Submitted by (lucia.rodrigues@ufrpe.br) on 2016-06-29T13:20:04Z No. of bitstreams: 1 Andre Sueldo Tavares de Lima.pdf: 268051 bytes, checksum: e9e6369b2af3643fa3c143f81fbb1f02 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-06-29T13:20:04Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Andre Sueldo Tavares de Lima.pdf: 268051 bytes, checksum: e9e6369b2af3643fa3c143f81fbb1f02 (MD5) Previous issue date: 2009-02-19 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / The cowpea Vigna unguiculata [L.] Walp. is the main subsistence crop in the semiarid and a low cost source of protein especially for the poor population. The crop production is low in the Northeast due to the non use of agricultural inputs, among them nitrogen. The use of microorganisms to increase agricultural production is probably one of the most important tactics for today in the world. This is due to the emerging demand to decrease dependence on chemical fertilizers and the need for development of sustainable agriculture. Among the biological systems involving plants and microorganisms, there are the legumerhizobia symbioses with the most economical expression, legume-arbuscular mycorrhizal fungi and the use of plant growth promoting bacteria(BPCPs). The objectives of this study were: to determine the viability of co-infection of cowpea seed by the co-inoculation of Paenibacillus, Brevibacillus and/or Bacillus in the symbiosis Bradyrhizobium-cowpea; characterize the strains concerning production of the indole acetic acid (IAA) and phosphate solubilization evaluating the synergism among microorganisms as well as evaluating the response of the triple inoculation (Glomus x Bradyrhizobium x Paenibacillus) in promoting cowpea growth as an alternative to maximize the biological nitrogen fixation (BNF). The first part of experiments was conducted in the laboratory and in the greenhouse of the Agronomic Institute of Pernambuco (IPA) using the cowpea (Vigna unguiculata L. Walp.) cv. "IPA - 206. The strains of Bacillus, Brevibacillus and Paenibacillus used were: Bacillus sp. (ANBE 31, 449, 450, 451 and 461), B. cereus (440), B. subtilis (438, 441, 454, 455 and 459), B. pumilus (444, 445 and 448), B. megaterium (462), Brevibacillus brevis (447),Paenibacillus brasilensis (24, 172 and 177), P. graminis (04.21 MC, MC 22:13 and BR 60106), P. polymyxa (S21) and P. durus (RBN4). The second part of the experiment was conducted in a greenhouse of IPA, using the same legume in the previous experiment. The treatments used were: strains of Bradyrhizobium sp. (BR 3267 and EI – 6) inoculated alone; inoculation in combination with the strains (BR 3267 + EI - 6), controls (absolute (TA) and nitrogen (TN)), combined with the presence and absence of arbuscular mycorrhizal fungi (AMF - Glomus etunicatum ) and plant growth promoting bacteria (BPCP - Paenibacillus brasilensis (24) in a 5x2x2 factorial. Treatments contrasts were performed to study the variables. The microorganisms showed neither capacity to produce IAA nor solubilize phosphate. Synergism was observed between strains of Bacillus, Brevibacillus and Paenibacillus co-inoculated with Bradyrhizobium in cowpea. The inoculation with Paenibacillus brasilensis (24) was higher than the other strains providing a better symbiotic performance. Co-inoculation Bradyrhizobium and Bacillus pumilus (444) inhibited the symbiotic eficiency of cowpea. The inoculation with Bradyrhizobium sp. (BR3267 + EI 6) x Glomus etunicatum favored the nitrogen acquisition and phosphorus availability to cowpea plants. The inoculation with Paenibacillus brasilensis (24), increased the process of infection by Bradyrhizobium sp. and Glomus etunicatum and stimulated the promotion of cowpea growth. It is important to report that the nitrogen from the symbiosis was sufficient to supply the needs of plants. / O feijão caupi Vigna unguiculata [L.] Walp. é a principal cultura de subsistência do semi-árido e uma fonte de proteínas de baixo custo, notadamente, para as populações carentes. A produção desta cultura no Nordeste e baixa devido a não utilização de insumos agrícolas dentre eles o nitrogênio. O uso de microrganismos para o aumento da produção agrícola, será provavelmente uma das táticas mais importantes para a atualidade no mundo.Isso se deve à demanda emergente para a diminuição da dependência de fertilizantes químicos e a necessidade de desenvolvimento da agricultura sustentável. Entre os sistemas biológicos envolvendo planta e microrganismos, temos as simbioses leguminosas-rizóbios, de maior expressão econômica, leguminosas-fungos micorrízicos arbusculares e ainda a utilização de bactérias promotoras de crescimento de plantas (BPCPs). Os objetivos deste trabalho foram: verificar a viabilidade da co-infecção das sementes de caupi pela coinoculação Paenibacillus, Brevibacillus e/ou Bacillus na simbiose Bradyrhizobium-caupi; caracterizar