As Stenotrophomonas são comumente encontradas no trato respiratório de pacientes com doenças pulmonares crônicas e também na rizosfera de plantas. Esse gênero apresenta resistência a diversos antibióticos, promove o crescimento de plantas e algumas espécies apresentam a capacidade de fixar o nitrogênio atmosférico. O Multi Locus Sequence Analysis (MLSA) é uma metodologia baseada em genes constitutivos para definição e alocação taxonômica de novas espécies. O objetivo geral do presente trabalho foi caracterizar taxonomicamente uma coleção ampla de Stenotrophomonas composta por isolados endófitos, linhagens-tipo e de referência. Para tanto, foi estabelecido um sistema de classificação e identificação de Stenotrophomonas por meio de MLSA. Foi possível através da metodologia de MLSA definir 9 novas espécies, detectar a presença de um novo gênero e estabelecer um sistema online de taxonomia para Stenotrophomonas. / The genus Stenotrophomonas is found in the respiratory treatment of patients with chronic pulmonary and also in the rizhosfera of plants. It presents resistance to several antibiotics, promotes the growth of plants and some species present the ability to fix atmospheric nitrogen. The Multi Locus Sequence Analysis (MLSA) is a methodology based on constitutive genes for definition and taxonomic allocation of new species. The general objective of the present work was to characterize a wide collection constituted by Stenotrophomonas from isolated endophytic, type and reference strains. In such a way, a system of classification and identification of Stenotrophomonas by means of MLSA was established. It was possible through the MLSA methodology to define 9 new species, to detect the presence of a new genus and to establish an online system for Stenotrophomonas taxonomy.

O presente estudo teve como objetivo avaliar o efeito da inoculação com rizóbio no estabelecimento, crescimento inicial e em alguns aspectos da dinâmica de N em folhas de leguminosas (Fabaceae) arbóreas nativas plantadas por semeadura direta no campo, em área de mata ciliar no Estado de São Paulo. Foi avaliada a emergência de plântulas (% em relação ao número de sementes plantadas) até os 3 meses após a semeadura (MAS) e o crescimento em altura aos 13 MAS. O fracionamento isotópico do N foliar também foi avaliado, pelo método da abundância natural do 15N, além da concentração de N e a razão C/N foliar. Acacia polyphylla foi usada como planta-referência não-fixadora de N2. Em relação ao desenvolvimento inicial, houve grande variação entre as espécies estudadas. Acacia polyphylla e Enterolobium contortisiliquum apresentaram taxa de germinação mediana e rápido crescimento. Mimosa bimucronata e Parapiptadenia rigida tiveram crescimento relativamente rápido, porém baixo potencial germinativo. Erythrina speciosa e Poecilanthe parviflora, com crescimento lento, apresentaram germinação elevada no campo. As espécies fixadoras de N2 mostraram &#948;15 N médio de 2,7&#8240;, enquanto que a referência Acacia polyphylla se mostrou cerca de 4,0&#8240; mais enriquecida em 15N . Erythrina speciosa e Ormosia arborea apresentaram os menores valores de &#948;15N, enquanto que Parapiptadenia rigida, enriquecida em 15N, mostrou estar obtendo N exclusivamente do solo. Poecilanthe parviflora, Mimosa bimucronata e Enterolobium contortisiliquum apresentaram valores intermediários de &#948;15N, com grande variação entre os indivíduos amostrados. A concentração de N nos tecidos foliares variou entre 1,5% e 3,6%. De forma geral, esta variável não mostrou relação direta com o &#948;15N das plantas. A menor razão C/N foi observada em Enterolobium contortisiliquum e Erythrina speciosa, seguida por M. bimucronata. Nas condições experimentais locais, as plantas não responderam à inoculação com rizóbio em nenhum dos parâmetros avaliados (estabelecimento, crescimento inicial, &#948;15N, concentração de N e razão C/N). As espécies de crescimento mais lento e com alta incidência de herbivoria observados no campo (E. speciosa e O. arborea) foram também as que apresentaram &#948;15N na faixa considerada como de ocorrência da fixação biológica de nitrogênio. Os resultados indicam, para as outras espécies, maior aquisição de N proveniente do solo. / The aim of this work was to assess the effect of rhizobia inoculation on the establishment, early growth and some aspects of N dynamics in direct-seeded native legume (Fabaceae) trees in a riparian zone of São Paulo State, Southeastern Brazil. Seedling emergency (% of total planted seeds) was evaluated until three months after sowing (MAS), and the height of the trees were measured at 13 MAS. Isotopic N fractionation was also assessed by the 15N natural abundance method, as well as foliar N content and C/N ratio. Acacia polyphylla was used as a non-N2-fixing reference plant. Acacia polyphylla and Enterolobium contortisiliquum grew most rapidly, with moderate germination rate. Mimosa bimucronata and Parapiptadenia rigida were fast-growing but with low establishment rate. Erythrina speciosa and Poecilanthe parviflora showed low growing rate, but high germination potential. The N2-fixers showed an average foliar &#948;15N of 2,7&#8240;, while the reference-plant was 4,0&#8240; more <sup15>N enriched. Erythrina speciosa and Ormosia arborea showed the lowest &#948;15N values. The high &#948;15N of Parapiptadenia rigida probably indicated that it is obtaining N exclusively from the soil. Poecilanthe parviflora, Mimosa bimucronata and Enterolobium contortisiliquum showed intermediate &#948;15N values, with strong variations among the sampled individuals. Foliar N concentrations varied from 1,5% to 3,6%. In general, N concentrations were not correlated with foliar &#948;15N . The lowest C/N ratio was observed on E. contortisiliquum and E. speciosa , followed by M. bimucronata. In this field trial conditions, rhizobia inoculation did not show differences in all surveyed parameters (establishment, early growth, foliar &#948;15N, total N content and C/N ratio of trees). The slow-growing species, E. speciosa and O. arborea , that also had a high herbivore attack observed in the field, showed foliar &#948;15N in the biological N2 fixation range. The results suggested, for the other species, a larger soil N acquisition.

