A interação entre bactérias e plantas resulta na ocorrência de vários processos biológicos no ambiente e pode ser regulada por diferentes fatores. Considerando que um recíproco reconhecimento ocorre entre as espécies de bactérias e plantas, alterações nos fatores bióticos e abióticos interferem diretamente nesta interação levando a modificações na composição das comunidades bacterianas associadas às plantas. No presente trabalho foram avaliados diferentes fatores que estão diretamente relacionados a este assunto. Atualmente, a aplicação de técnicas de microbiologia molecular permite acessar alterações causadas nestas comunidades de maneira independente do cultivo bacteriano. Desta maneira, foi demonstrado que na rizosfera de plantas de tabaco, os diferentes estágios de desenvolvimento são os principais determinantes da composição da comunidade bacteriana em detrimento do genótipo das plantas, sejam estas transgênicas ou convencionais. Utilizando plantas transgênicas e convencionais de eucalipto de diferentes genótipos, foi verificado que diferentes plantas não transgênicas podem apresentar comunidades bacterianas mais distintas do que quando os clones não transgênicos são comparados com os transgênicos. No entanto, efeitos específicos podem ocorrer na interação bactéria-planta, como o observado pela inibição da população de Methylobacterium spp. em plantas transgênicas de eucalipto TR-15. Avaliando o efeito da inoculação de bactérias endofíticas na composição de comunidades bacterianas associadas à plantas de batata de diferentes cultivares, os resultados mostram que a inoculação de Pseudomonas putida altera a comunidade bacteriana de maneira similar a alteração da variedade da planta. Os demais isolados avaliados, classificados como Paenibacillus sp. e M. mesophilicum, causam menores alterações na composição das comunidades bacterianas. Adicionalmente foi demonstrado que a colonização das plantas de batata pelo endófito P. putida resulta em pequena alteração no perfil metabólico da planta hospedeira. Por fim, buscando melhores métodos de isolamento da comunidade bacteriana da rizosfera de batata, os resultados mostraram que a mimetização do ambiente pode resultar em melhor acesso da diversidade bacteriana por meio de isolamento e cultivo das espécies componentes desta comunidade. / The plant-bacteria interactions result in the occurrence of biological process in the environment and might be regulated by different factors. Considering that a reciprocal recognition occur amongst bacteria and plants species, shifts in biotic and abiotic factors interfere directly on these interactions, leading to modifications in the composition of bacterial communities to plants associated. In the present work different factors related to this subject were evaluated. Nowadays, the applications of techniques of molecular microbiology allow assessing the shifts caused on these communities by a culture independent approach. On this way, it was demonstrated that in rhizosphere of tobacco plants, different stages of plants development are main determinants of bacterial community composition rather than the plants genotypes, transgenic or not. Using plants transgenic or not, carrying different genotypes, it was verified that different non-transgenic plants could harbor bacterial communities more distinct than those observed in association with transgenic plants. However, specific effects could be observed like the inhibition of Methylobacterium spp. population in eucalyptus transgenic plants TR-15. Considering the effect of endophytic bacteria inoculation in the composition of bacterial communities associated to different cultivars of potato plants, the results show that inoculation of Pseudomonas putida causes similar shifts in the bacterial community similarly to those observed when different cultivars are considered. Other evaluated strains, classified as Paenibacillus sp. and M. mesophilicum, caused minor alterations in the composition of bacterial communities. In addition, it was demonstrated that plant colonization by endophytic P. putida results in small effects on the metabolic profile of host plant. At least, aiming better methodologies for bacteria isolation from potato rhizosphere, the results show that mimicking the natural environment could result in a better assessment of bacterial diversity by isolation of species present in this community.

As áreas alagáveis naturais representam a mais importante fonte não-antropogênica de metano (CH4), com emissões estimadas entre 177 a 284 Tg ano-1, representando de 26 a 42% das emissões globais de CH4. A bacia do Rio Amazonas cobre uma grande porção dos trópicos úmidos, e a rede de drenagem deste rio excede a extensão de mais de um milhão de quilômetros quadrados. As grandes várzeas da bacia Amazônica são as maiores fontes naturais de CH4 desta região e estima-se que sua contribuição para as emissões totais de áreas alagadas no mundo seja na ordem de 5%. O CH4 produzido nas zonas anaeróbicas dos sedimentos por arquéias metanogênicas pode ser oxidado a CO2 pelos microrganismos metanotróficos. Com base na hipótese de que o fluxo de CH4 se altera sazonalmente em áreas alagáveis e que a microbiota presente está diretamente relacionada a esse processo, o presente estudo teve como objetivo geral avaliar a dinâmica dos genes funcionais envolvidos no ciclo do CH4 em épocas contrastantes, correlacionando com o fluxo do gás, variáveis ambientais e perfil taxonômico de Bacteria e Archaea em sedimentos de três áreas alagáveis e solo de floresta primária, da Amazônia Oriental (Belterra e Santarém-PA). Foram realizadas amostragem de gases, sedimentos e solo em duas épocas contrastantes (maio e outubro de 2016 - cheia e seca), para determinação da concentração de CH4 retido no sedimento durante a época cheia, cálculo do fluxo de CH4 durante a época seca, análises físico-químicas e extração de DNA dos sedimentos e solo para realização da qPCR dos genes funcionais mcrA e pmoA e dos genes marcadores filogenéticos 16S rRNA de Bacteria e Archaea, e sequenciamento do gene 16S rRNA de Bacteria e Archaea. A partir das amostragens de gases, foi possível observar que as áreas alagáveis possuem potencial de atuarem como fonte de CH4 durante a época cheia, e como fonte ou dreno de metano durante a época seca, confirmado pelas análises de qPCR, uma vez que a abundância do gene pmoA aumenta durante a época seca. Já no solo de floresta, o gene mcrA foi considerado como não detectado, portanto, a floresta pode ser considerada somente como potencial dreno de CH4. O estimador ACE e o índice Shannon mostraram que os sedimentos de áreas alagáveis possuem maior riqueza e diversidade de Bacteria e Archaea quando comparados ao solo de floresta. Todas as áreas apresentaram perfis taxonômicos do domínio Bacteria semelhantes, porém, a grande diferença entre as comunidades está relacionada ao domínio Archaea. A comunidade de arqueias no solo de floresta é majoritariamente composta por representantes do filo Thaumarchaeota. O solo de floresta apresentou baixa abundância dos filos potencialmente produtores de CH4, Bathyarchaeota e Euryarchaeota, e o contrário foi observado nas áreas alagáveis. Os dados gerados no presente estudo incentivam a continuidade de trabalhos relacionados ao ciclo do CH4 em áreas alagáveis da bacia Amazônica, incluindo investigações acerca do papel do filo Bathyarchaeota nessas áreas, principalmente em relação ao ciclo do CH4 / Natural wetlands represent the most important non-anthropogenic source of methane (CH4), with emissions estimated of 177-284 Tg year-1, accounting for 26-42% of global CH4 emissions. The Amazon basin covers a large portion of the humid tropics, and the drainage network of this river exceeds the extent of more than one million