Submitted by Reginaldo Soares de Freitas (reginaldo.freitas@ufv.br) on 2016-09-02T17:36:16Z No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 996172 bytes, checksum: 16263363542cbe7c5bf5c92a06eb6a7e (MD5) / Made available in DSpace on 2016-09-02T17:36:16Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 996172 bytes, checksum: 16263363542cbe7c5bf5c92a06eb6a7e (MD5) Previous issue date: 2016-02-22 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / As plantas exercem influência sobre as populações microbianas associadas às raízes e, por meio da exsudação radicular, promovem mudanças na comunidade microbiana do solo. Quando duas plantas encontram-se em competição, a estrutura da comunidade microbiana rizosférica difere daquela observada nas monoculturas. Os diversos grupos de microrganismos presentes na rizosfera desempenham papéis importantes que podem influenciar positiva ou negativamente o desenvolvimento das plantas e as interações por elas estabelecidas. Assim, o objetivo deste trabalho foi avaliar os grupos taxonômicos microbianos presentes no solo rizosférico de plantas em competição e em monocultivo e relacioná-los com as atividades de promoção de crescimento já relatadas. Os experimentos foram realizados em casa de vegetação do Departamento de Microbiologia, da Universidade Federal de Viçosa. Duas espécies de culturas, Zea mays L. e Glycine max (L.) Merr., e três espécies de plantas daninhas, Ageratum conyzoides L., Ipomoea ramosissima (Poir.) Choisy, e Bidens pilosa L., foram avaliadas. O DNA de células presentes no solo rizosférico foi extraído e, em seguida, foi realizada a amplificação por PCR do gene rRNA 16S e da região ITS de fungos, seguida do sequenciamento conduzido na plataforma Illumina MiSeq. Para as amostras de solo rizosférico de Zea mays em monocultura e em competição com plantas daninhas foram obtidas 200.408 sequências de bactérias, 3.062 sequências de arqueias e 528.560 sequências de fungos. Já para as amostras de solo rizosférico de Glycine max, foram obtidos 210.376, 3.107 e 371.526 sequências de bactérias, arqueias e fungos, respectivamente. Em todos os tratamentos avaliados o maior número de Unidades Taxonômicas Operacionais (UTOs) foi registrado para bactérias, seguido de fungos e por último de arqueias. Muitas das UTOs encontradas são compartilhadas por todos os tratamentos. No entanto foi possível classificar taxonomicamente aquelas que são exclusivas em cada tratamento. Os resultados mostram que os filos de Bacteria mais abundantes foram Proteobacteria, Actinobacteria, Acidobacteria, Verrucomicrobia e Cloroflexi. Crenarchaeota foi o filo mais abundante de Archaea e Ascomycota o filo mais abundante de Fungi. O filo Glomeromycota, que compreende todos os fungos micorrízicos arbusculares, também foi observado. Esses fungos apresentam importantes papéis ecológicos, incluindo a promoção de crescimentos de plantas. Bactérias envolvidas na ciclagem do nitrogênio também foram identificadas, como as oxidantes de amônia pertencentes ao Filo Nitrospirae e as arquéias pertencentes ao grupo Thaumarchaeota (Filo Crenarchaeota), e as bactérias fixadoras de nitrogênio pertencentes às ordens Rhodobacterales e Rhizobiales, e à família Frankiaceae. A competição entre culturas e plantas daninhas altera os perfis da comunidade microbiana associada à rizosfera dessas plantas, ficando evidente a capacidade que as plantas possuem em influenciar a comunidade microbiana a ela associada, recrutando microrganismos específicos a depender da condição de competição. A comunidade microbiana rizosférica, por sua vez, pode interferir na modulação dessas interações, afetando a habilidade competitiva das plantas. / Plants have a strong influence on the microbial populations associated with their roots and, by radicular exudation, they promote changes in the soil microbial community. When two plants are in competition, the structure of the rhizospheric microbial community differs from that observed in monocultures. Several groups of microorganisms present in the rhizosphere play important roles that can positively or negatively influence the growth of plants and the interactions established by them. The objective of this work was to evaluate the microbial taxa present in the rhizosphere of plants in competition and in monoculture and relate them with growth-promoting activities already reported. The experiments were conducted in a greenhouse, at the Department of Microbiology, Universidade Federal de Viçosa. Two crop species Zea mays L. e Glycine max (L.) Merr., and three species of weed Ageratum conyzoides L., Ipomoea ramosissima (Poir.) Choisy, and Bidens pilosa L., were evaluated. The DNA from cells present in the rhizospheric soil was extracted, and PCR amplification of the bacterial 16S rRNA gene and fungal ITS region were carried out to perform sequencing through the Illumina MiSeq platform. For Zea mays rhizosphere soil in monoculture and in competition with weeds 200,408 sequences were obtained for bacteria, 3,062 for archaea and 528,560 for fungal. For Glycine max rizospheric soil, 210,376; 3,107 and 371,526 sequences were obtained for bacteria, archaea and fungi, respectively. In all treatments evaluated, most of the Operational Taxonomic Units (OTUs) where identified within bacteria, followed by fungi and archaea. Many OTUs are shared by all treatments, however it was possible to classify taxonomically those that are exclusive for each treatment. Our results show that the most abundant phyla of Bacteria were Proteobacteria, Actinobacteria, Acidobacteria, Verrucomicrobia, and Cloroflexi. Crenarchaeota was the most abundant phylum of Archaea and Ascomycota the most abundant phylum of Fungi. The Glomeromycota phylum, which comprises all mycorrhizal fungi, was also reported. These fungi have important ecological roles, including plant growth promotion. Bacteria involved in nitrogen cycling were also identified, such as the ammonia-oxidizer bacteria belonging to the Nitrospirae phylum and archaea belonging to Thaumarchaeota group (Crenarchaeota Phylum); and nitrogen-fixing bacteria belonging to Rhodobacterales and Rhizobiales orders and Frankiaceae family. The competition between crops and weeds caused changes in the microbial communities in the rhizosphere associated with these plants highlighting the ability of plants to influence the associated microbial community by recruiting specific microorganisms, depending on the competition conditions. The rhizospheric microbial community, in turn, can interfere in the modulation of this interaction, affecting the competitive ability of plants.

