A espécie Araucaria angustifolia, pertencente ao fragilizado Bioma Mata Atlântica, foi, durante décadas, uma das maiores fontes de madeira no Brasil. Essa espécie é de grande importância sendo fonte de alimento e matéria prima para a produção de móveis, polpa de celulose e vernizes. Devido à grande importância econômica e ambiental da araucária, estudos voltados à preservação e manejo da espécie se tornaram necessários. Este trabalho teve como finalidade isolar actinobactérias, presentes na rizosfera de araucária, antagônicos aos fungos Fusarium sp .e Armillaria sp. Estes patógenos são responsáveis por danos às raízes e sementes causando podridão e perda de mudas. Além disso, verificou-se também o efeito das actinobactérias sobre a germinação de esporos de Gigaspora rosea. Após a seleção dos melhores inibidores, identificação morfológica e seqüenciamento do gene 16S rRNA, verificou-se o efeito destes sobre o crescimento de Pinus taeda, na presença e na ausência do fungo ectomicorrízico (Suillus brevipes). Os isolados ainda foram avaliados quanto à produção de enzimas como quitinase, lipase, fosfatase, celulase, amilase e protease. Para o isolamento foram coletadas raízes de 15 árvores adultas presentes na mata nativa. Dez gramas de raízes frescas com resíduos de solo aderidos firmemente foram agitados por 30 minutos em solução salina 0,85 % padronizando como solo rizosférico aquele que soltou das raízes. Neste isolamento foram utilizadas duas metodologias: por plaqueamento e por separação física pela utilização de membrana de 0,45 micrômetros. Foram obtidos 33 possíveis actinobactérias. Os isolados foram testados quanto à capacidade antagônica pelo método de contato direto, inoculando-os a 30 mm de distância do fungo fitopatogênico Fusarium sp., em placas de petri contendo meio ISP2. Os halos de inibição foram medidos após 3, 5, 7 e 10 dias. De todos os isolados testados 6 mantiveram a inibição por 10 dias com manutenção de halos de inibição de até 4 mm contra um Fusarium sp. isolado de sementes de milho e 2 foram eficientes na inibição de Fusarium sp, patógeno de Pinus sp. A análise de inibição do fungo Armillaria sp, foi feito em meio líquido medindo o crescimento em mg/dia após 30 dias na presença de extratos de actinobactérias e também pela contagem de rizomorfas em placa de petri após 20 dias de incubação em contato direto com as actinobactérias. Verificou-se que de 28 isolados testados 24 foram capazes de inibir a produção de rizomorfas, destacando-se o isolado A43 que foi capaz de inibir ambos os fungos, Fusarium e Armillaria. Os esporos de Gigaspora rosea tiveram a taxa de germinação avaliada na presença de actinobactérias a partir da técnica de dupla camada. Todos os seis isolados testados foram capazes de estimular a germinação dos esporos desse fungo micorrizico. Nenhum dos seis isolados (A43, A43b, PNA, A64, A75 e A93) foi capaz de produzir fosfatases e lipases. Porém os isolados A93, A75, A64 e PNA produziram protease, quitinase e amilase. Em casa de vegetação, foi testado o efeito de seis isolados, na presença e não ausência de ectomicorriza (Suillus brevipes), sobre plântulas de Pinus taeda. Analisou-se o diâmetro, a altura, a massa seca da raiz e da parte aérea e também o fósforo da parte aérea. Destaca-se o isolado A43 que, quando na ausência de ectomicorriza, estimulou o desenvolvimento da planta em relação ao controletambém sem ectomicorriza, provocando aumento de 100 % para massa seca da parte aérea e da raiz. Os resultados encontrados neste trabalho poderão levar ao desenvolvimento de novas tecnologias, visando à identificação de novos metabólitos e novas técnicas de manejo, voltados ao controle de doenças de plantas, especialmente as espécies arbóreas. / The tree Araucaria angustifolia, belonging to the endangered Atlantic Forest biome, for many decades was the source of Brazilian wood. This species is also very important in providing food and feed, as well as raw material for joinery, cellulose pulp and varnish. Due to the economic and environmental importance of A. angustifolia, research projects involving the preservation and management of this species are becoming more urgent and necessary. The aim of this work was to isolate Araucaria rhizosphere actinobacteria with antagonic effects against the plant pathogens Fusarium sp. and Armillaria sp. These fungi cause root rot and seed damage, with the consequent loss of seedlings. Moreover, the effect of these actinobacteria on Gigaspora rosea spore germination was studied. After the selection of the best pathogen inhibitors, we also tested the effect of these microorganisms on Pinus taeda growth, in the presence or absence of the ectomycorrhizal fungus Suillus brevipes. The production of protease, chitinase, lipase, phosphatase, cellulase and amylase of these bacteria in culture media was also investigated. For the isolation of rhizosphere bacteria, we collected roots of 15 adult trees in a native forest. Ten grams of fresh roots with soil residues adhered to the surface were shaken in 0,85 % salt solution for 30 minutes. Two techniques were used, the dilution plate method and the coverage of the medium, utilizing a 0,45 µm membrane to separate these filamentous bacteria. About 33 actinobacteria were isolated. After isolation the actinobacteria were tested against the plant pathogenic fungi Fusarium spp., utilizing dual culture techniques and ISP2 medium. The inhibition halo was measured after 3, 5, 7 and 10 days. Six of our isolates maintained an inhibition zone measuring at least 4 mm against Fusarium sp. isolated from corn seed and 2 mm against the Fusarium, which causes root root of Pine trees. For the inhibition test of Armillaria, in liquid medium with the addition of culture extracts of actinobacteria, the growth in mg/day was measured after thirty days growth, and the number of rizomorphs produced in culture dishes after twenty days in dual culture with the actinobacteria was counted. Six bacteria proved to be antagonistic (A43, A43b, A64, PNA, A93 e A75), and only one had no effect. Possibly the elevation of the pH value played also a role in this situation. About 24 of 28 isolates inhibited the rizomorph production, especially the isolate A43 that showed a double antagonism against Fusarium and Armillaria. The dual layer test was used to investigate the reaction of the arbuscular mycorrhizal fungus Gigaspora rosea spore germination to the presence of actinobacteria. All the six actinobacteria stimulated the germination, but the germ tube did not grow straight forward as in the control. This result may indicate a negative effect against this arbuscular mycorrhizal fungus. None of the six isolates tested (A43, A43b, PNA, A64, A75 and A93) produced phosphatases and lipases, but A93, A75, A64 and PNA produced protease, amylase and chitinase. Isolates A43 and A43b did not produce any of the enzymes tested. This fact suggests that there is production of an antibiotic acting against the pathogenic fungi. Pinus taeda seedlings were grown under green-house conditions. After three months the stem diameter, shoot height, root and shoot dry weight and shoot phosphorus content were evaluated. Plants with ectomycorrhiza presented a significant growth promotion in comparison with the nonmycorrhizal ones. Among the actinobacteria in the absence of mycorrhiza only the isolate A43 produced a 100% growth enhancement in comparison with the control plant without ectomycorrhiza. The results presented in this dissertation could lead to the development of new technologies and new management techniques, with regard to the control of plant diseases, especially in tree species.

