Made available in DSpace on 2017-07-10T17:37:44Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Adeline Neiverth.pdf: 1649092 bytes, checksum: d7d182e371115519785a39ebe6e95aee (MD5) Previous issue date: 2011-07-11 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Wheat is the most important staple food of the world. The increase in grains productivity and protein content is correlated to increase inorganic nitrogen absorption. Usually, urea is the most convenient source of N2, but, it causes the increase in crops costs beyond injuries to the environment. The BNF realized by diazotrophics bacteria is an alternative to supplement or replace the nitrogen fertilizers and promote plant growth. The objective of this study was to evaluate the performance of Brazilian wheat genotypes for PCV( plant promoter growth) and BNF by association between diazotrophic bacteria (H. seropedicae SmR1) and wheat cultivars under in vitro and greenhouse conditions. In in vitro experiment, eight wheat plantlets of 8 genotypes were tested in tubes with liquid culture medium and these were co-cultured for 7 days with 107 cells.mL-1. As control plantlets without inoculum under the same conditions were used. The experimental design was completely randomized in a 2 x 8 factorial with 3 repetitions. We analyzed the fresh mass of roots, fresh and dry weight of shoots, total nitrogen (TN) content of NH4 +, microbial counting (CFU), glutamine synthetase activity (GS), the morphology of the roots by microscopy and molecular analysis of epiphytic and endophytic bacteria recovered after co-cultivation. In the greenhouse, it was planted five wheat genotypes. The seeds were placed in pots with 4.5 kg of soil under four treatments: 1 - Control 2 - Addition of N as urea (142 kg ha-1 of N) 3 - Addition of inoculum containing H. seropedicae (106 cells.mL-1) (Hs) and 4 - Addition of inoculum containing urea + H. seropedicae (N + Hs). The experimental design was completely randomized in a factorial 5 x 4 with 5 repetitions. The fresh mass of roots, fresh and dry weight of shoots, NT, NH4 + content and GS activity were evaluated. As agronomic parameters were evaluated the whole plant mass at the end of the phenological cycle, yield per plant and weight of 100 seeds.As results in vitro, it was observed the presence of epiphytic bacteria on the roots of all genotypes and the presence of endophytic bacteria in genotypes CD 105, CD 108, CD 111, CD 117, CD 120. There was a sharp increase of root hairs in the genotypes CD 105, CD 117, CD 119 and CD120. The cultivars CD 105 and CD 120 by the presence of endophytic bacteria showed an increase of root hairs, probably it may be the most promising for a response of BNF. The levels of NH4 +, NT and GS in the roots were not decisive for in vitro plant growth promotion. The results obtained in the greenhouse showed significant interactions among parameters, although there were were not crucial for the definition of a specific genotype which answers to the interaction. However, there was a contribution to be further studied, where the CD 120 cultivar showed evidence of association with response to the bacterium and possible occurrence of the BNF. There was no negative effect of inoculation to plants. Additional studies are needed to get answers about the interactions of these genotypes with diazotrophic bacteria related to BNF and plant growth promotion / Os fertilizantes nitrogenados são fontes convenientes de nitrogênio para a cultura de trigo, porém geram altos custos e podem ser poluentes. A fixação biológica de nitrogênio (FBN) é uma fonte alternativa de nitrogênio por meio das bactérias diazotráficas. Assim, o objetivo deste trabalho foi avaliar o desempenho de genótipos de trigo brasileiros para a FBN e promoção do crescimento vegetal (PCV) associados com a bactéria diazotrófica H. seropedicae SmR1, sob condições in vitro e em casa de vegetação. Nas condições in vitro, colocou-se plântulas de 8 genótipos de trigo em tubos de ensaio com meio de cultura líquido, co-cultivadas durante 7 dias com 107células de bactéria.mL-1. O mesmo número de plântulas foi mantido nas mesmas condições, porém sem inóculo. O delineamento experimental foi inteiramente casualizado, num esquema fatorial 8 x 2 com 3 repetições. Analisou-se a massa fresca de raízes, massa fresca e seca de parte aérea, o nitrogênio total (NT), conteúdo de amônio (NH4+), contagem microbiana (UFC), Glutamina sintetase (GS), a morfologia das raízes por microscopia e análise molecular das bactérias endofíticas e epifíticas recuperadas após co-cultivo. Em casa de vegetação, foram avaliados 5 genótipos de trigo, onde o delineamento experimental foi inteiramente casualizado num esquema fatorial 5 x 4 com 5 repetições, onde: 1 Testemunha; 2 Adição de N na forma de ureia, 142 kg ha-1 de N; 3 Adição de inóculo contendo H. seropedicae, 106 celulas por semente (Hs) e 4 Adição de ureia + inóculo (N+Hs). Avaliaram-se a massa fresca de raízes, massa fresca e seca de parte aérea, o NT, conteúdo de NH4+ e a atividade da GS. Como parâmetros agronômicos avaliaram-se a massa da planta inteira no final do ciclo fenológico, produção por planta e massa de 100 grãos. Como resultados, observou-se in vitro a presença de bactérias