as estirpes quanto à produção de ácido indol acético (AIA) e solubilização de fosfato avaliando o sinergismo entre os microrganismos, assim como avaliar a resposta da tripla inoculação (Bradyrhizobium x Glomus x Paenibacillus) na promoção de crescimento do caupi como alternativa para maximizar a fixação biológica de nitrogênio (FBN). A primeira parte dos experimentos foi conduzida em laboratório e em casa de vegetação do Instituto Agronômico de Pernambuco (IPA), utilizando o caupi (Vigna unguiculata L. Walp. cv. “IPA – 206”. As estirpes de Bacillus , Brevibacillus e Paenibacillus utilizadas foram: Bacillus sp. – ANBE 31, 449, 450, 451 e 461, B. cereus – 440, B. subtilis – 438,441, 454, 455 e 459, B. pumilus – 444, 445 e 448, B. megaterium –462 e Brevibacillus brevis – 447, Paenibacillus brasilensis – 24, 172 e 177, P. graminis – MC 04.21, MC 22.13 e BR 60106, P. polymyxa – S21 e P. durus – RBN4. A segunda parte do experimento foi conduzida em casa de vegetação do IPA, utilizando a mesma leguminosa do experimento anterior. Os tratamentos utilizados foram os seguintes: estirpes de Bradyrhizobium sp. BR 3267 e EI – 6 inoculadas isoladamente; inoculação em mistura com as estirpes (BR 3267 + EI – 6); testemunhas absoluta (TA) e nitrogenada (TN), combinados com a presença e ausência de fungo micorrízico arbuscular (FMA - Glomus etunicatum) e bactérias promotoras de crescimento em plantas (BPCP - Paenibacillus brasilensis- 24), em um fatorial 5x2x2. Foram efetuados contrastes dos tratamentos para estudo das variáveis. Os microrganismos não apresentaram capacidade para produzir AIA e nem solubilizar fosfato. Foi verificado sinergismo entre as estirpes de Bacillus, Brevibacillus e Paenibacillus coinoculadas com Bradyrhizobium no caupi. A inoculação com Paenibacillus brasilensis (24), foi superior em relação as demais estirpes proporcionando uma melhor performance simbiótica. A co-inoculação Bradyrhizobium e Bacillus pumilus – 444 inibiu a eficiência simbiótica do caupi. As inoculações com Bradyrhizobium sp. (BR3267 + EI 6) x Glomus etunicatum favoreceram o processo de aquisição de nitrogênio e disponibilidade de fósforo às plantas de caupi. A inoculação com Paenibacillus brasilensis (24), incrementou o processo de infecção pelos Bradyrhizobium sp. e Glomus etunicatum, assim como favoreceu a promoção de crescimento do caupi. É importante relatar que o nitrogênio proveniente da simbiose foi suficiente para suprir as necessidades das plantas

Bacterial volatile organic compounds (VOCs) are signal molecules that may have beneficial roles in the soil-plant-microbiome ecosystem. In this Ph.D. thesis, I aimed to assess and characterize the role of bacterial VOCs in plant tolerance to drought and in the biocontrol of fungal pathogens. I started by studying two root endophytic bacteria isolated from pepper plants cultivated under desert farming conditions. They showed an enhancement of pepper tolerance to drought stress and an amelioration of its physiological status. Moreover, they induced the expression of a vacuolar pyrophosphatase proton pump (V-PPase), implicated in the regulation of the vacuolar osmotic pressure, facilitating water uptake. Besides, the exposure of Arabidopsis thaliana plants, grown under salinity stress, to the volatile 2,3-butanediol, described for its plant growth promotion (PGP) potential, enhanced the plants tolerance to salinity, proving the potential involvement of this volatile in the osmotic stress resistance mechanism. Then, I studied VOCs released by three bacteria associated to healthy rice plants. Their released VOCs mixtures modified the color pattern of Magnaporthe oryzae, the agent of the rice blast disease, and protected rice from the pathogen infection. A significant reduction of melanin production, sporulation and appressoria formation was measured in presence of the bacterial VOCs, without major effects on mycelial proliferation. 1-butanol-3-methyl, one of the nine VOCs co-produced by the studied bacteria, proved its potential of reducing M. oryzae melanin in vitro. In vivo tests confirmed the infection inhibition effects mediated by the rice-bacterial VOCs, with a reduction of 94% of the disease incidence. Lastly, I compared the genomes of the five bacteria considered in the previous experimental studies. The PGP traits and the VOCs pathways identified from the genome analyses confirmed the effects observed with the in vitro and in vivo assays, revealing a complex mode of promotion and protection offered by the studied plant-associated bacteria. In conclusion, plant-associated bacterial VOCs can play potentially important roles in modulating plant drought tolerance and reducing fungal virulence. Such biological resources represent novel tools to counteract the deleterious effects of abiotic and biotic stresses and have the potential to be exploited for sustainable approaches in agriculture.