A presença de bactérias na base de microplantas estabelecidas in vitro, acarreta o descarte da cultura, tornando a técnica onerosa. Entretanto, há de se considerar que nem sempre a presença dos microrganismos afeta o desenvolvimento das plantas em diferentes fases da micropropagação, inferindo que essas colônias são resultantes de exsudações de endófitos da espécie cultivada. Neste contexto, o presente trabalho visou verificar as possíveis influências da manifestação bacteriana endofítica no desenvolvimento in vitro de clones de Eucalyptus benthamii. Para tanto, foram útilizados quatro clones (BP101; BP115, BP118 e BP120), em duas etapas de desenvolvimento: multiplicação e alongamento e, embora o processo in vitro fosse o principal foco da pesquisa, as análises estenderam-se para a fase de aclimatização, ou seja, desenvolvimento ex vitro. As microcepas foram mantidas in vitro sob dois tipos de manifestações bacterianas, as quais por sua vez, foram distintas quanto à coloração em: manifestação de colônias amarelas e manifestação de colônias brancas e, o controle, sem manifestação. Para compreender o desenvolvimento das microplantas na presença dos microrganismos, foram avaliados os parâmetros referentes ao incremento em massa seca, número de brotações, brotações alongadas e enraizamento, bem como características anatômicas e bioquímicas (produção de malondealdeído e teor de nitrogênio) das mesmas. Por meio da identificação molecular por BOX-PCR os isolados bacterianos foram agrupados e posteriormente identificados por sequenciamento parcial do gene 16S rRNA. As linhagens bacterianas identificadas foram analisadas quanto à produção de AIA e fixação de nitrogênio, sendo as linhagens com os melhores resultados utilizadas na bacterização de microcepas de duas diferentes espécies de eucalipto (E. benthamii e E. cloeziana). Os resultados evidenciaram que nem toda presença microbiana in vitro é prejudicial às plantas micropropagadas, pelo contrário, observou-se que na maioria dos casos em E. benthamii, as manifestações possuem efeito neutro ou benéfico, promovendo o desenvolvimento das microplantas. As manifestações brancas e/ou amarelas constituíam uma associação de bactérias, com alta especificidade na interação endófito/microplanta. As análises moleculares identificaram similaridade com seis gêneros bacterianos: Curtobacterium (Actinobacteria), Bacillus e Aneurinibacillus (Firmicutes), Delftia (Betaproteobacteria), Bradyrhizobium, e Novosphingobium (Alphaproteobacteria), onde alguns deles mostraram-se comuns nos diferentes clones, sendo a Curtobacterium presente em todas as manifestações de todos os clones de E. benthamii analisados. Os resultados obtidos com a bacterização de diferentes espécies de eucalipto reforçam a especificidade da microbiota endofítica manifestada com seu hospedeiro, uma vez que a introdução de um isolado (inóculo) pode ocasionar alteração no equilíbrio do sistema de interação estabelecido, acarretando na redução ou simplesmente mantendo estável a taxa de crescimento das microplantas. Dessa forma, diante do atual panorama das biofábricas, as quais descartam inúmeras microplantas cultivadas in vitro em decorrência das manifestações bacterianas, evitar o descarte das microcepas e controlar sua manifestação, representa minimizar consideravelmente os prejuízos para as empresas e setores de pesquisas. / The occurrence of bacteria growing together with microplants in vitro conditions frequently lead to discard of the material, increasing the costs on the micropropagation techniques. However, the microorganisms presence on the bacterial cultures do not always affect the plant development during the different phases of micropropagation because the bacteria colony probability are originated from self microplants as endophytic manifestations. This study evaluated the possible influences of the endophytic bacterian manifestation in the development of Eucalyptus benthamii growing on in vitro conditions. To access the evaluations were used four clones (BP101, BP115, BP118 e BP120) in two phases of microplants in vitro development: multiplication and elongation. The microstumps were grown under two different kinds of bacterial manifestations, distinguishable by colors in: white colony manifestations, yellow colony manifestations and no manifestations (control). To elucidate the microstumps development under the microorganisms presence, were evaluated referent parameters to the dry mass increasing, number of shoots, elongated shoots and rooting, as well as anatomical and biochemical characteristics alterations (malondialdehyde and nitrogen content). After bacterial isolation, they were grouped and identified by BOX-PCR, using partial sequencing of 16S rRNA gene. On the sets of the identified bacteria were analyzed for the AIA production and the nitrogen fixation, and those with better results were used to bacterizate another microstumps of two different Eucalyptus species (E. benthamii and E. cloeziana). The results indicate that the presence of in vitro microrganisms and microstumps together not always affect negatively the plant development. In opposite, bacterial manifestations brought benefits, stimulating the microstumps growth or do not affecting the growth of E. benthamii in vitro conditions. Actually, the white and yellow manifestations represents clusters of different bacteria, with high specificity in the interaction microstumps and endophytic. Molecular approaches identified through similarity analysis, six bacterial genus: Curtobacterium (Actinobacteria), Bacillus and Aneurinibacillus (Firmicutes); Delftia (Betaproteobacteria), Bradyrhizobium and Novosphingobium (Alphaproteobacteria). The occurrences of several of the bacteria were common among some clones, and Curtobacterium was present in all clones of E. benthamii analyzed. The results obtained by bacterization of two different Eucalyptus species confirmed that there is a high specificity between endophytic microorganisms\" manifestations and its host plants, because the artificial bacteria introduction can causes alterations on the equilibrium of the establishment system of plant-microorganism interactions, reducing or stabilizing growth rates on microstumps. Considering the current situation about the biofactories, which usually discard great amount of cultivate microplants in vitro because of the bacterial manifestation, it´s possible avoid these plant discard and make a control of their manifestations, with the intention to minimize substantially the losses in biofactories and also in research laboratories.

