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Ocorrência de bactérias endofíticas associadas à quinoa com potencial de promoção do crescimento de plantas / Occurrence of endophytic bacteria associated to quinoa with potential for plant-growth-promoting

Andrioli, Katia Kabroski 23 February 2016 (has links)
Made available in DSpace on 2017-07-10T17:37:13Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Katia Kabroski Andrioli.pdf: 1857849 bytes, checksum: 6d9dcc608c1be92e28d7a708d3503ce6 (MD5) Previous issue date: 2016-02-23 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Quinoa is a food crop that has received great importance for the high nutritional value in proteins and amino acids. Endophytic bacteria inhabit the interior of plant tissues and promote direct and indirect benefits to plants. The association between quinoa and endophytic bacteria has not been studied. The aim of this study was to evaluate the occurrence of endophytic bacteria with potential for plant growth promotion associated with quinoa plants. The quinoa seeds were seeding in arable and forest soil in Entre Rios do Oeste and Toledo. The isolation was done 40 days after the seed germination, using quinoa roots as baits. The 10-2 to 10-7 dilutions were plated on solid media and inoculated into semi-solid media, both semi-specific and N-free. From the semi-solid media, the count was performed employing the method of the Most Probable Number (MPN). The phosphate solubilization test and the indol-acetic acid (IAA) phytohormone production in the isolates were performed to characterize the plant growth promoting. We obtained 130 colonies of endophytic bacteria, these, seven from the semi-solid media. The MPN ranged from not detected to 1,5x105cells per g-1 root. We observed a large morphological diversity from the phenotypic characterization and there was the formation of 14 groups to 70% of dissimilarity. All bacteria produced IAA in greater or lesser amount with the range of 0.90 to 63.42 μg mg-1 of protein. However, only 40% of the isolates showed phosphate solubilization halo. The morphophysiological characterization enabled to group the isolates with similar traits and the growth promotion tests have identified promising isolates for field tests / A quinoa é um alimento que tem recebido grande importância devido a seu alto valor nutricional em proteínas e aminoácidos. Bactérias endofíticas vivem no interior dos tecidos de plantas e promovem benefícios diretos e indiretos para as plantas. Em quinoa, a associação das bactérias endofíticas ainda não tinha sido estudada. O objetivo deste trabalho foi avaliar a ocorrência de bactérias endofíticas com potencial de promoção de crescimento vegetal associadas a plantas de quinoa. As sementes de quinoa foram semeadas em solo agricultável e de floresta nos municípios de Entre Rios do Oeste e Toledo. O isolamento foi realizado aos 40 dias após a germinação das sementes, utilizando-se raízes de quinoa como iscas. Diluições de 10-2 a 10-7 foram plaqueadas em meios sólidos e inoculadas em meios semissólidos, ambos semi-seletivos e isentos de nitrogênio. A partir dos meios de cultura semissólidos ainda, foi realizada a contagem empregando-se o método do Número Mais Provável (NMP). O teste de solubilização de fosfato e produção do fitohormônio ácido indolacético (AIA) dos isolados foi realizado para caracterização da promoção de crescimento vegetal. Foram obtidas 130 colônias de bactérias endofíticas, destas, sete a partir dos meios semissólidos. O NMP variou de não detectado a 1,5x105 células g-1 de raiz. Da caracterização fenotípica observou-se grande diversidade morfológica com a formação de 14 grupos a 70% de dissimilaridade. Todas as bactérias produziram AIA em maior ou menor quantidade, com variação de 0,90 a 63,42 μg mg-1 de proteína. No entanto, apenas 40% dos isolados apresentou halo de solubilização de fosfato. A caracterização morfofisiológica possibilitou agrupar os isolados de traços semelhantes e os testes de promoção de crescimento identificaram os isolados promissores para testes a campo
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Solubilização in vitro de fosfato por Torulaspora globosa / In vitro solubilization of phosphate by Torulaspora globosa

Rocha, Renata Kühl 02 May 2017 (has links)
