities. Thus, we hope to contribute to the development of sustainable alternatives to the use of chemical fertilizers and agrochemicals in soybean cultivation.