A combinação de nove tratamentos (T) foi utilizada com o objetivo de fazer uma avaliação agronômica da disponibilização de nitrogênio (N) na produção de feijão, quando inoculado com Rhizobium leguminosarum bv. Phaseoly (RL), cobalto (Co) e molibdênio (Mo), conduzidos sob sistema de semeadura direta (SSD). T1 disponibilizou N através do solo, T2 através da inoculação das sementes com RL (400 g por 50 kg de sementes) imediatamente antes da semeadura, T3 através da inoculação das sementes com RL e adubação nitrogenada em cobertura (60 kg.ha -1 ) (ANC60), utilizando como fonte de N o nitrato de amônio (NA) contendo 33% de N, T4 através inoculação das sementes com Co e Mo (116 g.ha -1 ), produto formulado contendo 1,5% de Co e 10,0% de Mo, T5 através da inoculação das sementes com Co e Mo e ANC60, T6 através da inoculação das sementes com Co, Mo e RL, T7 através da inoculação das sementes com Co, Mo e RL e ANC60, T8 através de ANC60, T9 através da adubação mineral na semeadura com NA (20 kg.ha -1 ) e ANC60. A área escolhida localiza-se no município de Piracicaba, SP (22º42'30" Sul e 47º38'30" Oeste) pertencente ao Departamento de Produção Vegetal da Escola Superior de Agricultura "Luiz de Queiroz", Universidade de São Paulo, onde o SSD vem sendo usado desde 1993, sendo que as culturas implantadas nessa área nunca foram inoculadas com bactérias fixadoras de N. O solo foi amostrado na camada de 0,0-0,2 m anualmente, de 1994 a 1999, mostrando evolução dos atributos químicos do solo. Os parâmetros utilizados na análise foram: número de nódulos, massa de matéria seca de raízes, nódulos, e parte aérea, número de vagens por planta, número de grãos por vagem, massa de 100 grãos, teor de nitrogênio na planta, índice de utilização de nitrogênio (IUN), coeficientes técnicos e custo de produção total, índice de lucratividade (IL) e rendimento de grãos (Rg). Os resultados evidenciaram que o T7 é uma alternativa para disponibilizar N à cultura, dentro do SSD, obtendo o maior Rg. O SSD foi eficiente na manutenção do teor de matéria orgânica no solo, mas não foi eficiente para suprir totalmente a demanda da planta por N, evidenciando a necessidade da adoção de métodos alternativos para incrementar sua disponibilidade no SSD. / To evaluate the nitrogen (N) availability to common bean grain yield under no tillage system (SSD) after inoculation with Rhizobium leguminosarum bv. phaseoly (RL), cobalt (Co) and molybdenum (Mo), nine treatments (T) were used. T1 supplied N from the soil, T2 supplied N through the inoculation of the seed prior to sowing with RL (400 g per 50 kg of seeds), T3 supplied N through the inoculation of the seed prior to sowing with RL and additional N was also added using a top dressing with 60 kg.ha -1 of ammonium nitrate (NA) with 33% of N (ANC60), T4 supplied N through inoculation of the seed prior to sowing with Co and Mo (116 g.ha -1 ) using a formulated product containing Co (1.5%) and Mo (10.0%), T5 supplied N through inoculation of the seed prior to sowing with Co and Mo and ANC60, T6 supplied N through inoculation of the seed prior to sowing with Co and Mo and RL, T7 supplied N through inoculation of the seed prior to sowing with Co and Mo and RL and ANC60, T8 supplied N through using a top dressing, T9 supplied N using NA in the sowing (20 kg.ha -1 ) and ANC60. The field experiment was carried out at Crop Science Department, Esalq, University of São Paulo, Piracicaba, Brazil (22°42'30" South and 47° 38' 30" West), where the SSD has been practiced since 1993, and the crop had never been inoculated with N fixing bacteria. The soil was sampled annually at 0.0 to 0.2 m depth, from 1993 to 1999, showing evolution in the soil chemical attributes. The following agronomic parameters related to common bean crop were used for statistical analysis: the number of nodules, roots and nodules dry biomass, shoot dry biomass, number of pods per plant and grains per pod, and 100 grains mass, the plant nitrogen content, the nitrogen utilization index (IUN), the technical crop production coefficients, the total production cost, the profitability index (IL) and grain yield (Rg). The results showed that T7 was an alternative to make nitrogen available to common bean crop inside SSD, reaching the best productivity. No tillage system was efficient in the maintenance of the soil organic matter, but it was not efficient enough to supply the total demand of the plant for nitrogen, showing the need of alternative methods adoption to increment its availability to the system.