Submitted by Bruna Rodrigues (bruna92rodrigues@yahoo.com.br) on 2017-10-04T13:31:39Z No. of bitstreams: 1 DissRKR.pdf: 1036463 bytes, checksum: 2c845de1e471e5e42f4a7e8591961fc9 (MD5) / Approved for entry into archive by Ronildo Prado (producaointelectual.bco@ufscar.br) on 2017-10-10T20:14:17Z (GMT) No. of bitstreams: 1 DissRKR.pdf: 1036463 bytes, checksum: 2c845de1e471e5e42f4a7e8591961fc9 (MD5) / Approved for entry into archive by Ronildo Prado (producaointelectual.bco@ufscar.br) on 2017-10-10T20:14:25Z (GMT) No. of bitstreams: 1 DissRKR.pdf: 1036463 bytes, checksum: 2c845de1e471e5e42f4a7e8591961fc9 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-10-10T20:21:54Z (GMT). No. of bitstreams: 1 DissRKR.pdf: 1036463 bytes, checksum: 2c845de1e471e5e42f4a7e8591961fc9 (MD5) Previous issue date: 2017-05-02 / Não recebi financiamento / Soil is an environment with great microbial diversity. Filamentous fungi and bacteria have been known for decades for the ability to stimulate plant development. Recently, studies have shown that yeasts are also capable of benefiting plants, for example, through the solubilization of inorganic phosphates. This work aims at a better understanding of the ability of rhizospheric yeasts in the solubilization of tricalcium phosphate. It also aims to study the influence of factors (pH, temperature and agitation) in the process. Initially, isolates of corn and sugarcane rhizosphere yeasts were made. The isolates were evaluated for the ability to solubilize tricalcium phosphate in solid medium BDYA. The isolate with the highest solubilization capacity was identified and evaluated for the solubilization capacity of tricalcium phosphate in NBRIP liquid medium at different temperature levels (20, 25 and 30 ° C), initial pH (3, 5 and 7) and agitation (0, 100, 150 and 200 rpm). Solubilization evaluations were also performed at 24-hour intervals, ranging from 1 to 7 days. Six isolates were obtained. All presented a positive result for solubilization. The yeast 6S01 (Torulaspora globosa) had the highest solubilization capacity. After five days, T. globosa solubilized 26 to 35% of the total phosphorus in the NBRIP culture medium. There was no significant difference for any of the environmental parameters tested. Assays performed in periods of 1 to 7 days showed that the yeast solubilized a maximum amount of phosphorus in 48 hours (42%). This makes it interesting for industrial and agricultural applications, since it has a fast solubilization process and can be used in a wide range of conditions. It was possible to understand that a higher cell growth is not related to the efficiency in the solubilization, and that acidification of the medium may be one of the main mechanisms used by yeast in the in vitro solubilization of tricalcium phosphate. / O solo é um ambiente com grande diversidade microbiana. Fungos filamentosos e bactérias são conhecidos há décadas pela capacidade de estimular o desenvolvimento vegetal. Recentemente, trabalhos mostram que leveduras também são capazes de beneficiar plantas, por exemplo, através da solubilização de fosfatos inorgânicos. Esse trabalho visa um maior entendimento da capacidade de leveduras rizosféricas na solubilização de fosfato tricálcico. Também visa o estudo da influência de fatores (pH, temperatura e agitação) no processo. Inicialmente, foi feito um isolamento de leveduras de rizosfera de milho e cana-de-açúcar. Os isolados foram avaliados quanto à capacidade de solubilizar fosfato tricálcico em meio sólido BDYA. O isolado com maior capacidade de solubilização foi identificado e avaliado quanto à capacidade de solubilização de fosfato tricálcico em meio líquido NBRIP, em diferentes níveis de temperatura (20, 25 e 30°C), pH inicial (3, 5 e 7) e agitação (0, 100, 150 e 200 rpm). Também foram feitas avaliações da solubilização em intervalos de 24 horas, de 1 a 7 dias. Foram obtidos seis isolados. Todos apresentaram resultado positivo para solubilização. A levedura 6S01 (Torulaspora globosa) apresentou a maior capacidade de solubilização. Após cinco dias, T. globosa solubilizou 26 a 35% do fósforo total no meio de cultura NBRIP. Não houve diferença significativa para nenhum dos parâmetros ambientais testados. Ensaios realizados em períodos de 1 a 7 dias mostraram que a levedura solubilizou uma quantidade máxima de fósforo em 48 horas (42%). Isso a torna interessante para aplicações industriais e agrícolas, visto que possui rapidez no processo de solubilização e pode ser empregada numa ampla faixa de condições. Foi possível compreender que um maior crescimento celular não está relacionado à eficiência na solubilização, e que a acidificação do meio pode ser um dos principais mecanismos utilizados pela levedura na solubilização in vitro do fosfato tricálcico.