Sustainable agriculture practices include a better exploitation of soil natural resources. Arbuscular mycorrhizal fungi (AMF) plays an important role in this context, with native communities in soils that establishes a mutualistic association with most plant species and maximizes their access to mineral nutrients, especially phosphorus. Seed treatment may consist in a good alternative to stimulate AMF root colonization, since early stages of crop growth, by using biostimulant formulations applied to seeds. This research had the objective to evaluate the early mycorrhization of soybean plants in response to seaweed extracts applied to seeds. The treatments consisted of a control (CTR, distilled water), two seaweed extracts, from Ascophyllum nodosum (ANE) and Ecklonia maxima (EME) species and a synthetic formulation containing formononetin (FOR), commercially used as mycorrhization stimulant. The first experiment was conducted in greenhouse, with the aim to evaluate different parameters of soybean early growth and development and AMF root colonization in response to the seed treatments, under different rates of phosphorus added to the soil (0, 50, 100 and 200 mg.dm-3). The second experiment was conducted in growth chamber, with the objective to evaluate qualitative and quantitative aspects of mycorrhization in response to the seed treatments with biostimulants, at early plant growth stages. In this experiment, the influence of treatments on the structure of AMF, bacterial and fungal communities in the soybean rhizosphere were analyzed, through PCR/T- RFLP fingerprinting. Phosphorus rates applied to soil significantly influenced (P<0.10) biometric and physiological parameters of soybean plants, while the seed treatments only influenced leaf chlorophyll content and nitrogen balance at a significant level, despite some trends to increase leaf area, shoot dry mass and nodulation. Formononetin applied to soybean seeds increases AMF root colonization compared to control, independently of P rate applied to soil, while ANE and EME presented intermediate values for this parameter, not differing from both control and formononetin. When considered some qualitative parameters of mycorrhiza establishment, such as frequency and intensity of mycorrhization, both synthetic and natural biostimulants presented significant improvements, with EME and FOR providing higher values in general. The phenological stage of soybean significantly influenced AMF, bacterial and fungal community structures in rizosphere, while the biostimulant seed treatments only significantly influenced the bacterial community. However, a relatively large variation in the microbial community structures could be attributed to the interaction between phenological stage of plants and the seed treatment with biostimulants. / Práticas agrícolas sustentáveis incluem uma melhor exploração dos recursos naturais do solo. Os fungos micorrízicos arbusculares (FMA) desempenham um papel importante neste contexto, com comunidades nativas nos solos que estabelecem uma associação mutualística com a maioria das espécies cultivadas e maximizam o acesso a nutrientes minerais, especialmente o fósforo. O tratamento de sementes pode consistir em uma alternativa interessante para estimular a colonização por FMA, desde estádios iniciais de crescimento da cultura, utilizando formulações de bioestimulantes aplicadas às sementes. Esta pesquisa teve como objetivo avaliar a micorrização precoce de plantas de soja em resposta a extratos de algas aplicados nas sementes. Os tratamentos consistiram de uma testemunha (CTR, água destilada), dois extratos de algas marinhas, das espécies Ascophyllum nodosum (ANE) e Ecklonia máxima (EME) e uma formulação sintética contendo formononetina (FOR), comercialmente utilizada como estimulante de micorrização. O primeiro experimento foi conduzido em casa de vegetação, com o objetivo de avaliar diferentes parâmetros de crescimento e desenvolvimento inicial das plantas de soja e a colonização de raízes por FMA, em resposta aos tratamentos de sementes; estas avaliações foram realizadas sob diferentes doses de fósforo adicionadas ao solo (0, 50, 100 e 200 mg.dm-3). O segundo experimento foi conduzido em câmara de crescimento, com o objetivo de avaliar aspectos qualitativos e quantitativos da micorrização em resposta ao tratamento de sementes com bioestimulantes, nas fases iniciais de crescimento das plantas. Neste experimento, analisou-se a influência dos tratamentos na estrutura de comunidades de FMA, bactérias e fungos na rizosfera das plantas de soja, através de PCR/T-RFLP. As doses de fósforo aplicadas no solo influenciaram significativamente (P<0,10) nos parâmetros biométricos e fisiológicos das plantas de soja, enquanto os tratamentos de sementes influenciaram significativamente apenas o teor de clorofila e o balanço de nitrogênio. A formononetina aplicada nas sementes de soja aumentou a colonização da raiz por FMA em relação ao controle, independentemente da dose de P aplicada ao solo, enquanto ANE e EME apresentaram valores intermediários para este parâmetro, não diferindo tanto da testemunha como da formononetina. Quando considerados alguns parâmetros qualitativos do estabelecimento de micorrizas, tanto os bioestimulantes sintéticos como os naturais apresentaram melhorias significativas. O estádio fenológico da soja influenciou significativamente as estruturas de comunidades de FMA, bactérias e fungos na rizosfera das plantas de soja, enquanto os tratamentos de sementes com bioestimulantes somente influenciaram significativamente a comunidade bacteriana. No entanto, uma variação relativamente grande nas estruturas da comunidade microbiana pôde ser atribuída à interação entre estádio fenológico das plantas e o tratamento de sementes com bioestimulantes.