A cana-de-açúcar é um dos cultivos mais importantes no Brasil. Estima-se que uma parte do nitrogênio total de algumas variedades de cana-de-açúcar seja obtida pela interação com microrganismos endofíticos diazotróficos. Na maior parte de sua vida, os endofíticos habitam o interior de plantas sem causar nenhum sintoma aparente de doença. O estudo de interação microrganismos/plantas foi realizado utilizando-se co-culturas entre bactérias endofíticas diazotróficas e calos de cana-de-açúcar. Em presença do calo: Enterobacter sp. ICB113, ICB117 e ICB481 foram estimuladas e mantidas em elevadas populações; Klebsiella sp. ICB375 e Pseudomonas sp. ICB383 tiveram seu número reduzido e mantiveram-se em números estáveis; e Pantoea sp. ICB409 foi totalmente eliminada, demonstrando, assim, que a planta exerce um controle sobre os microrganismos. O modelo calo de cana-de-açúcar/bactéria endofítica diazotrófica foi capaz de evidenciar diferentes interações entre vegetal e bactéria, assim como, diferentes níveis de resposta de defesa da célula vegetal. / The sugarcane is one of the most important crops in Brazil. It is estimated that a portion of the total nitrogen of some varieties of sugarcane is obtained by interaction with diazotrophic endophytic microorganisms. In most of his life, the endophytes inhabit the interior of plants without causing any obvious signs of disease. The interaction study microorganisms/plants was performed using co-cultures among endophytic diazotrophic bacteria and sugarcane calluses. In the presence of callus : Enterobacter sp . ICB113 , ICB117 and ICB481 were stimulated and maintained in large populations ; Klebsiella sp . ICB375 and Pseudomonas sp. ICB383 had their numbers reduced and remained in stable numbers, and Pantoea sp. ICB409 was completely eliminated, thus demonstrating that the plant has a control over microorganisms. The model sugarcane callus/endophytic diazotrophic bacteria was able to show different interactions between plants and bacteria , as well as different levels of defense response of the plant cell.

Tecidos vegetais, incluindo as sementes, são habitados por microrganismos denominados endofíticos, cuja interação com a planta pode conferir características vantajosas ao hospedeiro. Sabe-se que o crescimento de plantas é influenciado por fatores como a síntese de ácido-indolacético (AIA), solubilização de fosfato, fixação de nitrogênio e controle de fungos fitopatogênicos. Antes da comercialização, as condições de armazenamento de sementes de soja podem restringir o desenvolvimento de microrganismos devido à baixa temperatura e umidade. Esse fato leva ao interesse de exploração de microrganismos endofíticos resistentes a essas condições. O estudo e a caracterização dessas comunidades são de grande interesse agronômico e biotecnológico, sendo possível sua aplicação em sementes, introduzindo no campo plantas com superior potencial de produção. Com os objetivos de comparar a comunidade bacteriana endofítica de sementes de soja geneticamente modificadas e convencionais; e de isolar e caracterizar essas comunidades, sementes de 12 cultivares de soja foram amostradas, de onde 3504 isolados bacterianos foram obtidos. Os isolados foram agrupados morfologicamente de acordo com a coloração e taxa de crescimento das colônias, sendo representantes de cada grupo morfológico (no total 176 isolados) agrupados pela técnica de ARDRA (Análise de Restrição de DNA Ribossomal Amplificado). Um total de 12 ribotipos foi observado compondo a comunidade cultivada de bactérias endofíticas de sementes de soja. Representantes destes ribotipos tiveram seus genes 16S rDNA parcialmente sequenciados, identificando os integrantes desta comunidade como: Acinetobacter sp., Bacillus sp., Brevibacterium sp., Chryseobacterium sp., Citrobacter sp., Curtobacterium sp., Enterobacter sp., Methylobacterium sp., Microbacterium sp., Micromonospora sp., Pantoea sp., Paenibacillus sp., Pseudomonas sp., Ochrobactrum sp., Streptomyces sp. e Tsukamurella sp. A comunidade bacteriana endofítica de sementes de soja provenientes de plantas genticamente modificadas apresentou uma diversidade maior comparada à comunidade bacteriana de plantas convencionais. Em relação ao potencial biotecnológico desta comunidade, os resultados demonstraram que os isolados foram capazes de controlar o crescimento de fungos fitopatogênicos por antagonismo (18%), sintetizar AIA (100%), solubilizar fosfato (39%) e fixar nitrogênio (18%). Os isolados com os melhores resultados nas análises in vitro foram inoculados em sementes de soja e avaliados em casa de vegetação quanto à habilidade de promover o crescimento das plantas. As plantas apresentaram diferentes