square kilometers. The wetlands of the Amazon basin are the largest natural sources of CH4 in this region and it is estimated that their contribution to the total emissions of wetlands in the world is around 5%. The CH4 produced in the anaerobic zones of the sediments by methanogenic archaea can be oxidized to CO2 by the methanotrophic microorganisms. Based on the hypothesis that methane flux changes seasonally in wetlands and its microbiota is directly related to this process, this research has the main objective to evaluate the dynamics of the functional genes involved in the CH4 cycle in contrasting seasons, correlating with the CH4 flux, environmental variables and taxonomic profile of Bacteria and Archaea in three wetlands and one primary forest of the Eastern Amazon (Belterra and Santarém-PA). The sampling of gas, sediments and soil was performed in May and October 2016 (wet and dry seasons) to determine the concentration of CH4 retained in the sediment in the wet season, measurement of CH4 flux in the dry season, physicochemical properties and molecular analysis (qPCR of the mcrA, pmoA functional genes and phylogenetic marker genes 16S rRNA of Bacteria and Archaea and sequencing of the 16S rRNA gene of Bacteria and Archaea). From gas samplings, it was possible to observe that wetlands have the potential to act as source of CH4 during the wet season, and as a source or drain of CH4 during the dry season, confirmed by qPCR analyzes, due the abundance increases of the pmoA gene during the dry season. In the forest soil, the mcrA gene was not detected, therefore, the forest could be considered only as CH4 drain potential. The ACE estimator and the Shannon index showed that the sediments of wetlands have higher richness and diversity of Bacteria and Archaea when compared to the forest soil. All areas presented similar taxonomic profiles of Bacteria, however, the main difference between the communities is related to the Archaea. The archaeal community in the forest soil is mostly composed of representatives of the phylum Thaumarchaeota. The forest soil presented low abundance of the phyla with potential CH4 producers, Bathyarchaeota and Euryarchaeota, however the opposite was observed in the wetlands. The data generated in the present study encourage the continuity of work related to the CH4 cycle in wetlands of the Amazon basin, including investigations about the role of the Bathyarchaeota phylum in these areas, especially in relation to the CH4 cycle

A biogeografia estuda a distribuição dos organismos em relação ao espaço e ao tempo, favorecendo a compreensão dos mecanismos que geram e mantém a diversidade, especiação, extinção e dispersão das espécies. Dentre as florestas tropicais, a Mata Atlântica constitui um mosaico vegetal de grande diversidade, onde a filosfera representa um dos habitats mais comuns para os microrganismos. O objetivo do presente trabalho foi avaliar a estrutura e diversidade da comunidade bacteriana da filosfera de Maytenus robusta no Parque Estadual Carlos Botelho, Parque Estadual Ilha do Cardoso e Estação Ecológica de Assis, no estado de São Paulo, Brasil. As folhas foram coletadas em duas épocas do ano, seca e chuvosa. A estrutura da comunidade bacteriana foi avaliada através de PCR-DGGE da região V3 do gene rRNA 16S e a diversidade por sequenciamento da região V1-V3 do mesmo gene. A similaridade entre a estrutura de comunidades de Bacteria foi determinada com base na presença ou ausência das bandas detectadas no gel após PCR-DGGE. O agrupamento hierárquico gerado com o coeficiente de Jaccard e o método UPGMA mostrou a existência de comunidades bacterianas distintas na filosfera de M. robusta nas áreas amostradas. A existência de padrões biogeográficos foi determinada através de análises de regressão, usando os dados de similaridade da estrutura das comunidades bacterianas e os de distância geográfica entre as árvores amostradas. A correlação negativa observada nas avaliações fornece evidências para suportar a hipótese de que a similaridade entre as comunidades bacterianas da filosfera de plantas da mesma espécie diminui com o aumento da distância entre as árvores, dentro de um mesmo bioma. A avaliação espaço temporal da composição da comunidade bacteriana, realizada pela análise NMDS, demonstrou que houve efeito espacial mas no temporal na estrutura das comunidades bacterianas da filosfera de M. robusta. A afiliação taxonômica de 1.470 sequências de clones do gene rRNA 16S de Bacteria, obtidas da filosfera de M. Robusta, nas diferentes áreas e épocas, e a comparação múltipla das bibliotecas, mostraram que as comunidades bacterianas na filosfera foram distintas umas das outras, sendo os filos Proteobacteria e Acidobacteria os mais frequentes. Somente 1% das Unidades Taxonômicas Operacionais foram comuns entre os indivíduos avaliados. Com base nos resultados obtidos, pode-se inferir que, em cada bioma, plantas da mesma espécie possuem comunidades bacterianas únicas, sugerindo a existência de endemismo, altos níveis de especiação e baixa dispersão das comunidades bacterianas nas áreas avaliadas. / Biogeography studies the distribution of organisms in relation to space and time, favoring the understanding of the mechanisms that generate and keep the diversity, speciation, extinction and dispersion of species. Among the tropical forests, the Atlantic Forest constitutes a highly diverse vegetation mosaic, in which the phyllosphere represents one of the most common habitats for microorganisms. The goal of this work was to evaluate the structure and diversity of the bacterial community from the phyllosphere of Maytenus robusta in the Carlos Botelho State Park, Ilha do Cardoso State Park and Assis Ecologic Station, São Paulo state, Brazil. The leaves were collected in two different seasons of the year, dry season and rainy season. The structure of the bacterial community was evaluated through PCR-DGGE of the 16S rRNA gene V3 region, and the diversity by sequencing of the V1-V3 region of the same gene. The similarities between the structures of the bacterial community were determined based on the presence or absence of bands detected in the gels after PCR-DGGE. The hierarchical clustering generated using the Jaccard coefficient and the UPGMA method showed the existence of distinct bacterial communities in the M. robusta phyllosphere of the sampled areas. The existence of biogeographic patterns was determined through regression analyses, using the community structure similarity data geographic distance among the sampled trees. The negative correlation observed in most of the cases provides evidence to support the hypothesis that the similarity between the bacterial communities from phyllosphere of plants of the same species decreases as the distance among trees increased, within the same biome. The spacial-temporal evaluation of the structure of the bacterial communities, performed by the NMDS analyses, showed the occurrence of spacial but not temporal effects on the structure of the bacterial communities of M. robusta phyllosphere. The taxonomic affiliation of 1,470 bacterial 16S rRNA gene clones obtained from the M. robusta phyllosphere, in different areas and seasons, as well as the multiple comparisons of libraries showed that the bacterial communities in the phyllosphere were distinct from each other, and that Proteobacteria and Acidobacteria phyla were the most frequent. Only 1% of the bacterial Operational Taxonomic Units were common among the individuals evaluated. Based on the results obtained it is possible to conclude that, in each biome, plants of same species have unique bacterial communities, suggesting the existence of endemism, high levels of speciation and low dispersal of bacterial communities in the evaluated areas.

