Submitted by Jean Medeiros (jeanletras@uepb.edu.br) on 2016-03-11T12:42:01Z No. of bitstreams: 1 PDF - Luanna Maria Beserra Filgueiras.pdf: 2913334 bytes, checksum: 8f13c8220c27b118507f2a88b269b9bf (MD5) / Approved for entry into archive by Secta BC (secta.csu.bc@uepb.edu.br) on 2016-04-12T17:21:51Z (GMT) No. of bitstreams: 1 PDF - Luanna Maria Beserra Filgueiras.pdf: 2913334 bytes, checksum: 8f13c8220c27b118507f2a88b269b9bf (MD5) / Made available in DSpace on 2016-04-12T17:24:15Z (GMT). No. of bitstreams: 1 PDF - Luanna Maria Beserra Filgueiras.pdf: 2913334 bytes, checksum: 8f13c8220c27b118507f2a88b269b9bf (MD5) Previous issue date: 2015-03-06 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / Despite being virtually unknown to most Brazilians, red rice has been mainly grown by small farmers in the Brazilian Northeast, having great economic and social importance. The use of plant growth promoting bacteria can be a viable alternative to assist in the development of plants under stress conditions through the production of phytohormones and biological nitrogen fixation, which act to reduce the negative effects that stress can cause in the development of the plants. Therefore, the aim of this study was to evaluat growth, ecophysiological, biochemical and productive aspects of red rice plants inoculated with Gluconacetobacter diazotrophicus under water stress. The experiment was carried out with the red rice cultivation (genotype 405 EMBRAPA Meio Norte) inoculated with G. diazotrophicus and not inoculated with and without water restriction. A completely randomized design was used with 8 treatments and 4 replications, where each plot consisted of a lysimeter containing 60 plants. We evaluated growth variables (plant height, leaf area, biomass), ecophysiological variables (gas exchange and chlorophyll a fluorescence), biochemical variables (photosynthetic pigments, proline, glycine betaine and MDA) and production variables (number of panicles per plant, dry matter of 1000 grains and total mass production). Inoculated and unnon-inoculated red rice under different water contents in the soil (70%, 50% and 30%) showed variation in all variables, except for Y(NPQ). During water restriction increases were observed in proline, glycine betaine, internal carbon concentration (Ci), intrinsic water use efficiency (EiUA) and quantum yield of unregulated dissipation (Y(NO)) levels. After rehydration these values were reduced in the inoculated plants. The malondialdehyde (MDA) showed better results in non-inoculated plants. Productive components, such as weight of 1000 grains, panicle number per plant and total mass were also significant for the inoculated rice. Therefore, the inoculation with G. diazotrophicus, proved to be a potential tool to reduce water stress in red rice. / Apesar de ser praticamente desconhecido da maioria da população brasileira, o arroz vermelho vem sendo cultivado principalmente por pequenos agricultores da Região Nordeste do Brasil, tendo grande importância socioeconômico. O uso de bactérias promotoras de crescimento vegetal pode ser uma alternativa viável ao auxiliar no desenvolvimento de plantas sob condições de estresse, devido ao estímulo à produção de fitohormônios e fixação biológica de nitrogênio, que atuam no sentido de reduzir os efeitos negativos que o estresse pode causar no desenvolvimento das plantas. Com isso, objetivou-se avaliar os aspectos de crescimento, ecofisiológicos, bioquímicos e produtivos em plantas de arroz vermelho inoculadas com Gluconacetobacter diazotrophicus sob deficiência hídrica. O experimento foi realizado com o cultivo de arroz vermelho (genótipo 405 EMBRAPA Meio Norte), com lisímetros inoculados com G. diazotrophicus e não inoculados, com e sem condições de restrição hídrica. Foi utilizado um delineamento inteiramente casualizado, com 8 tratamentos e 4 repetições, onde cada parcela foi constituída de um lisímetro contendo 60 plantas. Foram avaliados variáveis de crescimento (altura de plantas, área foliar, fitomassa), ecofisiológicos (trocas gasosas e fluorescência da clorofila a), bioquímicas (pigmentos fotossintéticos, prolina, glicina betaína e Malondialdeído (MDA)) e produtivas (número de panículas por touceira, massa seca de 1000 grãos e massa da produção total). O arroz vermelho inoculado e não inoculado sob os níveis de porcentagem de água no solo (70%, 50% e 30%) apresentaram diferenças em todas as variáveis estudadas, menos para Y(NPQ) que foram iguais. Na restrição hídrica aumentaram os níveis de prolina, glicina betaína, concentração interna de carbono (Ci), eficiência intríseca do uso da água (EiUA), rendimento quântico de dissipação não-regulada (Y(NO)) e após a reidratação esses valores foram reduzidos nas plantas inoculadas. O malondialdeido (MDA) apresentou melhores resultados nas plantas não inoculadas. Os componentes produtivos como: peso de 1000 grãos, número de panículas por touceira e a massa da produção total também foram significativas para o arroz inoculado. A inoculação com a bactéria G. diazotrophicus, mostrou ser uma potencial ferramenta contra o estresse hídrico em arroz vermelho.