respostas à inoculação das bactérias. A maior parte dos tratamentos mostrou influência negativa das bactéria nas plantas, enquanto que um isolado de Enterobacter sp. aumentou a massa da matéria seca de raiz. Mesmo não diferindo estatisticamente, alguns isolados mostraram tendência de aumento e outros de diminuição de biomassa da planta. / Plant tissues, including seeds, are inhabited by microorganisms called endophytes, whose interaction with the plant can offer advantages to the host. It is known that plants growth promotion is induced by indole acetic acid (IAA) synthesis, phosphate solubilization and nitrogen fixation, among others. The control of phytopathogenic fungi is also related to a good plant development. Before commercialization, the seed storage conditions can restrict the development of microorganism, due to the low temperature and humidity. This fact leads to the interest of exploring resistant microorganisms to those conditions. The study and the characterization of these communities are of great agronomic and biotechnological interest, being possible its application onto seeds, introducing in the field plants with a greater production potential. In this context, the aim of this study was to isolate and identify the endophytic bacteria community in soybean seeds and study the capacity of these isolates to promote growth in the host plant, including: phosphate solubilization, nitrogen fixation, IAA synthesize and antagonism against phytopathogenic fungi. From seeds of 12 cultivars, 3504 bacteria were isolated. The isolates were morphologically grouped according to the coloration and growth rate of the colony. Representatives of each morph group, totalizing 176, were analyzed using the Amplified Ribosomal Restriction Analysis (ARDRA) technique. A total of 12 ARDRA ribotypes were observed in the cultivable endophytic community of soybean seeds. Representatives of each ribotype had their 16S rDNA gene partially sequenced, allowing to the identification of the members of this community as: Acinetobacter sp., Bacillus sp., Brevibacterium sp., Chryseobacterium sp., Citrobacter sp., Curtobacterium sp., Enterobacter sp., Methylobacterium sp., Microbacterium sp., Micromonospora sp., Pantoea sp., Paenibacillus sp., Pseudomonas sp., Ochrobactrum sp., Streptomyces sp. and Tsukamurella sp. The endophytic bacterial community of soybean seeds from genetically modified plants showed a greater diversity compared to the bacterial community of conventional seeds. In relation to the biotechnological potential of the community, the outcomes demonstrate that the isolates were able to antagonist phytopathogenic fungi (18%), synthesize IAA (100%), solubilize phosphate (39%) and fix nitrogen (18%). The isolates with best in vitro outcomes were inoculated onto seeds and tested in greenhouse for their ability to promote growth in soybean. The plants answered differently to the inoculation of each bacterial isolate. The major part of the treatments demonstrated a negative influence of bacteria onto plants, while one Enterobacter sp. isolate increased the dry mass weight of roots. Even not differing statistically, some isolates showed a tendency to increase, meanwhile others to decrease the biomass of the plant.

A soja, [Glycine max (L.) Merrill] é uma das espécies com maior teor protéico, contendo cerca de 40% de proteína nos grãos. Em conseqüência disso demanda alta quantidade de nitrogênio (N), o qual pode ser suprido pelo processo de fixação biológica de nitrogênio (FBN), através da simbiose com as bactérias do gênero Bradyrhizobium. No Brasil, a FBN é capaz de suprir toda a demanda de N da cultura da soja, dispensando a aplicação de fertilizantes nitrogenados. No entanto, os caracteres relacionados à FBN não têm sido diretamente considerados em programas de melhoramento genético, em função das dificuldades inerentes às avaliações dos mesmos, que requerem a destruição das plantas. O objetivo deste trabalho foi mapear os locos de caracteres quantitativos (Quantitative Trait Loci: QTLs) dos caracteres relacionados à FBN, visando identificar associações úteis para a seleção assistida por marcadores, bem como obter outras informações sobre a base genética destes caracteres em soja. Uma população composta de 157 F2:7 linhagens endogâmicas recombinantes (Recombinant Inbred Lines RILs), derivada de um cruzamento biparental, foi genotipada com 105 marcadores microssatélites, bem como avaliada para os seguintes caracteres relacionados com a FBN: número de nódulos (NN); peso seco dos nódulos (MNS); peso médio dos nódulos secos (MNS/NN) e peso seco da parte aérea (MPAS). Utilizando o método de mapeamento por intervalo composto para