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metadata.dc.type: Dissertação
Title: DIVERSIDADE GENÉTICA E FUNCIONAL DE RIZOBACTÉRIAS DIAZOTRÓFICAS
metadata.dc.creator: Albuquerque, Silvia Aparecida Ferreira
metadata.dc.contributor.advisor1: Galvão, Carolina Weigert
metadata.dc.contributor.advisor-co1: Etto, Rafael Mazer
metadata.dc.contributor.referee1: Oliveira, André Luiz Martinez de
metadata.dc.contributor.referee2: Batista, Jesiane Stefania da Silva
metadata.dc.description.resumo: Rizobactérias promotoras do crescimento vegetal (PGPR) estimulam o desenvolvimento das plantas hospedeiras, e a planta, por sua vez, em conjunto com as condições de cultivo, têm um significativo efeito sobre a estrutura da comunidade bacteriana da rizosfera. Nesse estudo, foi analisada a diversidade de rizobactérias isoladas de milho inoculado com diferentes biofertilizantes e cultivado na presença de diferentes doses de nitrogênio. Além disso, foi avaliado o perfil dos isolados por espectrometria de massa e o potencial de tais isolados na produção de sideróforos, protease, compostos indólicos, cianeto e celulase e na solubilização de fosfato; atividades relacionadas à promoção do crescimento vegetal. Os setenta e sete isolados bacterianos obtidos a partir do uso de cinco diferentes meios de cultivo (JMV, JNFb, NFb, LGI e LGI-P) livres de amônia, foram identificados pelo sequênciamento parcial do gene 16S rRNA. O biofertilizante e as dosagens de nitrogênio não interferiram significativamente na composição da comunidade de bactérias diazotróficas isoladas da rizosfera de milho. O meio JNFb permitiu o isolamento de um número maior de indivíduos, e esses apresentaram maior riqueza e diversidade. Dentre os isolados, houve a predominância das classes β e γProteobacteria, sendo Burkholderia o gênero mais abundante. A análise por espectrometria de massa mostrou potencial para separar gêneros bem representados em nível de estirpe. Mais da metade dos isolados produziram sideróforos (58%) e protease (50,7%); solubilização de fosfatos (36,2%) e aproximadamente um quarto deles (23,1%) foram capaz de produzir celulase. A produção de cianeto de hidrogênio se mostrou bastante rara, sendo detectada em apenas 4,3% dos isolados, todos pertencentes ao gênero Pseudomonas sp. Todas as bactérias analisadas apresentaram ao menos uma atividade e 55% apresentam três ou mais. Análises de componentes principais indicaram que (1) os gêneros Burkholderia sp. e Luteibacter sp., tem correlação significativa (p <0,05 ou p<0,001) com a produção de protease, sideróforos e solubilização de fosfato, (2) Bacillus sp. e Luteibacter sp., com produção de compostos indólicos e celulase e (3) Pseudomonas sp., com produção de protease, cianeto e sideróforos, compostos indólicos e celulase. Diante da demanda de biofertilizantes de gramíneas capazes de substituir parcialmente ou integralmente o uso de fertilizantes químicos, os isolados que apresentaram diversas atividades promotoras do crescimento vegetal se mostram promissores para aplicação como biofertilizante.
Abstract: Plant growth promoting rhizobacteria (PGPR) stimulate the development of their host plant, and the plant, in turn, together with the culture conditions has a significant effect on rhizospheric bacterial community structure. In this study, the diversity of cultivable bacteria associated with the rizosphere of maize inoculated with different biofertilizers and growth in different nitrogen doses was analyzed. It was also evaluated the mass spectrometry profile of the isolates and their potential to produce siderophores, protease, indole compounds, cyanide and cellulose, and to solubilize phosphate, all activities related to plant growth promotion. The seventy seven bacterial isolates obtained by the use of five different nitrogen-free media (JMV, JNFb, NFb, LGI e LGI-P) were identified by partial sequencing of the 16S rRNA gene. The biofertilizers and the nitrogen doses did not interfere in the composition of the isolated diazotrophs from maize rhizosphere. JNFb medium permitted the isolation of a greater number of individuals, and they presented the highest richness and diversity. Among the isolates, there was a predominance of β e γ-Proteobacteria classes, being Burkholderia the most abundant genus. Mass spectrometry analysis showed potential to separate well represented genus into strain, evidencing new species of the Burkholderia genus. More than half of the isolates produced siderophores (58%) and protease (50.7%); solubilize phosphate (36.2%) and approximately a quarter of them (23.1%) were able to produce cellulase. The hydrogen cyanide production showed to be rare, being detected in only 4.3% of isolates, all belonging to the genus Pseudomonas sp.. All analyzed bacteria showed at least one activity and 55% showed three or more. Principal component analysis indicated that (1) Burkholderia sp. e Luteibacter sp. genus have significant correlation (p <0,05 or p<0,001) with protease and siderophores production and phosphate solubilization, (2) Bacillus sp. and Luteibacter sp. have significant correlation with indole compounds and cellulase production and (3) Pseudomonas sp. has significant correlation with protease, cyanide, siderophores, indole compounds and cellulase production. Based on the demand for grass biofertilizers able to partially or completely replace chemical fertilizers, the isolates which have several activities that promote plant growth are promising to be used as biofertilizer. Some genus clearly they share at least three equal activities featuring redundant function among them.
Keywords: PGPR
biofertilizantes
16S rRNA
PGPR
biofertilizer
16S rRNA
metadata.dc.subject.cnpq: CNPQ::CIENCIAS BIOLOGICAS
metadata.dc.language: por
metadata.dc.publisher.country: Brasil
Publisher: Universidade Estadual de Ponta Grossa
metadata.dc.publisher.initials: UEPG
metadata.dc.publisher.department: Departamento de Biologia Estrutural Molecular e Genética
metadata.dc.publisher.program: Programa de Pós-Graduação em Ciências Biológicas
Citation: ALBUQUERQUE, Silvia Aparecida Ferreira. Diversidade genética e funcional de rizobactérias diazotróficas. 2016, 89f. Dissertação (Mestrado em Ciências Biológicas), Universidade Estadual de Ponta Grossa, Ponta Grossa, 2016.
metadata.dc.rights: Acesso Aberto
Attribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 Brazil
metadata.dc.rights.uri: http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/br/
URI: http://tede2.uepg.br/jspui/handle/prefix/2572
Issue Date: 25-Feb-2016
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