Mangrove forests are highly productive ecosystems widespread in tropical and subtropical coastlines, with a coverage of 75% of the world’s tropical shorelines. Mangrove plants developed specific physiological and morphological adaptation to thrive in such unique environments. Together with plant adaptations, mangroves develop a tight partnership with microorganisms, mainly bacteria and fungi, that form the so-called mangrove-microbiome. Plant-associated microorganisms are generally recruited by the root system (root tissues and rhizosphere) and the colonization process starts with the release of root-related exudates detected by the surrounding edaphic microorganisms that are attracted in the rhizosphere zone. Then, root surface selects those microorganisms that can enter the tissues as endophytes. The microorganisms recruited belowground can migrate through the plant tissues by using the plant vessels and may colonize the aboveground compartments of the plant. Here, I aimed to evaluate the environmental origin and compartmentalization of the mangrove microbiome. To do this, I sampled bulk sediments, sea water, and mangrove plant compartments (root rhizosphere and endosphere, pneumatophores, shoot, leaves, flowers and propagules) of 20 gray mangrove trees (Avicennia marina L.) across two sites on the Red Sea coast of the King Abdullah University of Science and Technology (KAUST), Saudi Arabia. By high-throughput sequencing of the bacterial 16S rRNA gene, I showed that the bacterial assembly in A. marina plant compartments follows a clear niche partition process in which bacterial communities are actively recruited from the surrounding ecosystem (sediment and sea water) by the root system, and further distributed across the different plant organ and compartments. Moreover, the composition of microbiome detected had many similitudes with others previously described around the world, suggesting that certain bacteria represent a mangrove “core microbiome”. The conservation of microbiome composition, mainly driven by environmental and host selection, that beneficial bacteria provide to the plant and contribute to its growth and fitness by several mechanisms. Thus, the characterization and identification of mangrove microbiome can meliorate our knowledge regarding plant–microbe interactions, as well as put the bases for the development of Nature-based Solution (NBS) to enhance reforestation and rehabilitation of mangrove ecosystems

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Os manguezais são ecossistemas encontrados na transição entre os ambientes terrestre e marinho apresentando uma biodiversidade funcional única e conseqüentemente flora e fauna específica. Por se tratar de um ambiente inóspito e pouco explorado é de grande importância o estudo desta comunidade a fim de se obter isolado com potencial biotecnológico. Sabe-se que tecidos vegetais são habitados por microrganismos denominados endofíticos, cuja interação com a planta hospedeira pode conferir características vantajosas ao mesmo. Este trabalho teve como objetivo estudar a comunidade bacteriana endofítica cultivável de manguezais, além de determinar a produção enzimática e a utilização de isolados na promoção de crescimento vegetal. Para tanto, foram coletadas amostras de ramo das espécies vegetais Rhizophora mangle, Avicenia nitida, Laguncularia racemosa para o isolamento de bactérias endofíticas. Os locais e épocas amostrados foram manguezais do litoral paulista em Bertioga (local com e sem impacto ambiental) e em Cananéia (local considerado preservado) durante o verão e inverno de 2007 e 2008. Foi obtido grande número de isolados em todos os locais e épocas avaliados, porém a análise estatística não apresentou diferença significativa entre as variáveis avaliadas, com exceção da planta L. rancemosa no período do verão em Bertioga impactado a qual apresentou baixa freqüência. Dentre os isolados obtidos selecionou-se para estocagem aproximadamente 1000 isolados os quais foram submetidos a testes enzimáticos in vitro a fim de realizar uma triagem inicial. Destes, 75% apresentaram atividade para pelo menos uma das enzimas avaliadas. Selecionou-se então isolados com atividade enzimática para no mínimo três ou mais enzimas para testes mais específicos chegando a um número de 115 isolados. A identificação dos isolados foi realizada por seqüênciamento parcial do gene 16S rDNA. Dentre os isolados identificados, os gêneros mais freqüentes foram: Alcaligenes, Bacillus, Brevundimonas, Chryseobacterium, Curtobacterium, Enterobacter, Erythrobacter, Exiguobacterium, Novosphingobium, Ochrobactrum, Pantoea, Pseudomonas, Staphylococcus, Stenotrophomonas, Xanthomonas entre outros. Os resultados demonstraram que dos isolados avaliados: 69% são produtores de fosfatase, 69% de protease, 60% de endoglicanase, 58% de lípase, 43% de amilase e 21% de esterase. Além destes resultados, dos 115 isolados avaliados, 35% apresentou a capacidade de sintetizar AIA (ácido indol acético) e 45% a capacidade de fixar nitrogênio atmosférico. Os isolados com os melhores resultados quanto a fixação de nitrogênio e síntese de AIA foram inoculados em plântulas de cana-de-açúcar e monjoleiro. Os experimentos foram desenvolvidos em casa de vegetação e em viveiro respectivamente. As bactérias selecionadas não promoveram o crescimento de cana-de-açúcar, sendo inclusive observado um crescimento superior da testemunha em relação aos tratamentos com inoculação bacteriana. Já com monjoleiro foi observado que o isolado de Enterobacter sp. apresentou aumento na massa da matéria fresca e seca da parte aérea e da raiz. Assim, os dados apresentados demonstraram potencial de aplicação das bactérias endofíticas isoladas dos manguezais brasileiro, tanto na busca de novos compostos, como enzimas, para aplicação industrial, quanto no desenvolvimento de inoculantes visando a promoção de crescimento de espécies vegetais utilizadas na agricultura e reflorestamento / The mangrove is an ecosystem of transition between the terrestrial and marine environments, featuring a unique functional biodiversity, providing consequently a specific flora and fauna. Due to its inhospible characteristics, few study explore its very importance the study of this community to get isolated with biotechnological potencial. It is known that the plant tissues are inhabited by microorganisms known as endophytes and this interaction may confer advantageous for both. The aiming of this work was the evaluation of the potencial of the mangrove endophytic bacteria to enzymatic production as well their potencial to plant growth promotion. The bacterial endophytic isolades were obtained from branches from Rhizophora mangle, Avicenia nitida and Laguncularia rancemosa mangrove species. The vegetal samples were colleted in the mangroves at Bertioga (with and without environmental impact) and Cananeia (a