epifíticas nas raízes de todos os genótipos e presença de bactérias endofíticas não foi verificada nos genótipos CD 104, CD 119 e CD 150. Verificou-se um aumento acentuado de pêlos radiculares nos genótipos CD 105, CD 117, CD 119 e CD120. As cultivares CD 105 e CD 120 pela presença da bactéria endofiticamente associado com o aumento de pêlos radiculares, podem ser as mais promissoras para uma resposta da FBN. As plântulas inoculadas apresentaram senescência precoce. Os níveis de NH4+, GS e NT nas raízes não foram determinantes para a promoção do crescimento vegetal. Os resultados obtidos em casa de vegetação demonstram que, apesar de ter havido interações significativas, os parâmetros não foram determinantes para a definição de um genótipo que apresentasse uma resposta conclusiva a respeito da interação benéfica entre genótipo COODETEC e H. seropedicae. No entanto, observou-se uma contribuição a ser mais bem estudada, onde a cultivar CD 120 mostrou indícios de resposta à associação com a bactéria e possível ocorrência da FBN. Não foi observado nenhum efeito negativo da inoculação às plantas. Estudos complementares são necessários para obter respostas quanto às interações destes genótipos com estas bactérias diazotróficas, no processo de colonização, da FBN e da PCV

Orientador: Cecilio Viega Soares Filho / Resumo: O rebanho bovino no Brasil é criado à pasto, no entanto, 70% das pastagens apresentam algum grau de degradação, sendo um dos principais motivos a ausência de adubação nitrogenada (N). A busca por uma pecuária sustentável leva à utilização de bactérias promotoras do crescimento vegetal com intuito de repor a necessidade de N das plantas. Em casa de vegetação, cultivou-se a forrageira Megathyrsus maximus cv. BRS Zuri com o objetivo de avaliar os efeitos de estirpes selecionadas de Azospirillum brasilense, Pseudomonas fluorescens e Rhizobium tropici na produtividade, acúmulo de nutrientes e composição bromatológica do capim. O experimento consistiu em onze tratamentos: controle (-N) e sem inoculação, controle (+N); três tratamentos com inoculação de A. brasilense Ab-V5 + Ab-V6, P. fluorescens e coinoculação entre R. tropici + Ab-V6; três tratamentos combinando inoculação com adubação nitrogenada; e três tratamentos com a reinoculação foliar das plantas após cada corte. Avaliou-se a massa seca (MS), perfilhamento, índice de clorofila, altura, nutrição e composição bromatológica, ao longo de três cortes, além da MS de raízes. O delineamento foi de blocos casualizados com cinco repetições, em esquema de parcelas subdivididas, considerando os tratamentos como parcela e os cortes como subparcela. A inoculação com as bactérias associada à adubação N, aumentaram o acúmulo de N, NH4+, Ca, Zn, Mn e Fe da parte aérea do capim Zuri em relação ao tratamento controle (+N). A inoculação com P... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: However 70% of the pastures present some degree of degradation, one of the main reasons being the absence of nitrogen (N) fertilization. The search for sustainable livestock farming leads to the use of plant growth promoting bacteria in order to restore the N requirement of the plants. In a greenhouse, the forage Megathyrsus maximus cv. BRS Zuri in order to evaluate the effects of selected strains of Azospirillum brasilense, Pseudomonas fluorescens and Rhizobium tropici on productivity, nutrient uptake and bromatological composition of the grass. The experiment consisted of eleven treatments: control (-N) and without inoculation, control (+N); three treatments with inoculation of A. brasilense Ab-V5 + Ab-V6, P. fluorescens and coinoculation between R. tropici + Ab-V6; three treatments combining inoculation with N fertilization; and three treatments with the foliar reinoculation of the plants after each cut. The dry mass (DM), tillering, chlorophyll index, height, nutrition and bromatological composition were evaluated along three cuts, in addition to the root DM. The experimental design was a randomized complete block design with five replications, in a subdivided plot scheme, considering treatments as plot and cuts as subplot. The inoculation with the bacteria associated with N fertilization increased the accumulation of N, NH4+, Ca, Zn, Mn and Fe of the Zuri guinea grass over the control (+N) treatment. Inoculation with P. fluorescens and co-inoculation with R. tropici + Ab... (Complete abstract click electronic access below) / Mestre

Rice is a very important culture in the South of Brazil, with productivity mean of 6 t ha-1, requiring large amounts of nitrogen. The biological nitrogen fixation (BNF) has already been established for legumes and in gramineous plants, microrganisms of the genus Azospirillum, Herbaspirillum, Gluconacetobacter and Burkholderia have potential to BNF and growth-promoting substances production. The aim of this work was to evaluate the influence of inoculation with diazotrophic bactéria above the performance of rice in the field. Diazotrophic bacteria were measured and isolated of nine rice cultivars in Rio Grande do Sul State. Using the NFb medium ((Azospirillum brasilense/lipoferum), JNFb (Herbaspirillum), JMV (Burkholderia), LGI (Azospirillum amazonense) and LGI-P (Gluconacetobacter), 58 isolates