O metano, assim como o dióxido de carbono e o óxido nitroso, é um importante gás traço da atmosfera. A habilidade do metano em absorver a irradiação infravermelha faz dele um gás 20 a 30 vezes mais eficiente que o dióxido de carbono como um gás de efeito estufa. As várzeas tropicais são as maiores fontes naturais de metano para a atmosfera, contribuindo com cerca de 60% de todas as emissões naturais. As grandes várzeas da bacia Amazônica são as maiores fontes de metano desta região, e estima-se que sua contribuição para as emissões totais de áreas alagadas no mundo seja da ordem de 5%. Por outro lado, os solos de terra firme, especialmente de origem antropogênica, têm elevados teores de matéria orgânica, uma das principais fontes de formação de gás metano natural produzido por um único grupo de microrganismos que, por sistemas enzimáticos únicos, é capaz de produzir metano como produto de seu metabolismo. O metano é produzido pelas arquéias (Archaea) metanogênicas, pela degradação anaeróbia da matéria orgânica. As arquéias metanogênicas são encontradas em diversos ambientes associados à decomposição da matéria orgânica e/ou atividades biogeoquímicas. Uma atmosfera modificada (H2:CO2, 80:20) em combinação com um ambiente anóxico -300mV foi estabelecida ao longo de 18 meses em três solos de várzea e três solos Terra Preta e adjacentes da região de Santarém-PA (Amazônia Oriental), para estimular o crescimento de arquéias metanogênicas. Métodos moleculares baseados no uso e análise do gene 16S rRNA de Archaea permitiram o estudo direto de 12 cultivos individuais de arquéias metanogênicas, enquanto que a determinação da diversidade de comunidades de arquéias foi obtida com a construção de quatro bibliotecas de um dos solos de várzea (Várzea 3) e análise de 669 sequências parciais do gene 16S rRNA. Ensaios envolvendo cultivo e crescimento, monitoramento da produção de metano, microscopia de contraste de fase e de varredura, detecção do gene mcr - coenzima da metil-redutase foram usados como métodos de referência ao longo do desenvolvimento e avaliação dos métodos moleculares. Entre os isolados da Várzea 3, o gênero Mehanosarcina foi predominante, indicando seu possível papel na produção de metano, detectado ao longo dos cultivos in vitro. Dentre os 12 tipos isolados a partir dos nove solos, dez (10) corresponderam a uma sequência de Methanobacterium isolado de trato intestinal de cupins presentes em ambientes tropicais. Em conclusão, nosso método molecular explorativo permitiu uma primeira visão quanto ao entendimento do papel de arquéias metanogênicas em solos de várzea e terra firme da Amazônia Oriental. / Methane, as well as carbon dioxide and nitrous oxide, is an important atmospheric trace gas. The ability of methane to absorb infrared irradiation makes this gas 20 or 30 times more efficient than carbon dioxide for the global warming. The tropical floodplains are the major sources of environment methane, contributing up to 60% for the natural gas emissions. In the Amazonian Basin, they are the major methane sources, contributing to around 5% for the global gas emission. On the other hand, upland soils, especially from anthropogenic origin present high organic matter content, one of the main sources for microbial production of methane by a unique group of microorganisms which present unique enzymatic systems for their metabolism. Methane is produced by methanogenic Archaea, by anaerobic degradation of the organic matter. These microorganisms are found in a variety of environments associated to organic matter decomposition and/or biogeochemical activities. A modified-atmosphere (H2:CO2, 80:20) in combination with an anoxic growth environment for enhancing the methanogenic Archaea growth was established during 18 months in three Amazonian floodplain and three Anthropogenic Dark Earth ("Terra Preta") soils and backgrounds located within the region of Santarém – Pará (Eastern Amazonia). Molecular approaches based on the Archaea 16S ribosomal rRNA gene sequence analysis allowed direct investigation of 12 individual types of methanogenic Archaea while community diversity of 669 clone sequences from four clone libraries from one floodplain soil (Várzea 3) was addressed by examining partial 16S rRNA gene sequences. Cultivation-dependent assays - enrichment and growth, as well as monitoring of methane production, direct phase-contrast microscopy and scanning electron microscopy, detection of the mcr - methyl coenzyme reductase – gene were used as reference methods in the development and evaluation of the molecular methods. Among the isolates from the Várzea 3 the genus Methanosarcina was predominant, indicating its possible role on the methane production, detected throughout the in vitro cultivation. Among the 12 types isolated from the nine soils, 10 corresponded to a sequence of Methanobacterium isolated from the gut of termites from a tropical environment. In conclusion, our explorative molecular approach gave the first picture towards the understanding of the role of methanogenic Archaea in floodplain and upland soils from the Eastern Amazonian.