múltiplas características (mCIM) foram mapeados os QTLs para os quatro caracteres. Um mapa genético foi construído com um tamanho estimado em 1.263,2 cM, correspondendo a uma cobertura de 50% do genoma. Oito regiões genômicas foram associadas com os caracteres de FBN. Quatro dessas regiões, localizadas nos grupos de ligação (GL) C1, C2, E e I, foram associadas a mais de um caráter: no GL C1 (Satt190-Satt136) foram mapeados QTLs para MNS, MNS/NN e MPAS; no GL C2 (Satt460-Satt307) foram mapeados QTLs para NN e MNS; no GL E (Satt573-SAtt185) foram mapeados QTLs para MPAS e NN; e no GL I (Satt239-Satt354) foram mapeados QTLs para MNS/NN e NN. A associação dos QTLs nos GL C1, C2 e E foi atribuída à pleiotropia, enquanto que no GL I foi atribuída à ligação gênica. Os QTLs influenciando apenas um caráter foram mapeados nos GL A2, B1, G e L: no GL A2 (Sct067-Satt589) foi mapeado um QTL para MNS/NN; no GL B1 (Satt509-Satt251) foi mapeado um QTL para NN; no GL L (Satt232-Satt418) foi mapeado um QTL para MPAS; e no GL G (Satt394-Satt288) foi mapeado um QTL para MPAS. Os QTLs explicaram, individualmente, muito pouco da variação fenotípica (R2 = 1,2% a 10,0%), sendo o QTL mais significativo mapeado no GL L para MPAS, e explicou 10,0% da variação do caráter, com um efeito aditivo de 0,57 g planta-1. Portanto, foram detectados QTLs em quatro regiões para MPAS (C1, E, G e L), em cinco regiões para NN (B1, C1, C2, E, G); em duas regiões para MNS (C1, C2) e em três regiões para MNS/NN (A2, C1, I) que explicaram 23,0%, 20,0%, 11,8% e 16,0% da variação fenotípica total, respectivamente. Estes resultados estão de acordo com as herdabilidade relativamente baixas dos caracteres (28% a 49%) e refletem a natureza complexa da FBN, que está sob influência ambiental. / Soybeans [Glycine max (L.) Merrill] is a crop with high protein content (about 40%) in the seeds. As a result, the crop demands high nitrogen (N) inputs, which can be supplied by the process of biological nitrogen fixation (BNF), through the symbiosis with bacteria of the genus Bradyrhizobium. In Brazil the BNF allows to fulfill all the demand for N; therefore N fertilizers are not required. However, the traits associated with BNF have not been directly considered in breeding programs due to the difficulties to its evaluation, which require, generally, the plant destruction. The objective of this study was to map Quantitative Trait Loci (QTLs) of traits related to BNF and to identify useful associations for marker-assisted selection, as well as to obtain other information about the genetic basis of these traits in soybeans. A population of 157 F2:7 recombinant inbred lines (RILs), derived from a two-way cross, were genotyped with 105 microsatellite markers as well as evaluated for the following traits related with BNF: number of nodes (NN); nodule dry weight (NDW); mean nodule dry weight (NDW/NN); and shoot dry weight (SDW). Using the composite interval mapping for multiple traits (mCIM) method, the QTLs were mapped for all the traits. A genetic map was constructed with an estimated size of 1,263.2 cM, covering about 50% of the genome. Eight genomic regions were associated with the four traits and four of these regions, located on linkage groups (LG) C1, C2, E and I, were associated with more than one trait: in LG C1 (Satt190-Satt136), QTLs for NDW, NDW/NN and SDW were mapped; in LG C2 (Satt460-Satt307), QTLs for NN and NDW were mapped; in GL E (Satt573-SAtt185), QTLs for SDW and NN were mapped; and in GL I (Satt239-Satt354) QTLs for NDW/NN and NN were mapped. The pleiotropy was attributed to QTL association in the LG C1, C2, and E, whereas genetic linkage was attributed to QTL association in LG I. QTLs affecting only one trait were mapped in LG A2, B1, G and L: in LG A2 (Sct067-Satt589) a QTL was mapped, for NDW/NN; in LG B1 (Satt509-Satt251) a QTL was mapped for NN; in LG L (Satt232-Satt418) a QTL was mapped for SDW; and in LG G (Satt394- Satt288) a QTL was mapped for SDW. The QTLs individually explained very little of the phenotypic variation (R2 = 1.2% to 10.0%), and the most significant QTL was mapped in the LG L, explaining 10.0% of the variation for SDW, with an additive effect of 0.57 g plant-1. Therefore, QTLs in four regions were detected for SDW (C1, E, G, and L), in five regions for NN (B1, C1, C2, E, and G), in two regions for NDW (C1, and C2) and in three regions for SDW/NN (A2, C1, and I), which explained 23.0%, 20.0%, 11.8% and 16.0% of phenotypic variation, respectively. These results are in agreement with the relatively low heritability of the traits (28% to 49%) and reflect the complex nature of BNF traits, which are influenced by the environmental effects.