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Isolamento e caracterização de bactérias promotoras de crescimento em milho (Zea mays)

Pedrinho, Eliamar Aparecida Nascimbém [UNESP] 06 February 2009 (has links) (PDF)
Made available in DSpace on 2014-06-11T19:32:54Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2009-02-06Bitstream added on 2014-06-13T21:05:11Z : No. of bitstreams: 1 pedrinho_ean_dr_jabo.pdf: 618876 bytes, checksum: 1ad857ab1fbea921a5b1a0748c8aaa28 (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP) / Estudos sobre a atividade microbiológica que ocorre na rizosfera de diversos vegetais levaram ao descobrimento de grupos de microrganismos importantes para o desenvolvimento vegetal. Dentre eles estão as rizobactérias que são capazes de colonizar as raízes, estimulando-a diretamente ou beneficiando o crescimento e o desenvolvimento de diversas plantas, essas bactérias são chamadas Rizobactérias Promotoras de Crescimento em Plantas ou RPCP. Este trabalho teve o objetivo de isolar, identificar, testar a capacidade da solubilização de fosfato, produção de ácido indol- acético (AIA) e fixação de nitrogênio de alguns isolados obtidos de quatro regiões diferentes do Brasil, assim como o efeito da inoculação destes em sementes de milho (híbrido Imapcto) testados na casa de vegetação. As metodologias utilizadas neste trabalho propiciaram a seleção de isolados que se destacaram positivamente. A análise parcial do gene 16S rRNA dos 87 isolados possibilitou a identificação dos gêneros, Bacillus, Burkholderia e Azospirillum, sendo os mais freqüentes totalizando 78% dos isolados, seguidos de Sphingomonas, Pseudomonas, Herbaspirillum, Pantoea e Bosea. Desses, 42 foram positivos no teste colorimétrico para detecção de produção do AIA e somente 24 apresentaram a capacidade de solubilização do fosfato. A partir destes resultados selecionou-se um organismo pertencente ao gênero Sphingomonas para ser testado em casa de vegetação como promotor de crescimento em conjunto com as estirpes de Azospirillum brasilense (AbV5 e AbV6). As plantas foram avaliadas quanto à altura, aos vinte e setenta dias após a germinação, e a massa seca da parte aérea e radicular foram quantificadas após setenta dias, no encerramento do experimento. Já a capacidade de redução do acetileno a etileno in vitro foi positiva somente para quatro organismos pertencentes aos gêneros Pseudomonas... / Studies on the microbial activity that occurs in the rhizosphere of different plants have led to the discovery of groups of important microorganisms to plant development. Among them are the rhizobacteria that are able to colonize the roots, stimulating it directly or benefiting the growth and development of many plants, these bacteria are called Plant Growth Promotion Rhizobacteria in plants or RPCP. This study aimed to isolate, identify, test the ability of phosphate solubilization, production of indoleacetic acid (IAA) and nitrogen fixation of some isolates from four different regions of Brazil, as well as the effect of inoculation in these maize seeds (hybrid Imapcto) tested in the greenhouse. The methods used in this study enabled the selection of isolates that stood out positively. The analysis of partial 16S rRNA gene of the 87 isolates allowed the identification of genera, Bacillus, Azospirillum and Burkholderia, with the most frequent totaling 78% of isolates, followed by Sphingomonas, Pseudomonas, Herbaspirillum, Pantoea and Bosea. Of these, 42 were positive in the colorimetric test for detection of production of the EIA and only 24 had the capacity of phosphate solubilization. From these results picked up a body belonging to the genus Sphingomonas to be tested in the greenhouse as promoter of growth together with the strains of Azospirillum brasilense (AbV5 and AbV6). The plants were then evaluated for the twenty and seventy days after germination and dry weight of shoot and root were quantified after seventy days, at the end of the experiment. The capacity of reduction of acetylene to ethylene in vitro were positive for only four bodies belonging to the genera Pseudomonas, Burkholderia, Sphingomonas and Herbaspirillum amid NFb. With these isolates tested was the ability to fix nitrogen evaluating the development of maize seedlings in a greenhouse for thirty days... (Complete abstract click electronic access below)
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Solubilização de fosfatos mediada por microrganismos do solo sob plantio de eucalipto / Phosphate solubilization by soil microorganisms in a eucalypt plantation

Massenssini, André Marcos 17 August 2007 (has links)