preserved area) during two different time, summer a winter on 2007 and 2008. We obtained large numbers of isolates in all areas and times evaluated, but the statistical analysis showed no significant difference between the variables, except the plant L. rancemosa in the summer, Bertioga impacted area, that presented low frequency of isolation. Arbitrarily, 1000 were stored and all those evaluated to enzymatic production. Of these, 75% presented activity for at least one of the evaluated enzymes. It was selected 115 isolates that showed activity for at least three or more enzymes. The molecular identification of these isolates were performed by partial sequencing of the 16S rDNA. The predominant identified genera were: Alcaligenes, Bacillus, Brevundimonas, Chryseobacterium, Curtobacterium, Enterobacter, Erwinia, Erythrobacter, Exiguobacterium, Novosphingobium, Ochrobactrum, Pantoea, Pseudomonas, Staphylococcus, Stenotrophomonas, Xanthomonas and others. Among the evaluated isolates: 69% produce phosphatase, 69% produce protease, 60% produce endoglucanase, 58% produce lipase, 43% produce amylase and 21% produce esterase. Even, 35% and 45% are able to produce IAA and nitrogen fixation respectively. Isolates that showed good characteristics to IAA and nitrogen fixation were inoculated with sugar cane and monjoleiro (Acacia polyphylla) seedlings. All experiments were conducted in greenhouse. None selected bacteria promoted the sugar cane growther, being the development of control treatment better than bacterial inoculation. It was observed an increase in their fresh and dried biomass. Thus, the results show the huge potential of endophytic bacteria from mangrove to the discovery news compounds, as enzymes, to industrial application and to the development of new inoculants aiming the plant growth promotion of agriculture and reforestation

O uso de fertilizantes minerais é de grande importância para que a cultura atinja o seu potencial produtivo e torne a atividade de produção viável economicamente, no entanto o uso excessivo é danoso ao meio ambiente, trazendo riscos à saúde humana e à biodiversidade local. A utilização de bactérias promotoras de crescimento de plantas (BPCP) tem se mostrado uma alternativa promissora e sustentável, visando melhorar a produtividade e reduzir o uso de fertilizantes. Essas bactérias colonizam a rizosfera e tecidos internos da planta e são capazes de estimular o desenvolvimento e sanidade de sua hospedeira através de mecanismos como disponibilização de nutrientes, produção de fitohormônios e controle de patógenos. Este estudo teve por objetivo avaliar o efeito da inoculação de três linhagens de BPCP em milho e o impacto causado na comunidade bacteriana associada à cultura. As linhagens utilizadas foram Burkholderia ambifaria RZ2MS16, Bacillus sp. RZ2MS9, ambas isoladas da rizosfera de guaranazeiro, e Azospirillum brasilense Ab-v5, um inoculante comercial. Primeiramente, foi realizado um ensaio de antibiose entre RZ2MS9 e Ab-v5, constatando não haver inibição. Após, um experimento de promoção de crescimento em condições de campo, foi realizado, com plantas de milho inoculadas com: (i) RZ2MS16; (ii) RZ2MS16 e Ab-v5; (iii) Ab-v5; (iv) RZ2MS9; (v) RZ2MS9 e Ab-v5; e (vi) tratamento controle. As sementes foram inoculadas e, 60 dias após o plantio, a altura da planta, altura até a inserção da espiga e o diâmetro do colmo foram medidos. A inoculação com Ab-v5 e a coinoculação de RZ2MS9 com Ab-v5 promoveram o incremento de 3% em altura da planta, além disso, esse consórcio promoveu incremento de 9% no diâmetro do colmo, todos comparados ao tratamento controle. Usando o DNA total da folha e raíz do milho, o fragmento 16S rRNA bacteriano foi sequenciado, através da plataforma Ion Torrent, para avaliar o efeito da inoculação na comunidade bacteriana associada à ambos os tecidos. A inoculação foi capaz de modular a comunidade bacteriana associada à folha, com a análise de coordenadas principais (PCoA) explicando 39,51% da variação. Não foi observada modulação na comunidade bacteriana associada à raiz. Foi observada diferença na estrutura da comunidade bacteriana quando ambos os nichos foram comparados, independente de inoculação, com a PCoA explicando 80,97% dessa variação. Assim observa-se que estudos dessa natureza são de grande importância para o melhor entendimento da interação entre as BPCP e a comunidade bacteirana associada à planta hospedeira, e dos mecanismos que levam ao desenvolvimento da cultura. / The use of mineral fertilizers is of great importance to the crop reaches its potential yield and become the production activity economically feasible, however, its excessive use is harmful to the environment, and brings risk to human health and local biodiversity. The use of plant growth-promoting bacteria (PGPB) has been shown as a promising and sustainable alternative, aiming to improve productivity and reduce fertilizer use. These bacteria colonize the rhizosphere and plant internal tissues and are able to stimulate their host development and health through mechanisms such as nutrient availability, phytohormone production and pathogen control. This study aimed to evaluate the inoculation effect of three PGPB strains in maize and the impact on associated bacterial community. The strains inoculated were Burkholderia ambifaria RZ2MS16, Bacillus sp. RZ2MS9, both isolated from guarana rhizosphere, and Azospirillum brasilense Ab-v5, a commercial inoculant. First, an anthibiosis assay was conducted between RZ2MS9 and Ab-v5 strains, showing no inhibition. Then, a growth-promotion assay was performed under field conditions, with maize plants inoculated with: (i) RZ2MS16; (ii) RZ2MS16 and Ab-v5; (iii) Ab-v5; (iv) RZ2MS9; (v) RZ2MS9 and Ab-v5; and (vi) control. The seeds were inoculated and, 60 days after sowing, the plant height, height to the cob insertion and stem diameter were measured. The inoculation with Ab-v5 and the co-inoculation with RZ2MS9 plus Ab-v5 increased the plant height in 3%, furthermore, the co-inoculation increased stem diameter in 9%, all compared to control. Using total DNA of maize\'s leaf and root, bacterial 16S rRNA fragment was sequenced by Ion Torrent platform, to evaluate the effect of inoculation in associated bacterial community of both tissues. The inoculation was able to modulate the leaf bacterial community, with principal coordinates analysis (PCoA) explaining 39.51% of variation. It was not found modulation on root\'s bacterial community. Difference in the bacterial community structure was observed when both niches were compared, regardless inoculation, with PCoA explaining 80.97% of this variation. Therefore, it is noted that studies of this nature are of great importance for a better understanding of the interaction between PGPB and bacterial community associated to the host plant and mechanisms leading to crop development.

