Made available in DSpace on 2016-06-02T20:20:38Z (GMT). No. of bitstreams: 1 TeseMMC.pdf: 1659751 bytes, checksum: dd8f48eed3b28e6adc0fdaf4cb6b40fe (MD5) Previous issue date: 2005-01-31 / Due to the ever-increasing amounts of nitrogenous and phosphates fertilizers which are used for crop production, the great energy need for the production of these, and to the environmental impact provoked by the lixiviate, it is becoming very important to try to extend biological nitrogen fixation to nonlegume, as well as the use of the solubilization of inorganic phosphate of reservations of the soil for the bacterias turning it available the plants in general. It is also important the understanding of the interaction bacteria-plant in the production of the auxin IAA and your use in the increase of the crop production, besides the knowledge of the diversity of endophytic bacterias for a possible use of the same in several ways, due to your adaptation to the internal conditions of the plants. This way, this work had as objectives to study the diversity of bacterias endofíticas in the culture of the corn (Zea mays) and to select endophytic with potential for the growth promotion and your activity in the plant. This work had as objectives study the diversity of endophytic bacterias in the culture of maize (Zea mays) and to select of their plant-growth promoting potential and activity in the plant. The diversity was evaluated in plants collected at four places of the State of São Paulo and the identification was performed by the fatty acids method extraction (FAME). A great number of bacterias was isolated where the difference can be observed in the diversity in relation to the places. The largest diversity of species was observed at the place of Lins. The group Proteobacteria prevailed in the endophytic bacterial communities being the γ- subdivision and in the Enterobacteriaceae Famíly the most frequent and with larger diversity. The most frequent genus were Stenotrophomonas and Bacillus. The populations endophytic maize present characteristics related to the plant growth promotion as, production of IAA, nitrogen fixation, and to solubilize phosphate. The different cultivation conditions and genotypes, as well as of developmental stage they might have influenced the observed physiologic diversity. Endophytic bacterias belonging to the species Klebsiella pneumoniae, Microbacterium saperdae, Stenotrophomonas maltophilia, Enterobacter cloacae, Bacillus megaterium and Pseudomonas mucidolens promoted the increase of root weight and of the aerial part of maize plants, presenting to application potential. / Devido ao emprego sempre crescente da quantidade de fertilizantes nitrogenados e fosfatados necessários à produção agrícola, a alta exigência energética para a produção dos fertilizantes, e ao impacto ambiental provocado pela lixiviação destes produtos, torna-se muito importante estender o processo de fixação biológica de nitrogênio a plantas não leguminosas, bem como a utilização de fosfato inorgânico de reservas do solo, disponível através da solubilização pelas bactérias, para as plantas de forma geral. Além disso, é importante o entendimento da interação bactéria-planta na produção da auxina AIA, bem como o conhecimento da diversidade das bactérias endofíticas para sua utilização no aumento da produção agrícola, pois vários fatores interagem nesta interação. Assim, este trabalho teve como objetivos estudar a diversidade de bactérias endofíticas na cultura do milho (Zea mays), selecionar linhagens com potencial para a promoção de crescimento e testar a atividade na planta. A diversidade foi avaliada em plantas coletadas em quatro localidades do Estado de São Paulo e a identificação das bactérias foi realizada pelo método de extração dos ácidos graxos (FAME). Foi isolado um grande número de bactérias e observou-se uma diferença na diversidade em relação às diferentes localidades. O grupo Proteobacteria prevaleceu nas comunidades bacterianas endofíticas sendo a subdivisão gama (γ) e a Família Enterobacteriaceae as mais freqüentes e com maior diversidade. Os gêneros mais freqüentes foram Stenotrophomonas e Bacillus. As populações endofíticas de milho isoladas das