Submitted by Jean Medeiros (jeanletras@uepb.edu.br) on 2016-05-03T13:54:53Z No. of bitstreams: 1 PDF - Antônio Manoel da Silva Filho.pdf: 1626282 bytes, checksum: 35f4f3bebdefb1abb1e520955b76a0e8 (MD5) / Approved for entry into archive by Secta BC (secta.csu.bc@uepb.edu.br) on 2016-07-25T19:29:57Z (GMT) No. of bitstreams: 1 PDF - Antônio Manoel da Silva Filho.pdf: 1626282 bytes, checksum: 35f4f3bebdefb1abb1e520955b76a0e8 (MD5) / Approved for entry into archive by Secta BC (secta.csu.bc@uepb.edu.br) on 2016-07-25T19:32:57Z (GMT) No. of bitstreams: 1 PDF - Antônio Manoel da Silva Filho.pdf: 1626282 bytes, checksum: 35f4f3bebdefb1abb1e520955b76a0e8 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-07-25T19:32:58Z (GMT). No. of bitstreams: 1 PDF - Antônio Manoel da Silva Filho.pdf: 1626282 bytes, checksum: 35f4f3bebdefb1abb1e520955b76a0e8 (MD5) Previous issue date: 2016-02-18 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / The utilization of Gluconacetobacter diazotrophicus in agriculture has shown promise in optimization morphophysiological aspects, biochemical and yield of plants. The culture of red rice (Oryza sativa L.) presents great socioeconomic and environmental importance in the semi- arid northeast. The production of this culture still suffers by the not full use of appropriate technologies, due to scarcity of studies and development of technologies. Given the above, the objective of this study was to evaluate the potential effect of G. diazotrophicus on germination and initial growth of red rice.The experiment was conducted in a completely randomized design, with six treatments (SNE-seeds not soaked in water, SE H2O-seeds soaked in water for 24 hours, SE H2O + GA3 seed soaked in gibberellic acid solution for 24 hours, SE H2O + GD-seeds soaked in water for 24 + G. diazotrophicus, SE H2O + GA3 + GD-seeds soaked in gibberellic acid solution for 24 hours + G. diazotrophicus and SNE + GD-seeds not soaked in water + G. diazotrophicus) with six replicates.The concentration of gibberellic acid (GA3) used was 50 mg -1 L . Evaluated were the aspects physiological, biochemical, molecular and initial growth of red rice seedlings. Data were submitted to analysis of variance, mean test and Pearson correlation. Treatments significant effect on the growth variables, physiological, biochemical and molecular.It was verified that treatment with non-imbibed seeds inoculated with G. diazotrophicus promote increase of 28.7; 41.7; 28.7; 49.5; 69.6; 48.5; 61.5; 38.5; 46; 97; 86 and 89% for the variables: germination, germination speed index, first count, root length, shoot length, total fresh mass, total dry mass of α-amylase activity, activ acid phosphatase, expression GAMYB transcription factor, α-amylase and S-adenosyl-L-methionine (SAM) synthase, respectively, in relation to the treatment of seeds not soaked in water and not inoculated.It was concluded that the inoculation with G. diazotrophicus red rice seeds enhances the speed of germination and seedling germination, root length, shoot length, and acid phosphatase activities of α-amylase, total fresh mass, total dry mass, GAMYB expression of the transcription factor, α- amylase expression and SAM. Therefore presents great potential agronomic and biotechnology for use as growth promoter in the red rice crop, increasing the germination and early growth independently of seed imbibition. / A utilização de Gluconacetobacter diazotrophicus na agricultura tem-se mostrado promissora na otimização de aspectos morfofisiológicos, bioquímicos e rendimento das plantas. Acultura do arroz vermelho(Oryza sativa L.) apresenta grande importância socioeconômica e ambiental no semiárido nordestino. Aprodução dessa cultura ainda padece pela não utilização plena de tecnologias apropriadas, devido a escassez de estudos e desenvolvimento de tecnologias. Diante do exposto, objetivou-se com este trabalho avaliar o efeito potencial da G. diazotrophicussobre a germinação e crescimento inicialde arroz vermelho. O experimento foi realizado emdelineamento inteiramente casualisado, constando de seis tratamentos (SNE-sementes não embebidas em água, SE H2O-sementes embebidas em água por 24h, SE H2O + GA3-sementes embebidas em solução de ácido giberélicopor 24h, SE H2O + GD-sementes embebidas em água por 24h + G. diazotrophicus, SE H2O + GA3 +GD-sementes embebidas em solução de ácido giberélicopor 24h + G. diazotrophicuse SNE + GD-sementes não embebidas em água + G. diazotrophicus), com seis repetições. A concentração da solução de ácido giberélico (GA3) usada -1 foi de 50 mg L . Avaliaram-se os aspectos fisiológicos, bioquímicos, moleculares e de crescimento inicial das plântulas de arroz vermelho. Os dados foram submetidos à análise de variância, teste de médias e correlação de Pearson. Os tratamentos exerceram efeito significativo sobre as variáveis de crescimento, fisiológicas,bioquímicas e moleculares. Registrou-se que o tratamento com sementes não embebidas e inoculadas com G. diazotrophicuspromoveram incrementos de 28,7; 41,7; 28,7; 49,5; 69,6; 48,5; 61,5; 38,5; 46; 97; 86 e 89% para as variáveis: germinação, índice de velocidade de germinação, primeira contagem de germinação, comprimento radicular, comprimento da parte aérea, massa fresca total, massa seca total, atividade da α-amilase, ativida da fosfatase ácida, expressão do fator de transcrição GAMYB, α- amilase e S-adenosil-L-metionina (SAM) sintetase, respectivamente, em relação ao tratamento das sementes não embebidas em água e não inoculadas. Concluiu-se que a inoculação de G. diazotrophicus em sementes de arroz vermelho aumenta a velocidade de germinação e germinação das plântulas, comprimento radicular, comprimento da parte aérea, atividade s da fosfatase ácida e α-amilase, massa fresca total, massa seca total, a expressão do fator de transcrição GAMYB, expressão de α-amilase e SAM.Portanto apresenta grande potencial agronômico e biotecnológico para aplicação como promotora de crescimento na cultura do arroz vermelho, incrementando a germinação e crescimento inicial de modo independente de embebição das sementes.

