A cana-de-açúcar (S. officinarum) é uma gramínea perene de grande importância na economia brasileira. Devido a isto, estudos relativos ao aprimoramento das condições de cultivo são de grande interesse, podendo ser uma destas bases um melhor conhecimento sobre as comunidades microbianas associadas à cana-de-açúcar. Sabe-se que a rizosfera é um ambiente de íntima interação entre as plantas e seus respectivos microbiomas, sendo esta relação intermediada pela exsudação radicular. Este estudo teve como objetivo realizar o cultivo de bactérias da rizosfera e do solo de cana-de-açúcar, sendo os isolados obtidos posteriormente caracterizados genética (BOX-PCR e sequenciamento parcial do gene 16S rRNA) e metabolicamente (BIOLOG®). Os resultados demonstraram que o número de bactérias cultiváveis na rizosfera é maior comparado ao solo, sendo que dentre os isolados destaca-se a maior afiliação taxonômica ao filo Proteobacteria (principalmente as classes γ-proteobacteria e β- proteobacteria). A análise de BOX-PCR mostrou uma grande diversidade genética, mesmo quando comparados isolados obtidos a partir do mesmo meio de cultivo, ou pertencentes ao mesmo grupo taxonômico. Em contrapartida, a análise de sequenciamento parcial do gene 16S rRNA mostrou que muitos isolados preservam grande similaridade do gene ribossomal analisado. A análise de perfil metabólico corroborou com os dados de BOX-PCR, onde isolados com afiliação taxonômica bastante correlata apresentaram capacidades distintas de utilizar as diversas fontes de carbono avaliadas. Por fim, esta diversidade metabólica se traduziu na obtenção de respostas distintas de isolados pertencentes aos mesmos gêneros bacterianos, isolados do solo ou da rizosfera, quando estes foram cultivados na presença de exsudatos radiculares. De maneira geral, este estudo demonstrou que as plantas de cana-de-açúcar podem influenciar o comportamento das comunidades bacterianas presentes no solo, e indicaram que existe uma grande diversificação dos organismos presentes na rizosfera, sendo a resposta a este ambiente diferenciada de forma independente da afiliação taxonômica dos isolados. / The sugarcane plant (S. officinarum) is a perennial gamineous with a great importance for the Brazilian economy. Due to this, studies related to the improvement of cultivation conditions are of great importance, indicating that one of these bases must contribute with the better knowledge about the microbial communities associated with sugarcane. It is known that the rhizosphere is an environment that hosts an intimate interaction between plants and their respective microbiomes, being it mediated by the roots exudates. This study aimed to cultivate bacterial isolates from soil and rhizosphere of sugarcane, followed by the genetic (BOX-PCR and partial sequencing of the 16S rRNA gene) and metabolic (BIOLOG®) characterization of them. Results demonstrated higher numbers of cultivable bacteria in rhizosphere when compared to soil samples, with the prevalent affiliation of the isolates to the phylum Proteobacteria (specially with the classes γ-proteobacteria and β- proteobacteria). The BOX-PCR results showed a great genetic diversity, even when isolates obtained in the same culture medium or affiliated to the same taxa are compared. In counterpart, the analysis of the 16S rRNA gene sequence indicated that several isolates preserve high similarities in the ribosomal gene. The metabolic profiling results corroborated with the BOX-PCR data, which isolates highly correlated in the taxonomical analyses presented distinct capacities to use the carbon sources that were tested. At the end, this metabolic diversity was evidenced by the distinct behavior of isolates belonging to the same genera, isolated from soils or rhizosphere samples as well, when cultivated in the presence of roots exudates. In general, this study demonstrated that sugarcane plants can influence the behavior of bacterial communities present in soils, and indicated a great diversification of organisms present in the rhizosphere being the response to this environment very particular, regardless of the taxonomical affiliation of the isolates.