Espera-se que a água esteja dentro de um padrão de qualidade após passar pelos processos de tratamento, que deve ser mantido durante a distribuição chegando aos pontos de consumo em condições de jamais prejudicar a saúde humana e animal. Contudo, há vários problemas de saúde que mundialmente vêm sendo associados ao suprimento público de água, fato que tem exigido um controle de qualidade cada vez mais rigoroso. Apesar dos recursos analíticos disponíveis, que facilitam a detecção e quantificação de agentes físicos, químicos e microbiológicos potencialmente perigosos à saúde, há grande dificuldade em estabelecer parâmetros de qualidade e definir índices toleráveis daquilo que se consideram como agentes potencialmente perigosos à saúde. Muitas doenças veiculadas pela água são causadas por bactérias principalmente do grupo entérico, cuja presença é determinada através de indicadores como os coliformes totais e termotolerantes. Outros microrganismos patogênicos podem estar presentes e não serem detectados por não estarem associados a estes indicadores. Como somente uma pequena quantidade de bactérias pode ser cultivada, como demonstrado pela avaliação direta de fragmentos de genomas, tornou-se evidente que em várias situações muitas espécies microbianas embora presentes deixem de ser detectadas. Como ainda não se dispõe de informações suficientes a este respeito, este trabalho teve o objetivo de comparar métodos de identificação de bactérias cultiváveis e incultiváveis que possam comprometer a qualidade da água, analisando-se amostras coletadas ao longo do sistema de abastecimento da cidade de Piracicaba, desde a captação e processo de tratamento, distribuição e estocagem residencial da água de abastecimento, o que permitiria avaliar possíveis fontes de contaminação ao longo do trajeto nas redes de distribuição até os pontos de consumo. Amostras foram coletadas nas épocas de chuvas e seca para avaliar a qualidade da água de abastecimento e os resultados mostram que as bactérias presentes no sistema de abastecimento da cidade é 61,29% maior como estimado por SSCP em relação aos métodos de cultivo testados, sendo que o cultivo em meio R2A apresentou contagens medias superiores ao cultivo em meio TSA. Bactérias patogênicas potenciais como Shigela flexneri e Sphingomonas sp. mostraram resistência aos processos de tratamento e purificação da água, sendo identificadas em muitos pontos no sistema de abastecimento de água da cidade e nas amostras dos reservatórios domiciliares. Bactérias como Salmonella typhi, Salmonella sp. e Staphylococcus aureus foram identificadas apenas em amostras coletadas na rede, ou seja, não detectadas na amostra do ponto de captação, indicando uma provável contaminação no trajeto de distribuição da água tratada. Contudo uma maior preocupação é voltada aos reservatórios domiciliares, pois algumas amostras apresentaram uma concentração de cloro abaixo do limite mínimo exigido em Portaria e, também, a presença de microrganismos patogênicos potenciais como os pertencentes ao Grupo Entérico. Estes dados revelam que apesar do eficiente sistema de tratamento da cidade, existem microrganismos que resistem aos processos de tratamento disseminando-se pela rede e que há possíveis focos de contaminação na rede de distribuição da água, podendo comprometer a qualidade da água disponível ao consumo publico. / It is expected that the water be within the quality standards after being through the treatment processes, which must be maintained along its distribution system up to the consumption points under the same conditions. However, there are several health problems worldwide associated to the public water supply. This fact has required a more and more rigorous quality control. It is difficult to set quality parameters and to define tolerant levels of what is considered as agents potentially dangerous to health, even if the analytical resources used to detect and quantify these chemical, physical, and microbiological agents are available. Bacteria, mainly from the enteric group, cause many diseases disseminated through water. Its presence is determined by using indicators, such as, total and thermo-tolerant coliforms. Other pathogenic microorganisms can be present in water without being detected, because they are not associated to those indicators. Just a small amount of bacteria can be cultivated, as demonstrated by direct evaluation of genome fragments. It is evident that in several situations many microbial species are not detected, even being present in the environment. As there is not enough information available, this work aimed to compare the identification methods of cultivated and non-cultivated bacteria that can damage the water quality. The samples were collected along the water supply system from Piracicaba, São Paulo, from the collection site, treatment process, and distribution to domestic reservoirs in order to check possible sources of contamination throughout the distribution system up to the consumption points. Samples were collected in the rainy and dry seasons to evaluate the quality of water supply. The results demonstrated that the population of bacteria present in the supply system from the city is 61.29% higher than that estimated by SSCP. In relation to the cultivation methods under testing, R2A medium presented higher average counting when compared to TSA medium. Potentially pathogenic bacteria, such as, Shigela flexneri and Sphingomonas sp., demonstrated resistance to water treatment and purification processes. These microorganisms were identified in several points along the city water supply system and in the samples collected from the domestic reservoirs. Bacteria, such as, Salmonella typhi, Salmonella sp. and Staphylococcus aureus were identified only in some samples collected along the distribution system, that is, they were not detected in the samples from the collecting point. This fact indicates that there might have been a contamination along the distribution of treated water. However, an important concern is towards the domestic reservoirs, because some samples presented a lower concentration of Chlorine than the minimum amount required by law, and the presence of potentially pathogenic microorganisms from the enteric group. These data reveal that, despite the efficiency of the water treatment system in the city, there are microorganisms resistant to the treatment processes, and they are disseminated through the distribution pipes. There might be possible contamination focuses along the distribution pipes that can damage the quality of water available to the public consumption.

