Bacillus amyloliquefaciens GB03 is a plant growth-promoting rhizobacterium (PGPR) that occurs naturally in soil and is also available commercially, which has been showing positive results in plant growth promoting of different crops, induced systemic resistance to pathogens, greater tolerance drought and salinity and, more recently, studies have been effective in plant defense against insects attack in Arabidopsis. However, one of the main gaps today for the use of PGPR is its monitoring in the field. Therefore, the aims of this study were: to seek an efficient method for monitoring B. amyloliquefaciens GB03 in soil, to verify the effect of insect aboveground damage on PGPR colonization in the rhizosphere, to analyze whether the association with GB03 can affect the interaction or development of aboveground herbivorous insects and elucidate which mechanisms are involved in these interactions, in addition, we sought to investigate whether the degree of insect specialty can influence their response to interaction with the inoculated plant. All parameters analysed related to plant growth promotion were higher in inoculated plants with rhizobacterium than uninoculated plants. To monitoring, the primer corresponding to gyrA gene region was the most specific for GB03 strain. From the second week onwards, we observed that the rhizobacterium population began to decrease in the soil and the insect damage accelerated this process. In addition, it was found that the arugula inoculation with GB03 strain affects the feeding and performance of both P. xylostella, specialist caterpillars, and generalist caterpillars, Spodoptera frugiperda, as well as the P. xylostella oviposition preference and also that both inoculations with the GB03 strain and damage by caterpillars with different degrees of specialty the induced plant response measured in terms of emission of herbivory-induced plant volatiles (HIPVs). Other mechanisms that can be improved and involved in plant defense are induced systemic resistance (ISR) and glucosinolate production. It was found that when submitted to P. xylostella damage, arugula plants inoculated with GB03 strain presented a higher concentration of jasmonic acid compared to uninoculated plants. At the same time, it was verified that GB03 strain induced the gene expression of glucosinolates in arugula plants.

Bacillus amyloliquefaciens GB03 é uma rizobactéria promotora de crescimento de plantas (PGPR) que ocorre naturalmente no solo e também é encontrada disponível comercialmente, que vem demonstrando efeitos positivos na promoção de crescimento de plantas de diversas culturas, indução de resistência sistêmica a patógenos, maior tolerância a seca e salinidade e mais recentemente estudos tem demonstrado sua eficiência na defesa das plantas contra o ataque de insetos em Arabidopsis. No entanto, um dos grandes obstáculos da utilização de PGPR hoje é o seu monitoramento no campo. Nesse sentido, os objetivos desse estudo foram: buscar um método eficiente de monitoramento de B. amyloliquefaciens GB03 no solo, verificar o efeito do dano do inseto na parte aérea da planta na colonização da PGPR na rizosfera, analisar se a associação com GB03 pode afetar a interação ou desenvolvimento de insetos herbívoros acima do solo e elucidar quais mecanismos estão envolvidos nessas interações, em adição, buscou-se investigar se o grau de especialidade do inseto pode influenciar na resposta dele à interação com a planta inoculada. Todos os parâmetros analisados referentes a promoção de crescimento de plantas apresentaram resultados significativamente maiores em plantas de rúcula inoculadas com a rizobactéria em relação a não inoculada. Quanto ao monitoramento, o primer correspondente à região do gene gyrA foi o que demonstrou maior especificidade a cepa GB03. Observou-se que a partir da segunda semana a população da rizobactéria começou a diminuir no solo e que o dano do inseto acelerou esse processo. Em adição, verificou-se que a inoculação de plantas de rúcula com a cepa GB03 afeta a alimentação e o desempenho tanto de lagartas de P. xylostella, herbívoro especialista, quanto de lagartas de Spodoptera frugiperda, herbívoro generalista, bem como a preferência de oviposição de fêmeas adultas de P. xylostella e que tanto a inoculação com a cepa GB03 quanto o dano pelas lagartas com diferentes graus de especialidade a reposta induzida da planta medida em termos de emissão de voláteis de planta induzidos pela herbivoria (HIPVs) . Outros mecanismos que podem ser aprimorados e que estão envolvidos na defesa de plantas que foram avaliados foi a indução de resistência sistêmica (ISR) e a produção de glucosinolatos. Verificou-se que quando submetidas ao dano de P. xylostella, plantas de rúcula inoculadas com a cepa GB03, apresentaram maiores concentrações de ácido jasmônico em relação a plantas não inoculadas. Ao mesmo tempo, notou-se que a cepa GB03 induziu a expressão gênica de glucosinolatos em plantas de rúcula.