Un projet visant à identifier des mycoherbicides pour lutter contre les adventices a été initié entre l’UMR Agroécologie de Dijon et la société DE SANGOSSE® (Agen). Trois volets ont structuré ce projet à l’issue d’une collecte de prélèvement de 475 plantes représentatives de 23 espèces d’adventices symptomatiques et asymptomatiques en Bourgogne et en Beauce. Le 1er volet reposait sur une approche de type metabarcoding (technologie Illumina), pour évaluer et comparer la diversité des communautés fongiques endophytes des plantes symptomatiques et asymptomatiques. 542 genres fongiques ont ainsi été identifiés. Des taxons associés aux plantes symptomatiques ont été identifiés. Parmi ceux-ci, certains sont des pathogènes connus, d’autres non et ils constituent des pistes à exploiter pour la recherche de candidats mycoherbicides. Le deuxième volet repose sur une approche conventionnelle de microbiologie et pathologie. Une collection de 194 champignons associés aux symptômes des adventices a été constituée. La pathogénicité de ces isolats a été testée grâce à une série de screenings de plus en plus sélectifs qui ont abouti à la sélection de cinq souches, identifiées par séquençage de l’ITS ou d’autres marqueurs taxonomiques. Une souche appartient à l’espèce Boeremia exigua var exigua, une autre à l’espèce Alternaria alternata, deux appartiennent à l’espèce A. penicillata et la dernière au genre Alternaria. Le troisième volet visait à identifier le mode d’action d’une souche par une double approche, métabolomique et microscopique. La souche de B. exigua var exigua secrète des métabolites phytotoxiques mais également infeste et semble détruire les tissus végétaux sous-épidermique de la plante hôte.Ce projet exploratoire a fourni des pistes de taxons fongiques associés à des symptômes observés sur adventices en analysant la diversité par une approche moléculaire et a fourni des souches fongiques, mycoherbicides potentiels, par une approche microbiologique dont on voit bien qu’elle reste une méthode incontournable, malgré ses limites, pour obtenir des candidats fongiques à action herbicide. / A project aiming at identifying mycoherbicides to control weeds has been initiated between the UMR Agroécologie (Dijon) and the company DE SANGOSSE® (Agen, France). Three axes structured this project after a sampling collection of 475 plants representative of 23 species of symptomatic and asymptomatic weeds was carried out in Burgundy and Beauce. The first part was based on a metabarcoding approach (Illumina technology), to evaluate end compare the diversity of endophytic fungi communities of symptomatic and asymptomatic weeds. 542 fungal genera have been identified. Taxa associated with symptomatic plants have been identified. Of these, some are known pathogens, others are not, and both constitute avenues to exploit for the research of mycoherbicide candidates. The second axe is based on a conventional approach to microbiology and pathology. A collection of 194 fungi associated with weed symptoms was established. The pathogenicity of these isolates was tested through a series of increasingly selective screenings that resulted in the selection of five strains that were identified by sequencing of ITS or other taxonomic markers. One strain belongs to the species Boeremia exigua var exigua, another species Alternaria alternata, two belong to the species A. penicillata and the last to the genus Alternaria. The third axe aimed at identifying the mode of action of a strain by a dual metabolomics and microscopic approach. The strain of B. exigua var exigua produced phytotoxic secondary metabolites but also infested and apparently destroyed the sub-epidermal plant tissues of the host plant.This exploratory project provided tracks to exploit fungal taxa associated with observed weeds symptoms, by analyzing the diversity, by a molecular approach and provided fungal strains, potential mycoherbicides by a conventional microbiological approach that we can see it remains an unavoidable method, despite its limitations, to obtain fungal candidates with herbicidal action.