were obtained. From these, 10 isolates obtained in NFb medium (I-02, I-08, I-14, I-20, I-26, I-31, I-36, I-42, I-48 e I-54) and A. brasilense and A. lipoferum were evaluated in vitro the N2-fixing ability and indolacetic acid production. All for BNF, A. brasilense and A. lipoferum showed greater values (41,08 e 46,82 μg N mL-1, respectively) in relation to all the isolates evaluated (7,20 a 12,99 μg N mL-1). For indolacetic acid production, the I-31 isolate was the greatest producer (13,47 μg mL-1). In experiment of greenhouse A. brasilense e A. lipoferum were used I-14, I-31, I-54 isolates, and the rice cultivars IRGA-417, IRGA-419 e IRGA-420. In nutritive solution, A. lipoferum and I-54 isolate associated with IRGA-420 rice were the major producers of dry mass (13,11 e 13,22 mg plant -1, respectively) and in soil the greater values were for A. brasilense (20,40 mg plant-1) and the I-31 isolate (16,00 mg planta-1). In the fields, the populations of diazotrophic bacteria were evaluated and the parameters of rice growth as lenght, fresh and dry mass, lenght and weight of roots, total N-content of aerial parts and productivity of grains. The collections were performed on the 40, 90 e 120 day after seedling (DAS). Doses of 0, 60 and 120 kg N ha-1 and inoculant with Azospirillum brasilense or I-31 isolate inoculant were used. At the 135 DAS the harvest was proceeded. The population of endophytic bactéria in the different rice-growing stages was obtained in culture medium, revealing great numbers present in the roots. Verified an increase at the yield of rice grains of 26,91% was verified when inoculated with A. brasilense and 17,78% when inoculated with I-31, both without the use of the N-fertilizer. In the reccommended dose for rice at 120 120 kg N ha -1, the yield of inoculated rice with A. brasilense increased 31,85% over uninoculated control and unfertilizer-N. The data obtained allow to conclude that there is a possibility to use endophytic diazotrophics bacteria isolated from regional cultivars evaluated in vitro as microrganisms towards inoculants, permitting the reducing of costs from N-fertilizer and the maintenance of rice productivity. / O arroz é uma cultura importante no sul do Brasil, com produtividade de 6 t.ha-1, demandando grandes quantidades de nitrogênio. A fixação biológica de nitrogênio (FBN) já está estabelecida entre leguminosas, e entre as gramíneas, microrganismos dos gêneros Azospirillum, Herbaspirillum, Gluconacetobacter e Burkholderia apresentam potencial para FBN e produção de substâncias promotoras de crescimento. O objetivo deste trabalho foi avaliar a influência da inoculação de bactérias diazotróficas sobre o desempenho do arroz em campo. Foram quantificadas e isoladas bactérias diazotróficas de nove cultivares de arroz irrigado do Estado do Rio Grande do Sul. Utilizando os meios NFb (Azospirillum brasilense/lipoferum), JNFb (Herbaspirillum), JMV (Burkholderia), LGI (Azospirillum amazonense) e LGI-P (Gluconacetobacter), foram obtidos 58 isolados. Destes, 10 isolados obtidos em meio NFb (I-02, I-08, I-14, I-20, I-26, I-31, I-36, I-42, I-48 e I-54) e A. brasilense e A. lipoferum foram avaliados in vitro quanto à sua capacidade de FBN e produção de ácido indolacético. Quanto a FBN, A. brasilense e A. lipoferum apresentaram maiores valores (41,08 e 46,82 μg N mL-1, respectivamente) em relação a todos os isolados avaliados. Para produção de ácido indolacético, o isolado I-31 foi o maior produtor (13,47 μg mL-1). No experimento em câmara de crescimento utilizaram-se A. brasilense e A. lipoferum,os isolados I-14, I-31 e I-54 e as cultivares de arroz IRGA-417, IRGA-419 e BR-IRGA-420. Em solução nutritiva A. lipoferum e o isolado I-54 associados ao arroz BR-IRGA-420 foram os maiores produtores de massa seca (13,11 e 13,22 mg planta -1, respectivamente) e em solo os maiores valores foram para A. brasilense (20,40 mg planta-1) e o isolado I-31(16,00 mg planta-1). No campo foram avaliadas as populações de bactérias diazotróficas e os indicadores de crescimento do arroz, como altura, massa fresca e seca, comprimento e peso radiculares, N-total da parte aérea e rendimento em grãos. As coletas realizaram-se aos 40, 90 e 120 dias após a semeadura (DAS). Foram utilizadas doses de N de 0, 60 e 120 kg ha-1 e inoculantes contendo Azospirillum brasilense ou isolado I-31. Aos 135 DAS procedeu-se à colheita. A população de bactérias diazotróficas endofíticas nos diferentes estágios do arroz foi obtida em de meios de cultivos específicos, revelando grande número nas raízes. Verificou-se um incremento no rendimento em grãos do arroz de 26,91% quando inoculado com A. brasilense e 17,78% quando inoculado com I-31, ambos sem utilização de adubo nitrogenado. Na dose de N recomendada para o arroz, de 120 kg ha-1, o rendimento do arroz inoculado com A. brasilense aumentou 12,84% e o isolado I-31 aumentou 31,85% sobre o tratamento sem inoculação e sem adubação nitrogenada. Os dados obtidos permitem concluir que existem possibilidades de se utilizar bactérias diazotróficas endofíticas isoladas de cultivares da região e avaliadas in vitro como microrganismos para inoculantes, permitindo a redução dos custos de adubação nitrogenada e a manutenção da produção de arroz.