A filosfera foi considerada um ambiente extremo durante muitos anos para os microrganismos. Estudos recentes envolvendo comunidades bacterianas na superfície das plantas têm demonstrado que esta é composta por uma enorme e variável diversidade, principalmente em plantas de ambientes naturais como as da Mata Atlântica. Comparar as comunidades de bactérias de plantas de ambientes naturais com as de sistemas agrícola é de extrema importância, visto que as matas abrigam uma enorme diversidade vegetal e esta vem sendo diariamente substituída pela agricultura. Fatores ambientais como radiação UV, compostos orgânicos liberados pelas plantas em resposta à proteção, estresse osmótico e disponibilidade de nutrientes também podem induzir ou reprimir a colonização dessas bactérias na filosfera das plantas. Portanto, este trabalho traçou dois objetivos, o primeiro foi avaliar a variabilidade na comunidade bacteriana da filosfera de plantas cultivadas (soja, cana-de-açúcar, e eucalipto), localizadas em regiões geograficamente distintas, utilizando sequenciamento de bibliotecas de clones de DNA do gene rRNA 16S e comparar com as comunidades da filosfera de plantas nativas (Trichilia clausenii, Trichilia catigua e Campomanesia xanthocarpa), e o segundo, foi verificar a influência dos compostos orgânicos voláteis (COVs) emitidos pela planta, os diferentes níveis de radiação solar e a sazonalidade na seleção das comunidades bacterianas na filosfera de Trichilia clausenii, usando sequenciamento de bibliotecas de clones de cDNA do gene rRNA 16S e cromatografia gasosa acoplada à espectrometria de massas (CGEM). A análise comparativa das bibliotecas de clones do gene rRNA 16S de plantas de ambientes naturais com cultivadas, confirmou que cada espécie de planta possui sua própria comunidade de bactérias, sendo a diversidade de UTOs na filosfera de C. xanthocarpa e T. clusenii maior que a de plantas cultivadas. O filo Proteobacteria. foi predominante em ambas as filosferas de plantas cultivadas e nativas, sendo as Alphaproteobacteria dominantes na soja e na cana-de-açúcar e as Gamaproteobacteria nas filosferas das três árvores da Mata Atlântica. Este resultado sugere que a filosfera de plantas cultivadas pode selecionar grupos específicos de bactérias que não são encontradas na filosfera de espécies arbóreas da Mata Atlântica, e vice-versa, e que a substituição de florestas por culturas agrícolas pode levar a uma redução da beta-diversidade de bactérias. Já os resultados da afiliação filogenética das amostras da filosfera de Tichilia clausenii submetida a diferentes intensidades de radiações UV, também mostraram uma predominância de clones associados à Proteobacteria em todas as bibliotecas avaliadas. O fator luminosidade e o da planta, quando avaliados na mesma época, não mostraram efeito sob a comunidade bacteriana, entretanto, o efeito da sazonalidade foi bastante evidente, apresentando uma maior diversidade e riqueza de espécies durante a estação chuvosa. Os dados sugerem que as bactérias epifíticas possuem um elevado grau de adaptação a diferentes condições ambientais que são expostas. / The phyllosphere has been considered an extreme environment to microorganisms for many years. Recent studies involving bacterial communities on plant surfaces has shown that they comprise an abundant and dynamic variety, mainly in natural environments, such as the Atlantic Forest. The comparison of bacterial communities from plants in natural environments with those of agricultural systems is extremely important, since forests contain an enormous plant diversity which is being replaced daily by agricultural cultivation. Environmental factors such as UV radiation, organic compounds released by plants in response to protection, osmotic pressure, and nutrient availability can either induce or suppress the colonization of bacteria in the phyllosphere of plants. Therefore, this study aimed to evaluate the variability in phyllospheric bacterial communities of native plants (Trichilia clausenii, Trichilia catigua and Campomanesia xanthocarpa) and crops (soybean, sugar cane and eucalyptus) located in geographically distinct regions, using 16S rRNA gene sequences from clone libraries, the influence of volatile organic compounds (VOCs) emitted by each plant, the different levels of solar radiation, and seasonality in the selection of bacterial communities in the phyllosphere of Trichilia clausenii using 16S rRNA gene sequences from cDNA clone libraries and gas chromatography-mass spectrometry (GCMS). The comparative analysis of the 16S rRNA gene sequences from clone libraries of plants from natural environments confirmed that each plant species has its own community of bacteria, where the diversity of OTUs in the phyllosphere of C. xanthocarpa and T. clusenii was greater than that of cultivated plants. The phylum Proteobacteria was predominant in the phyllosphere of both cultivated and native plants, where Alphaproteobacteria was dominant in phyllospheres of soybean and sugar cane and Gamaproteobacteria was harbored on the three trees of the Atlantic Forest. These results suggest that the phyllosphere of cultivated plants can select for specific groups of bacteria that are not found in the phyllosphere of tree species in the Atlantic Forest, and vice versa, where the conversion of forests to agriculture may lead to a reduction of bacterial beta diversity. The results of the phylogenetic affiliation between the phyllospheres of Tichilia clausenii, subjected to different intensities of UV radiation, also showed a predominance of clones associated with Proteobacteria in the evaluated clone libraries. The light factor, which was evaluated during the same period, showed no effect on the bacterial community, however, seasonal effects were quite evident, showing a higher diversity and species richness during the rainy season. This data suggests that epiphytic bacteria are equipped with a high degree of adaptation to different environmental conditions that they are exposed to.