A cana-de-açúcar (S. officinarum) é uma gramínea perene de grande importância na economia brasileira. Devido a isto, estudos relativos ao aprimoramento das condições de cultivo são de grande interesse, podendo ser uma destas bases um melhor conhecimento sobre as comunidades microbianas associadas à cana-de-açúcar. Sabe-se que a rizosfera é um ambiente de íntima interação entre as plantas e seus respectivos microbiomas, sendo esta relação intermediada pela exsudação radicular. Este estudo teve como objetivo realizar o cultivo de bactérias da rizosfera e do solo de cana-de-açúcar, sendo os isolados obtidos posteriormente caracterizados genética (BOX-PCR e sequenciamento parcial do gene 16S rRNA) e metabolicamente (BIOLOG®). Os resultados demonstraram que o número de bactérias cultiváveis na rizosfera é maior comparado ao solo, sendo que dentre os isolados destaca-se a maior afiliação taxonômica ao filo Proteobacteria (principalmente as classes γ-proteobacteria e β- proteobacteria). A análise de BOX-PCR mostrou uma grande diversidade genética, mesmo quando comparados isolados obtidos a partir do mesmo meio de cultivo, ou pertencentes ao mesmo grupo taxonômico. Em contrapartida, a análise de sequenciamento parcial do gene 16S rRNA mostrou que muitos isolados preservam grande similaridade do gene ribossomal analisado. A análise de perfil metabólico corroborou com os dados de BOX-PCR, onde isolados com afiliação taxonômica bastante correlata apresentaram capacidades distintas de utilizar as diversas fontes de carbono avaliadas. Por fim, esta diversidade metabólica se traduziu na obtenção de respostas distintas de isolados pertencentes aos mesmos gêneros bacterianos, isolados do solo ou da rizosfera, quando estes foram cultivados na presença de exsudatos radiculares. De maneira geral, este estudo demonstrou que as plantas de cana-de-açúcar podem influenciar o comportamento das comunidades bacterianas presentes no solo, e indicaram que existe uma grande diversificação dos organismos presentes na rizosfera, sendo a resposta a este ambiente diferenciada de forma independente da afiliação taxonômica dos isolados. / The sugarcane plant (S. officinarum) is a perennial gamineous with a great importance for the Brazilian economy. Due to this, studies related to the improvement of cultivation conditions are of great importance, indicating that one of these bases must contribute with the better knowledge about the microbial communities associated with sugarcane. It is known that the rhizosphere is an environment that hosts an intimate interaction between plants and their respective microbiomes, being it mediated by the roots exudates. This study aimed to cultivate bacterial isolates from soil and rhizosphere of sugarcane, followed by the genetic (BOX-PCR and partial sequencing of the 16S rRNA gene) and metabolic (BIOLOG®) characterization of them. Results demonstrated higher numbers of cultivable bacteria in rhizosphere when compared to soil samples, with the prevalent affiliation of the isolates to the phylum Proteobacteria (specially with the classes γ-proteobacteria and β- proteobacteria). The BOX-PCR results showed a great genetic diversity, even when isolates obtained in the same culture medium or affiliated to the same taxa are compared. In counterpart, the analysis of the 16S rRNA gene sequence indicated that several isolates preserve high similarities in the ribosomal gene. The metabolic profiling results corroborated with the BOX-PCR data, which isolates highly correlated in the taxonomical analyses presented distinct capacities to use the carbon sources that were tested. At the end, this metabolic diversity was evidenced by the distinct behavior of isolates belonging to the same genera, isolated from soils or rhizosphere samples as well, when cultivated in the presence of roots exudates. In general, this study demonstrated that sugarcane plants can influence the behavior of bacterial communities present in soils, and indicated a great diversification of organisms present in the rhizosphere being the response to this environment very particular, regardless of the taxonomical affiliation of the isolates.