A natureza sempre constituiu uma fonte extremamente rica de compostos e substâncias utilizados pelo homem para diferentes fins, principalmente na área médica, pois os produtos naturais abrangem uma variedade de agentes terapêuticos para diversas doenças, como moléstias infecciosas, câncer, desordens lipídicas e imunológicas. Com a necessidade de se encontrar novos fármacos, tanto para doenças bem definidas, quanto para novas doenças, a pesquisa de substâncias com atividades biológicas torna-se fundamental. Fontes exóticas como o ambiente marinho e, recentemente o universo dos micro-organismos, ganharam grande interesse no meio científico devido ao fato de terem sido pouco conhecidas e exploradas. Nesse contexto, o objetivo desse estudo foi avaliar se diferentes frações da macroalga marinha Bostrychia tenella e extratos de micro-organismos endofíticos isolados dessa mesma espécie possuíam atividade imunomoduladora sobre o sistema complemento (SC) humano, que é reconhecido como um dos maiores efetores do processo inflamatório. Iniciado por três vias distintas (clássica, alternativa e das lectinas), ele leva à formação de produtos de clivagem e complexos de ativação que exercem diferentes funções biológicas importantes, como quimiotaxia, ativação de fagócitos, desgranulação de mastócitos, citólise, ativação celular e apoptose. Sendo assim, este sistema desempenha papel importante em várias reações inflamatórias, bem como em diferentes mecanismos patogênicos de dano tecidual. Através do ensaio de atividade hemolítica, 10 das 20 amostras iniciais foram selecionadas por modularem esta atividade do SC no pool de soro humano normal (SHN). As 10 amostras (dentre frações, subfrações e extratos de B. tenella e seus micro-organismos endofíticos) foram capazes de induzir a geração de fragmentos de C3, componente central do SC, observados tanto em técnicas imunoeletroforéticas, quanto em Western blotting. Também, observou-se a formação do complexo de ataque à membrana (MAC) em ensaio imunoenzimático, indicando que houve ativação total do SC. Através dos resultados obtidos no Western blotting para fragmentos de C4 e Fator B foi possível identificar quais vias do SC são ativadas, quando correlacionados com os resultados dos ensaios hemolíticos para via clássica/das lectinas (VC/VL) e via alternativa (VA). Desse modo, foi possível concluir que as 10 amostras selecionadas possuem efeito imunomodulador sobre o SC humano por serem capazes de ativá-lo, seja pela VC/VL ou pela VA. Conclui-se, também, que o ensaio hemolítico cinético constitui uma importante ferramenta de triagem, assim como o Western blotting do SHN para detecção de fragmentos do SC. / Nature has always provided an extremely rich source of compounds and substances used by man for various purposes, mainly in the medical field because natural products include a variety of therapeutic agents for various diseases such as infectious diseases, cancer, lipid and immune disorders. With the need to find new drugs for either well defined diseases as for new ones, the search for substances with biological activities becomes essential. Exotic sources such as marine environment, and recently the world of micro-organisms have gained great interest in the scientific community due to the fact that they were little known and explored. In this context, the objective of this study was to assess whether different fractions of marine macroalgae Bostrychia tenella and extracts of endophytic micro-organisms isolated from this species possess immunomodulatory activity on the human complement system (CS), which is recognized as one of the major effectors of the inflammatory process. Started by three distinct pathways (classical, alternative and lectin), it leads to the formation of cleavage products and activation complexes which have various important biological functions such as chemotaxis, activation of phagocytes, mast cell degranulation, cytolysis, cellular activation and apoptosis. Thereby, this system plays an important role in various inflammatory reactions, as well as various pathogenic mechanisms of tissue damage. Through the hemolytic activity assays, 10 of the initial 20 samples were selected because they were able to modulate this activity of the CS in the pool of normal human serum (NHS). The 10 samples (among fractions, subfractions and extracts of B. tenella and its endophytic micro-organisms) were able to induce the generation of fragments from C3, a central component of the CS, which was observed both in immuno electrophoresis technique and Western blotting. Also, we observed the formation of the membrane attack complex (MAC) in enzyme immunoassay, indicating that there was total activation of the CS. By the results obtained in Western blotting for fragments of C4 and Factor B was possible to identify which pathways are activated in CS, when correlated with the results of hemolytic assays for the classical/lectin (VC/VL) and alternative pathway (VA). Thus, we conclude that the 10 selected samples have immunomodulatory effects in human CS because they were able to activate it either by VC/VL or VA. It follows also that the hemolytic assay by the kinetic method is an important tool for screening, as well as Western blotting of NHS to detect fragments of the CS.