Espera-se que a água esteja dentro de um padrão de qualidade após passar pelos processos de tratamento, que deve ser mantido durante a distribuição chegando aos pontos de consumo em condições de jamais prejudicar a saúde humana e animal. Contudo, há vários problemas de saúde que mundialmente vêm sendo associados ao suprimento público de água, fato que tem exigido um controle de qualidade cada vez mais rigoroso. Apesar dos recursos analíticos disponíveis, que facilitam a detecção e quantificação de agentes físicos, químicos e microbiológicos potencialmente perigosos à saúde, há grande dificuldade em estabelecer parâmetros de qualidade e definir índices toleráveis daquilo que se consideram como agentes potencialmente perigosos à saúde. Muitas doenças veiculadas pela água são causadas por bactérias principalmente do grupo entérico, cuja presença é determinada através de indicadores como os coliformes totais e termotolerantes. Outros microrganismos patogênicos podem estar presentes e não serem detectados por não estarem associados a estes indicadores. Como somente uma pequena quantidade de bactérias pode ser cultivada, como demonstrado pela avaliação direta de fragmentos de genomas, tornou-se evidente que em várias situações muitas espécies microbianas embora presentes deixem de ser detectadas. Como ainda não se dispõe de informações suficientes a este respeito, este trabalho teve o objetivo de comparar métodos de identificação de bactérias cultiváveis e incultiváveis que possam comprometer a qualidade da água, analisando-se amostras coletadas ao longo do sistema de abastecimento da cidade de Piracicaba, desde a captação e processo de tratamento, distribuição e estocagem residencial da água de abastecimento, o que permitiria avaliar possíveis fontes de contaminação ao longo do trajeto nas redes de distribuição até os pontos de consumo. Amostras foram coletadas nas épocas de chuvas e seca para avaliar a qualidade da água de abastecimento e os resultados mostram que as bactérias presentes no sistema de abastecimento da cidade é 61,29% maior como estimado por SSCP em relação aos métodos de cultivo testados, sendo que o cultivo em meio R2A apresentou contagens medias superiores ao cultivo em meio TSA. Bactérias patogênicas potenciais como Shigela flexneri e Sphingomonas sp. mostraram resistência aos processos de tratamento e purificação da água, sendo identificadas em muitos pontos no sistema de abastecimento de água da cidade e nas amostras dos reservatórios domiciliares. Bactérias como Salmonella typhi, Salmonella sp. e Staphylococcus aureus foram identificadas apenas em amostras coletadas na rede, ou seja, não detectadas na amostra do ponto de captação, indicando uma provável contaminação no trajeto de distribuição da água tratada. Contudo uma maior preocupação é voltada aos reservatórios domiciliares, pois algumas amostras apresentaram uma concentração de cloro abaixo do limite mínimo exigido em Portaria e, também, a presença de microrganismos patogênicos potenciais como os pertencentes ao Grupo Entérico. Estes dados revelam que apesar do eficiente sistema de tratamento da cidade, existem microrganismos que resistem aos processos de tratamento disseminando-se pela rede e que há possíveis focos de contaminação na rede de distribuição da água, podendo comprometer a qualidade da água disponível ao consumo publico. / It is expected that the water be within the quality standards after being through the treatment processes, which must be maintained along its distribution system up to the consumption points under the same conditions. However, there are several health problems worldwide associated to the public water supply. This fact has required a more and more rigorous quality control. It is difficult to set quality parameters and to define tolerant levels of what is considered as agents potentially dangerous to health, even if the analytical resources used to detect and quantify these chemical, physical, and microbiological agents are available. Bacteria, mainly from the enteric group, cause many diseases disseminated through water. Its presence is determined by using indicators, such as, total and thermo-tolerant coliforms. Other pathogenic microorganisms can be present in water without being detected, because they are not associated to those indicators. Just a small amount of bacteria can be cultivated, as demonstrated by direct evaluation of genome fragments. It is evident that in several situations many microbial species are not detected, even being present in the environment. As there is not enough information available, this work aimed to compare the identification methods of cultivated and non-cultivated bacteria that can damage the water quality. The samples were collected along the water supply system from Piracicaba, São Paulo, from the collection site, treatment process, and distribution to domestic reservoirs in order to check possible sources of contamination throughout the distribution system up to the consumption points. Samples were collected in the rainy and dry seasons to evaluate the quality of water supply. The results demonstrated that the population of bacteria present in the supply system from the city is 61.29% higher than that estimated by SSCP. In relation to the cultivation methods under testing, R2A medium presented higher average counting when compared to TSA medium. Potentially pathogenic bacteria, such as, Shigela flexneri and Sphingomonas sp., demonstrated resistance to water treatment and purification processes. These microorganisms were identified in several points along the city water supply system and in the samples collected from the domestic reservoirs. Bacteria, such as, Salmonella typhi, Salmonella sp. and Staphylococcus aureus were identified only in some samples collected along the distribution system, that is, they were not detected in the samples from the collecting point. This fact indicates that there might have been a contamination along the distribution of treated water. However, an important concern is towards the domestic reservoirs, because some samples presented a lower concentration of Chlorine than the minimum amount required by law, and the presence of potentially pathogenic microorganisms from the enteric group. These data reveal that, despite the efficiency of the water treatment system in the city, there are microorganisms resistant to the treatment processes, and they are disseminated through the distribution pipes. There might be possible contamination focuses along the distribution pipes that can damage the quality of water available to the public consumption.