quatro localidades amostradas, apresentam características relacionadas à promoção de crescimento vegetal como, produção de AIA, capacidade de fixação de nitrogênio e de solubilização de fosfato. As diferentes condições de cultivo, os genótipos, bem como de estádios fenológicos podem ter influenciado a diversidade e diversidade fisiológica observada. As bactérias endofíticas pertencentes às espécies Klebsiella pneumoniae, Microbacterium saperdae, Stenotrophomonas maltophilia, Enterobacter cloacae, Bacillus megaterium e Pseudomonas mucidolens promoveram o aumento de peso de raiz e da parte aérea de plantas de milho, apresentando potencial para utilização.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / A castanheira-do-Brasil (Bertholletia excelsa H.B.K.), Lecythidaceae, é uma espécie nativa de potencial interesse para sistemas agroflorestais (SAFs) na Amazônia. Uma das dificuldades da propagação da castanheira é seu processo germinativo desuniforme, que constitui um problema no estabelecimento de mudas para cultivos. Pouco se sabe sobre os micro-organismos benéficos associados às raízes de castanheira-do-Brasil, sendo que o uso de micro-organismos promotores do crescimento vegetal pode ser uma biotecnologia positiva para a produção de mudas de qualidade. O objetivo desse trabalho foi caracterizar fenotípica e genotipicamente bactérias isoladas de raízes de castanheira-do-Brasil cultivadas e nativas e avaliar a presença de características para promoção do crescimento vegetal. Foram isoladas 303 bactérias de raízes de castanheiras em Roraima, sendo 81 oriundas da área de monocultivo de castanheira, 154 de SAF e 68 de área de floresta nativa. As bactérias foram isoladas utilizando meios semissólidos NFB, LGI, JMV e DYGS. A caracterização fenotípica dos isolados foi avaliada através das análises de proteína totais por SDS-PAGE, solubilização de fosfato de cálcio em meio sólido, solubilização de fosfato de alumínio em meio liquido e produção de ácido indol acético. Baseado nos perfis de proteínas (SDS-PAGE) foi estimado o índice de diversidade de Shannon e análise de rarefação. A caracterização genotípica foi realizada através da avaliação da presença ou ausencia do gene nifH e pelo sequenciamento parcial do 16S rRNA. Das 303 bactérias foram obtidas o perfil proteico de 290. Através da análise dos perfis proteicos foram gerados quatro dendrogramas referentes a cada meio de isolamento, JMV, LGI, DYGS e NFB. A partir desses dendrogramas, foi realizada uma seleção de bactérias a partir de grupos formados a 80% de similaridade em cada meio de isolamento, sendo selecionadas 100 bactérias. Na avaliação da diversidade em cada ambiente, os índices de diversidade foram similares para as três localidades de onde foram isoladas as bactérias. Das 100 bactérias avaliadas quanto a capacidade de solubilização de fosfato de cálcio em meio sólido, observou-se que 69% apresentaram esta característica e 90% apresentaram capacidade de solubilizar fosfato de alumínio em meio liquido. Setenta bactérias sintetizaram acido indol acético, onde 44 sintetizaram em meio sem triptofano, 61 em meio com triptofano e 35 apresentaram nos dois meios. Das 100 bactérias submetidas à amplificação da região do gene nifH apenas 18 apresentaram bandas específica de amplificação correspondente do gene nifH, sendo oito isoladas em meio semisseletivo para Azospirilum sp. (NFB e LGI), e 10 isoladas de meio não seletivo (DYGS). Entre as bactérias avaliadas, 24 se destacaram para futuros testes de inoculação na produção de mudas, por apresentarem no mínimo duas ou mais caracaterísticas de promoção do crescimento vegetal. Através da análise do gene 16S rRNA, as sequências de nucleotídeos obtidas resultaram na distribuição das bactérias em 18 gêneros distintos. Foram detectadas sequências de gêneros pertencentes às classes α-Proteobacteria, β-Proteobacteria, γ-Proteobacteria, Bacilli e Actinobacteria. Estes resultados indicam uma elevada diversidade de gêneros de bactérias endofíticas promotoras do crescimento presentes em raízes de castanheira-do-Brasil. Trata-se do primeiro trabalho de caracterização de bactérias endofíticas promotoras de crescimento em raízes de castanheira-do-Brasil.