Submitted by Jean Medeiros (jeanletras@uepb.edu.br) on 2016-08-29T13:19:29Z No. of bitstreams: 1 PDF - Maria Idaline Pessoa Cavalcanti.pdf: 3126151 bytes, checksum: 7cc5f06fc9b1c13fe29f35bf6febb0b7 (MD5) / Approved for entry into archive by Secta BC (secta.csu.bc@uepb.edu.br) on 2016-08-29T17:03:24Z (GMT) No. of bitstreams: 1 PDF - Maria Idaline Pessoa Cavalcanti.pdf: 3126151 bytes, checksum: 7cc5f06fc9b1c13fe29f35bf6febb0b7 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-08-29T17:03:24Z (GMT). No. of bitstreams: 1 PDF - Maria Idaline Pessoa Cavalcanti.pdf: 3126151 bytes, checksum: 7cc5f06fc9b1c13fe29f35bf6febb0b7 (MD5) Previous issue date: 2016-04-01 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / Little information have now been raised about the diversity and biotechnological potential of soil microorganisms in the semiarid region, especially those associated with grasses The biological nitrogen fixation process (BNF) is the main form of nitrogen input (N) natural ecosystems and is brokered by diazotrophic symbiotic microorganisms or living free the aim of this study was to isolate and characterize, through biochemical and genetic methods, a collection of bacteria associated with maize (Zea mays) present in semi-arid soils using three different methodological approaches: (i) directly semisolid medium, (ii) directly on solid medium and (iii) using a leguminous plant as bait for obtaining the rhizobia associated with corn. 405 bacterial isolates were obtained which were characterized morphologically and genotypically. With respect to the biotechnological potential 92% of the isolates produced indole-3-acetic acid (IAA), 30% solubilized calcium phosphate and 19% siderophores produced. It was confirmed antagonist activity to the fungus Fusarium oxysporum in the three methods studied. The restriction analysis (ARDRA) showed that the place of origin of the isolates was a determining factor for the group of bacteria. A total of 79 isolates were selected for growth promotion test vessels. The DBG10 and PBG82 isolated provide greater benefits to plants when inoculated in corn seeds tested in experimental vessels, being more efficient with respect to FBN, to cultivate corn BRS Gorutuba. / Poucas informações foram até hoje levantadas a respeito da diversidade e do potencial biotecnológico dos micro-organismos do solo no Semiárido, principalmente daqueles associados a gramíneas O processo de fixação biológica de nitrogênio (FBN) é a principal forma de entrada de nitrogênio (N) em ecossistemas naturais e é interme diado por micro-organismos diazotróficos simbióticos ou de vida livre O objetivo deste trabalho foi isolar e caracterizar, por meio de métodos bioquímicos e genéticos, uma coleção de bactérias associadas ao milho (Zea mays) presentes em solos do Semiárido, utilizando três diferentes abordagens metodológicas: (i) diretamente em meio semissólido,(ii) diretamente em meio sólido e (iii) utilizando uma leguminosa como planta isca para a obtenção dos rizóbios associados ao milho. Foram obtidos 405 isolados bacterianos os quais foram caracterizados morfológica e genótipicamente. Com relação ao potencial biotecnológico, 92% dos isolados produziram ácido indol-3-acético (AIA), 30% solubilizaram fosfato de cálcio e 19% produziram sideróforos. Foi confirmada atividade antagonista ao fungo Fusarium oxysporum nas três metodologias estudadas. A análise de restrição (ARDRA) mostrou que o local de origem dos isolados foi fator determinante para o agrupamento das bactérias. Um total de 79 isolados foram selecionados para os ensaio de promoção de crescimento em vasos. Os isolados DBG10 e PBG82 proporcionam maiores benefícios às plantas quando inoculados nas sementes de milho testadas em experimento de vasos, sendo mais eficiente com relação a FBN, para a cultivar de milho BRS Gorutuba.

Os manguezais são ecossistemas encontrados na transição entre os ambientes terrestre e marinho apresentando uma biodiversidade funcional única e conseqüentemente flora e fauna específica. Por se tratar de um ambiente inóspito e pouco explorado é de grande importância o estudo desta comunidade a fim de se obter isolado com potencial biotecnológico. Sabe-se que tecidos vegetais são habitados por microrganismos denominados endofíticos, cuja interação com a planta hospedeira pode conferir características vantajosas ao mesmo. Este trabalho teve como objetivo estudar a comunidade bacteriana endofítica cultivável de manguezais, além de determinar a produção enzimática e a utilização de isolados na promoção de crescimento vegetal. Para tanto, foram coletadas amostras de ramo das espécies vegetais Rhizophora mangle, Avicenia nitida, Laguncularia racemosa para o isolamento de bactérias endofíticas. Os locais e épocas amostrados foram manguezais do litoral paulista em Bertioga (local com e sem impacto ambiental) e em Cananéia (local considerado preservado) durante o verão e inverno de 2007 e 2008. Foi obtido grande número de isolados em todos os locais e épocas avaliados, porém a análise estatística não apresentou diferença significativa entre as variáveis avaliadas, com exceção da planta L. rancemosa no período do verão em Bertioga impactado a qual apresentou baixa freqüência. Dentre os isolados obtidos selecionou-se para estocagem aproximadamente 1000 isolados os quais foram submetidos a testes enzimáticos in vitro a fim de realizar uma triagem inicial. Destes, 75% apresentaram atividade para pelo menos uma das enzimas avaliadas. Selecionou-se então