A filosfera foi considerada um ambiente extremo durante muitos anos para os microrganismos. Estudos recentes envolvendo comunidades bacterianas na superfície das plantas têm demonstrado que esta é composta por uma enorme e variável diversidade, principalmente em plantas de ambientes naturais como as da Mata Atlântica. Comparar as comunidades de bactérias de plantas de ambientes naturais com as de sistemas agrícola é de extrema importância, visto que as matas abrigam uma enorme diversidade vegetal e esta vem sendo diariamente substituída pela agricultura. Fatores ambientais como radiação UV, compostos orgânicos liberados pelas plantas em resposta à proteção, estresse osmótico e disponibilidade de nutrientes também podem induzir ou reprimir a colonização dessas bactérias na filosfera das plantas. Portanto, este trabalho traçou dois objetivos, o primeiro foi avaliar a variabilidade na comunidade bacteriana da filosfera de plantas cultivadas (soja, cana-de-açúcar, e eucalipto), localizadas em regiões geograficamente distintas, utilizando sequenciamento de bibliotecas de clones de DNA do gene rRNA 16S e comparar com as comunidades da filosfera de plantas nativas (Trichilia clausenii, Trichilia catigua e Campomanesia xanthocarpa), e o segundo, foi verificar a influência dos compostos orgânicos voláteis (COVs) emitidos pela planta, os diferentes níveis de radiação solar e a sazonalidade na seleção das comunidades bacterianas na filosfera de Trichilia clausenii, usando sequenciamento de bibliotecas de clones de cDNA do gene rRNA 16S e cromatografia gasosa acoplada à espectrometria de massas (CGEM). A análise comparativa das bibliotecas de clones do gene rRNA 16S de plantas de ambientes naturais com cultivadas, confirmou que cada espécie de planta possui sua própria comunidade de bactérias, sendo a diversidade de UTOs na filosfera de C. xanthocarpa e T. clusenii maior que a de plantas cultivadas. O filo Proteobacteria. foi predominante em ambas as filosferas de plantas cultivadas e nativas, sendo as Alphaproteobacteria dominantes na soja e na cana-de-açúcar e as Gamaproteobacteria nas filosferas das três árvores da Mata Atlântica. Este resultado sugere que a filosfera de plantas cultivadas pode selecionar grupos específicos de bactérias que não são encontradas na filosfera de espécies arbóreas da Mata Atlântica, e vice-versa, e que a substituição de florestas por culturas agrícolas pode levar a uma redução da beta-diversidade de bactérias. Já os resultados da afiliação filogenética das amostras da filosfera de Tichilia clausenii submetida a diferentes intensidades de radiações UV, também mostraram uma predominância de clones associados à Proteobacteria em todas as bibliotecas avaliadas. O fator luminosidade e o da planta, quando avaliados na mesma época, não mostraram efeito sob a comunidade bacteriana, entretanto, o efeito da sazonalidade foi bastante evidente, apresentando uma maior diversidade e riqueza de espécies durante a estação chuvosa. Os dados sugerem que as bactérias epifíticas possuem um elevado grau de adaptação a diferentes condições ambientais que são expostas. / The phyllosphere has been considered an extreme environment to microorganisms for many years. Recent studies involving bacterial communities on plant surfaces has shown that they comprise an abundant and dynamic variety, mainly in natural environments, such as the Atlantic Forest. The comparison of bacterial communities from plants in natural environments with those of agricultural systems is extremely important, since forests contain an enormous plant diversity which is being replaced daily by agricultural cultivation. Environmental factors such as UV radiation, organic compounds released by plants in response to protection, osmotic pressure, and nutrient availability can either induce or suppress the colonization of bacteria in the phyllosphere of plants. Therefore, this study aimed to evaluate the variability in phyllospheric bacterial communities of native plants (Trichilia clausenii, Trichilia catigua and Campomanesia xanthocarpa) and crops (soybean, sugar cane and eucalyptus) located in geographically distinct regions, using 16S rRNA gene sequences from clone libraries, the influence of volatile organic compounds (VOCs) emitted by each plant, the different levels of solar radiation, and seasonality in the selection of bacterial communities in the phyllosphere of Trichilia clausenii using 16S rRNA gene sequences from cDNA clone libraries and gas chromatography-mass spectrometry (GCMS). The comparative analysis of the 16S rRNA gene sequences from clone libraries of plants from natural environments confirmed that each plant species has its own community of bacteria, where the diversity of OTUs in the phyllosphere of C. xanthocarpa and T. clusenii was greater than that of cultivated plants. The phylum Proteobacteria was predominant in the phyllosphere of both cultivated and native plants, where Alphaproteobacteria was dominant in phyllospheres of soybean and sugar cane and Gamaproteobacteria was harbored on the three trees of the Atlantic Forest. These results suggest that the phyllosphere of cultivated plants can select for specific groups of bacteria that are not found in the phyllosphere of tree species in the Atlantic Forest, and vice versa, where the conversion of forests to agriculture may lead to a reduction of bacterial beta diversity. The results of the phylogenetic affiliation between the phyllospheres of Tichilia clausenii, subjected to different intensities of UV radiation, also showed a predominance of clones associated with Proteobacteria in the evaluated clone libraries. The light factor, which was evaluated during the same period, showed no effect on the bacterial community, however, seasonal effects were quite evident, showing a higher diversity and species richness during the rainy season. This data suggests that epiphytic bacteria are equipped with a high degree of adaptation to different environmental conditions that they are exposed to.

Fungos aquáticos são o maior grupo microbiano decomponedor de sustâncias orgânicas, atuando na ciclagem de nutrientes, fluxo de energia e equilíbrio biológico. O Brasil é tido como um dos países com a maior biodiversidade, porém, existem poucos estudos sobre a diversidade microbiana em ambientes aquáticos e o prejuízo e consequências dos poluentes. O Rio Tietê foi estudado com o objetivo de caracterizar a diversidade de fungos da água e do sedimento por meio de técnicas dependentes e independentes de cultivo e correlacioná-las às variáveis ambientais. A diversidade fúngica foi avaliada em 30 pontos de água, entre Agosto e Novembro de 2013, e Fevereiro à Abril de 2014 e 10 pontos de sedimento, entre agosto a outubro de2013 e de julho a setembro de 2014. Foram obtidos 451 e 442 fragmentos terminais de restrição (TRFs) para a primeira e segunda coleta de água, 349 e 354 TRFs para o sedimeto. As análises de Redundância (RDA) agruparam as amostras de acordo com o índice de qualidade de agua, sendo os parâmetros de pH, temperatura, nitrato e D.O. os mais significativos para a estruturação na água; e cadmio, níquel e zínco para o sedimento, confirmando que a alteração destes pode modificar a estrutura da comunidade fúngica do Rio Tietê. / Aquatic fungi are the most decomposer microbial group of organic substances, developing a key role in nutrient cycling, energy flow and biological equilibrium. Brazil is considered one of the countries with the highest biodiversity, hence, few studies exist about microbial diversity in aquatic environments and the damage of pollution. Tiete River was studied in order to characterize the diversity of water fungi and the sediment of the river basin through independent and dependent culture techniques and correlate them to environmental variables. Therefore, the fungal diversity was evaluated in 30 points of water between August - November of 2013, and February - April of 2014 and 10 sediment points, between August - October of 2013 and July - September of 2014. 451 and 442 Terminal Restriction Fragments - TRFs were obtained for the first and second collection of water, and 349 and 354 TRFs for the sediment collection. The redundancy analyses - RDA showed the grouping of samples according to water quality index, being the pH, temperature, nitrate and DO the most significant parameters for the structuring of water; and cadmium, nickel and zinc of sediment, confirming that the change of these parameters may modify the structure of the fungal community in Tiete River.