Made available in DSpace on 2015-04-20T12:31:32Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Aloisio Freitas Chagas Junior.pdf: 1425510 bytes, checksum: 861fcee7c2ea43864c650307852db610 (MD5) Previous issue date: 2007-04-13 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / To increase the rhizobia contribution to plants nutrition and development is necessary to develop researches for selecting more efficient nitrogen fixation strains. This research work had as objectives, to accomplish morphologic characterization of rhizobia isolated from Amazonian soils; laboratory evaluations about the tolerance to acidity and toxic Al, the capacity to solubilize calcium (P-Ca) and aluminum (P-Al) phosphates, the indole-acetic acid production (AIA); the ability of the isolates to induce nodulation and to fix nitrogen under the acidity and low fertility conditions of the regional soils in greenhouse experiment; to genetically characterize the isolated ones selected using the PCR-RFLP technique. The infectivity test showed that there was significant increase in the cowpea biomass. With relationship to the phenotypic characterization, the 200 isolates showed a great diversity. Among these, 165 and 127 presented high tolerance within the media with pH 4,5 and pH 4,5 + Al, respectively. From the 200 isolates, 68 solubilized P-Ca and 47 P-Al, and 32 isolates solubilized both P-Ca and P-Al. The AIA production significantly increased (p <0,01) with tryptophan quantities added in the medium for 19 of the 92 isolates tested in the experiment. It was observed production of dry matter and nodule number and mass superior simbiotic to the control treatment and similar to the fertilized treatment for various rhizobia isolates. The 20 selected isolates evaluated presented high genotypic diversity, with the derived dendrogram PCR-RFLP profiles showing that they can be divided inside two main genders, Rhizobium and Bradyrhizobium. Associating the results of simbiotic efficiency and nodulation, it was observed that the isolates of rhizobia from Amazonian soils presented good results, and they can be recommended for tests of agronomic efficiency for cowpea bean. / Para aumentar a contribuição de rizóbia na nutrição e desenvolvimento de plantas é necessário desenvolver pesquisas de seleção de estirpes mais eficientes quanto à fixação do N2. Este trabalho teve como objetivos, realizar a caracterização morfológica de isolados de rizóbio oriundos de solos amazônicos; avaliar em laboratório, a tolerância à acidez e Al tóxico, a capacidade de solubilização de fosfato de cálcio (P-Ca) e alumínio (P-Al), a produção de acido indol-acético (AIA); a capacidade de isolados em induzirem nodulação e fixarem nitrogênio sob as condições de acidez e baixa fertilidade dos solos regionais em casa-de-vegetação; caracterizar geneticamente os isolados selecionados usando a técnica de PCR-RFLP. Os testes de infectividade mostraram que houve aumento significativo na biomassa de caupi. Quanto à caracterização fenotípica, os 200 isolados mostraram uma grande diversidade. Dentre estes, 165 e 127 isolados apresentaram elevada tolerância nos meios de cultura com pH 4,5 e pH 4,5 + Al, respectivamente. Dos 200 isolados testados, 68 solubilizaram P-Ca e 47 P-Al, sendo que 32 solubilizaram tanto o P Ca quanto o P Al. A produção de AIA aumentou significativamente com as doses de triptofano adicionadas ao meio (p<0,01) para 19 dos 92 isolados testados no experimento. Observou-se produção de matéria seca, número e massa seca dos nódulos e acúmulo de nitrogênio superiores ao tratamento testemunha e similares ao tratamento adubado para vários isolados de rizóbia. Os 20 isolados selecionados e avaliados apresentaram alta diversidade genotípica, onde o dendrograma derivado de perfis de PCR-RFLP mostrou que podem ser divididos dentro de dois gêneros principais, Rhizobium e Bradyrhizobium. Associando-se os resultados de eficiência simbiótica e nodulação, observou-se que os isolados de rizóbio de solos da Amazônia apresentaram bom desempenho e podem ser recomendados para testes de eficiência agronômica em feijão caupi.