isolados com atividade enzimática para no mínimo três ou mais enzimas para testes mais específicos chegando a um número de 115 isolados. A identificação dos isolados foi realizada por seqüênciamento parcial do gene 16S rDNA. Dentre os isolados identificados, os gêneros mais freqüentes foram: Alcaligenes, Bacillus, Brevundimonas, Chryseobacterium, Curtobacterium, Enterobacter, Erythrobacter, Exiguobacterium, Novosphingobium, Ochrobactrum, Pantoea, Pseudomonas, Staphylococcus, Stenotrophomonas, Xanthomonas entre outros. Os resultados demonstraram que dos isolados avaliados: 69% são produtores de fosfatase, 69% de protease, 60% de endoglicanase, 58% de lípase, 43% de amilase e 21% de esterase. Além destes resultados, dos 115 isolados avaliados, 35% apresentou a capacidade de sintetizar AIA (ácido indol acético) e 45% a capacidade de fixar nitrogênio atmosférico. Os isolados com os melhores resultados quanto a fixação de nitrogênio e síntese de AIA foram inoculados em plântulas de cana-de-açúcar e monjoleiro. Os experimentos foram desenvolvidos em casa de vegetação e em viveiro respectivamente. As bactérias selecionadas não promoveram o crescimento de cana-de-açúcar, sendo inclusive observado um crescimento superior da testemunha em relação aos tratamentos com inoculação bacteriana. Já com monjoleiro foi observado que o isolado de Enterobacter sp. apresentou aumento na massa da matéria fresca e seca da parte aérea e da raiz. Assim, os dados apresentados demonstraram potencial de aplicação das bactérias endofíticas isoladas dos manguezais brasileiro, tanto na busca de novos compostos, como enzimas, para aplicação industrial, quanto no desenvolvimento de inoculantes visando a promoção de crescimento de espécies vegetais utilizadas na agricultura e reflorestamento / The mangrove is an ecosystem of transition between the terrestrial and marine environments, featuring a unique functional biodiversity, providing consequently a specific flora and fauna. Due to its inhospible characteristics, few study explore its very importance the study of this community to get isolated with biotechnological potencial. It is known that the plant tissues are inhabited by microorganisms known as endophytes and this interaction may confer advantageous for both. The aiming of this work was the evaluation of the potencial of the mangrove endophytic bacteria to enzymatic production as well their potencial to plant growth promotion. The bacterial endophytic isolades were obtained from branches from Rhizophora mangle, Avicenia nitida and Laguncularia rancemosa mangrove species. The vegetal samples were colleted in the mangroves at Bertioga (with and without environmental impact) and Cananeia (a preserved area) during two different time, summer a winter on 2007 and 2008. We obtained large numbers of isolates in all areas and times evaluated, but the statistical analysis showed no significant difference between the variables, except the plant L. rancemosa in the summer, Bertioga impacted area, that presented low frequency of isolation. Arbitrarily, 1000 were stored and all those evaluated to enzymatic production. Of these, 75% presented activity for at least one of the evaluated enzymes. It was selected 115 isolates that showed activity for at least three or more enzymes. The molecular identification of these isolates were performed by partial sequencing of the 16S rDNA. The predominant identified genera were: Alcaligenes, Bacillus, Brevundimonas, Chryseobacterium, Curtobacterium, Enterobacter, Erwinia, Erythrobacter, Exiguobacterium, Novosphingobium, Ochrobactrum, Pantoea, Pseudomonas, Staphylococcus, Stenotrophomonas, Xanthomonas and others. Among the evaluated isolates: 69% produce phosphatase, 69% produce protease, 60% produce endoglucanase, 58% produce lipase, 43% produce amylase and 21% produce esterase. Even, 35% and 45% are able to produce IAA and nitrogen fixation respectively. Isolates that showed good characteristics to IAA and nitrogen fixation were inoculated with sugar cane and monjoleiro (Acacia polyphylla) seedlings. All experiments were conducted in greenhouse. None selected bacteria promoted the sugar cane growther, being the development of control treatment better than bacterial inoculation. It was observed an increase in their fresh and dried biomass. Thus, the results show the huge potential of endophytic bacteria from mangrove to the discovery news compounds, as enzymes, to industrial application and to the development of new inoculants aiming the plant growth promotion of agriculture and reforestation

Submitted by Alisson Mota (alisson.davidbeckam@gmail.com) on 2015-07-22T18:33:12Z No. of bitstreams: 1 Tese - Arlena Maria Guimarães Gato.pdf: 2067444 bytes, checksum: a858fc3c2c47508ee175666940ad0251 (MD5) / Approved for entry into archive by Divisão de Documentação/BC Biblioteca Central (ddbc@ufam.edu.br) on 2015-07-23T14:23:02Z (GMT) No. of bitstreams: 1 Tese - Arlena Maria Guimarães Gato.pdf: 2067444 bytes, checksum: a858fc3c2c47508ee175666940ad0251 (MD5) / Approved for entry into archive by Divisão de Documentação/BC Biblioteca Central (ddbc@ufam.edu.br) on 2015-07-23T14:26:09Z (GMT) No. of bitstreams: 1 Tese - Arlena Maria Guimarães Gato.pdf: 2067444 bytes, checksum: a858fc3c2c47508ee175666940ad0251 (MD5) / Made available in DSpace on 2015-07-23T14:26:09Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Tese - Arlena Maria Guimarães Gato.pdf: 2067444 bytes, checksum: a858fc3c2c47508ee175666940ad0251 (MD5) Previous issue