Made available in DSpace on 2015-03-26T13:51:44Z (GMT). No. of bitstreams: 1 01 - capa_abstract.pdf: 76671 bytes, checksum: 6479c7684e1e1f9436c94cf7407a6fac (MD5) Previous issue date: 2007-08-17 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / The objective of this work was to evaluate the role of soil microorganisms in the availability of insoluble phosphate sources and to study the sensibility of phosphate solubilizing bacteria to commercial formulations of glyphosate. Rhizosphere soil samples were collected from Eucalyptus grandis x Eucalyptus urophylla hybrids with different diameters at breast height, planted at distinct topographical regions, namely top, slope, and lowland. Acid phosphatase activity varied from 24.40 to 190.07 μg p-nitrophenol g-1 soil h-1, while alkaline phosphatase showed values ranging from 0.70 to 20.55 μg p-nitrophenol g-1 soil h-1. The highest phosphatase activity was observed for the rizhosphere soli from plants located at the top region. The solubilization potential of Ca, Fe and Al phosphates by the soil microorganisms varied from 17.38 to 7949.71 μg P g-1 dry soil. Calcium phosphate promoted the highest values for phosphate solubilization. The solubilization potential for Catalão and Araxá rock phosphates varied from 27.08 to 1209.71 μg P g-1 dry soil, and Catalão phosphate was the most soluble phosphate source. The final pH of the culture medium was negatively correlated to phosphate solubilization. Rhizosphere bacteria were isolated and characterized as to their phosphate solubilization capacity. The solubilization index (SI) for calcium phosphate by the bacterial isolates grown in solid medium varied from 0 to 4.07. The amount of solubilized phosphate in liquid medium varied from 80.17 to 22,259.33 μg P. The growth and the phosphate solubilization capacity of the isolates were also evaluated in the presence of the commercial formulations Roundup Transorb®, Roundup NA®, Zapp QI®, and Scout®. The presence of the herbicides in the culture medium caused a significant reduction in the growth of the isolates tested. For the isolate To 66, the presence of Roundup Transorb® and Zapp QI® significantly reduced the phosphate solubilization potential of this isolate, while for Scout the reverse was observed. The tested formulations affected the growth and solubilization capacity of some of the isolates in vitro. It is hypothesized that such effect resulted from specific components of the tested formulations and not from glyphosate itself, once the herbicide was present at the same concentration in each of the commercial formulations tested. Further investigations on the action of these substances on the soil microbiota must be conducted in situ for a better understanding of the potential deleterious effects of such formulations on key processes that take place in the soil. / Objetivou-se neste trabalho avaliar o papel dos microrganismos do solo na solubilização de fontes insolúveis de fósforo, bem como a sensibilidade de bactérias solubilizadoras de fosfato a formulações comerciais de glyphosate. A atividade de fosfatases e o potencial de solubilização, em meio NBRIP líquido, dos fosfatos de cálcio, ferro e alumínio, e dos fosfatos naturais de Araxá e Catalão pela microbiota total do solo rizosférico de plantas do híbrido Eucalyptus grandis x Eucalyptus urophylla com diferentes diâmetros à altura do peito, oriundas de posições topográficas distintas, a saber, topo, encosta e baixada, foram avaliados in vitro. Procedeu-se também o isolamento de bactérias da rizosfera destas plantas e a sua caracterização quanto à capacidade de solubilização de fosfato de cálcio, por meio da determinação do índice de solubilização em meio sólido. O crescimento e a capacidade de solubilização de fosfato dessas bactérias foram também avaliados em meio líquido, na presença das formulações comerciais Roundup Transorb®, Roundup NA®, Zapp QI® e Scout®. Os solos coletados de plantas do topo e da baixada apresentaram maior solubilização de fosfato de cálcio pela microbiota, enquanto o solo da encosta não apresentou diferenças entre as fontes inorgânicas testadas. O fosfato de Catalão foi a fonte natural mais solubilizada pela microbiota do solo. O pH final do meio de cultura correlacionou-se negativamente com os valores de fósforo solubilizado. A atividade das fosfatases ácida e alcalina foi maior nos solos rizosféricos de plantas do topo. Os isolados obtidos apresentaram diferenças quanto ao índice de solubilização (IS) de fosfato de cálcio, apresentando valores entre zero, relativo aos isolados que perderam a capacidade de solubilização, e 4,07. Também foram observadas diferenças entre os isolados quanto à sua capacidade de solubilização de fosfato em meio líquido. A presença de herbicidas no meio de cultura reduziu significativamente o crescimento de todos os isolados testados. Os isolados To 66 e To 3 foram os mais sensíveis à presença do herbicida Roundup Transorb®. Para o isolado To 66, a adição ao meio de cultura de Roundup Transorb® e Zapp QI® reduziu significativamente o potencial de solubilização deste isolado, enquanto o herbicida Scout® teve efeito oposto. O potencial de solubilização do isolado To 11 não foi alterado na presença dos herbicidas. Os herbicidas testados afetam o crescimento e a capacidade de solubilização de alguns isolados in vitro, sendo necessário investigar se esse efeito também ocorre no solo.