Dentre os vários processos que concorrem para o amadurecimento da banana, a degradação do amido e sua conversão em açúcares solúveis, principalmente sacarose, são dois dos processos mais relevantes para a obtenção o sabor doce característico do fruto maduro. Embora venha sendo estudado há anos, ainda não foram esclarecidos quais os mecanismos regulatórios e os possíveis sinais hormonais envolvidos no controle da degradação do amido e na síntese da sacarose. O presente estudo objetivou avaliar o efeito do ácido indol-3-acético (AIA), um hormônio da classe das auxinas com reconhecido efeito retardador do amadurecimento, sobre o metabolismo amido-sacarose e algumas enzimas correlacionadas, em bananas. Observou-se um forte efeito retardador do hormônio sobre a degradação do amido no amido durante o amadurecimento de fatias de bananas infiltradas com uma solução contendo AIA em manitol, em comparação com fatias controle infiltradas apenas com manitol. As atividades de alfa e ß-amilase e alfa-1,4-glicosidase neutra foram afetadas pelo AIA, apresentando atraso no desenvolvimento de suas atividades durante o amadurecimento, quando comparadas às fatias controle. A atividade da fosforilase de amido aparentemente não foi afetada. A transcrição do mRNA da ß-amilase foi atrasada pelo AIA e pôde ser correlacionada ao atraso na degradação do amido Os resultados sugerem que o atraso na mobilização do amido provocado pelo AIA deve decorrer de seus efeitos sobre as enzimas amilolíticas. O trabalho também sugere a relevância da ß-amilase para o processo e que esta enzima, ao menos em parte, é regulada por transcrição. No sentido da síntese de sacarose, as atividades de SuSy e SPS não mostraram alterações significativas. A transcrição do mRNA da SuSy e da SPS não foram afetadas. O atraso no acúmulo da sacarose, observado nas fatias infiltradas com o hormônio, pode ser conseqüência da limitação de substrato para a síntese deste açúcar devido ao atraso na degradação do amido. Medidas de etileno revelaram que a produção deste hormônio não foi afetada pelo AIA, sugerindo que a degradação do amido, pelo menos em parte possa ser um evento etileno- independente. Medidas da forma livre do AIA endógeno nas fatias controle e em bananas inteiras, mostraram que os níveis desta auxina decrescem durante o amadurecimento, atingindo os menores valores durante a mobilização do amido. Nas fatias tratadas, as medidas da forma livre do AIA e de seus conjugados mostraram a existência de um eficiente sistema capaz de mobilizar o excesso do hormônio no tecido e acomodando os níveis da forma livre aos mesmos encontrados nas fatias controle e nas bananas inteiras. Esta observação pode ser temporalmente correlacionada ao atraso na degradação do amido. O presente estudo mostrou não apenas a capacidade do AIA em afetar o metabolismo amido-sacarose em bananas mas também sugere que este hormônio pode ser parte dos sinais que regulam o madurecimento em bananas. / During banana ripening, starch degradation and sucrose formation are important processes responsible for the sweetening of ripe fruit. Although has been studied for several years, the regulation and hormonal signals that control these metabolic processes still remains not clear. The objective of this work has been evaluate the effect of indole-3-acetic acid (IAA), an auxin with inhibitory effect on ripening, on starch-to-sucrose metabolism and some correlated enzymes. The results showed a delay on starch degradation in slices infiltrated with IAA plus mannitol comparing to slices infiltrated only with mannitol. The activities of alfa- and ß-amylase and alfa-1,4-glucosidase was delayed. Starch phosphorylase was not affected. These results suggest that IAA can delay starch degradation inhibiting, at least partially, the amylolitic activity. Synthesis of ß-amylase mRNA was strong delayed on IAA-treated slices comparing to control slices, indicating that this enzyme could be, at least partially, regulated at the transciptional level. In sucrose synthesis direction, sucrose synthase (SuSy) and sucrose-phosphate synthase (SPS) activities and mRNA transcription were not affected. This suggests that delay on sucrose