Submitted by (lucia.rodrigues@ufrpe.br) on 2016-07-04T12:28:13Z No. of bitstreams: 1 Danubia Ramos Moreira de Lima.pdf: 2018961 bytes, checksum: 28f049e2a7315cb47c8a752dac394717 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-07-04T12:28:13Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Danubia Ramos Moreira de Lima.pdf: 2018961 bytes, checksum: 28f049e2a7315cb47c8a752dac394717 (MD5) Previous issue date: 2012-02-24 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / The sugar cane (Saccharum spp.) Culture is a widely distributed and is currently scattered across all continents, with the main world producer Brazil. Given the continued growth and expansion of the agricultural culture of sugar cane in Brazil, productive development should occur in parallel with agricultural techniques aimed at the economic viability and to minimize the degradability of the environment, such as the use of microrganisms that promote plant growth. In this context, biological nitrogen fixation (BNF) has emerged as an option to use in production systems. Objectives of the study was to diazotrophs isolate, estimate the density population, linagens Identify the bacterial genetic diversity assess bacterial culturable and unculturable by the techniques of BOX-PCR and DGGE of 16S rRNA and nifH genes, functionally characterize the bacterial isolates for the production of indole acetic acid, inorganic phosphate solubilization, production of quorum sensing, isolates selecting to promote plant growth and evaluate their interaction with plants of sugar cane in a greenhouse.To do this, first, samples were collected from two varieties (RB92579 and RB867515) of sugar cane at the Estação Experimental de cana-de-açúcar de Carpina, PE, Universidade Federal Rural de Pernambuco, these were isolated potentially fixing bacteria N2. After isolation and selection of N2-fixing bacterial strains was relization functional characterization for the production of indole acetic acid (IAA), phosphate solubilization index (SI), production the quorum sensing (QS) and evaluated genetic variability through technical of BOX-PCR and PCR-DGGE for 16S rRNA. Ten bacterial isolates were selected for reinoculation wheels in two varieties of sugar cane grown in the greenhouse. Results was evident in the high and variable functionality for the BNF, AIA, IS and QS production. Regardless of the technique used to study the genetic variability was observed for the high genetic diversity of bacteria from the rhizosphere and roots of ratoon cane varieties RB92579 and RB867515 cultivated in Pernambuco. Reinoculation of bacterial strains in sugar cane has been shown that some bacteria benefit the development of plants in relation to control plants. / A cana-de-açúcar (Saccharum spp.) é uma cultura amplamente distribuída e atualmente dispersa em todos os continentes, tendo como principal produtor mundial o Brasil. Diante da ampliação e contínuo crescimento agrícola da cultura da cana-de-açúcar no Brasil, o desenvolvimento produtivo deve ocorrer em paralelo com técnicas agrícolas que visem a viabilidade econômica e que minimizem a degradabilidade do meio ambiente, como por exemplo, o uso de micro-organismos que promovam o crescimento vegetal. Neste contexto, a fixação biológica de nitrogênio (FBN) desponta como uma opção de uso nos sistemas produtivos. Diante do exposto, os objetivos do trabalho foi isolar bactérias diazotróficas, estimar a densidade populacional, identicar as linagens bacterianas, avaliar a diversidade genética bacteriana cultivável e não cultivável por meio das técnicas de BOX-PCR e DGGE dos genes 16S rRNA e nifH, caracterizar funcionalmente os isolados bacterianos para a produção do ácido indol acético, solubilização de fosfato inorgânico, produção de quorum sensing, selecionar isolados promissores para a promoção do crescimento vegetal e avaliar sua interação com plantas de cana-de-açúcar em casa de vegetação. Para tal, primeiramente, foram coletadas amostras de duas variedades (RB 92579 e RB 867515) de cana-de-açúcar da Estação Experimental de Cana-de-Açúcar de Carpina, PE, da Universidade Federal Rural de Pernambuco, destas foram isoladas bactérias potencialmente fixadoras de N2. Após o isolamento e seleção das linhagens bacterianas fixadoras de N2 foi relizado a caracterização funcional para produção do ácido indol acético (AIA), índice de solubilização de fosfato (IS), produção da molécula quorum sensing (QS) e avaliada variabilidade genética através da técnica de BOX-PCR e PCR-DGGE para o gene 16S rRNA e nifH. As bactérias foram identificados por análise da seqüência parcial do 16S rDNA. Dez isolados bacterianos foram selecionados para a reinoculação em rebolos de duas variedades de cana-de-açúcar, cultivadas em casa de vegetação. Nos resultados obtidos foi evidente a elevada e variável funcionalidade para a FBN, AIA, IS e produção de QS. Independente da técnica utilizada para o estudo da variabilidade genética foi observado elevada diversidade genética para as bactérias oriundas da rizosfera e de raízes de cana soca das variedades RB92579 e RB867515 cultivadas em Pernambuco. Na reinoculação de linhagens bacterianas em cana-de-açúcar foi evidenciado que algumas bactérias beneficiam o desenvolvimento das plantas em relação às plantas controle.