A conservação da biodiversidade edáfica na Floresta Ombrófila Mista favorece os processos de decomposição e ciclagem de nutrientes, melhorando as propriedades físicoquímicas e biológicas do solo. O objetivo deste trabalho foi verificar o potencial dos atributos da macrofauna edáfica, Fungos Micorrízicos Arbusculares (FMA) e de variáveis ambientais explicativas (físico-químicas e microbiológicas) como indicadores de qualidade do solo em duas épocas contrastantes (inverno e verão) em Floresta de Araucária do Estado de São Paulo. Foram avaliadas florestas com Araucaria angustifolia nativa (NF) e reflorestada (RF) em três regiões distintas do Estado de São Paulo. Cada floresta teve três repetições verdadeiras, nas quais, foram coletadas, ao acaso, quinze amostras de solo para avaliação dos atributos físicos (densidade, macroporosidade, microporosidade, porosidade total e umidade), químicos [pH, teores de carbono orgânico (C-org), P, Ca, Mg, K, Al e H+Al] e biológicos [macrofauna, FMA, carbono da biomassa microbiana (CBM), respiração basal, quociente metabólico (qCO2) e atividade da desidrogenase (Desi)]. Nos mesmos pontos de amostragem, foram avaliadas a macrofauna edáfica, a densidade de FMA e a colonização micorrízica em raízes de araucária. Na serapilheira foi avaliada a massa seca (MSS) e foram determinados os teores de C, N e S. Os atributos físico-químicos e microbiológicos do solo e químicos da serapilheira foram submetidos à análise de variância (Two-way ANOVA). A abundância da macrofauna e de espécies de minhocas foram submetidas à Análise de Componentes Principais (ACP) e as variáveis microbiológicas, MSS, físico-químicas do solo e da serapilheira foram usadas como variáveis explicativas (VE). A abundância de espécies de FMA foi submetida à ACP e as variáveis físico-químicas do solo e da serapilheira foram usadas como VE. Adicionalmente, a abundância da macrofauna e as VE foram submetidas à Análise Canônica Discriminante (ACD) e a uma Análise de Correlação Canônica (ACC). A macrofauna apresentou maior riqueza de grupos no verão, sendo que a NF proporcionou a maior diversidade de grupos. A umidade, porosidade total, teor de S na serapilheira, pH, teor de K, CBM e respiração basal foram os atributos edáficos mais importantes para separar as áreas. O grupo Oligochaeta, principamente as espécies Ponthoscolex corethrurus e Amynthas spp., foram boas indicadoras de qualidade do solo e/ou de distúrbio na Floresta de Araucária. Encontraram-se 36 táxons de FMA, sendo os gêneros Glomus, Acaulospora e Scutellospora os mais abundantes. A espécie Ambispora appendicula apresentou a maior abundância relativa. No inverno, observou-se alta correlação da Desi e C-CO2 com pH e H+Al, enquanto que no verão, o C-org, umidade, Mg, pH e C da serapilheira se correlacionaram com a atividade da Desi e C-CO2. Os atributos H+Al, P, porosidade total, S da serapilheira e umidade do solo foram os mais importantes na separação das áreas, independente de épocas de coleta. / The conservation of edaphic biodiversity in Araucaria Forests favors the processes of decomposition and nutrient cycling, improving the physico-chemical and biological soil properties. The objective of this study was to investigate the potential of the macrofauna, mycorrhizal fungi (AMF) and environmental explanatory variables (physico, chemical and microbiological) as indicators of soil quality in two different contrasting seasons (winter and summer) in Araucaria Forests. We evaluated forests with native Araucaria angustifolia (NF) and reforested areas (RF) in three different regions in the State of São Paulo. Each forest had three true replicates, in which we collected at random, fifteen soil samples for evaluation of physical attributes (density, macroporosity, microporosity, total porosity and moisture), chemical attributes [pH, organic carbon (org-C), P, Ca, Mg, K, Al and H+Al] and biological attributes [macrofauna, AMF, microbial biomass carbon (MBC), basal respiration (CO2-C), metabolic quotient (qCO2) and dehydrogenase activity (Desi)]. At the same sampling points we evaluated the edaphic macrofauna, the density of AMF and root colonization in Araucaria. We evaluated the litter dry matter (MSS) and analyzed the contents of C, N and S. The physico-chemical and microbiological soil attributes and the chemical litter attributes were submitted to analysis of variance (Two-way ANOVA). The abundance of macrofauna and of earthworm species were submitted to a Principal Components Analysis (PCA) and the microbiological variables, litter dry weight, physico-chemical attributes of soil and litter were used as explanatory variables (EV). The abundance of AMF species was submitted to the PCA and the physico-chemical variables of soil and litter were used as EV. Additionally, the abundance of macrofauna and EV were submitted to a Canonical Discriminant Analysis (CDA) and to one Canonical Correlation Analysis (CCA). The macrofauna showed greater richness of groups in the summer, and the NF provided the highest diversity. Moisture, total porosity, S litter content, pH, K, MBC and basal respiration were the edaphic attributes most important to separate the areas. The group Oligochaeta, especially the species Ponthoscolex corethrurus and Amynthas spp., were good indicators of soil quality and/or disturbance in these Araucaria forests. We found 35 AMF taxons, and the genera Glomus, Acaulospora and Scutellospora were the most abundant. The species Ambispora appendicula showed the highest relative abundance. In winter, a high correlation of the microbiological attributes Desi and CO2-C with pH and H+Al was found, while in the summer, the org-C, moisture, Mg, pH and Carbon of the litter were more correlated with Desi activity and C-CO2. The attributes H+Al, P, total porosity, S of the litter and soil moisture were the most important attributes to discriminate the areas, regardless of the season.