Magister Scientiae - MSc (Biotechnology) / The yearly increase of global population will result in a greater demand for crop production, but with the climates changes and a lack of available agricultural land it will become increasingly more difficult to provide sufficient crops to feed everyone adequately. Application of the PGPE has proven over the past researches to be able enhance growth of plants via various growth promoting mechanisms. To identify suitable growth promoting bacteria candidate, E. plantagineum plant was used to isolate endophytes from the root after surface sterilization. The isolates bacteria were used to inoculate Brassica napus L seeds. The effects of isolate's ability to promote growth were evaluated based on the certain growth parameters after 42 days in the green house. Isolate CP5 produced highest results in all growth parameter. Isolates CP5 was selected as potential candidate as significant improvement was shown by this isolate. This isolate was tested for the ability to produce ACC deaminase, solubilize phosphate, synthesize IAA and siderophore production. Furthermore isolate CP5 growth promotion abilities was tested on Brassica napus L under antimony stress. / 2021-08-31

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 Sinomar Soares de Carvalho Silva (sinomaruft@uft.edu.br) on 2017-06-27T11:47:14Z No. of bitstreams: 1 Gleiciane Pinheiro de Sousa - Disserta????o.pdf: 3074889 bytes, checksum: 81193a097052c44e7946ba0524b13f07 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-06-27T11:47:14Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Gleiciane Pinheiro de Sousa - Disserta????o.pdf: 3074889 bytes, checksum: 81193a097052c44e7946ba0524b13f07 (MD5) Previous issue date: 2017-03-31 / A cana-de-a????car ?? uma das principais culturas do Brasil, principalmente devido ?? produ????o de etanol para uso como biocombust??vel. A convers??o de biomassa lignocelul??sica em etanol e qu??micos renov??veis pode ser obtida por meio da utiliza????o de microrganismos capazes de produzir enzimas lignocelulol??ticas em concentra????es elevadas e serem cultivados em substratos de baixo custo. Microrganismos endof??ticos habitam o interior das plantas sem induzir sintomas de doen??a e sem produzir estruturas externas. O potencial biotecnol??gico de microrganismos endof??ticos de cana-de-a????car tem sido pouco explorado, especialmente quanto ?? capacidade de produ????o de enzimas para desconstru????o de biomassa lignocelul??sica. Nesse contexto, o objetivo deste trabalho foi realizar a caracteriza????o molecular e enzim??tica de uma cole????o de fungos isolados de cana-de-a????car, bem como selecionar linhagens promissoras para a hidr??lise enzim??tica de baga??o de cana-de-a????car pr??-tratado por explos??o a vapor. Para tanto, 409 linhagens foram caracterizadas quanto ?? capacidade de hidrolisar polissacar??deos (Avicel; carboximetilcelulose - CMC; xilana; pectina e amido) em meio de cultura s??lido. A caracteriza????o molecular foi realizada por meio de an??lise da sequ??ncia da regi??o ITS1-5.8S-ITS2 do DNA riboss??mico. Linhagens promissoras foram selecionadas para avalia????o do potencial de sacarifica????o (produ????o de celulases por meio de determina????o de FPase - Filter Paper Activity) e hidr??lise enzim??tica de baga??o de cana-de-a????car. O fungo Trichoderma reesei RUT C-30 (ATCC 56765) foi utilizado como controle positivo. De 409 linhagens, 63,57% hidrolisaram CMC, 79,21% xilana, 77,50% pectina e 41,07% amido. O crescimento em Avicel foi observado para 84,60% das linhagens. Os maiores valores de ??ndice enzim??tico foram (3,15???0,12) em CMC; (5,30???1,06) em xilana; (5,00???0,00) em pectina e (2,83???0,23) em amido. Sequ??ncias de qualidade da regi??o ITS1-5.8S-ITS2 do DNA riboss??mico foram obtidas para 296 das 409 linhagens avaliadas. A an??lise filogen??tica permitiu classificar as linhagens ao n??vel de esp??cie. Dos 409 fungos, 20 foram cultivados em meio l??quido contendo baga??o de cana-de-a????car (pr??-tratado por explos??o a vapor, seco e triturado) como fonte de carbono para determina????o do potencial de sacarifica????o (FPase) e de prote??na total. Treze extratos foram escolhidos para realiza????o de experimentos de hidr??lise enzim??tica. Os resultados mostraram que nas condi????es utilizadas (5% de s??lidos, 50 mg de prote??na/g de glicanas, 200 rpm, 50??C por 32 horas), a capacidade hidrol??tica do extrato avaliada pela produ????o de a????cares redutores totais (ART) foi destacada para as linhagens Omnidenptus affinis (94), Talaromyces pinophilus (AR156) e Talaromyces assiutensis (AR264) (ART = 11,77 g/L, 11,53 g/L e 10,11 g/L, respectivamente), quando comparada com a linhagem controle T. reesei RUT C-30 (ART = 11,04 g/L). A quantidade de glicose liberada analisada por Cromatografia L??quida de Alta Efici??ncia (CLAE) foi de 9,33 g/L para a linhagem O. affinis (94), 8,94 g/L para T. pinophilus (AR156) e 7,69 g/L para T. assiutensis (AR264), quando comparada com o extrato de T. reesei RUT C-30 (2,29 g/L). Estes resultados revelam que fungos endof??ticos de cana-de-a????car constituem uma fonte promissora de novas linhagens produtoras de enzimas lignocelulol??ticas para convers??o de baga??o de cana-de-a????car em a????cares fermentesc??veis, no contexto de biorrefinarias. / Sugarcane is one of the main crops in Brazil, mainly due to the production of ethanol for use as biofuel. The conversion of lignocellulosic biomass to ethanol and renewable chemicals can be achieved by using microorganisms capable of producing lignocellulolytic enzymes in high concentrations and grown on low cost substrates. Endophytic microorganisms inhabit the interior of plants without inducing symptoms of disease and without producing external structures. The biotechnological potential of sugarcane endophytic microorganisms has been little explored, especially regarding the production capacity of enzymes for the deconstruction of lignocellulosic biomass. In this context, the objective of this work was to perform the molecular and enzymatic characterization of a collection of fungi isolated from sugarcane, as well as to select promising strains for the enzymatic hydrolysis of sugarcane bagasse pretreated by explosion at steam. For this purpose, 409 strains were characterized for the ability to hydrolyze polysaccharides (Avicel; carboxymethylcellulose - CMC; xylan; pectin and starch) in solid culture medium. Molecular characterization was performed by means of sequence analysis of the ITS1-5.8S-ITS2 region of ribosomal DNA. Promising strains were selected for evaluation of saccharification potential (production of cellulases by means of determination of FPase - Filter Paper Activity) and enzymatic hydrolysis of sugarcane bagasse. The fungus Trichoderma reesei RUT C-30 (ATCC 56765) was used as a positive control. In 409 strains, 63,57% hydrolyzed CMC, 79,21% xylan, 77,50% pectin and 41,07% starch. Avicel growth was observed for 84,60% of the strains. The highest values of enzymatic index were (3,15 ?? 