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Isolamento e caracterização de bactérias promotoras de crescimento em milho (Zea mays) /

Pedrinho, Eliamar Aparecida Nascimbém. January 2009 (has links)
Orientadora: Eliana Gertrudes de Macedo Lemos / Banca: Jackson Antonio Marcondes / Banca: Lúcia Maria Carareto Alves / Banca: Cristina Lacerda Soares Petrarolha Silva / Banca: Rodrigo Matheus Pereira / Resumo: Estudos sobre a atividade microbiológica que ocorre na rizosfera de diversos vegetais levaram ao descobrimento de grupos de microrganismos importantes para o desenvolvimento vegetal. Dentre eles estão as rizobactérias que são capazes de colonizar as raízes, estimulando-a diretamente ou beneficiando o crescimento e o desenvolvimento de diversas plantas, essas bactérias são chamadas Rizobactérias Promotoras de Crescimento em Plantas ou RPCP. Este trabalho teve o objetivo de isolar, identificar, testar a capacidade da solubilização de fosfato, produção de ácido indol- acético (AIA) e fixação de nitrogênio de alguns isolados obtidos de quatro regiões diferentes do Brasil, assim como o efeito da inoculação destes em sementes de milho (híbrido Imapcto) testados na casa de vegetação. As metodologias utilizadas neste trabalho propiciaram a seleção de isolados que se destacaram positivamente. A análise parcial do gene 16S rRNA dos 87 isolados possibilitou a identificação dos gêneros, Bacillus, Burkholderia e Azospirillum, sendo os mais freqüentes totalizando 78% dos isolados, seguidos de Sphingomonas, Pseudomonas, Herbaspirillum, Pantoea e Bosea. Desses, 42 foram positivos no teste colorimétrico para detecção de produção do AIA e somente 24 apresentaram a capacidade de solubilização do fosfato. A partir destes resultados selecionou-se um organismo pertencente ao gênero Sphingomonas para ser testado em casa de vegetação como promotor de crescimento em conjunto com as estirpes de Azospirillum brasilense (AbV5 e AbV6). As plantas foram avaliadas quanto à altura, aos vinte e setenta dias após a germinação, e a massa seca da parte aérea e radicular foram quantificadas após setenta dias, no encerramento do experimento. Já a capacidade de redução do acetileno a etileno in vitro foi positiva somente para quatro organismos pertencentes aos gêneros Pseudomonas... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: Studies on the microbial activity that occurs in the rhizosphere of different plants have led to the discovery of groups of important microorganisms to plant development. Among them are the rhizobacteria that are able to colonize the roots, stimulating it directly or benefiting the growth and development of many plants, these bacteria are called Plant Growth Promotion Rhizobacteria in plants or RPCP. This study aimed to isolate, identify, test the ability of phosphate solubilization, production of indoleacetic acid (IAA) and nitrogen fixation of some isolates from four different regions of Brazil, as well as the effect of inoculation in these maize seeds (hybrid Imapcto) tested in the greenhouse. The methods used in this study enabled the selection of isolates that stood out positively. The analysis of partial 16S rRNA gene of the 87 isolates allowed the identification of genera, Bacillus, Azospirillum and Burkholderia, with the most frequent totaling 78% of isolates, followed by Sphingomonas, Pseudomonas, Herbaspirillum, Pantoea and Bosea. Of these, 42 were positive in the colorimetric test for detection of production of the EIA and only 24 had the capacity of phosphate solubilization. From these results picked up a body belonging to the genus Sphingomonas to be tested in the greenhouse as promoter of growth together with the strains of Azospirillum brasilense (AbV5 and AbV6). The plants were then evaluated for the twenty and seventy days after germination and dry weight of shoot and root were quantified after seventy days, at the end of the experiment. The capacity of reduction of acetylene to ethylene in vitro were positive for only four bodies belonging to the genera Pseudomonas, Burkholderia, Sphingomonas and Herbaspirillum amid NFb. With these isolates tested was the ability to fix nitrogen evaluating the development of maize seedlings in a greenhouse for thirty days... (Complete abstract click electronic access below) / Doutor
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Maximização da fixação biológica do N2 pela interação BPCPs X Rizóbios X FMA no Caupi

LIMA, André Suêldo Tavares de 19 February 2009 (has links)
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
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Actinobactérias de biomas brasileiros: biodiversidade e potencial de uso na agricultura / Actinobacteria from Brazilian biomes: biodiversity and potential use in agriculture

Vargas Hoyos, Harold Alexander 23 February 2018 (has links)
