Submitted by Sara Ribeiro (sara.ribeiro@ucb.br) on 2017-09-08T17:37:16Z No. of bitstreams: 1 RenataHenriqueSantanaTeseParcial2017.pdf: 1215291 bytes, checksum: cc35f4b9a014e3e823968429c1849485 (MD5) / Approved for entry into archive by Sara Ribeiro (sara.ribeiro@ucb.br) on 2017-09-08T17:37:28Z (GMT) No. of bitstreams: 1 RenataHenriqueSantanaTeseParcial2017.pdf: 1215291 bytes, checksum: cc35f4b9a014e3e823968429c1849485 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-09-08T17:37:28Z (GMT). No. of bitstreams: 1 RenataHenriqueSantanaTeseParcial2017.pdf: 1215291 bytes, checksum: cc35f4b9a014e3e823968429c1849485 (MD5) Previous issue date: 2017-03-31 / Termites are well known for their ability to cause agricultural losses and building damage through their ability to digest lignocellulose; however, termites provide important ecosystem services, such as soil bioturbation and nutrient cycling. Microorganisms in the digestive tract of termites are responsible for several of these functions. Syntermes wheeleri (Syntermitinae) is a litter-feeding termite species of the Termitidae family that is abundant in the Brazilian Cerrado. In this work, we characterized the gut microbiota of S. wheeleri, aiming to better understand the ecosystem function of termite-microbe symbiosis and its evolutionary history. First, the gut microbiota composition of worker termites was described by pyrosequencing phylogenetic markers (amplicons), specifically 16S rRNA (archaea and bacteria) and 18S rRNA (fungi). The resulting bacterial taxonomic profile was then compared with the gut microbiota of several other termite species and feeding guilds. To identify the functional groups and activity of the microbiota in the whole gut and the largest proctodeal segments (P1 and P3), the metagenome and metatranscriptome were sequenced by next-generation sequencing (NGS). Amplicon sequences revealed a high abundance of Firmicutes in S. wheeleri, which was not observed in the other termite species. Most archaea belonged to the methanogen orders, and the most abundant fungal classes were Dothideomycetes, Sordariomycetes, and Eurotiomycetes, which have saprophytic species. Ordination analysis of the relative abundance of bacterial taxa showed that the S. wheeleri gut microbiota did not cluster with the microbiota of termites of different clades and feeding guilds. This finding suggests that both variables are important in microbial assembly in termites. The taxonomic profile generated by NGS analysis of the metagenome was similar to the results of amplicon analysis, with higher Firmicutes abundance in P1 and higher Spirochaetes abundance in P3. Additionally, alignment of ribosomal protein S3 identified possible compartment-specific bacterial lineages of Firmicutes, Spirochaetes, Actinobacteria, Bacteroidetes, and Tenericutes. The results of our study revealed a vast metabolic repertoire of termite gut microbes, which supplies nutrients for the host. Differences identified in the P1 and P3 metabolic pathways are likely caused by differences in O2 concentration. As for biomass conversion, the most abundant glycosyl hydrolases (necessary for lignocellulose digestion) detected in the S. wheeleri gut microbiota are a mixture of those that are most abundant in litter-feeding species (fungus growers), as well as wood-, soil-, and dung-feeding species. In addition, putative bacterial laccases (involved in lignin degradation) were detected. Besides the known function of the termite gut microbiota in carbon and nitrogen cycling, we found evidence of its possible involvement in arsenic cycling. This study adds information about microbial establishment in the termite gut, with functional groups selected based on feeding substrate, instead of specific microbial lineages. In addition, our results show that the metagenome can be used to identify molecules with potential industrial applications, such as enzymes useful in biofuel production. / Os cupins s??o conhecidos por causar perdas agr??colas e danos a edifica????es devido a sua capacidade de digerir celulose. No entanto, os cupins tamb??m fornecem importantes servi??os ecossist??micos como a modifica????o do solo e a ciclagem de nutrientes. Os micro-organismos do trato digestivo dos cupins s??o respons??veis por muitas dessas fun????es. Syntermes wheeleri (Syntermitinae) ?? uma esp??cie de cupim da fam??lia Termitidae, comedora de serapilheira e muito abundante no Cerrado. Neste trabalho caracterizamos a microbiota intestinal de Syntermes wheeleri, buscando esclarecer a fun????o ecossist??mica da simbiose entre cupins e micro-organismos e sua hist??ria evolutiva. Inicialmente, a composi????o da microbiota dos oper??rios foi descrita por meio de pirosequenciamento dos marcadores filogen??ticos (amplicons) 16S rRNA (arqueia e bact??ria) e 18S rRNA (fungo). Em seguida, o perfil taxon??mico de bact??rias foi comparado com o apresentado por diferentes esp??cies de cupins e h??bitos alimentares. Finalmente, para identificar os grupos funcionais presentes e ativos da microbiota no intestino inteiro e em seus compartimentos mais volumosos (primeiro - P1 e terceiro - P3 proctodeo) o metagenoma e metatranscriptoma foram submetidos a sequenciamento de alto rendimento (NGS). As