Os hormônios vegetais etileno e ABA são possíveis reguladores chave do desenvolvimento das micorrizas arbusculares (MAs). O primeiro objetivo deste trabalho foi avaliar o desenvolvimento da MA em mutantes superprodutores e insensíveis ao etileno (epinastic e Never ripe, respectivamente) e verificar se enzimas relacionadas ao sistema de defesa vegetal são reguladas diferencialmente pelo etileno durante o desenvolvimento da simbiose A colonização de raízes de epinastic (epi) por G. clarum foi significativamente reduzida quando comparada com Micro-Tom (MT), além disso, a funcionalidade da simbiose, demonstrada pelo acúmulo de transcritos de LePT4, foi fortemente reduzida quando comparada com MT. Por outro lado, o padrão de colonização e funcionalidade da simbiose no mutante Nr não diferiu de MT. Indução no acúmulo de transcritos de genes que codificam quitinases e enzimas relacionadas ao estresse oxidativo foi observada no mutante epi, enquanto o acúmulo de transcritos de uma -1,3-glucanase foi fortemente induzido no mutante Nr. O segundo objetivo foi verificar se a colonização reduzida observada em mutantes deficientes em ABA é dependente da produção do etileno. Para tanto, mutantes que diferem na deficiência de ABA e produzem diferentes quantidades de etileno (notabilis e sitiens) e o mutante epi foram inoculados com G. clarum e tratados com aminoethoxivinilglicina (AVG), um inibidor de etileno. A colonização intrarradicular de G. clarum nos mutantes epi e notabilis (not) foi significativamente reduzida quando comparada com MT, sendo que o mutante sitiens (sit) foi o menos susceptível à colonização em relação aos demais genótipos. A aplicação de AVG a 10 µM restaurou completamente a colonização em epi, mas não nos mutantes deficientes em ABA. O acúmulo de transcritos de LePT4 confirmou os resultados de colonização. Os genes que codificam enzimas chave na biossíntese do etileno, LeACS2 e LeACO4, foram regulados positivamente pela inoculação com G. clarum, e a restauração do desenvolvimento da MA observada em epi que recebeu AVG, provavelmente envolveu ACC oxidase (LeACO4). O acúmulo de transcritos dos genes que codificam ACC oxidase (LeACO1 e LeACO4) foi induzido significativamente em sit, mostrando que a superprodução de etileno observada neste mutante pode envolver a regulação da ACC oxidase. Por fim, indução no acúmulo de transcritos do gene LeNCED foi observada em todos os genótipos micorrizados e em raízes de epi que receberam AVG, demonstrando que LeNCED é regulado positivamente pela inoculação com G. clarum e que o etileno regula a expressão deste gene. Os resultados demonstram que etileno e ABA estão envolvidos na regulação do desenvolvimento de MA e que etileno modula a expressão de genes relacionados ao sistema de defesa vegetal permitindo o estabelecimento de uma simbiose funcional. / The plant hormones ethylene and ABA are probably key developmental regulators of arbuscular mycorrhizae (AM). The first objective of this work was to evaluate the development of MA in overproducing and insensitive mutants to ethylene (epinastic and Never ripe, respectively) and verify if enzymes related to plant defense system are differentially regulated by ethylene during the symbiosis development. The colonization of epinastic (epi) roots by G. clarum was significantly reduced when compared with Micro-Tom (MT), moreover, the functionality of the symbiosis as demonstrated by transcripts accumulation of LePT4, was strongly reduced when compared with MT. Still, the pattern of colonization and functionality of the symbiosis in the Nr mutant did not differ from MT. Induction in the transcripts accumulation of genes encoding chitinase and enzymes related to oxidative stress was observed in epi mutant, whereas transcripts accumulation of -1, 3-glucanase was strongly induced in the Nr mutant. The second objective was to determine whether the reduced colonization observed in mutants deficient in ABA is dependent on ethylene production. For this purpose, mutants that differ in ABA deficiency and produce different amounts of ethylene (notabilis and sitiens) and the epi mutant were inoculated with G. clarum and treated with an ethylene inhibitor called aminoethoxivinilglicin (AVG). The intraradical colonization of G. clarum in epi and notabilis (not) mutants was significantly reduced when compared with MT and sitiens mutant was less susceptible to colonization in comparison with other genotypes. The application of AVG to 10 µM completely restored the colonization in the epi but not in mutants deficient in ABA. The transcripts accumulation of LePT4 confirmed the results of colonization. The genes that encode key enzymes in the biosynthesis of ethylene, LeACS2 and LeACO4, were positively regulated by inoculation with G. clarum and the restoration in the development of MA observed in epi which received AVG probably involved ACC oxidase (LeACO4). Transcripts accumulation of genes that encode ACC oxidase (LeACO1 and LeACO4) were induced significantly in sit showing that overproduction of ethylene in this mutant can involve ACC oxidase. Finally, the induction in the accumulation of gene transcripts LeNCED was observed in all genotypes and mycorrhizal roots of epi which received AVG demonstrating that LeNCED is regulated positively by the inoculation with G. clarum and that ethylene regulates the expression of this gene. Results show that ethylene and ABA are involved in regulating of MA development and ethylene modulates the expression of genes related to the plant defense system allowing the establishment and functionality of the symbiosis.

Os hormônios vegetais etileno e ABA são possíveis reguladores chave do desenvolvimento das micorrizas arbusculares (MAs). O primeiro objetivo deste trabalho foi avaliar o desenvolvimento da MA em mutantes superprodutores e insensíveis ao etileno (epinastic e Never ripe, respectivamente) e verificar se enzimas relacionadas ao sistema de defesa vegetal são reguladas diferencialmente pelo etileno durante o desenvolvimento da simbiose A colonização de raízes de epinastic (epi) por G. clarum foi significativamente reduzida quando comparada com Micro-Tom (MT), além disso, a funcionalidade da simbiose, demonstrada pelo acúmulo de transcritos de LePT4, foi fortemente reduzida quando comparada com MT. Por outro lado, o padrão de colonização e funcionalidade da simbiose no mutante Nr não diferiu de MT. Indução no acúmulo de transcritos de genes que codificam quitinases e enzimas relacionadas ao estresse oxidativo foi observada no mutante epi, enquanto o acúmulo de transcritos de uma -1,3-glucanase foi fortemente induzido no mutante Nr. O segundo objetivo foi verificar se a colonização reduzida observada em mutantes deficientes em ABA é dependente da produção do etileno. Para tanto, mutantes que diferem na deficiência de ABA e produzem diferentes quantidades de etileno (notabilis e sitiens) e o mutante epi foram inoculados com G. clarum e tratados com aminoethoxivinilglicina (AVG), um inibidor de etileno. A colonização intrarradicular de G. clarum nos mutantes epi e notabilis (not) foi significativamente reduzida quando comparada com MT, sendo que o mutante sitiens (sit) foi o menos susceptível à colonização em relação aos demais genótipos. A aplicação de AVG a 10 µM