Neste estudo foi acessada a diversidade taxonômica e potencial biológico de actinobactérias isoladas de três biomas brasileiros com atividade antagônica contra Sclerotinia sclerotiorum. No total, 354 isolados foram obtidos da Coleção de Microrganismos de Importância Agrícola e Ambiental (CMAA) da Embrapa - Meio Ambiente. A atividade antagônica contra S. sclerotiorum foi avaliada por meio de ensaio in vitro. Foram selecionados 55 isolados, que apresentaram alguma porcentagem de inibição do crescimento de S. sclerotiorum. A identificação e análise da diversidade dos isolados, usando o gene 16S rRNA, demonstrou que 49 isolados são pertences ao genêro Streptomyces, quatro ao genêro Micromonospora, um a Kocuria e um a Actinomadura. Todas as actinobactérias apresentaram compatibilidade com bactérias benéficas do solo, exceto o isolado Caat P8 35. Três isolados, 1AS2a, Caat P5 55 e Caat P8 79, inibiram tanto o crescimento micelial quanto a germinação de escleródios de S. sclerotiorum. Os isolados Bc V1 06 e 3AS4 apresentaram hidrólise dos meios de fósforo orgânico e inorgânico. Com a ideia de conhecer o possível mecanismo de ação para solubilização de fósforo, o extrato aquoso do isolado 3AS4 foi submetido à análise de HPLC e o perfil cromatográfico obtido foi similar ácido glucônico. A avaliação desse isolado em casa de vegetação evidenciou diferenças na altura das plantas de soja, após seis semanas, quando inoculadas com a 3AS4. A relação Parte-aérea/Raiz foi significativamente maior quando adicionado o fósforo junto com a actinobactéria. Plantas sem adição de fósforo e com o isolado 3AS4 evidenciaram desenvolvimento similar na Parte-aérea/Raiz quando comparadas com plantas inoculadas com 40 kg ha-1 de PR e SPT. A avaliação da atividade enzimática evidenciou nove isolados capazes de hidrolisar quitina e laminarina como único substrato, sendo que três deles, 1AS2a, Caat P5 55 e Caat P8 79, foram avaliados quantitativamente, para a atividade enzimática quitinase (β 1-4 -Nacetilglucosaminidase) os resultados foram 0.03, 0.22 e 0.16 UI respectivamente, e a atividade glucanase (β 1-3-glucanase) foi 0.23, 0.25 e 0.26 UI respectivamente. Extratos orgânicos das actinobacterias obtidos com diclorometano (26) e acetato de etila (15) demostraram inibição do crescimento do fungo, somente o isolado 1AS2a apresentou inibição na concentração de 165 μg.mL-1. Estudos espectrométricos revelaram a prescença de um composto da família das bafilomicinas como principal composto ativo. A anotação do genoma do isolado 1AS2a revelou a presença de 33 operons gênicos envolvidos em vias biossínteticas para produção de compostos antimicrobianos, nos quais um deles, apresentou 100% de similaridade para operon de sintese de bafilomicina. Estudos taxonômicos mostraram que as características filogenéticas, morfológicas e químicas do isolado 1AS2c são consistentes com o gênero Streptomyces. Entretanto, algumas diferenças no perfil taxonômico, Hibridização DNA:DNA e análise de Multilocus confirmou o isolado 1AS2cT como linhagem tipo para uma nova espécie de Streptomyces, para qual o nome Streptomyces rhizosphaericola sp. nov. Com os resultados obtidos podemos afirmar: 1. Biomas brasileros possuem uma grande diversidade taxonômica e funcional 2. Os isolados de Actinobacteria posuem capacidade antagonica contra o fungo S. sclerotiorum 3. O isolado 3AS4 posui a capacidade de solubilização de fósforo e estimulação de crescimento vegetal do em condições de casa de vegetação 4. A efetiva produção de compostos antifúngicos do isolado 1AS2a, revelados diante o uso combiando de ferramentas espectroscopicas e bioinformaticas. Considerando todo isso, existe um enorme potencial de biocontrole em isolados de Actinobactérias de diferentes biomas do Brasil que podem ser uma nova opcão para uso na agricultura. / In this study, the taxonomic diversity and biological potential of actinobacteria isolated from different Brazilian biomes with antagonistic activity against Sclerotinia sclerotiorum were accessed. In total, 354 isolates were obtained from the Embrapa - Environment Collection of Microorganisms of Agricultural and Environmental Importance (CMAA). The antagonistic activity against S. sclerotiorum was evaluated by in vitro assay. In total, 55 isolates were obtained, all isolates showed some percentage of visible growth inhibition against S. sclerotiorum. The identification and analysis of the diversity of the isolates using the 16S rRNA gene showed that 49 isolates belong to the Streptomyces genus, 4 isolates belonging to the genus Micromonospora, 1 isolated to the genus Kocuria and 1 isolated to the genus Actinomadura. All the actinobacteria showed compatibility with the soil beneficial bacteria evaluated except the isolate Caat P8 35. Three isolates, 1AS2a, Caat P555 and Caat P8 79 inhibited both mycelia and S. sclerotiorum sclerotia. The isolates Bc V1 06 and 3AS4 showed hydrolysis using organic and inorganic phosphorus media. In order to know the possible mechanism of action for solubilization of phosphorus, the aqueous extract of the 3AS4 isolate was submitted to HPLC analysis, the chromatographic profile obtained was similar