0,12) in CMC; (5,30 ?? 1,06) in xylan; (5,00??0,00) in pectin and (2,83??0,23) in starch. Quality sequences of the ITS1-5.8S-ITS2 region of ribosomal DNA were obtained for 296 of the 409 strains evaluated. The phylogenetic analysis allowed to classify the strains at the species level. Of the 409 fungi, 20 were cultivated in liquid medium containing sugarcane bagasse (pretreated by steam explosion, dry and crushed) as carbon source to determine the potential of saccharification (FPase) and total protein. Thirteen extracts were selected for enzymatic hydrolysis experiments. The results showed that under the conditions used (5% solids, 50 mg protein/g glycans, 200 rpm, 50 ??C for 32 hours), the hydrolytic capacity of the extract evaluated by the production of total reducing sugars (ART) was highlighted for the strains Omnidenptus affinis (94), Talaromyces pinophilus (AR156) and Talaromyces assiutensis (AR264) (ART = 11,77 g/L, 11,53 g/L and 10,11 g/L, respectively), when compared to the control strain T. reesei RUT C-30 (ART = 11,04 g/L). The amount of released glucose analyzed by High Performance Liquid Chromatography (HPLC) was 9,33 g/L for the strain O. affinis (94), 8,94 g/L for T. pinophilus (AR156) and 7,69 g/L for T. assiutensis (AR264) when compared to T. reesei extract RUT C-30 2.29 g/L. These results reveal that endophytic fungi of sugarcane constitute a promising source of new lignocellulolytic enzyme producing strains for the conversion of sugarcane bagasse to fermentable sugars in the context of biorefineries.

Made available in DSpace on 2016-06-02T18:57:42Z (GMT). No. of bitstreams: 1 4754.pdf: 2758448 bytes, checksum: d835472f08e0eb0186e418b47de028a5 (MD5) Previous issue date: 2012-08-02 / The endophytic microorganisms inhabit the interior of the plants, being found in organs and tissues such as leaves, stems and roots without causing disease or producing visible external structures. The endophytic community consists mainly of bacteria and fungi that unlike pathogens, can benefit the plants, however, depending on conditions such as interaction between bacterial communities, competition for nutrients, it can become pathogenic. The endophytic community has been evaluated in many plants, especially in studies with diazotrophic bacteria. In this study, endophytic bacterial diversity of leaves, stems and roots of physic nut (Jatropha curcas) were studied using morphologic, physiological, biochemical and molecular markers, such as 16S rDNA. The samples were disinfected (removing epiphytic microorganisms), macerated and serially diluted to obtain the suspensions that were inoculated into culture media selective for diazotrophic microorganisms. The plates were incubated at 30°C for seven days. Forty-six colonie s were isolated, with 19 in the leaves, 11 in the stems and 16 in the roots. DNA of these endophytic bacteria purified was isolated, purified and the Y1-16S805 portion of the 16S rRNA gene was amplified and sequenced. Analysis of sequence identity were made by the programs BLASTn, CLUSTALW and phylogenetic analyzes by MEGA5. The roots showed greater diversity of endophytic microorganisms, with seven of the eight genera identified. In the leaves and in the stem, six genera were identified, respectively. In leaves, the exception was the genus Salmonella and Serratia. In the stem, Serratia, and in the roots more than one species of the genera Acinetobacter were found. The genera Bacillus and Burkholderia were found more frequently in all regions sampled. The genus Bacillus in the leaves, stems and roots accounted 20, 4 and 4%, respectively, of the total endophytic microorganisms identified. From the total isolates of the genus Bacillus, 73% belonged to the species B atrophaeus, B. brevis and B. sphaericus, the other 27% belonged to group B. cereus. These results suggest that the endophytic bacteria diversity of physic nut is large. Microorganisms identified in this work have potential for growth promotion, biological control and nitrogen fixation, as they were isolated in selective media with low concentration of nitrogen, in addition there are reports in the literature about the benefits of them for different plants. / Os microrganismos endofíticos habitam o interior das plantas, sendo encontrados em órgãos e tecidos como folhas, caules e raízes sem causar doenças ou produzir estruturas externas visíveis. A comunidade endofítica é constituída principalmente por bactérias e fungos que ao contrário dos patogênicos, podem beneficiar as plantas, entretanto, dependendo das condições como interação entre comunidades bacterianas, competição por nutrientes, pode se tornar patogênica. A comunidade endofítica tem sido avaliada em muitas plantas, principalmente nos estudos com bactérias diazotróficas. No presente estudo, a diversidade bacteriana endofítica de folhas, colmos e raízes do pinhão manso (Jatropha curcas) foram estudadas utilizando marcadores morfológicos, fisiológicos, bioquímicos e molecular do tipo 16S rDNA. As amostras foram desinfectadas para eliminar os microrganismos epifíticos, maceradas e diluídas em série para a obtenção das suspensões, que foram inoculadas em meios de cultura seletivos para microrganismos diazotróficos. As placas foram incubadas a 30°C por sete dias. Quarenta e seis colônias de bactérias endofíticas purificadas foram isoladas sendo 19 nas folhas, 11 no caule e 16 nas raízes. O DNA dessas estirpes foi isolado, purificado e a porção Y1-16S805 do gene 16S rRNA foi amplificada e sequenciada. Análises de identidade das sequências foram feitas pelos programas BLASTn, CLUSTALW e análises filogenéticas pelo MEGA5. As raízes apresentaram maior diversidade de microrganismos endofíticos, com sete dos oito gêneros identificados. Nas folhas e no caule foram identificados seis gêneros, respectivamente. Nas folhas, a exceção foi os gêneros Salmonella e Serratia, no caule Serratia, já nas raízes foi o gênero Acinetobacter. Os gêneros Bacillus e Burkholderia foram encontrados com maior frequência em todas as regiões amostradas. O gênero Bacillus nas folhas, caule e raízes representou 20, 4 e 4%, respectivamente, do total de microrganismos endofíticos identificados. Do total de isolados do gênero Bacillus, 73% pertenciam as espécies B atrophaeus, B. brevis e B. sphaericus, os outros 27% pertenciam ao grupo B. cereus. Esses resultados sugerem que a diversidade bactériana endofítica do pinhão manso é grande. Os organismos identificados nesse trabalho têm potencial para promoção de crescimento, controle biológico e fixação de nitrogênio, por serem isolados em meios seletivos com baixa concentração de nitrogênio, além de existirem relatos na literatura sobre os benefícios dos mesmos para diferentes plantas.