Submitted by Haroudo Xavier Filho (haroudo.xavierfo@ufpe.br) on 2016-04-22T16:20:14Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) Tese_Renata_Almeida_PPGG_041115.pdf: 4144409 bytes, checksum: 709008675e5c4c4efeeb7b0b06e8e4ee (MD5) / Made available in DSpace on 2016-04-22T16:20:14Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) Tese_Renata_Almeida_PPGG_041115.pdf: 4144409 bytes, checksum: 709008675e5c4c4efeeb7b0b06e8e4ee (MD5) Previous issue date: 2015-07-30 / CAPES / Reuni / CNPq / A cana-de-açúcar tem papel relevante na economia brasileira, apesar de estar sucetível a fatores bióticos e abióticos que influenciam para redução de produtividade agrícola e industrial. Apesar de existirem organismos como agentes causais de doenças que contribuam com danos à cana-de-açúcar, micro-organismos simbiontes interagem com a cultura conferindo benefícios no processo, tais como a fixação de Nitrogênio. Dessa forma, a análise das proteínas envolvidas na resposta a fatores bióticos pode auxiliar no desenvolvimento de novas variedades. No presente trabalho, foi analisado o proteoma da interação da cana-de-açúcar com patógeno (Leifsonia xyli subsp. xyli; Lxx) e/ou com o simbionte (Gluconacetobacter diazotrophicus; Gd) por 2-DE (Eletroforese bidimensional) seguida de MS (Espectrometria de massa). Os resultados da eletroforese bidimensional com a interação cana-de-açúcar/Gd mostraram que 173 spots foram diferencialmente expressos. A análise por espectrometria de massa identificou 65 proteínas. Tais proteínas foram principalmente associadas com produção de energia, componentes de fotossistemas e indução de resposta a estímulos ambientais. Na interação cana-de-açúcar/Lxx, em análise da eletroforese bidimensional, se observou 138 spots com expressão diferenciada. A análise por espectrometria de massa identificou 56 proteínas responsivas a estresses bióticos, defesa e metabolismo de carboidratos. Durante a interação simultânea com Gd e Lxx, o proteoma da cana-de-açúcar a análise da eletroforese bidimensional mostrou que 142 spots apresentaram nível de expressão alterada. A análise por espectrometria de massa identificou 30 proteínas associadas com metabolismo de carboidratos e defesa contra estresses bióticos. Os resultados obtidos compõem um conjunto de proteínas (e genes codificantes) com provável utilidade como marcadores funcionais auxiliares no melhoramento genético, na seleção de variedades com interação benéfica de crescimento/fixação biológica de nitrogênio com Gd, e/ou maior resistência à patogenicidade de Lxx. / The sugarcane has an important role in the Brazilian economy, despite its suceptibility to biotic and abiotic factors that decrease agricultural and industrial productivity. Although there are parasitic organisms that contribute to damage sugarcane, symbiotic microorganisms interact with the culture, providing benefits in the process, such as nitrogen fixation. Thus, the analysis of proteins involved in the response to biotic factors may assist the developing new sugarcane varieties. In this study, we analyzed the proteome of the interaction of sugarcane with pathogen (Leifsonia xyli subsp. xyli; Lxx) and / or symbiont (Gluconacetobacter diazotrophicus; Gd) by 2-DE (Two-dimensional electrophoresis) followed by MS (Mass Spectrometry). The results of two-dimensional electrophoresis with sugarcane / Gd interaction showed that 173 spots showed altered expression level. Analysis by mass spectrometry identified 65 proteins. These differentially expressed proteins were primarily associated with energy production, and induction components photosystems response to environmental stimuli. Since the sugarcane interaction / Lxx the analysis of two-dimensional electrophoresis demonstrated that 138 spots showed altered expression level. The analysis by mass spectrometry identified 56 proteins responsive to biotic stresses, defense and carbohydrate metabolism. During simultaneous interaction with Gd and Lxx, the proteome analysis of sugarcane showed that 142 spots with altered expression level. Analysis by mass spectrometry identified 30 proteins associated with carbohydrate metabolism and protection against biotic stresses. The results obtained in this work comprise a set proteins (and encoding genes) with probable utility as auxiliary functional markers in plant breeding, in the selection of varieties with beneficial interaction for growth/biological nitrogen fixation with Gd, and/or increased resistance to pathogenic Lxx.

Beijerinckia sp., bactéria de vida livre fixadora de nitrogênio, comumente encontrada em solos tropicais lateríticos. A cianoficina produzida por cianobactérias é a única reserva nitrogenada intracelular descrita até hoje. O presente trabalho teve como principal objetivo verificar o acúmulo de material nitrogenado intracelular associado à Fixação Biológica de Nitrogênio em cinco isolados de Beijerinckia da rizosfera de cana-de-açúcar (Saccharum sp.). Os resultados mostraram um aumento na concentração de proteína celular total concomitantemente a atividade da nitrogenase durante a fase estacionária de todos os isolados. A fixação de nitrogênio durante esta fase sugere que o destino do nitrogênio fixado seriam os grânulos de armazenamento. A análise química desta reserva confirmou a presença de arginina em teor muito elevado em relação aos demais aminoácidos sugerindo uma reserva nitrogenada diferente da cianoficina. Em recombinantes de Escherichia coli confirmou-se um possível gene envolvido no armazenamento de material nitrogenado em Beijerinckia sp. / Beijerinckia sp. bacteria free-living nitrogen-fixing, commonly found in tropical lateritic soils. The cyanophycin produced by cyanobacteria is the only intracellular nitrogen reserve described to date. This study aimed to verify the intracellular buildup of nitrogen associated with Biological Nitrogen Fixation in five Beijerinckia isolated from the rhizosphere of sugarcane (Saccharum sp.). The results showed an increase in total cellular protein concentration concomitantly nitrogenase activity during the stationary phase of all isolates. The nitrogen fixation during this phase suggests that the fate of fixed nitrogen would be the storage granules. Chemical analysis of the reserve confirmed the presence of very high content of arginine in relation to other amino acids suggesting a different reserve of cyanophycin. In recombinant Escherichia coli confirmed a possible gene involved in nitrogen storage material in Beijerinckia sp.