Submitted by (lucia.rodrigues@ufrpe.br) on 2016-08-11T12:22:48Z No. of bitstreams: 1 Michelangelo de Oliveira Silva.pdf: 667109 bytes, checksum: d1d78400e5eb31539cdab86c7d14b716 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-08-11T12:22:48Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Michelangelo de Oliveira Silva.pdf: 667109 bytes, checksum: d1d78400e5eb31539cdab86c7d14b716 (MD5) Previous issue date: 2011-02-24 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / Conselho Nacional de Pesquisa e Desenvolvimento Científico e Tecnológico - CNPq / The exploration and understanding of the mechanisms of bacteria-plant interaction may be used in management systems that seek a sustainable production of several crops in agriculture, mainly sugar cane, which has great importance in today's economy. Therefore, the objective was to evaluate the diversity of bacteria (endophytic and rhizoplane) associated with different varieties of cane sugar grown in the Northeast and select bacteria with potential to promote plant growth (nitrogen fixing and phosphate solubilizing) for a possible reduction of fertilizer. Endophytic bacteria, leaf and root, and rhizoplane were isolated from three commercial varieties (RB 92579, RB 867515 and RB 863129) of cane sugar grown in the Northeast, in areas with and without the application of Termiticide and in two seasons (4 and 10 months) of plant development. The bacteria were isolated in 10% TSA media and selective media NFB and selected based on their ability to solubilize inorganic phosphate and nitrogen fixation. At the end of the process were isolated about 410 strains in rich media (TSA) and about 245 isolated media NFB(diazotrophic), that for both harvests. In the interaction bacteria-cane sugar, the total population of yellow and white bacteria was influenced by the varieties of cane and evaluated by plant tissues, and its management, and, moreover, it was concluded that the varieties of sugarcane sugarcane grown in the Northeast have a bacterial community associated with potential application to plant growth promotion, since they have the ability to fix nitrogen, solubilize inorganic phosphate and produce AIA. Plant cane sugar grown in Pernambuco has a distinct community of endophytic bacteria in relation to other producing states, some being identified as the genus Burkholderia, Pantoea, Klebsiella, Pseudomonas and Enterobacter. / A exploração e o conhecimento dos mecanismos de interação bactéria-planta poderão ser utilizados em sistemas de manejo que busquem uma produção sustentável de diversas culturas de interesse agrícola, principalmente a cana-de-açúcar, que exerce grande importância na economia atual. Portanto, o objetivo deste trabalho foi avaliar a diversidade de bactérias (endofíticas e do rizoplano) associadas a diferentes variedades de cana-de-açúcar, cultivadas no Nordeste e selecionar bactérias com potencial em promover o crescimento vegetal (fixadoras de nitrogênio e solubilizadoras de fosfato), para uma possível redução de fertilizantes. Bactérias endofíticas, de folha e raiz, e do rizoplano foram isoladas de três variedades comerciais (RB 92579, RB 867515 e RB 863129) de cana-de-açúcar, cultivadas no Nordeste, em áreas com e sem aplicação de cupinicida e em duas épocas (4 e 10 meses) de desenvolvimento da planta . As bactérias foram isoladas em meio TSA 10% e no meio seletivo NFb e selecionadas quanto a sua capacidade de solubilizar fosfato inorgânico e fixar nitrogênio. No final do processo foram isoladas cerca de 410 isolados em meio rico (TSA) e cerca de 245 isolados em meio NFb (diazotroficas), isso para ambas épocas de coleta. Na interação bactéria-cana-de-açúcar, a densidade populacional total, de bactérias amarelas e brancas foi influenciada pelas variedades de cana avaliadas e pelos tecidos vegetais, e pelo manejo e, além disso, foi possível concluir que as variedades de cana-de-açúcar cultivadas no Nordeste apresentam uma comunidade bacteriana associada com potencial aplicação para a promoção de crescimento vegetal, pois possuem a capacidade de fixar nitrogênio, solubilizar fosfato inorgânico e produzir AIA. Planta de cana-de-açúcar cultivada em Pernambuco possui uma comunidade de bactérias endofíticas distinta em relação aos outros estados produtores, sendo algumas identificadas como dos gêneros: Burkholderia, Pantoea, Klebsiella, Pseudomonas e Enterobacter.