Made available in DSpace on 2015-03-26T13:51:52Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 577759 bytes, checksum: 8b7270200348b4cbbdc4f40d5e821098 (MD5) Previous issue date: 2010-08-19 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / This work aimed to study the diversity of endophytic bacteria associated to Coffea arabica L. fruit during their development. Seven monthly collections were conducted, following coffee fruit development in homogeneous stand of Catuai Vermelho coffee cultivar plantation. Each sample was processed according to protocol aiming to obtain total DNA from the endophytic bacterial community, associated to each stage of fruit development. The strategy of rDNA16S amplification through the Nested-PCR technique and DGGE discrimination were applied. The total population of endophytic bacteria and the phylos Actinobacteria, Firmicutes and Proteobacteria (alpha, beta and gamma classes) were investigated. The analysis of each gel, representing the evolution of a population along time, was carried out using the program Bionumerics®. The existence of endophytic bacteria associated to coffee fruit since the first month of their development was confirmed, by using the universal primer for Eubacteria. Based on the similarity between the distribution pattern of the OTUs on the rays representing the two final months of fruit development, it was inferred that the populations tend to stabilize. Less similarity between the endophytic populations, present in the different phases of fruit development, was confirmed in the phylo Firmicutes, while the beta-Proteobacteria displayed greater similarity among the different phases of fruit development. Amplification of the rDNA by Nested PCR and DGGE discrimination were found to be adequate to distinguish the alteration dynamics among the phylo populations and the bacterial classes studied. / Neste trabalho foi estudada a diversidade de bactérias endofíticas associadas a frutos de Coffea arabica L. durante o seu desenvolvimento. Foram realizadas sete coletas mensais, acompanhando o desenvolvimento dos frutos em cafeeiros de um talhão homogêneo de lavoura do cultivar Catuaí Vermelho. Cada amostra foi processada seguindo protocolo para obter o DNA total da comunidade bacteriana endofítica, associada a cada estádio de desenvolvimento do fruto. Foi empregada a estratégia de amplificação do rDNA16S pela técnica de Nested-PCR e discriminação em DGGE. A população total de bactérias endofíticas e os filos Actinobacteria, Firmicutes e Proteobacteria (classes alfa, beta e gama) foram investigados. A análise de cada gel, representando a evolução de uma população ao longo do tempo, foi realizada empregando o programa Bionumerics®. Demonstrou-se a existência de populações de bactérias endofíticas associadas aos frutos de café desde o primeiro mês de seu desenvolvimento, com emprego do primer universal para Eubacteria. Pela maior similaridade entre o padrão de distribuição das UTOs nas raias que representam os dois meses finais de desenvolvimento dos frutos inferiu-se que as populações tendem para a estabilização. A menor similaridade entre as populações endofíticas, presentes nas diferentes fases de desenvolvimento dos frutos, foi constatada no filo Firmicutes, enquanto as beta- Proteobacteria exibiram maior similaridade entre as diferentes fases de desenvolvimento dos frutos. A amplificação do rDNA por Nested PCR e discriminação em DGGE mostrou-se adequada para a distinção da dinâmica de alterações nas populações entre os filos e as classes de bactérias estudadas.