date: 2009-12-10 / SUFRAMA - Superintendência da Zona Franca de Manaus / The flowers and ornamental plants cultivation stands out as an important agronomical activity. But despite the economical and market potential of these regional native species: helicônia, bastão, sorvetão and other plants, is necessary more basic studies about the use of advanced techniques in getting propagated material with quality assurance and good phytosanitary aspect. The objective of this study was to obtain plantlets from floral apices of Heliconia rauliniana and embryos rescue of H. marginata, identifies, inoculation of bacterial isolates and evaluate the effect of these microorganisms in the development of micropropagated plants. Established the plants micropropagation process, it was isolated from matrices root, bacterial isolates and, according to the classification criteria of activity levels of nitrogen biological fixation, phosphate solubilisation and auxin production, it was selected six Heliconia rauliniana isolates and eight of Heliconia marginata. The first experiment were inoculated in in vitro plants of H. rauliniana, the B4, B5, B8, B13, B16 and B18 bacterial isolates and on H. marginata micropropagated plants, the B1, B2, B4, B6, B7, B10, B12, B14 and B16 isolates and, then transferred to plastic boxes containing sterilized substrate Plantmax (Horticulture) and maintained under greenhouse. After 60 days of inoculation, it was realized the evaluation of root growth promotion, selecting the three isolates that showed the best results: B18, B5 and B13 (H. rauliniana) and B7, B6 and B10 (H. marginata). In the second experiment we used the B18, B5, B13 and B6, B7, B10 selected in the first experiment and inoculated in 60 plants, distributed on five treatments: control, B18, B5 and B13, cocktail x plant and control, B6, B7, B10, cocktail x plant with 12 plants per treatment. The results presented after 60 days, don’t were significant on the level of 0.05% and one good faith coefficient of 95% (ANOVA) for root growth promotion, number of leaves, plant height, fresh weight and dry weight. The plants survive was 83.3%. For microorganisms identify, it was used the analysis of the fragment about 800 bp of the 16S rDNA (Primer 27f). The sequencial analysis via Blast showed three bacterial groups: Burkholderia, Ralstonia e Enterobacteriaceae (Pantoea/Erwinia). / O cultivo de flores e plantas ornamentais tropicais destaca-se como importante atividade agrícola. Mas, apesar das potencialidades econômicas e de mercado dessas espécies nativas da região: helicônia, bastão, sorvetão e outras, são necessários mais estudos básicos sobre a utilização de técnicas avançadas na obtenção de material de propagação com garantia de qualidade e bom aspecto fitossanitário. O objetivo deste trabalho foi obter mudas micropropagadas a partir de ápice floral de Heliconia rauliniana e de resgates de embriões de H. marginata, identificação, inoculação dos isolados de bactérias e avaliar o efeito desses microrganismos no desenvolvimento das plantas micropropagadas. Estabelecido o processo de micropropagação das plantas foram isolados das raízes das matrizes, isolados bacterianos e, de acordo com os critérios de classificação dos níveis de atividades em fixação biológica de nitrogênio, solubilização de fosfato e produção de auxina, foram selecionados seis isolados da Heliconia rauliniana e oito da Heliconia marginata. No primeiro experimento, foram inoculados nas plantas micropropagadas de H. rauliniana, os isolados bacterianos B4; B5 (Enterobacter); B8; B13 (Ralstonia); B16; B18 (Enterobacter) e nas plantas micropropagadas de H. marginata, os isolados B1; B2; B4; B6 (Enterobacter); B7 (Enterobacter); B10 (Burkholderia); B12; B14 e; B16 e, posteriormente transferidas para caixas plásticas contendo substrato esterilizado PlantMax (Horticultura) e mantidas em casa de vegetação. Após 60 dias de inoculação foi realizada a avaliação de promoção de crescimento de raiz, selecionando-se os três isolados que apresentaram os melhores resultados por espécie: Heliconia rauliniana, Enterobacteriaceae (Pantoea/Erwinia), B18 e B5 Enterobacteriaceae (Pantoea/Erwinia e B13 (Ralstonia) e Heliconia marginata B7 Entereobacteriaceae (Pantoea/Erwinia), B6 Entereobacteriaceae (Pantoea/Erwinia) e B10 Burkholderia. No segundo experimento foram utilizados os isolados bacterianos B18 Enterobacteriaceae (Pantoea/Erwinia): B5 Enterobacteriaceae (Pantoea/Erwinia, B13 Ralstonia e B6, Entereobacteriaceae (Pantoea/Erwinia), B7, Entereobacteriaceae (Pantoea/Erwinia), B10, Burkholdeia selecionados no primeiro experimento e inoculados em 60 plantas, distribuídas em cinco tratamentos: controle, B18 Entereobacteriaceae (Pantoea/Erwinia: B5 Entereobacteriaceae (Pantoea/Erwinia e B13 Ralstonia, coquetel x planta e controle, B6 Entereobacteriaceae (Pantoea/Erwinia), B7 Entereobacteriaceae (Pantoea/Erwinia), B10 (Burkholderia), coquetel x planta com 12 plantas por tratamento. Os resultados apresentados após 60 dias, não foram significativos a nível de 0,05 % e um coeficiente de confiança de 95 % (A NOVA) para promoção de crescimento de raiz, número de folhas, altura de planta, peso fresco e peso seco. A sobrevivência das plantas foi de 83,3 %. Para identificação dos microrganismos foi usado o seqüenciamento de fragmento de aproximadamente 800 pb do gene 16S rDNA (“primer 27f). A análise das sequencias via Blast mostrou três grupos de bactéria: Burkholderia, Ralstonia e Enterobacteriaceae (Pantoea/Erwinia).