formation could be a consequence of lack of substrate, since starch degradation was inhibited. Ethylene measurements didn\'t reveal any significant differences between control and IAA-treated slices suggesting that starch degradation on banana ripening could be a ethylene-independent event. Free endogenous IAA measurements on control slices and whole banana fruit showed that this IAA fraction decrease continuously in the pulp of banana during ripening, reaching the lowest levels at the same time that starch degradation begun. On IAA-treated slices, the free plus conjugate IAA showed the existence of an efficient system that mobilized the hormone excess and brought the free IAA to the same levels of control and whole fruit. This could be timely correlated with the delay on starch degradation. This work shows not only that IAA can delay the starch degradation but also suggest that IAA could be part of regulatory signals involved on banana ripening.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Espécies de arroz silvestre são colonizadas por bactérias diazotróficas, contudo, pouco se conhece sobre a colonização em Oryza glumaepatula (Steud). Este estudo teve como objetivo isolar e caracterizar bactérias diazotróficas de arroz silvestre em áreas de mata e cerrado no bioma amazônico. Amostras de plantas selvagens foram coletadas e utilizadas para o isolamento bacteriano, sendo as bactérias obtidas avaliadas quanto à formação de película em meio de cultura semi-sólido. Posteriormente, as que apresentaram a formação de película foram analisadas quanto a presença do gene nifH utilizando os iniciadores PolF/PolR e, as que foram positivas, caracterizadas através de Box-PCR, solubilização de fosfato de Ca e produção de ácido indol acético (AIA). Trinta e oito bactérias, cerca de 4% do total, formaram película e apresentaram produto de amplificação do gene nifH. A incidência de bactérias diazotróficas foi semelhante entre as áreas, porém maior número foi isolado na parte aérea das plantas. Além disso, mais de 30% das bactérias diazotróficas apresentaram produção de AIA e/ou solubilização de fosfato, sendo a maior concentração na parte aérea das plantas do cerrado. Nessa área ocorre maior diversidade genotípica de bactérias diazotrófica associadas ao arroz silvestre e maior número destas bactérias capazes de solubilizar fosfato de Ca e produzir AIA. / Species of wild rice are colonized by diazotrophic bacterias, however, little is known about the colonization in Oryza glumaepatula (Steud). This study aimed isolate and characterize diazotrophic bacterias of the wild rice from forest and cerrado areas in the Amazon biome. Samples of wild plants were collected for bacterial isolation, and semi-solid medium was used to assay the pellicles formation by the bacterias. Later, the nifH gene was also amplified by PCR using the primer set PolF/PolR and the bacterias, each ones were positive, characterized through Box-PCR, solubilization of calcium phosphate and production of indol acetic acid (AIA). Thirty eight bacterias, around 4% of the total, formed pellicles and also presented nifH gene amplification. A incidência de bactérias diazotróficas foi semelhante entre as áreas, porém maior número foi isolado na parte aérea das plantas. Além disso, mais de 30% das bactérias diazotróficas apresentaram produção de AIA e/ou solubilização de fosfato, sendo a maior concentração na parte aérea das plantas do cerrado. Nessa área ocorre maior diversidade genotípica de bactérias diazotrófica associadas ao arroz silvestre e maior número destas bactérias capazes de solubilizar fosfato de Ca e produzir AIA. The incidence of diazotrophic bacterias was similar between the areas, however, higher number was isolated from the aerial part of the plants. Furthermore, more than 30% of the diazotrophic bacterias produced AIA and/or solubilized phosphate, and the largest concentration of these bacteria was isolate in the aerial part of the plants from cerrado. In this area happens higher genotypic diversity of diazotrophic bacterias associated to the wild rice and also the larger number of these bacterias is capable producing AIA and solubilizing phosphate.