to gluconic acid. Greenhouse evaluation showed differences in height of soybean plants after 6 weeks when inoculated with 3AS4. The Shoot/Root ratio was significantly higher when the phosphorus was added along with the actinobacteria. Plants with no phosphorus addition and with 3AS4 showed similar development in the Shoot/Root when compared to inoculated plants with 40 kg.ha-1 of PR and SPT. The evaluation of the enzymatic activity evidenced nine isolates efficient of hydrolyzing chitin and laminarin as the only carbon substrate, three of them; 1AS2a, Caat P5 55 e Caat P8 79 isolates (β-1-4-N-acetylglucosaminidase) was 0.03, 0.22 and 0.16 IU respectively, however, glucanase activity (β-1-3-glucanase) was 0.23, 0.25 and 0.26 IU respectively. Organic extracts of the actinobacteria obtained with dichloromethane (26) and ethyl acetate (15) demonstrated inhibition of fungus growth, only the 1AS2a isolate presented inhibition at the concentration of 165 μg.mL-1. Spectrometric studies have revealed the presence of a compound of the bafilomycins family as the main active compound. The annotation of the genome of the 1AS2a isolate revealed the presence of 33 gene operons involved in biosynthetic pathways for the production of antimicrobial compounds, in which one of them presented 100% similarity to the bafilomycin synthesis cluster. Taxonomic studies have shown that the phylogenetic, morphological and chemical characteristics of the 1AS2c isolate are consistent with the genus Streptomyces. However, some differences in the taxonomic profile, DDH and Multilocus analysis confirmed the isolated 1AS2cT as a type strain for Streptomyces, for which the name Streptomyces rhizosphaericola sp. Nov. With the results obtained we can corroborate: 1. Brazilian biomes possess a great taxonomic and functional diversity 2. Detection of the antagonism of Actinobacteria isolates against S. sclerotiorum fungus 3. Phosphorus solubilization and plant growth stimulation of 3AS4 isolate under conditions of greenhouse 4. The effective antifungal compounds production of the 1AS2a isolate, revealed in the combining use of spectroscopic and bioinformatics tools. Considering all this, there is an enormous potential for biocontrol in isolates of Actinobacteria from different Brazilian biomes that may be a new option for use in agriculture.
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Estudo da comunidade bacteriana endofítica cultivável associada aos manguezais de Cananéia e Bertioga SP / Study of cultivable endophytic bacterial community associated with mangrove Cananéia e Bertioga - SP

Castro, Renata Assis 26 September 2011 (has links)
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
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Actinobactérias de biomas brasileiros: biodiversidade e potencial de uso na agricultura / Actinobacteria from Brazilian biomes: biodiversity and potential use in agriculture

Harold Alexander Vargas Hoyos 23 February 2018 (has links)
Neste estudo foi acessada a diversidade taxonômica e potencial biológico de actinobactérias isoladas de três biomas brasileiros com atividade antagônica contra Sclerotinia sclerotiorum. No total, 354 isolados foram obtidos da Coleção de Microrganismos de Importância Agrícola e Ambiental (CMAA) da Embrapa - Meio Ambiente. A atividade antagônica contra S. sclerotiorum foi avaliada por meio de ensaio in vitro. Foram selecionados 55 isolados, que apresentaram alguma porcentagem de inibição do crescimento de S. sclerotiorum. A identificação e análise da diversidade dos isolados, usando o gene 16S rRNA, demonstrou que 49 isolados são pertences ao genêro Streptomyces, quatro ao genêro Micromonospora, um a Kocuria e um a Actinomadura. Todas as actinobactérias apresentaram compatibilidade com bactérias benéficas do solo, exceto o isolado Caat P8 35. Três isolados, 1AS2a, Caat P5 55 e Caat P8 79, inibiram tanto o crescimento micelial quanto a germinação de escleródios de S. sclerotiorum. Os isolados Bc V1 06 e 3AS4 apresentaram hidrólise dos meios de fósforo orgânico e inorgânico. Com a ideia de conhecer o possível mecanismo de ação para solubilização de fósforo, o extrato aquoso do isolado 3AS4 foi submetido à análise de HPLC e o perfil cromatográfico obtido foi similar ácido glucônico. A avaliação desse isolado em casa de vegetação evidenciou diferenças na altura das plantas de soja, após seis semanas, quando inoculadas com a 3AS4. A relação Parte-aérea/Raiz foi significativamente maior quando adicionado o fósforo junto com a actinobactéria. Plantas sem adição de fósforo e com o isolado 3AS4 evidenciaram desenvolvimento similar na Parte-aérea/Raiz quando comparadas com plantas inoculadas com 40 kg ha-1 de PR e SPT. A avaliação da atividade enzimática evidenciou nove isolados capazes de hidrolisar quitina e laminarina como único substrato, sendo que três deles, 1AS2a, Caat P5 55 e Caat P8 79, foram avaliados quantitativamente, para a atividade enzimática quitinase (β 1-4 -Nacetilglucosaminidase) os