Submitted by Cássia Santos (cassia.bcufg@gmail.com) on 2015-03-20T12:56:47Z No. of bitstreams: 2 Dissertação - Alan Carlos Alves de Souza - 2014.pdf: 1318444 bytes, checksum: 0ecebb757edfdc4bb5ddcc76cbb631df (MD5) license_rdf: 23148 bytes, checksum: 9da0b6dfac957114c6a7714714b86306 (MD5) / Approved for entry into archive by Luciana Ferreira (lucgeral@gmail.com) on 2015-03-20T13:41:35Z (GMT) No. of bitstreams: 2 Dissertação - Alan Carlos Alves de Souza - 2014.pdf: 1318444 bytes, checksum: 0ecebb757edfdc4bb5ddcc76cbb631df (MD5) license_rdf: 23148 bytes, checksum: 9da0b6dfac957114c6a7714714b86306 (MD5) / Made available in DSpace on 2015-03-20T13:42:11Z (GMT). No. of bitstreams: 2 Dissertação - Alan Carlos Alves de Souza - 2014.pdf: 1318444 bytes, checksum: 0ecebb757edfdc4bb5ddcc76cbb631df (MD5) license_rdf: 23148 bytes, checksum: 9da0b6dfac957114c6a7714714b86306 (MD5) Previous issue date: 2014-02-24 / Conselho Nacional de Pesquisa e Desenvolvimento Científico e Tecnológico - CNPq / Rice is considered a cereal that has the potential to eradicate hunger and malnutrition. However, during its cultivation, is submitted to biotic and abiotic stresses, which lowers productivity in key growing regions, followed by the rising cost of inputs such as fertilizers and pesticides. The aim of this work was to study the effect of silicon, alone and in combination with bioagents on growth promotion and leaf blast suppression of on upland rice. Two experiments, E1 and E2 were conducted in a factorial design in the greenhouse conditions. E1: aimed to select the best treatments for plant growth promotion and rice blast (Magnaporthe oryzae) suppression. It was composed by 5 plots (control; 1 ton SiCaMg.ha-1; 2 ton SiCaMg.ha-1; 4 ton SiCaMg.ha-1; 8 ton SiCaMg.ha-1), 5 subplot (control; Burkholderia pyrrocinia; Pseudomonas fluorescens, Trichoderma asperellum; mixture of all these three bioagents) and 8 replication. E2: aimed to investigate the defense mechanisms of the best treatment selected in E1. It was composed of 2 plots (control; 2 ton SiCaMg.ha-1) and subplot 3 (control; Trichoderma asperellum; mixture of all these three bioagents) and 4 replication. Silicon fertilization and bioagents interaction proved to be promising. In E1, T. asperellum combined with 2 ton.ha-1 of SiCaMg plant fertilization increased 45.63% of plant growth and, the combination of all three bioagents with 2 ton ha of SiCaMg plants fertilization was the best treatment reducing 96% of leaf blast. In E2, the two best treatments in E1 statistically increased QUI, GLU, POX and FAL activity as well AS content in the absence of Magnaporthe oryzae. However, 24 and 48 hours after challenger inoculation with M. oryzae, only QUI and GLU activity and AS content statistically increased in the treatment that combined all three bioagents and 2 ton.ha-1 of SiCaMg plants fertilization. Leaf blast reduction through the activation of defense mechanisms elected the combination silicon fertilization and bioagents as important strategies for sustainable rice disease management. / O arroz é considerado o cereal que possui potencial para a erradicação da fome e da má nutrição. Porém, durante seu cultivo, é submetido a estresses bióticos e abióticos, o que diminui a produtividade nas principais regiões de cultivo, acompanhado do aumento dos custos com insumos, como fertilizantes e agrotóxicos. O objetivo deste trabalho foi estudar o efeito do silício, isoladamente e em combinação com bioagentes, na supressão de brusone foliar em plantas de arroz de terras altas. Foram realizados dois experimentos, em delineamento fatorial, em casa de vegetação (E1 e E2). E1: composto de 5 tratamentos (controle; 1 ton SiCaMg.ha-1; 2 ton SiCaMg.ha-1;4 ton SiCaMg.ha-1; 8 ton SiCaMg.ha-1), 5 subtratamentos (controle; Burkholderia pyrrocinia; Pseudomonas fluorescens; Trichoderma asperellum; mistura dos três bioagentes) e 8 repetições, com o objetivo de selecionar os melhores tratamentos, através da severidade de brusone (Magnaporthe oryzae) nas folhas. E2: composto por 2 tratamentos (controle; 2 ton SiCaMg.ha-1), 3 subtratamentos (controle; Trichoderma asperellum; mistura dos três bioagentes) e 4 repetições, com o objetivo de investigar o efeito dos melhores tratamentos, para a promoção de crescimento das plantas e supressão de brusone foliar e na ativação dos mecanismos de defesa da planta. A interação entre a adubação silicatada e os bioagentes mostrou-se promissora. Em E1, o melhor tratamento para a redução de brusone foliar foi a combinação entre os três bioagentes e plantas adubadas com 2 ton SiCaMg.ha-1, suprimindo a doença em 96%. Em E2, as combinações entre T. asperellum e plantas adubadas com 2 ton SiCaMg.ha-1 e, a mistura dos bioagentes em plantas adubadas com 2 ton SiCaMg.ha-1 aumentaram significativamente a atividade das enzimas quitinase, β-1,3 glucanase, peroxidase, fenilalanina amônia-liase, e o teor de ácido salicílico na ausência de Magnaporthe oryzae. A mistura dos três bioagentes, em plantas adubadas com 2 ton SiCaMg.ha-1 proporcionou o aumento expressivo das enzimas quitinase, β-1,3 glucanase e o teor de ácido salicílico às 24 e 48 horas após a inoculação com M. oryzae. A redução da brusone foliar acompanhada da participação ativa dos mecanismos de defesa elegem a adubação silicatada e os bioagentes como estratégias importantes para o manejo sustentável.