restaurou completamente a colonização em epi, mas não nos mutantes deficientes em ABA. O acúmulo de transcritos de LePT4 confirmou os resultados de colonização. Os genes que codificam enzimas chave na biossíntese do etileno, LeACS2 e LeACO4, foram regulados positivamente pela inoculação com G. clarum, e a restauração do desenvolvimento da MA observada em epi que recebeu AVG, provavelmente envolveu ACC oxidase (LeACO4). O acúmulo de transcritos dos genes que codificam ACC oxidase (LeACO1 e LeACO4) foi induzido significativamente em sit, mostrando que a superprodução de etileno observada neste mutante pode envolver a regulação da ACC oxidase. Por fim, indução no acúmulo de transcritos do gene LeNCED foi observada em todos os genótipos micorrizados e em raízes de epi que receberam AVG, demonstrando que LeNCED é regulado positivamente pela inoculação com G. clarum e que o etileno regula a expressão deste gene. Os resultados demonstram que etileno e ABA estão envolvidos na regulação do desenvolvimento de MA e que etileno modula a expressão de genes relacionados ao sistema de defesa vegetal permitindo o estabelecimento de uma simbiose funcional. / The plant hormones ethylene and ABA are probably key developmental regulators of arbuscular mycorrhizae (AM). The first objective of this work was to evaluate the development of MA in overproducing and insensitive mutants to ethylene (epinastic and Never ripe, respectively) and verify if enzymes related to plant defense system are differentially regulated by ethylene during the symbiosis development. The colonization of epinastic (epi) roots by G. clarum was significantly reduced when compared with Micro-Tom (MT), moreover, the functionality of the symbiosis as demonstrated by transcripts accumulation of LePT4, was strongly reduced when compared with MT. Still, the pattern of colonization and functionality of the symbiosis in the Nr mutant did not differ from MT. Induction in the transcripts accumulation of genes encoding chitinase and enzymes related to oxidative stress was observed in epi mutant, whereas transcripts accumulation of -1, 3-glucanase was strongly induced in the Nr mutant. The second objective was to determine whether the reduced colonization observed in mutants deficient in ABA is dependent on ethylene production. For this purpose, mutants that differ in ABA deficiency and produce different amounts of ethylene (notabilis and sitiens) and the epi mutant were inoculated with G. clarum and treated with an ethylene inhibitor called aminoethoxivinilglicin (AVG). The intraradical colonization of G. clarum in epi and notabilis (not) mutants was significantly reduced when compared with MT and sitiens mutant was less susceptible to colonization in comparison with other genotypes. The application of AVG to 10 µM completely restored the colonization in the epi but not in mutants deficient in ABA. The transcripts accumulation of LePT4 confirmed the results of colonization. The genes that encode key enzymes in the biosynthesis of ethylene, LeACS2 and LeACO4, were positively regulated by inoculation with G. clarum and the restoration in the development of MA observed in epi which received AVG probably involved ACC oxidase (LeACO4). Transcripts accumulation of genes that encode ACC oxidase (LeACO1 and LeACO4) were induced significantly in sit showing that overproduction of ethylene in this mutant can involve ACC oxidase. Finally, the induction in the accumulation of gene transcripts LeNCED was observed in all genotypes and mycorrhizal roots of epi which received AVG demonstrating that LeNCED is regulated positively by the inoculation with G. clarum and that ethylene regulates the expression of this gene. Results show that ethylene and ABA are involved in regulating of MA development and ethylene modulates the expression of genes related to the plant defense system allowing the establishment and functionality of the symbiosis.

A conservação da biodiversidade edáfica na Floresta Ombrófila Mista favorece os processos de decomposição e ciclagem de nutrientes, melhorando as propriedades físicoquímicas e biológicas do solo. O objetivo deste trabalho foi verificar o potencial dos atributos da macrofauna edáfica, Fungos Micorrízicos Arbusculares (FMA) e de variáveis ambientais explicativas (físico-químicas e microbiológicas) como indicadores de qualidade do solo em duas épocas contrastantes (inverno e verão) em Floresta de Araucária do Estado de São Paulo. Foram avaliadas florestas com Araucaria angustifolia nativa (NF) e reflorestada (RF) em três regiões distintas do Estado de São Paulo. Cada floresta teve três repetições verdadeiras, nas quais, foram coletadas, ao acaso, quinze amostras de solo para avaliação dos atributos físicos (densidade, macroporosidade, microporosidade, porosidade total e umidade), químicos [pH, teores de carbono orgânico (C-org), P, Ca, Mg, K, Al e H+Al] e biológicos [macrofauna, FMA, carbono da biomassa microbiana (CBM), respiração basal, quociente metabólico (qCO2) e atividade da desidrogenase (Desi)]. Nos mesmos pontos de amostragem, foram avaliadas a macrofauna edáfica, a densidade de FMA e a colonização micorrízica em raízes de araucária. Na serapilheira foi avaliada a massa seca (MSS) e foram determinados os teores de C, N e S. Os atributos físico-químicos e microbiológicos do solo e químicos da serapilheira foram submetidos à análise de variância (Two-way ANOVA). A abundância da macrofauna e de espécies de minhocas foram submetidas à Análise de Componentes Principais (ACP) e as variáveis microbiológicas, MSS, físico-químicas do solo e da serapilheira foram usadas como variáveis explicativas (VE). A abundância de espécies de FMA foi submetida à ACP e as variáveis físico-químicas do solo e da serapilheira foram usadas como VE. Adicionalmente, a abundância da macrofauna e as VE foram submetidas à Análise Canônica Discriminante (ACD) e a uma Análise de Correlação Canônica (ACC). A macrofauna apresentou maior riqueza de grupos no verão, sendo que a NF proporcionou a maior diversidade de grupos. A umidade, porosidade total, teor de S na serapilheira, pH, teor de K, CBM e respiração basal foram os atributos edáficos mais importantes para separar as áreas. O grupo Oligochaeta, principamente as espécies Ponthoscolex corethrurus e Amynthas spp., foram boas indicadoras de qualidade do solo e/ou de distúrbio na Floresta de Araucária. Encontraram-se 36 táxons de FMA, sendo os gêneros Glomus, Acaulospora e Scutellospora os mais abundantes. A espécie Ambispora appendicula apresentou a maior abundância relativa. No inverno, observou-se alta correlação da Desi e C-CO2 com pH e H+Al, enquanto que no verão, o C-org, umidade, Mg, pH e C da serapilheira se correlacionaram com a atividade da Desi e C-CO2. Os atributos H+Al, P, porosidade total, S da serapilheira e umidade do solo foram os mais importantes na separação das áreas, independente de épocas de coleta. / The conservation of edaphic biodiversity in Araucaria Forests favors the processes of decomposition and nutrient cycling, improving the physico-chemical and biological soil properties. The objective of this study was to investigate the potential of the macrofauna, mycorrhizal fungi (AMF) and environmental explanatory variables (physico, chemical and microbiological) as indicators