A colheita de cana-de-açúcar, sem despalha a fogo, vem crescendo no Brasil. Nesse sistema de cultivo, existem muitas dúvidas em relação ao manejo da palha, e das quantidades de nitrogênio e potássio a serem utilizadas. Objetivou-se avaliar o manejo da palha, adubação nitrogenada, potássica e uso do inoculante em área comercial de cana-de-açúcar. Para isso, instalou-se experimento na região de Piracicaba - SP, num Latossolo Vermelho Amarelo Distrófico, cultivado com a variedade de cana-de-açúcar CTC 9, em delineamento de blocos casualizados em esquema fatorial incompleto 3x6x4, totalizando 153 parcelas, sendo três manejos da palha-MP (distribuição da palha da cana em toda área-MPT, retirada da palha apenas nas linhas da cana-de-açúcar-MPRL e enleiramento da palha a cada duas linhas-MP2:1), seis doses de N (aplicação de 0, 60, 120 e 180 kg ha-1 de N, aplicação na linha da cana de solução contendo cinco espécies de bactérias fixadoras de nitrogênio na ausência de adubação nitrogenada e aplicação na linha da cana de solução contendo cinco espécies de bactérias fixadoras de nitrogênio mais 30 kg ha-1 de N mineral), quatro doses de K (0, 50, 100 e 150 kg de K2O ha-1) e três repetições. As variáveis analisadas ao longo das duas socas foram: análises químicas do solo, emissão de CO2, diagnose foliar, avaliações biológicas e tecnológicas e produção de colmos da cana-de-açúcar. A aplicação de nitrogênio e potássio afetou a fertilidade do solo, teor foliar de N, açúcar teórico recuperável e crescimento da cana-de-açúcar. A aplicação de 80 kg ha-1 de K2O é suficiente para apresentar alta produtividade da primeira (87 t ha-1) e da segunda soca de cana-deaçúcar (141 t ha-1) e não houve resposta a aplicação de nitrogênio mineral. A aplicação de inoculante não aumentou a produtividade da cana-de-açúcar. O MPRL se mostrou como o mais promissor em relação ao crescimento e produtividade da cana-de-açúcar. O MPRL apresentou maior emissão de carbono se comparado ao MP2:1 na 2a soca. Na 1ª soca, no MPT, MPRL e MP2:1, a emissão de CO2 foi de 1,7; 2,0 e 1,7 ?mol m-2 s-1, a temperatura foi de 21,7; 21,7; 21,2 ºC e a umidade foi de 11,1; 6,6 e 9,5%, respectivamente. Na 2ª soca, no MPT, MPRL e MP2:1, o CO2 foi de 1,8; 2,1 e 1,6 ?mol m-2 s-1, a temperatura foi de 21,4; 22,9; 22,4 ºC e a umidade foi de 16,9; 12,3 e 11,5%, respectivamente. A emissão de CO2 aumentou com o crescimento das plantas de cana-de-açúcar e oscilou de 6 a 12,4 ?mol m-2. / The harvesting of sugarcane, straw removal without fire, is growing in Brazil. In this culture system, there are many questions about the management of residue, and the amounts of nitrogen and potassium to be used. This study aimed to evaluate the straw management sugarcane, nitrogen, potassium and use of inoculants in commercial sugarcane. For this experiment was installed in Piracicaba - SP, in the Oxissol cultivated with the variety of sugarcane CTC 9, in a randomized block design in a incomplete factorial 3x6x4, totaling 153 plots, three management of stubble-MP (distribution of sugarcane trash in every area-MPT, removal of straw only rows of sugarcane MPRL and windrowing straw every two lines-MP2:1) six doses of N (application of 0, 60, 120 and 180 kg ha-1 of N, applied in line with the cane solution containing five species of nitrogen-fixing bacteria in the absence of nitrogen fertilizer application on line and cane solution containing five species of nitrogen-fixing bacteria plus 30 kg ha-1 of mineral N), four doses of K (0, 50 , 100 and 150 kg ha-1 of K2O) and three replications. The variables analyzed along the two years were: soil chemical analysis, CO2 emission, foliar diagnosis, biological and technological evaluations and straw yield of sugarcane. The application of nitrogen and potassium affect soil fertility, leaf N content, theoretical recoverable sugar and growth of sugarcane. The application of 80 kg ha-1 of K2O is sufficient to present the first high productivity (87 t ha-1) and second ratoon sugarcane (141 t ha-1) and there was no response from the application nitrogen mineral. The inoculant application did not increase productivity of sugarcane. The MPRL proved as the most promising in relation to growth and productivity of sugarcane. The MPRL had lower moisture and higher carbon footprint compared to MPT and MP2:1. In the 1st ratoon, the MPT, MPRL and MP2:1, the emission of CO2 was 1.7, 2.0 and 1.7 ?mol m-2 s-1, the temperature was 21.7, 21.7; 21.2 ºC and humidity was 11.1, 6.6 and 9.5%, respectively. In the 2nd ratoon in MPT, MPRL and MP2:1 first, the CO2 was 1.8, 2.1 and 1.6 ?mol m-2 s-1, the temperature was 21.4, 22.9; 22, 4 ºC and the humidity was 16.9, 12.3 and 11.5%, respectively. The emission of CO2 increased with the growth of plants sugarcane and oscillated 6 to 12.4 ?mol m-2 s-1.