Made available in DSpace on 2015-03-26T13:51:57Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 1207373 bytes, checksum: f279fd080120df1d02002fe650c0e5bf (MD5) Previous issue date: 2008-08-22 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / The complexity and limited knowledge of the epiphytic and endophytic microbiota in coffee cherries, especially the unculturable ones, make it a challenging task the characterization of this microbiodiversity and its possible role as producers of precursors to compounds inherent to higher quality coffees. The present study was conducted to evaluate the diversity of endophytic bacteria in coffee cherries (Coffea arabica L.) from plantations located in North Zona da Mata, Minas Gerais, Brazil. Fragments of 16S rDNA were PCR-amplified using specific primers for the phyla Actinobacteria, Firmicutes, and Proteobacteria classes α, β and γ, using as template metagenomic DNA extracted from coffee cherries. Amplicons were evaluated by Denaturing Gradient Gel Electrophoresis (DGGE) fingerprinting and also used to create a library of 16S rDNA clones. PCR-DGGE showed a variable genetic diversity profile in the DNA sample and revealed at least 38 Operational Taxonomic Units (OTU). PCR products sequenced showed that the endophytic bacterial community is composed, in addition to others, by representatives phylogenetically affiliated to the phyla Firmicutes and Proteobacteria, classes β and γ, for both cultivated and uncultivated microorganisms. The presence of endophytic bacteria belonging to Burkholderia and Klebsiela oxytoca is suggested based on the phylogenetic analyses of sequenced DNA fragments purified from the bands of the xviDGGE gels. A total of 50 clones of endophytic γ-Proteobacteria and 25 clones of endophytic Firmicutes from the 16S rDNA library were partially sequenced and identified. The result of sequence analyses showed three genera of Firmicutes among which 60% showed high identity with Bacillus, 8% with Staphylococcus, and 4% with Paenibacillus. Rarefaction and coverage analyses showed that the number of clones screened from the bacterial clone library was sufficient to reflect the diversity of endophytic Firmicutes in coffee cherries and that the number of unique sequence types sampled from this library approached the total number of unique sequences within the library. The populations of endophytic bacteria in coffee cherries are diverse and cover different phyla. In this study, for the first time, a library of 16S rDNA clones was constructed to access the diversity of endophytic bacteria in coffee cherries, both of culturable and unculturable microorganisms. The functional role of these bacteria in coffee cherries, as well as the genetic and functional diversity of other groups of microorganisms, is under investigation. The knowledge on this diversity is essential to determine the role of endophytic microorganisms in the production and interchange of precursors metabolites associated with the highest quality of the coffee beverage. Additionally, these studies will help the understanding of the physiological and genetic principles involved in the complex host-microorganism and microorganism-microorganism interactions. / A complexidade da microbiota epifítica e endofítica presente em frutos de café e o limitado conhecimento dos microrganismos, especialmente dos nãocultiváveis, dificultam a caracterização da microbiodiversidade e da possível atividade e contribuição dela para a formação de precursores de compostos que definem a qualidade superior da bebida do café. O presente estudo teve como objetivo avaliar a diversidade bacteriana endofítica associada aos frutos de café (Coffea arabica L.) coletados em fazenda localizada na Zona da Mata Norte de Minas Gerais, Brasil. Fragmentos de rDNAs 16S foram diretamente amplificados por Reação em Cadeia da Polimerase (PCR) a partir de primers específicos para os filos Actinobacteria, Firmicutes e Proteobacteria pertencentes às classes α, β e γ, utilizando, como molde, DNA metagenômico extraído de frutos de café. Os amplicons foram submetidos à Eletroforese em Gel com Gradiente Desnaturante (DGGE) e utilizados para construção de bibliotecas de clones de rDNAs 16S. A PCR-DGGE mostrou variado perfil de diversidade genética na amostra de DNA, com a presença de pelo menos 38 Unidades Taxonômicas Operacionais (UTOs). Os produtos de PCR purificados e seqüenciados mostraram que a comunidade de bactérias endofíticas é composta, entre outros, por representantes relacionados filogeneticamente aos filos Firmicutes e Proteobacteria pertencentes às classes β e γ, dentre os quais se destacam microrganismos cultiváveis e não-cultiváveis. A presença de bactérias endofíticas pertencentes ao gênero Burkholderia e à espécie Klebsiela oxytoca é sugerida com base nas análises filogenéticas realizadas a partir do seqüenciamento de DNA obtido de bandas purificadas do gel de DGGE. Um total de 50 clones positivos da biblioteca de rDNAs 16S de γ-Proteobacteria endofíticas e 25 clones positivos da biblioteca de rDNAs 16S de Firmicutes endofíticos foram parcialmente seqüenciados e identificados. O resultado da análise das seqüências mostrou 3 gêneros de Firmicutes na biblioteca de rDNAs 16S, sendo que 60% mostraram alta identidade com Bacillus, 8% com Staphylococcus e 4% com Paenibacillus. Análises de rarefação e de cobertura mostraram que a biblioteca foi representativa e suficiente para refletir a diversidade de Firmicutes endofíticos de frutos de café e que a seqüência única detectada na amostra aproxima-se do número total de seqüências únicas dentro desta biblioteca. As populações de bactérias endofíticas presentes em frutos de café são diversas e compreendem diferentes filos. Neste estudo foi construída, pela primeira vez, uma biblioteca de clones de rDNAs 16S para acessar a diversidade de bactérias endofíticas, cultiváveis e não-cultiváveis, em frutos de café. O papel funcional dessas bactérias nos frutos de café, assim como a diversidade genética e funcional de outros grupos de microrganismos, continua sendo investigado. O conhecimento dessa diversidade é de fundamental importância para se determinar a participação destes microrganismos na produção e interconversão de metabólitos precursores daqueles que estão associados à qualidade superior da bebida do café. Adicionalmente, esses estudos podem auxiliar no entendimento dos princípios fisiológicos e genéticos envolvidos nas complexas interações microrganismo-hospedeiro e microrganismo-microrganismo.