Submitted by Deyse Queiroz (deysequeirozz@hotmail.com) on 2018-05-22T15:00:44Z No. of bitstreams: 1 JESSÉ MALVEIRA GOMES - DISSERTAÇÃO PPGHT - 2017.pdf: 1522466 bytes, checksum: cc3a2a2cb3b9b312f031097d4500a8df (MD5) / Made available in DSpace on 2018-05-22T15:00:44Z (GMT). No. of bitstreams: 1 JESSÉ MALVEIRA GOMES - DISSERTAÇÃO PPGHT - 2017.pdf: 1522466 bytes, checksum: cc3a2a2cb3b9b312f031097d4500a8df (MD5) Previous issue date: 2017-03 / O milho é uma das culturas mais produzida e importante no mundo, sendo utilizada na alimentação humana e animal. O Brasil é um dos maiores produtores desse grão, sendo o terceiro maior produtor do mundo. Apesar de uma produção elevada, a produtividade é comprometida pela ação de insetos pragas, sendo a Spodoptera frugiperda Smith a de maior atuação nessa cultura. Em meio a esse desafio, o uso constante de inseticidas é utilizado com intuito de minimizar as perdas nas lavouras, porém, ocasionando grandes impactos ambientais, bem como a contaminação de trabalhadores rurais. Uma das estratégias viáveis e promissoras na supressão de pragas tem sido o manejo integrado de pragas (MIP), que tem como alicerce o uso isolado ou consorciado de técnicas de controles de pragas, sendo o controle biológico uma das ferramentas mais sustentáveis do ponto de vista ecológico. Desta forma, o presente trabalho teve como objetivo avaliar a toxicidade da cepa bacteriana 358.1 isolada do petróleo e o sobrenadante da cultura de células sobre o controle de lagartas de 2º e 3º instares de S. frugiperda, comparando as taxas de mortalidade e efeitos sobre seu desenvolvimento e com inseticidas químicos comerciais. O experimento consistiu de duas etapas, o primeiro ensaio foi realizado com lagartas de 3º instar com três diluições diferentes da cepa 358.1, sobrenadante da cultura de células, solução salina como controle negativo e o inseticida fenpropatrina como controle positivo. No segundo ensaio utilizou-se lagartas de 3º e 2º instares, a cultura celular da cepa 358.1 em sua concentração total (4 x 108 UFC/mL), seu sobrenadante da cultura, como controle negativo água destilada e testemunha positiva o produto comercial flubendiamida. Os experimentos com a cepa 358.1, sobrenadante da cultura de células e os produtos químicos testados não resultaram em uma taxa de mortalidade de S. frugiperda significante, porém, a cepa 358.1 e seu sobrenadante da cultura resultaram no aumento da duração da fase larval e em distúrbios morfofisiológicos do inseto, ocasionando, inclusive, no surgimento de adultos com asas atrofiadas, sendo desta maneira, promissores para à realização de novos testes. / Corn is one of the most produced and important crops in the world, utilized for human and animal feeding. Brazil is one of the top producers of this grain, being the third biggest producer worldwide. Despite the great production, the productivity is compromised due to the activity of insect pest. Because of this challenge, the continuous use of insecticides is done aiming to minimize lost in the crops. However, it causes major environmental impact and it is also contaminating rural workers. One of the viable and promising strategies to the pest suppression has been the pest integrated management (PIM), which is based on the use of isolated or consortium of pest controlling techniques, the biological control being one of the most sustainable tools in an ecological perspective. Therefore, the present study had the goal of evaluating the toxicity of the 358.1 bacterium strain isolated from the oil and supernatant of the cell culture under control of caterpillars from 2nd and 3rd instars of S. frugiperda, comparing the death rates and effects on their development, and also comparing with commercial chemical insecticides. The experiment consisted in two stages; the first assay was done with 3rd instar caterpillar with three different dilutions from the 358.1 strain, supernatant of the cell culture, saline solution as negative control, and fenpropatrina insecticide as positive control. On the second assay, 3rd and 2nd instars caterpillars were used, the cell culture from the 358.1 strain on its total concentration (4 x 108 UFC/mL), supernatant of the cell culture, distilled water as negative control and flubendiamida, a commercialized product, as the positive control. The experiments with the 358.1 strain, supernatant of the cell culture and the tested chemical products didn’t show a significant death rate for S. frugiperda, however, the 358.1 strain and supernatant of the cell culture resulted in an increase in the larval phase duration and on morphophysiological disturbs on the insect, resulting yet in the emergence of adults with atrophied wings, thus being promising to the realization of new tests.