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Plantas de milho se associam com bactérias diazotróficas e podem se beneficiar da Fixação Biológica de Nitrogênio - FBN, porém esses microrganismos apresentam variações quanto aos genótipos e ambientes onde são isoladas. O objetivo deste trabalho foi estruturar uma coleção de bactérias diazotróficas endofíticas, bem como avaliar a densidade e a diversidade em 4 genótipos de milho, (variedades BRS 4157 e BR 106; híbridos BRS 1010 e BRS 3030), cultivados em área de cerrado e mata alterada no Estado de Roraima, em solos submetidos ou não a aplicação de nitrogênio na forma de uréia. As bactérias endofíticas foram isoladas e caracterizadas fenotipicamente no meio de cultura DYGS sólido e identificadas quanto à capacidade de FBN em meio de cultura semi-sólido BMGM. Posteriormente, as bactérias diazotróficas foram caracterizadas nos meios de cultura semi-seletivos JMV, LGI e NFb (3x) juntamente com bactérias usadas como referências: HRC54 (Herbaspirillum seropedicae), CBAmC (Azospirillum amazonense), Ppe8 (Burkholderia tropica), M130 (Burkholderia kururiensis) e Sp7 (Azospirillum brasilense). Estas bactérias foram agrupadas através do índice de similaridade SM (Simple Matching) e avaliou-se a diversidade através do índice de Shannon-Weaver. Foram obtidos 537 isolados de bactérias endofíticas, destas, 55 apresentaram capacidade de FBN. A população das bactérias diazotróficas variou de 0,83 a 10,8 x 103 células g-1 de tecido radicular e o valor máximo encontrado no colmo foi de 0,83 células g-1 de tecido vegetal. Além disso, tanto a percentagem de bactérias diazotróficas endofíticas em relação ao número total de bactérias, quanto o número de bactérias diazotróficas endofíticas isoladas refletiram uma interação entre as cultivares de milho e os ambientes. Com 85% de similaridade entre as bactérias, constatou-se a formação de doze grupos fenotípicos e poucos isolados se assemelharam às bactérias usadas como referências. Observou-se ainda que as bactérias se agruparam em relação à cultivar e ao ambiente de onde foram isoladas e que a presença de nitrogênio não interferiu no agrupamento. A presença de nitrogênio aumentou a densidade das bactérias em área de cerrado, ambiente caracterizado por menor teor de matéria orgânica no solo. Foi observada maior diversidade de bactérias em área de mata em relação ao cerrado e nas variedades de milho em relação aos híbridos.

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.

Manguezais são considerados ecossistemas costeiros, localizados na transição entre os ambientes terrestre e marinho. Esse ambiente é característico de regiões tropicais e subtropicais, sendo encontrados em todo o mundo, principalmente no Brasil, Indonésia e Austrália. A ocorrência de grande quantidade de matéria orgânica potencializa o fato de que os microrganismos são importantíssimos na ciclagem de nutrientes nestes ambientes. Microrganismos endofíticos podem ser extremamente relevantes para os vegetais existentes em manguezais por habitarem o interior destes, em todo seu ciclo de vida ou somente em parte dele, sem prejudicá-lo ou causar qualquer dano aparente ao mesmo. Os endofíticos podem conferir ao seu hospedeiro características importantes, tais como, maior resistência a condições de estresse, suprimento de nutrientes e outros componentes de interesse biotecnológico (como enzimas, antibióticos e drogas de interesse farmacêutico). O presente estudo visou, assim, verificar a diversidade de bactérias diazotróficas endofíticas existentes em mangue vermelho (Rhizophora mangle) da Ilha do Cardoso (Cananéia SP) e estudar a biodiversidade funcional dos principais grupos e potencial biotecnológico. / Mangroves are considered a coastal ecosystem, located in the transition between the terrestrial and marine environments. This environment is typical of tropical and subtropical regions and is found throughout the world, mainly in Brazil, Indonesia and Australia. The occurrence of a large amount of organic matter enhances the fact that microorganisms are important in the cycling of nutrients in these environments. Endophytic microorganisms can be extremely relevant to the plant existing in mangrove swamps, because live in the interior of these, in its entire life cycle or only part of it, not harm him or cause any apparent damage to it. The endophytic can give to your host important characteristics such as greater resistance to conditions of stress, supply of nutrients and other components of biotechnological interest (such as enzymes, antibiotics and drugs of pharmaceutical interest). This paper therefore finds the diversity of endophytic diazotrophic bacteria exist in red mangrove (Rhizophora mangle) of Ilha do Cardoso (Cananéia - SP) and study the functional biodiversity of the main groups and potential biotechnology.