sequ??ncias de amplicons revelaram alta abund??ncia de Firmicutes, n??o observada em outras esp??cies de cupins. A maioria das arqueias pertence ??s ordens de metanog??nicas e as classes de fungos mais abundantes foram Dothideomycetes, Sordariomycetes, e Eurotiomycetes, que possuem membros saprof??ticos. Uma an??lise de ordena????o da abund??ncia relativa dos t??xons de bact??ria mostrou que a microbiota de S. wheeleri n??o agrupou com nenhum clado de cupins da fam??lia Termitidae nem com outras guildas alimentares. Esse resultado indica que ambas as vari??veis afetam a composi????o da microbiota. An??lises do metagenoma apontaram perfil taxon??mico semelhante ao obtido pelas an??lises das sequ??ncias de DNA dos marcadores filogen??ticos, com abund??ncia de Firmicutes maior em P1 e de Spirochaetes maior em P3. Adicionalmente, o alinhamento das prote??nas ribossomais S3, mostrou poss??veis linhagens de bact??rias compartimento-espec??ficas de Firmicutes, Spirochaetes, Actinobacteria, Bacteroidetes e Tenericutes. Os resultados deste estudo revelaram vasto repert??rio metab??lico da microbiota, que fornece nutrientes ao hospedeiro. As diferen??as identificadas nas vias metab??licas de P1 e P3 s??o provavelmente causadas por diferen??as na concentra????o de O2. Em rela????o ?? convers??o de biomassa, as fam??lias de glicosil hidrolases (necess??rias para digest??o da lignocelulose) mais abundantes detectadas na microbiota de S. wheeleri s??o uma mistura daquelas mais abundantes na microbiota de cupins comedores de madeira, de esterco e de cultivadores de fungos. Tamb??m foram detectadas lacases putativas (envolvidas na degrada????o de lignina) de origem bacteriana. Al??m da conhecida fun????o da microbiota de cupins no ciclo do carbono e do nitrog??nio, encontramos evid??ncias de sua poss??vel participa????o no ciclo do ars??nio. Este estudo adiciona informa????o sobre o estabelecimento da microbiota no intestino de cupins, com sele????o de grupos funcionais baseados no alimento, ao inv??s de linhagens microbianas espec??ficas. Adicionalmente, os dados aqui gerados podem ser explorados na produ????o de biocombust??veis e em outros processos biotecnol??gicos.

Made available in DSpace on 2015-06-17T19:33:37Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2015-03-10. Added 1 bitstream(s) on 2015-06-18T12:48:19Z : No. of bitstreams: 1 000834113.pdf: 1017460 bytes, checksum: 65749333e177f1456eca93e84e7f28f5 (MD5) / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq) / A floresta da Mata Atlântica é a segunda maior floresta pluvial tropical do continente americano, porém, restam atualmente cerca de 15% da sua vegetação original, sendo essenciais os estudos de seus remanescentes por fornecerem informações valiosas para sua conservação. Na floresta Atlântica (Floresta Ombrófila Densa) está incluída a fitofisionomia de Floresta Ombrófila Densa Montana, onde o clima é mais frio, em altitudes que variam de 500 a 1200 m, entretanto estudos dessa vegetação ainda são escassos. Visando ampliar o conhecimento sobre Floresta Ombrófila Densa Montana da região da Serra do Mar (SP), através da estrutura, mudanças temporais e composição florística, o presente estudo buscou descrever e analisar (a) como os componentes da estrutura e dinâmica das comunidades arbóreas variam no tempo, (b) como essas mudanças podem variar no espaço e (c) como é a composição florística e similaridade entre áreas próximas. As análises dos dados de estrutura e dinâmica foram realizadas através do banco de dados contendo três censos, que ocorreram de 2007 a 2012 (aproximadamente cinco anos) em quatro parcelas (K, L, M e N). Em relação às mudanças temporais e espaciais na estrutura da Floresta Montana, houve declínio na densidade dos indivíduos entre os censos, com poucas diferenças inclusive entre as parcelas; entre as formas de vida as árvores apresentaram densidade maior do que palmeiras. Houve estabilidade na área basal ao longo do tempo com poucas diferenças entre as parcelas; em relação ao estoque de biomassa viva acima do solo, ocorreu acréscimo ao longo do tempo em todas as parcelas. Os menores valores na densidade, área basal e biomassa foram verificados para a parcela N. Em relação às classes de diâmetro, a comunidade apresentou maior densidade nas menores classes de diâmetro, e menor densidade nas maiores classes, sendo verificado o mesmo padrão entre os censos em todas as parcelas.. / The Atlantic Forest is the second largest tropical rainforest in the Americas but today they remain about 15% of its original vegetation and are essential studies of its remaining for providing valuable information for their conservation. In the Atlantic Forest (Rain Forest) is included vegetation type of the Atlantic rain forest Montane, where the climate is cooler, at altitudes ranging from 500 to 1000 m, but studies of this vegetation are scarce. To enhance understanding about Rain Forest Montana Serra do Mar region (SP), through the structure, temporal changes and floristic composition, the study aims to describe and analyze (a) as the components of the structure and dynamics of tree communities vary in time, (b) how these changes may vary in space and (c) how the floristic composition and similarity