Submitted by MARCOS LEANDRO TEIXEIRA DE OLIVEIRA (marcosteixeira@ufv.br) on 2018-08-22T18:47:23Z No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 493815 bytes, checksum: e51ab773488e3e38e613ada60fcefd51 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-08-22T18:47:23Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 493815 bytes, checksum: e51ab773488e3e38e613ada60fcefd51 (MD5) Previous issue date: 2016-07-21 / O uso de micro-organismos solubilizadores de fosfato (MSF) constitui alternativa viável para produção agrícola sustentável, devido á redução do consumo de adubos fosfatos solúveis de elevado custo. Os MSF podem potencialmente mobilizar P a partir de fosfatos de rocha pouco reativos ou a partir do solo. Assim, o objetivo deste trabalho foi o de avaliar a solubilização de oito fosfatos naturais distintos (Araxá, Catalão, Bayovar, Argélia, Abaeté, Patos de Minas, crandalita e Gafsa) por Aspegillus niger FS1 ou Penicillium islandicum FS41 e alguns de seus metabólitos ácidos. Adicionalmente, avaliou-se a mobilização de P a partir de uma fração granulométrica < 75 μm de dois Latossolos distintos pelos ácidos cítrico e oxálico. O isolado de A. niger FS1 foi o mais eficiente em solubilizar a maioria dos fosfatos naturais testados. O P solúvel não se correlacionou com as concentrações de ácido oxálico e cítrico detectadas no meio de cultura, sugerindo que a maior solubilização de P por A. niger FS1 resultou da extrusão de H + e, ou da ação de outros metabólitos ácidos não detectados. A crandalita foi a fonte de P mais recalcitrante à solubilização microbiana. Para a solubilização de fosfato de Araxá e Catalão, o ácido oxálico, a 50 mmol L -1 , foi o mais eficiente na solubilização de P. Observou-se interação sinérgica entre o ácido cítrico e o málico na solubilização dos fosfatos de rocha testados. O ácido oxálico foi capaz de disponibilizar P a partir da fração de 75 μm do Latossolo de Patos de Minas, levando a aumentos de até 9 vezes na concentração de P solúvel em comparação ao tratamento controle, sem ácido. O efeito do ácido oxálico foi solo-específico, não ocasionando aumentos significativos no P solúvel no Latossolo TG. O tratamento da fração < 75 μm dos solos com ácido cítrico levou à redução ou a pequenos aumentos no P solúvel, a depender do tipo de solo e horizonte avaliado. Este trabalho demonstrou a ampla diversidade de fosfatos naturais passíveis de sofrerem solubilização microbiana. O ácido oxálico foi mais eficiente em solubilizar a maioria das fontes de P testadas, bem como aquelas nativas de um dos solos testados. Os dados obtidos evidenciaram pela primeira vez o potencial do ácido oxálico em aumentar a disponibilidade de P em solução a partir da fase sólida do solo. O uso de micro-organismos e de seus metabólitos na disponibilização de P a partir de fontes pouco solúveis pode contribuir para a realização de práticas agrícolas menos custosas do ponto de vista econômico e ambiental. / The use of phosphate solubilizing microorganisms (PSM) constitute an alternative for a sustainable agricultural production, promoting decreases in the use of costly soluble phophate fertilizers. The PSM can potentially solubilize P from low reactivity phosphate rocks or from the soil. Thus, the objective of this work was to evaluate the solubilization of eight different rock phosphates (Araxá, Catalão, Bayovar, Argélia, Abaeté, Patos de Minas, crandallite, and Gafsa) by Aspergillus niger FS1 and Penicillium islandicum FS41 and some of their acid metabolites. Additionally, P solubilization from a granulometric fraction < 75 μm of two distinct Oxysols by oxalic and citric acids was also evaluated. A. niger FS1 was the most effective isolate at P solubilization from most of the rock phosphates tested. Soluble P did not correlate with the oxalic and citric acid concentrations detected in the culture medium, suggesting that the higher P solubilization observed for A. niger FS1 resulted from H + extrusion and, or the action of other acid metabolites that remained undetected. Crandallite was the P source found to be the most recalcitrant to microbial solubilization. For the solubilization of Araxá and Catalão rock phosphates, oxalic acid at 50 mmol L -1 was the most efficient. A synergic interaction at phosphate solubilization between malic and citric acid was observed. Oxalic acid was capable of solubilizing P from a < 75-μm fraction of the Patos de Minas Oxysol, leading to increases of up to nine times the concentration of soluble P found in the control treatment without organic acids. The effect of oxalic acid on P solubilization was soil-specific and did not cause increases in soluble P in the TG Oxysol. The treatment of the granulometric fraction of the soils with citric acid led to slight increases or significant decreases in soluble P depending on the soil type and soil horizon analyzed. The present work demonstrated the wide variety of rock phosphate amenable to microbial solubilization. Oxalic acid was the most efficient to solubilize most of the rock phosphates, as well as those P sources native to one of the soils tested. The data obtained evidenced for the first time the potential of oxalic acid of increasing P availability in the soil solution from a fraction of the soil solid phase. The use of microorganisms and their metabolites for P solubilization from low-solubility sources can contribute to the adoption of agricultural practices that are less costly from an economic and environmental point-of-view.