La mer Méditerranée est une des zones océaniques les plus oligotrophes de la planète pour laquelle la fixation biologique d’azote a été proposée comme jouant un rôle important dans les flux de carbone et d’azote. Comme les organismes planctoniques potentiellement responsables de cette activité n’y ont jamais été étudiés, les objectifs de cette thèse étaient de caractériser la diversité (abondance et richesse spécifique), la distribution spatio-temporelle, et les facteurs de contrôle des diazotrophes, en s’axant particulièrement sur les cyanobactéries unicellulaires (UCYN). Pour cela, des hybridations in situ (TSAFISH)sur différentes fractions de taille en combinaison avec des comptages microscopiques et des analyses phylogénétiques sur les gènes 16S ADNr et nifH ont été réalisées, à la fois lors d’un cycle saisonnier à la station côtière SOMLIT de Marseille, et lors du transect Méditerranéen BOUM. Alors que les cyanobactéries filamenteuses Richelia intra cellularis et Trichodesmium sp. ont été détectées seulement ponctuellement dans le temps et dans l’espace, en très faible concentration (0.02 filament.ml-1), la communauté des cyanobactéries diazotrophes était dominée à 99,9% par du picoplancton hybridé avec la sonde Nitro821, spécifique aux UCYN. Ces cellules, de petite (0.7-1.5 μm) ou de grande (2.5-3.2 μm)taille, ont été retrouvées en faible concentration (1-6 cellule.ml-1) dans toute la Méditerranée et tout au long de l’année, à l’exception de l’été 2006 lorsque la concentration des petites cellules a atteint 5300 cellule.ml-1 au cours d’un évènement exceptionnel de pollution atmosphérique urbaine. Des efflorescences similaire sont été observées suite à des enrichissements en poussières sahariennes à une station côtière en Corse et au large au centre de la Méditerranée, simultanément avec des augmentations de l’activité de fixation d’azote.L’affiliation des petites cellules aux UCYN-A a été confirmée par phylogénie dans les eaux du large de la Méditerranée occidentale. Les librairies de clones nifH de la fraction de taille picoplanctonique étaient dominées par des séquences d’α-protéobactéries appartenant à un nouveau groupe marin de Bradyrhizobium. D’autres groupes de rhizobia et des γ-protéobactéries ont été détectés ponctuellement.Alors que l’absence de Trichodesmium sp. au large pourrait être liée aux faibles concentrations en phosphate et en fer, les facteurs inhibant le développement des UCYN-B et –C restent inconnus. Lesdiazotrophes picoplanctoniques (Bradyrhizobium, rhizobia, UCYN-A) pourraient avoir développé des stratégies spécifiques, telles que des associations avec des eucaryotes ou des particules inertes, et/ou la capacité de photosynthèse, pour acquérir le carbone nécessaire au soutien du processus de la diazotrophie / The Mediterranean Sea is one of the most oligotrophic marine areas on earth where nitrogenfixation has been formally believed to play an important role in carbon and nitrogen fluxes. Although thisview is under debate, the diazotrophs responsible for this activity have still not been investigated. The aimsof this PhD were to characterise the diversity (abundance and species richness) and the spatio-temporaldistribution of diazotrophs, as well as factors controlling their development, with a particular focus onunicellular cyanobacteria. A combination of microscopic counts with size fractionated in situ hybridization(TSA-FISH), and 16S rDNA and nifH phylogenies were done, either over a year and a half seasonal cycle atthe coastal SOMLIT station off Marseilles, and across the entire Mediterranean Sea during the BOUMtransect. Low concentrations of diazotrophic cyanobacteria were detected and this community wasdominated at 99.9% by picoplankton hybridized with Nitro821 probe, specific for unicellular diazotrophiccyanobacteria (UCYN). Among filamentous cyanobacteria, only 0.02 filament ml-1 of Richeliaintracellularis and Trichodesmium sp. were detected sporadically in time and space. Small (0.7-1.5 μm) andlarge (2.5-3.2 μm) Nitro821-targeted cells were recovered in low concentrations (1-6 cell ml-1) across theentire Mediterranean Sea and all the year long, except over a month period in summer 2006 whenconcentrations of small cells reached 5300 cell ml-1, during an exceptionally high urban pollution event.Similar blooms of small and large cells were reported after Saharan dust inputs off Corsica and at open Sea,simultaneously with increases in N2 fixation rates. The affiliation of the small Nitro821-targeted cells toUCYN-A was confirmed by 16S and nifH phylogenies offshore in the western Mediterranean Sea. Rhizobiasequences, including the ones of a new marine group of Bradyrhizobium, were dominating nifH clonelibraries from picoplanktonic size fractions. A few sequences of γ-proteobacteria were also detected incentral Mediterranean Sea. While low phosphate and iron concentrations could explain the absence ofTrichodesmium sp. offshore, the factors that prevent the development of UCYN-B and C remain unknown.It is proposed that the dominating Mediterranean picoplankters (Bradyrhizobium, rhizobia, UCYN-A)probably developed specific strategies, such as associations with protists or particles, and/or photosyntheticactivity, to acquire carbon for sustaining diazotrophy.