of soil quality in two different contrasting seasons (winter and summer) in Araucaria Forests. We evaluated forests with native Araucaria angustifolia (NF) and reforested areas (RF) in three different regions in the State of São Paulo. Each forest had three true replicates, in which we collected at random, fifteen soil samples for evaluation of physical attributes (density, macroporosity, microporosity, total porosity and moisture), chemical attributes [pH, organic carbon (org-C), P, Ca, Mg, K, Al and H+Al] and biological attributes [macrofauna, AMF, microbial biomass carbon (MBC), basal respiration (CO2-C), metabolic quotient (qCO2) and dehydrogenase activity (Desi)]. At the same sampling points we evaluated the edaphic macrofauna, the density of AMF and root colonization in Araucaria. We evaluated the litter dry matter (MSS) and analyzed the contents of C, N and S. The physico-chemical and microbiological soil attributes and the chemical litter attributes were submitted to analysis of variance (Two-way ANOVA). The abundance of macrofauna and of earthworm species were submitted to a Principal Components Analysis (PCA) and the microbiological variables, litter dry weight, physico-chemical attributes of soil and litter were used as explanatory variables (EV). The abundance of AMF species was submitted to the PCA and the physico-chemical variables of soil and litter were used as EV. Additionally, the abundance of macrofauna and EV were submitted to a Canonical Discriminant Analysis (CDA) and to one Canonical Correlation Analysis (CCA). The macrofauna showed greater richness of groups in the summer, and the NF provided the highest diversity. Moisture, total porosity, S litter content, pH, K, MBC and basal respiration were the edaphic attributes most important to separate the areas. The group Oligochaeta, especially the species Ponthoscolex corethrurus and Amynthas spp., were good indicators of soil quality and/or disturbance in these Araucaria forests. We found 35 AMF taxons, and the genera Glomus, Acaulospora and Scutellospora were the most abundant. The species Ambispora appendicula showed the highest relative abundance. In winter, a high correlation of the microbiological attributes Desi and CO2-C with pH and H+Al was found, while in the summer, the org-C, moisture, Mg, pH and Carbon of the litter were more correlated with Desi activity and C-CO2. The attributes H+Al, P, total porosity, S of the litter and soil moisture were the most important attributes to discriminate the areas, regardless of the season.

Os solos de terra firme da Amazônia são representados em sua maioria por Latossolos e Argissolos de alta acidez e baixa fertilidade, além de serem facilmente alterados fisicamente com a substituição da floresta primária por cultivos intensivos. O uso de estratégias biológicas, entre as quais se destacam as associaçãos micorrízicas arbusculares, no aperfeiçoamento de sistemas de manejo que racionalizem o uso dos recursos naturais da região, é fundamental para o desenvolvimento econômico contínuo, socialmente justo e ambientalmente sustentável. Para tanto, é necessário melhor entendimento de aspectos ecológicos da comunidade de fungos MA, com o fim de manejá-los. Dentro desse contexto, o objetivo dessa tese foi avaliar a simbiose micorrízica e as comunidades de fungos MA associados à pupunha (Bactris gasipaes Kunth) e ao cupuaçu (Theobroma grandiflorum Willd ex Spring Schum), quando cultivados em sistema agroflorestal (SAF) e em monocultivo, além de estimar a diversidade de comunidades de fungos MA associados às raízes de pupunha através de sequenciamento de mini biblieotecas de amplicons de região do gene ribossomal 18S. Foram realizadas coletas de solo e raízes em duas estações, seca e chuvosa. A colonização micorrízica arbuscular no cupuaçu e na pupunha foi alterada pelo sistema de manejo adotado, sendo observadas maiores taxas de colonização no sistema de monocultivo. A dinâmica sazonal da colonização micorrízica arbuscular foi diferente em cupuaçu e pupunha. A densidade total dos esporos de fungos MA sob o cupuaçu não foi alterada pelo manejo ou pela estação. O tipo de efeito do sistema de manejo na densidade total de esporos de fungos MA sob a pupunha foi diferente nas duas estações. O número de populações de fungos MA encontrados nos agrossistemas de cupuaçu e pupunha foi elevado, com grande número de espécies de freqüência considerada rara. As espécies A. mellea, A. aff. mellea e G. macrocarpum foram as mais freqüentes no cupuaçu e na pupunha em todos os sistemas de manejo. O manejo adotado alterou a composição das comunidades de fungos MA associados à pupunha, não sendo esse efeito muito claro no cupuaçu. O cupuaçu e a pupunha apresentaram comunidades de fungos MA com alta diversidade de espécies de fungos MA, independente do sistema de cultivo. O sequenciamento de mini bibliotecca de amplicons de região do gene rDNA 18S se mostrou viável na avaliação da diversidade de fungos MA, revelando alta diversidade genética desses fungos associados às raízes de pupunha. / The upland soils from the Central Amazon region are characterized by natural low fertility and easy physical degradation due to their conversion from forest to intensive crop systems. The use of biological strategies, including the arbuscular mycorrhizal association, to improve the management of agricultural systems adapted to this environment, may be essential for the sustainable development of the Amazon region. Therefore, it is necessary to learn about ecological aspects concerning arbuscular mycorrizal fungi communities. Thus, the objective of this thesis was to evaluate the arbuscular mycorrhizal symbiosis and the arbuscular mycorrhizal (AM) fungi communities associated with peach palm (Bactris gasipaes Kunth) and cupuaçu (Theobroma grandiflorum Willd ex Spring Schum) in agroforestry systems and monoculture. Also, we aimed to estimate the diversity of the AM fungi communities in peachpalm roots by sequencing of 18S rDNA amplicons to build mini library. The soil and root samples were collected in the field, in dry and rainy season. Mycorrhizal root colonization of cupuaçu and peach palm was affected by the management systems, with higher colonization rates observed in the monoculture systems. The seasonal dynamic of root colonization was different in cupuaçu and peach palm. The total spore density of MA fungi under cupuaçu was not affected by management systems or season. The management system effect on the total spore density of MA fungi under peach palm was different in the dry and rainy season. A high total number of MA fungi species was found in peachpalm and cupuaçu agrosystems, with mostly rare species. The species A. mellea, A. aff. mellea and G. macrocarpum were most common in both management systems and plant species. The AM fungi community composition associated with peachpalm was strongly affected by management systems, which did not show up clearly in cupuaçu. Cupuaçu and peach palm presented a high diversity in AM fungi communities, independent of the management systems. The sequencing of 18S rDNA amplicons mini library to estimate the diversity of the AM fungi community in peach palm roots confirmed that there is a very great diversity inside the roots, as also found in the rhizosphere.