Os microrganismos endofíticos são aqueles, cultiváveis ou não, que habitam o interior da planta hospedeira sem causar danos aparentes ou estruturas externas visíveis. Essa interação microrganismos-planta é intrínseca a determinadas espécies de plantas e/ou bactérias. Nas últimas décadas os estudos de microrganismos endofíticos têm sido realizados em diversas plantas hospedeiras, sendo esses estudos direcionados principalmente para a diversidade e características benéficas induzidas, inclusive o controle biológico de doenças. A doença causada pelo fungo Ceratocystis fimbriata é considerada emergente no setor florestal. O Brasil está entre os maiores produtores mundiais de eucalipto e a expansão do setor juntamente com o cultivo clonal tem acarretado o aumento da incidência de patógenos. O surgimento de novas doenças exige estudos relacionados tanto a interação do agente patogênico com hospedeiro quanto de todos os componentes do patossistema. Neste contexto, os microrganismos endofíticos têm sido descritos como potenciais controladores biológicos de doenças. Dessa forma, o presente trabalho teve por objetivos avaliar a interação de C. fimbriata com a comunidade bacteriana associada à Eucalyptus sp. Adicionalmente, foi estudada a possível transferência desses endófitos via sementes e o padrão de colonização de Pantoea agglomerans em plântulas. Foi observado que plantas não infestadas por C. fimbriata apresentaram maior densidade bacteriana no rizoplano (20,66 x 104 UFC.cm2 -1 de raiz), enquanto que para a comunidade endofítica, a maior densidade foi observada em plantas infectadas pelo fungo (25,13 x 104 UFC.g-1 de raiz). As análises por ARDRA possibilitaram a obtenção de 8 e 13 ribotipos nas comunidades endofítica de raiz e do rizoplano, respectivamente. Os ribotipos mais freqüentes foram identificados como Bacillus cereus. As análises de diversidade por meio de DGGE das comunidades do rizoplano e endofítica de raiz mostraram que a infestação pelo fungo interfere na colonização de Eucalyptus. Foi observado também que bactérias endofíticas estão presentes no interior de sementes de Eucalyptus spp. em uma densidade de 0,33 a 1,83 X 102 UFC.g-1, para as espécies E. camandulensis e E. urophylla, respectivamente. A densidade bacteriana endofítica de plântulas obtidas de sementes desinfectadas superficialmente variaram entre 0,27 X 102 a 0,87 X 102 UFC.g-1, para E. citriodora e o híbrido E. robusta x E. grandis, respectivamente. Em algumas espécies de Eucalyptus não foram isoladas bactérias endofíticas das sementes e plântulas. Os resultados mostraram que algumas espécies de bactérias endofíticas podem ser transmitidas verticalmente por sementes. P. agglomerans inoculada nas sementes foi capaz de colonizar as plântulas após a germinação da semente, indicando que esta pode ser uma das formas utilizadas pelos microrganismos para colonizar e se estabelecer na planta hospedeira. Assim, os resultados obtidos neste trabalho mostram ainda que possa existir interação entre a presença de C. fimbriata e a comunidade bacteriana endofítica e do rizoplano de Eucalyptus. Foi possível observar também que estas bactérias endofíticas que são transmitidas por meio de sementes, permitindo que plântulas previamente inoculadas com bactérias benéficas possam ser produzidas antes de serem levadas a campo. / The endophytic microorganisms are those, cultivated or not, that inhabit the interior of the plant host without causing apparent damages or visible external structures. This interaction microorganisms-plant is specific to certain species of plants and/or bacteria. In the last few years studies of endophytic microorganisms have been carried out in several plant hosts, being these studies focused mainly to diversity and biotechnological potential, such as biological control of disease. The disease caused by the phytopathogenic fungi Ceratocystis fimbriata is considered emerging by the reforestation companies. Brazil is one of the largest world eucalyptus producers and the increasing of the eucalyptus production associated to clonal reproduction has allowed the increase in pathogen incidence. Studies that evaluate the interaction between pathogens and the microbial community associated to the host plant may allow understanding how disease symptoms come up. Endophytic microorganisms have been described as potential biological control of diseases and therefore, the aims of the present work were to i) study the interaction between C. fimbriata and the bacterial community associated to the Eucalyptus sp.; ii) evaluate the bacterial dissemination by seeds; iii) evaluate the colonization profile of Pantoea agglomerans in seedlings after seed inoculation. It was observed that the highest bacterial density on the rhizoplane (20.66 x 104 CFU.cm2 -1 of root) was observed in C. fimbriata uninfectedplants, while for endophytic community the highest density was observed in C. fimbriata infected plants (25.13 x 104 CFU.g-1 of root). The ARDRA analyses showed that the bacterial community of eucalyptus is composed by 8 and 13 ribotypes on rhizoplane and inside the roots (endophytic), respectively. The most frequent ribotypes were identified as Bacillus cereus. The DGGE analyses of diversity of endophytic and rhizoplane community showed that fungi infection shift the colonization of Eucalyptus associated bacteria. The bacterial community inside Eucalyptus spp. seeds ranged from 0.33 to 1.83 X 102 CFU.g-1, for E. camandulensis and E. urophylla, respectively. After seed germination the endophytic bacterial density in seedlings ranged from 0,27 X 102 to 0,87 X 102 CFU.g-1, for E. citriodora and the hybrid E. robusta x E. grandis, respectively. Although, endophytic bacteria have been isolated from seeds, for some plant species, bacteria were not isolated from seedlings. Also, some bacteria may be vertically transmitted from seed to seedlings, but some is specific for seeds. Seed inoculation of P. agglomerans resulted in seedlings colonized by these bacteria, suggesting that these bacteria could be seed transmitted. The results obtained in the present study show that the fungi C. fimbriata inside the Eucalyptus host can shift the endophytic and rhizoplane bacterial diversity. Also, these endophytic bacteria could be transmitted vertically by seeds, allowing that seeds previously inoculated with beneficial bacteria may result in protected plants before planting in the field.