Dentre os vários processos que concorrem para o amadurecimento da banana, a degradação do amido e sua conversão em açúcares solúveis, principalmente sacarose, são dois dos processos mais relevantes para a obtenção o sabor doce característico do fruto maduro. Embora venha sendo estudado há anos, ainda não foram esclarecidos quais os mecanismos regulatórios e os possíveis sinais hormonais envolvidos no controle da degradação do amido e na síntese da sacarose. O presente estudo objetivou avaliar o efeito do ácido indol-3-acético (AIA), um hormônio da classe das auxinas com reconhecido efeito retardador do amadurecimento, sobre o metabolismo amido-sacarose e algumas enzimas correlacionadas, em bananas. Observou-se um forte efeito retardador do hormônio sobre a degradação do amido no amido durante o amadurecimento de fatias de bananas infiltradas com uma solução contendo AIA em manitol, em comparação com fatias controle infiltradas apenas com manitol. As atividades de alfa e ß-amilase e alfa-1,4-glicosidase neutra foram afetadas pelo AIA, apresentando atraso no desenvolvimento de suas atividades durante o amadurecimento, quando comparadas às fatias controle. A atividade da fosforilase de amido aparentemente não foi afetada. A transcrição do mRNA da ß-amilase foi atrasada pelo AIA e pôde ser correlacionada ao atraso na degradação do amido Os resultados sugerem que o atraso na mobilização do amido provocado pelo AIA deve decorrer de seus efeitos sobre as enzimas amilolíticas. O trabalho também sugere a relevância da ß-amilase para o processo e que esta enzima, ao menos em parte, é regulada por transcrição. No sentido da síntese de sacarose, as atividades de SuSy e SPS não mostraram alterações significativas. A transcrição do mRNA da SuSy e da SPS não foram afetadas. O atraso no acúmulo da sacarose, observado nas fatias infiltradas com o hormônio, pode ser conseqüência da limitação de substrato para a síntese deste açúcar devido ao atraso na degradação do amido. Medidas de etileno revelaram que a produção deste hormônio não foi afetada pelo AIA, sugerindo que a degradação do amido, pelo menos em parte possa ser um evento etileno- independente. Medidas da forma livre do AIA endógeno nas fatias controle e em bananas inteiras, mostraram que os níveis desta auxina decrescem durante o amadurecimento, atingindo os menores valores durante a mobilização do amido. Nas fatias tratadas, as medidas da forma livre do AIA e de seus conjugados mostraram a existência de um eficiente sistema capaz de mobilizar o excesso do hormônio no tecido e acomodando os níveis da forma livre aos mesmos encontrados nas fatias controle e nas bananas inteiras. Esta observação pode ser temporalmente correlacionada ao atraso na degradação do amido. O presente estudo mostrou não apenas a capacidade do AIA em afetar o metabolismo amido-sacarose em bananas mas também sugere que este hormônio pode ser parte dos sinais que regulam o madurecimento em bananas. / During banana ripening, starch degradation and sucrose formation are important processes responsible for the sweetening of ripe fruit. Although has been studied for several years, the regulation and hormonal signals that control these metabolic processes still remains not clear. The objective of this work has been evaluate the effect of indole-3-acetic acid (IAA), an auxin with inhibitory effect on ripening, on starch-to-sucrose metabolism and some correlated enzymes. The results showed a delay on starch degradation in slices infiltrated with IAA plus mannitol comparing to slices infiltrated only with mannitol. The activities of alfa- and ß-amylase and alfa-1,4-glucosidase was delayed. Starch phosphorylase was not affected. These results suggest that IAA can delay starch degradation inhibiting, at least partially, the amylolitic activity. Synthesis of ß-amylase mRNA was strong delayed on IAA-treated slices comparing to control slices, indicating that this enzyme could be, at least partially, regulated at the transciptional level. In sucrose synthesis direction, sucrose synthase (SuSy) and sucrose-phosphate synthase (SPS) activities and mRNA transcription were not affected. This suggests that delay on sucrose formation could be a consequence of lack of substrate, since starch degradation was inhibited. Ethylene measurements didn\'t reveal any significant differences between control and IAA-treated slices suggesting that starch degradation on banana ripening could be a ethylene-independent event. Free endogenous IAA measurements on control slices and whole banana fruit showed that this IAA fraction decrease continuously in the pulp of banana during ripening, reaching the lowest levels at the same time that starch degradation begun. On IAA-treated slices, the free plus conjugate IAA showed the existence of an efficient system that mobilized the hormone excess and brought the free IAA to the same levels of control and whole fruit. This could be timely correlated with the delay on starch degradation. This work shows not only that IAA can delay the starch degradation but also suggest that IAA could be part of regulatory signals involved on banana ripening.