Os solos de terra firme da Amazônia são representados em sua maioria por Latossolos e Argissolos de alta acidez e baixa fertilidade, além de serem facilmente alterados fisicamente com a substituição da floresta primária por cultivos intensivos. O uso de estratégias biológicas, entre as quais se destacam as associaçãos micorrízicas arbusculares, no aperfeiçoamento de sistemas de manejo que racionalizem o uso dos recursos naturais da região, é fundamental para o desenvolvimento econômico contínuo, socialmente justo e ambientalmente sustentável. Para tanto, é necessário melhor entendimento de aspectos ecológicos da comunidade de fungos MA, com o fim de manejá-los. Dentro desse contexto, o objetivo dessa tese foi avaliar a simbiose micorrízica e as comunidades de fungos MA associados à pupunha (Bactris gasipaes Kunth) e ao cupuaçu (Theobroma grandiflorum Willd ex Spring Schum), quando cultivados em sistema agroflorestal (SAF) e em monocultivo, além de estimar a diversidade de comunidades de fungos MA associados às raízes de pupunha através de sequenciamento de mini biblieotecas de amplicons de região do gene ribossomal 18S. Foram realizadas coletas de solo e raízes em duas estações, seca e chuvosa. A colonização micorrízica arbuscular no cupuaçu e na pupunha foi alterada pelo sistema de manejo adotado, sendo observadas maiores taxas de colonização no sistema de monocultivo. A dinâmica sazonal da colonização micorrízica arbuscular foi diferente em cupuaçu e pupunha. A densidade total dos esporos de fungos MA sob o cupuaçu não foi alterada pelo manejo ou pela estação. O tipo de efeito do sistema de manejo na densidade total de esporos de fungos MA sob a pupunha foi diferente nas duas estações. O número de populações de fungos MA encontrados nos agrossistemas de cupuaçu e pupunha foi elevado, com grande número de espécies de freqüência considerada rara. As espécies A. mellea, A. aff. mellea e G. macrocarpum foram as mais freqüentes no cupuaçu e na pupunha em todos os sistemas de manejo. O manejo adotado alterou a composição das comunidades de fungos MA associados à pupunha, não sendo esse efeito muito claro no cupuaçu. O cupuaçu e a pupunha apresentaram comunidades de fungos MA com alta diversidade de espécies de fungos MA, independente do sistema de cultivo. O sequenciamento de mini bibliotecca de amplicons de região do gene rDNA 18S se mostrou viável na avaliação da diversidade de fungos MA, revelando alta diversidade genética desses fungos associados às raízes de pupunha. / The upland soils from the Central Amazon region are characterized by natural low fertility and easy physical degradation due to their conversion from forest to intensive crop systems. The use of biological strategies, including the arbuscular mycorrhizal association, to improve the management of agricultural systems adapted to this environment, may be essential for the sustainable development of the Amazon region. Therefore, it is necessary to learn about ecological aspects concerning arbuscular mycorrizal fungi communities. Thus, the objective of this thesis was to evaluate the arbuscular mycorrhizal symbiosis and the arbuscular mycorrhizal (AM) fungi communities associated with peach palm (Bactris gasipaes Kunth) and cupuaçu (Theobroma grandiflorum Willd ex Spring Schum) in agroforestry systems and monoculture. Also, we aimed to estimate the diversity of the AM fungi communities in peachpalm roots by sequencing of 18S rDNA amplicons to build mini library. The soil and root samples were collected in the field, in dry and rainy season. Mycorrhizal root colonization of cupuaçu and peach palm was affected by the management systems, with higher colonization rates observed in the monoculture systems. The seasonal dynamic of root colonization was different in cupuaçu and peach palm. The total spore density of MA fungi under cupuaçu was not affected by management systems or season. The management system effect on the total spore density of MA fungi under peach palm was different in the dry and rainy season. A high total number of MA fungi species was found in peachpalm and cupuaçu agrosystems, with mostly rare species. The species A. mellea, A. aff. mellea and G. macrocarpum were most common in both management systems and plant species. The AM fungi community composition associated with peachpalm was strongly affected by management systems, which did not show up clearly in cupuaçu. Cupuaçu and peach palm presented a high diversity in AM fungi communities, independent of the management systems. The sequencing of 18S rDNA amplicons mini library to estimate the diversity of the AM fungi community in peach palm roots confirmed that there is a very great diversity inside the roots, as also found in the rhizosphere.