between nearby areas. The analysis of the structure and dynamic data were performed using the database containing three censuses, which occurred from 2007 to 2012 (about five years) in four plots (K, L, M and N). Regarding the temporal and spatial changes in the structure of Montane forest, there was a decrease in the density of individuals between censuses, with few differences even between plots; between life forms the trees had higher density than palm trees. Was stable in the basal area over time with a few differences between the portions; in relation to the stock of living biomass above soil was increased over time in all plots. The lowest values in density, basal area and biomass were observed for the plot N. Regarding the diameter classes, the community had a higher density in the smaller diameter classes, and lower density in the larger classes, and found the same pattern between censuses all plots, with changes over the census only in the smaller classes. Both forms of life, trees and palms, were significantly different from each other in relation to the structure, with little variation between censuses. In forest dynamics, there... / CNPq: 133528/2013-8

Orientador: Marco Antonio de Assis / Coorientadora: Luciana Ferreira Alves / Banca: Flaviana Maluf de Souza / Banca: Leonardo Dias Meireles / Resumo: A floresta da Mata Atlântica é a segunda maior floresta pluvial tropical do continente americano, porém, restam atualmente cerca de 15% da sua vegetação original, sendo essenciais os estudos de seus remanescentes por fornecerem informações valiosas para sua conservação. Na floresta Atlântica (Floresta Ombrófila Densa) está incluída a fitofisionomia de Floresta Ombrófila Densa Montana, onde o clima é mais frio, em altitudes que variam de 500 a 1200 m, entretanto estudos dessa vegetação ainda são escassos. Visando ampliar o conhecimento sobre Floresta Ombrófila Densa Montana da região da Serra do Mar (SP), através da estrutura, mudanças temporais e composição florística, o presente estudo buscou descrever e analisar (a) como os componentes da estrutura e dinâmica das comunidades arbóreas variam no tempo, (b) como essas mudanças podem variar no espaço e (c) como é a composição florística e similaridade entre áreas próximas. As análises dos dados de estrutura e dinâmica foram realizadas através do banco de dados contendo três censos, que ocorreram de 2007 a 2012 (aproximadamente cinco anos) em quatro parcelas (K, L, M e N). Em relação às mudanças temporais e espaciais na estrutura da Floresta Montana, houve declínio na densidade dos indivíduos entre os censos, com poucas diferenças inclusive entre as parcelas; entre as formas de vida as árvores apresentaram densidade maior do que palmeiras. Houve estabilidade na área basal ao longo do tempo com poucas diferenças entre as parcelas; em relação ao estoque de biomassa viva acima do solo, ocorreu acréscimo ao longo do tempo em todas as parcelas. Os menores valores na densidade, área basal e biomassa foram verificados para a parcela N. Em relação às classes de diâmetro, a comunidade apresentou maior densidade nas menores classes de diâmetro, e menor densidade nas maiores classes, sendo verificado o mesmo padrão entre os censos em todas as parcelas.. / Abstract: The Atlantic Forest is the second largest tropical rainforest in the Americas but today they remain about 15% of its original vegetation and are essential studies of its remaining for providing valuable information for their conservation. In the Atlantic Forest (Rain Forest) is included vegetation type of the Atlantic rain forest Montane, where the climate is cooler, at altitudes ranging from 500 to 1000 m, but studies of this vegetation are scarce. To enhance understanding about Rain Forest Montana Serra do Mar region (SP), through the structure, temporal changes and floristic composition, the study aims to describe and analyze (a) as the components of the structure and dynamics of tree communities vary in time, (b) how these changes may vary in space and (c) how the floristic composition and similarity between nearby areas. The analysis of the structure and dynamic data were performed using the database containing three censuses, which occurred from 2007 to 2012 (about five years) in four plots (K, L, M and N). Regarding the temporal and spatial changes in the structure of Montane forest, there was a decrease in the density of individuals between censuses, with few differences even between plots; between life forms the trees had higher density than palm trees. Was stable in the basal area over time with a few differences between the portions; in relation to the stock of living biomass above soil was increased over time in all plots. The lowest values in density, basal area and biomass were observed for the plot N. Regarding the diameter classes, the community had a higher density in the smaller diameter classes, and lower density in the larger classes, and found the same pattern between censuses all plots, with changes over the census only in the smaller classes. Both forms of life, trees and palms, were significantly different from each other in relation to the structure, with little variation between censuses. In forest dynamics, there... / Mestre