Submitted by Jorge Silva (jorgelmsilva@ufrrj.br) on 2018-09-21T19:29:33Z No. of bitstreams: 1 2016 - Caroline Barra Sales Khayat da Costa.pdf: 5220401 bytes, checksum: 553248261c960b6b5fb62cadb1b26ebf (MD5) / Made available in DSpace on 2018-09-21T19:29:33Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2016 - Caroline Barra Sales Khayat da Costa.pdf: 5220401 bytes, checksum: 553248261c960b6b5fb62cadb1b26ebf (MD5) Previous issue date: 2016-07-26 / CAPES / One of the most known and important process in nature is the biological nitrogen fixation (FBN). Few classes of microorganisms perform this process; named diazotrophics that associated with plants is an important alternative to enhance nitrogen nutrition in agricultural systems. Diazotrophic bacterial population in association with sugarcane improves the yield due to its ability to colonize the inner roots of the host plant and do not provoke any pathogenicity signal. Quantitative analyzes have indicated that selection of combinations of endophytic diazotrophic strains when associated with sugarcane varieties can improve the yield and therefore varieties of sugarcane may be better exploited in order to benefit this association for agricultural purposes. Thus, this work proposes to monitor the establishment of diazotrophic bacteria present in the inoculant of Embrapa, during the initial development of sugarcane plants. Micro-propagated sets of the sugarcane variety RB867515 were inoculated individually and with a mixture of five nitrogen fixing bacteria strains that compose the sugarcane inoculant: Nitrospirillum amazonense (CBAmC) Paraburkholderia tropica (Ppe8) Gluconacetobacter diazotrophicus (Pal5) Herbaspirillum seropedicae (HRC54) and Herbaspirillum rubrisubalbicans (HCC103). Plants were grown in a greenhouse and harvested 30 days after planting. Fresh root material was separated for evaluation of the establishment of the strains by bacterial counting using the technique of Most Probable Number (MPN), absolute quantification by Real Time PCR (qPCR), besides the identification of the inoculated strains through analysis of the rDNA profile of the pellicle formed in the respective semisolid media using the BOX-PCR technique. The results of bacterial count diazotrophic present in the roots by NMP showed that the treatments inoculated in the control (native population) showed higher population of bacterial cells around 105 cells by fresh root mass, but not statistically significant. The methodology qPCR permitted quantitation of the number of 16S rDNA copies in the order of 105 bacterial cells g - 1 fresh weight root, showing that there were differences in the population of endophytic species that colonize the roots of sugarcane. The profiles of BOX -PCR of the respective pellicles formed in semisolid media did not show high similarity (> 80 %) with the profile of the species inoculated for most of the treatments. The results obtained indicate that the qPCR technique showed the establishment of some of the inoculated strains in sugar cane buds while the NMP technique showed no significant difference between treatments inoculated and non-inoculated possibly due to the lower sensitivity of the method. / Um dos processos mais conhecidos e importantes na natureza ? a fixa??o biol?gica de nitrog?nio atmosf?rico (FBN). Este processo ? realizado por algumas classes de microrganismos, denominados diazotr?ficos, que associados com esp?cies vegetais s?o uma alternativa importante para aprimorar a nutri??o nitrogenada nos sistemas agr?colas. As popula??es de bact?rias fixadoras de nitrog?nio atmosf?rico quando associadas ? cultura da cana-de-a??car melhoram a produ??o e, ao colonizarem o interior das ra?zes promovem benef?cios ?s plantas hospedeiras. An?lises quantitativas t?m indicado que a sele??o das combina??es de estirpes de bact?rias diazotr?ficas endof?ticas e variedades de cana-de-a??car podem ser melhor exploradas com o objetivo de aperfei?oar a associa??o para finalidades agr?colas. Assim, o presente trabalho prop?e monitorar o estabelecimento das bact?rias diazotr?ficas presentes no inoculante para cana-de- a??car da Embrapa, durante o desenvolvimento inicial planta. Toletes propagados da variedade RB867515 de cana-de-a??car foram inoculados individualmente e com a mistura das cinco estirpes de bact?rias diazotr?ficas: Nitrospirillum amazonense (CBAmC), Paraburkholderia tropica (PPe8), Gluconacetobacter diazotrophicus (Pal5), Herbaspirillum seropedicae (HRC54) e Herbaspirillum rubrisubalbicans (HCC103). As plantas foram crescidas em casa de vegeta??o e coletadas 30 dias ap?s o plantio, sendo separado o material vegetal para avalia??o do estabelecimento das estirpes pela t?cnica do N?mero Mais Prov?vel (NMP) e quantifica??o absoluta por PCR em Tempo Real (qPCR). Adicionalmente foi feita a identifica??o das estirpes inoculadas atrav?s da an?lise do perfil de rDNA das pel?culas bacterianas formadas nos respectivos meios semiss?lidos pela t?cnica de BOX-PCR. Os resultados obtidos da contagem de bact?rias diazotr?ficas presente nas ra?zes por NMP mostrou que os tratamentos inoculados em rela??o ao controle (popula??o nativa), apresentaram uma maior popula??o de c?lulas bacterianas em torno de 105 c?lulas por massa fresca de raiz, por?m n?o significativa. A metodologia de qPCR permitiu a quantifica??o do n?mero de c?pias do 16S rDNA, da ordem de 105 c?lulas bacterianas g-1 massa fresca de raiz, mostrando que houve diferen?a na popula??o das esp?cies diazotr?ficas endof?ticas que colonizam as ra?zes de cana-de-a??car. Os perfis obtidos por BOX-PCR das pel?culas formadas nos respectivos meios semiss?lidos n?o mostraram alta similaridade (>80%) com o perfil das esp?cies inoculadas para a maioria dos tratamentos inoculados. Os resultados obtidos indicam que a t?cnica de qPCR permitiu mostrar o estabelecimento de algumas estirpe do inoculante nos toletes de cana-de a??car enquanto que a t?cnica de NMP n?o mostrou diferen?a significativas entre os tratamentos inoculados e n?o inoculados possivelmente pela menor sensibilidade da metodologia.