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:35:00Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2006-05-25Bitstream added on 2014-06-13T19:05:01Z : No. of bitstreams: 1 russomanno_omr_dr_botfca.pdf: 951502 bytes, checksum: 65ab95dd8d5f795650c7b83e6aa5b10f (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Secretaria Agricultura / O objetivo do presente trabalho visou avaliar a influência dos FMA Glomus etunicatum Becker & Gerd. e Glomus clarum Nicol. & Schenck, no desenvolvimento de plantas de alecrim e manjericão, bem como verificar a capacidade destas plantas micorrizadas em superar os danos causados pelo fungo Fusarium oxysporum Schecht. Plantas de alecrim (Rosmarinus officinalis L.) e de manjericão (Ocimum basilicum L.) foram inoculadas, separadamente, com G. etunicatum e G. clarum, em casa de vegetação, com temperatura de 26 l 20C e luminosidade de 3000 Lux. Utilizou-se substrato autoclavado composto por uma parte de areia e uma de terra; o inóculo constou de esporos [500 esporos de G.etunicatum (50 mL-1) de solo e 700 esporos de G.clarum (50 mL-1) de solo] e ainda fragmentos de raízes infectadas e micélio. Em cada tipo de planta inoculada foram avaliadas as seguintes variáveis: altura das plantas (AP), peso da matéria seca da parte aérea (MSPA), peso da matéria fresca das raízes (MFR), esporulação (E), colonização radicular (CR) e teor de macro e micronutrientes no substrato e nas plantas (TMm). Foi avaliada também a influência de G. etunicatum e G. clarum no controle de F. oxysporum em plantas de alecrim e manjericão. A inoculação do patógeno (concentração de 5 x 103 esporos mL-1) foi realizada, separadamente, em plantas de alecrim e de manjericão com 90 dias de micorrização (5 vasos com G. etunicatum e 5 vasos com G. clarum) e ainda plantas testemunhas, não micorrizadas (5 vasos). No alecrim, G. clarum mostrou-se significativamente mais eficiente do que G. etunicatum em AP, MSPA e E; por outro lado, G. clarum apresentou CR menor do que G. etunicatum. Em relação às plantas testemunha, G. clarum diferiu significativamente destas em 2 todos as variáveis analisadas, porém G. etunicatum não diferiu estatisticamente das plantas testemunha em AP e MSPA. No manjericão, em relação... . / The purpose of the present work had the objective of evaluating the influence of AMF Glomus etunicatum Becker & Gerd. and Glomus clarum Nicol. & Schenck on the rosemary and basil plants development and also concerning the capacity of the mycorrhizal plants in resisting the wilt caused by Fusarium oxysporum Schecht. For that, rosemary (Rosmarinus officinalis L.) and basil (Ocimum basilicum L.) plants were previously inoculated with G. etunicatum and G. clarum in greenhouse under the temperature of 26 l 20C and luminosity of 3000 Lux. The soil was sterilized and composed by one part of sand and one part of earth. The inoculum was composed by the fungi spores [500 spores of G. etunicatum in (50 mL-1) soil and 700 spores of G. clarum in (50 mL-1) soil] and micelium and roots fragments infected by the AMF. In each plant inoculated the following variables were evaluated: plant height (PH), plant dry weigt (PDW), roots fresh weight (RFW), sporulation rate (SR), root mycorrhizal percentage (RMP) and macro and micronutrients level (MmL) present in the plants and in the soil. The G. clarum and G. etunicatum influence in the control of F. oxysporum wilt in both plants was also evaluated. The inoculation of the pathogen (5x103 spores mL-1) was separatety realized in the rosemary and basil plants after 90 days of the mycorrhization (5 pots of G. clarum and 5 pots of G. etunicatum); the control was also composed by 5 pots without mycorrhization. In the rosemary, G. clarum was significantely more efficient than G. etunicatum in the variables PH, RFW and SR; although G. clarum 4 presented RMP smaller than G. etunicatum. In relation to the control, G. clarum was significably better to the plants in all the variables, although G. etunicatum do not differed statistically for the control plants in PH and PDW. For basil in all the analised variables G. clarum differed statistically from G. etunicatum and was similar to the control treatment in all the variables.

Made available in DSpace on 2015-03-26T13:51:44Z (GMT). No. of bitstreams: 1 01 - capa_abstract.pdf: 58664 bytes, checksum: 66cb47131cc46bcd2d5d263065f54c20 (MD5) Previous issue date: 2008-07-29 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / The objective of this work was to evaluate the effects of the arbuscular mycorrhizal fungus (AMF), Glomus clarum, multiplied monoxenically in transformed carrot roots, on the growth, survival, mycorrhizal colonization and root development of micropropagated plantlets in different stages of rooting. Inoculation was performed in vitro and ex vitro conditions. Micropropagated plantlets with 0, 14 or 21 days maintained in rooting medium, supplemented or not with 1 mg L-1 of Indolbutiric acid (IBA), were transferred to a substrate composed by sand:soil:vermiculite (1:1/2:1). The in vitro system allowed the establishing mycorrhizal association, but no stimulatory effect on the development of shoot or root by mycorrhizal inoculation was observed. The period of time and addition of IBA did not affect plant growth. In ex vitro system, the stimulatory effects of arbuscular mycorrhizal association were evident in all evaluated characteristics, except to plant height. Plants that were not submitted to rooting showed growth similar or superior to those that were maintained in the rooting media, independent of IBA addition. Inoculated plants were shown to be more efficient at nutrient absorption, especially to phosphate. The arbuscular mycorrhizal association promotes beneficial effects when inoculation is performed ex vitro and the best period for inoculation of physic nut seedlings is in the beginning of acclimatization, without in vitro rooting phase. Inoculation of physic nut with arbuscular mycorrhizal fungi showed to be an important tool for micropropagated seedlings production. / O objetivo deste trabalho foi avaliar o efeito da inoculação do fungo micorrízico arbuscular (FMA), Glomus clarum, multiplicado monoxenicamente em raízes de cenoura transformadas, sobre o crescimento, a sobrevivência, a colonização micorrízica e o desenvolvimento radicular de plantas micropropagadas de pinhão-manso em diferentes estádios de enraizamento. A inoculação foi efetuada em condições in vitro e ex vitro. Plantas micropropagadas de pinhão-manso com 0, 14 ou 21 dias de permanência em meio de enraizamento, suplementado ou não com 1 mg L-1 de ácido indol-butírico (AIB), foram transferidas para substrato areia lavada:solo:vermiculita (1:1/2:1). O sistema in vitro utilizado permitiu o estabelecimento da associação micorrízica, mas não foi possível observar efeitos estimuladores da inoculação sobre o crescimento e desenvolvimento radicular das plantas. O tempo de permanência em meio de enraizamento e a adição de AIB também não afetaram o crescimento das plantas. No sistema ex vitro os efeitos estimuladores das micorrizas arbusculares foram evidenciados em todas as características relacionadas ao crescimento, com exceção da altura das plantas. As plantas que não foram submetidas à etapa de enraizamento mostraram crescimento semelhante ou superiores àquelas submetidas à etapa de enraizamento, independente da adição do AIB. As plantas inoculadas com G. clarum mostraram-se também eficientes na absorção de nutrientes, principalmente de fósforo. Pode-se concluir que os efeitos estimuladores das micorrizas arbusculares foram evidenciados quando foi realizada a inoculação ex vitro dessas plantas e que a melhor época de inoculação de J. curcas corresponde à fase de início da aclimatização, sem necessidade de passar pela fase de enraizamento in vitro. A inoculação com FMAs pode representar importante ferramenta para a produção de mudas micropropagadas de qualidade.