resultados foram 0.03, 0.22 e 0.16 UI respectivamente, e a atividade glucanase (β 1-3-glucanase) foi 0.23, 0.25 e 0.26 UI respectivamente. Extratos orgânicos das actinobacterias obtidos com diclorometano (26) e acetato de etila (15) demostraram inibição do crescimento do fungo, somente o isolado 1AS2a apresentou inibição na concentração de 165 μg.mL-1. Estudos espectrométricos revelaram a prescença de um composto da família das bafilomicinas como principal composto ativo. A anotação do genoma do isolado 1AS2a revelou a presença de 33 operons gênicos envolvidos em vias biossínteticas para produção de compostos antimicrobianos, nos quais um deles, apresentou 100% de similaridade para operon de sintese de bafilomicina. Estudos taxonômicos mostraram que as características filogenéticas, morfológicas e químicas do isolado 1AS2c são consistentes com o gênero Streptomyces. Entretanto, algumas diferenças no perfil taxonômico, Hibridização DNA:DNA e análise de Multilocus confirmou o isolado 1AS2cT como linhagem tipo para uma nova espécie de Streptomyces, para qual o nome Streptomyces rhizosphaericola sp. nov. Com os resultados obtidos podemos afirmar: 1. Biomas brasileros possuem uma grande diversidade taxonômica e funcional 2. Os isolados de Actinobacteria posuem capacidade antagonica contra o fungo S. sclerotiorum 3. O isolado 3AS4 posui a capacidade de solubilização de fósforo e estimulação de crescimento vegetal do em condições de casa de vegetação 4. A efetiva produção de compostos antifúngicos do isolado 1AS2a, revelados diante o uso combiando de ferramentas espectroscopicas e bioinformaticas. Considerando todo isso, existe um enorme potencial de biocontrole em isolados de Actinobactérias de diferentes biomas do Brasil que podem ser uma nova opcão para uso na agricultura. / In this study, the taxonomic diversity and biological potential of actinobacteria isolated from different Brazilian biomes with antagonistic activity against Sclerotinia sclerotiorum were accessed. In total, 354 isolates were obtained from the Embrapa - Environment Collection of Microorganisms of Agricultural and Environmental Importance (CMAA). The antagonistic activity against S. sclerotiorum was evaluated by in vitro assay. In total, 55 isolates were obtained, all isolates showed some percentage of visible growth inhibition against S. sclerotiorum. The identification and analysis of the diversity of the isolates using the 16S rRNA gene showed that 49 isolates belong to the Streptomyces genus, 4 isolates belonging to the genus Micromonospora, 1 isolated to the genus Kocuria and 1 isolated to the genus Actinomadura. All the actinobacteria showed compatibility with the soil beneficial bacteria evaluated except the isolate Caat P8 35. Three isolates, 1AS2a, Caat P555 and Caat P8 79 inhibited both mycelia and S. sclerotiorum sclerotia. The isolates Bc V1 06 and 3AS4 showed hydrolysis using organic and inorganic phosphorus media. In order to know the possible mechanism of action for solubilization of phosphorus, the aqueous extract of the 3AS4 isolate was submitted to HPLC analysis, the chromatographic profile obtained was similar to gluconic acid. Greenhouse evaluation showed differences in height of soybean plants after 6 weeks when inoculated with 3AS4. The Shoot/Root ratio was significantly higher when the phosphorus was added along with the actinobacteria. Plants with no phosphorus addition and with 3AS4 showed similar development in the Shoot/Root when compared to inoculated plants with 40 kg.ha-1 of PR and SPT. The evaluation of the enzymatic activity evidenced nine isolates efficient of hydrolyzing chitin and laminarin as the only carbon substrate, three of them; 1AS2a, Caat P5 55 e Caat P8 79 isolates (β-1-4-N-acetylglucosaminidase) was 0.03, 0.22 and 0.16 IU respectively, however, glucanase activity (β-1-3-glucanase) was 0.23, 0.25 and 0.26 IU respectively. Organic extracts of the actinobacteria obtained with dichloromethane (26) and ethyl acetate (15) demonstrated inhibition of fungus growth, only the 1AS2a isolate presented inhibition at the concentration of 165 μg.mL-1. Spectrometric studies have revealed the presence of a compound of the bafilomycins family as the main active compound. The annotation of the genome of the 1AS2a isolate revealed the presence of 33 gene operons involved in biosynthetic pathways for the production of antimicrobial compounds, in which one of them presented 100% similarity to the bafilomycin synthesis cluster. Taxonomic studies have shown that the phylogenetic, morphological and chemical characteristics of the 1AS2c isolate are consistent with the genus Streptomyces. However, some differences in the taxonomic profile, DDH and Multilocus analysis confirmed the isolated 1AS2cT as a type strain for Streptomyces, for which the name Streptomyces rhizosphaericola sp. Nov. With the results obtained we can corroborate: 1. Brazilian biomes possess a great taxonomic and functional diversity 2. Detection of the antagonism of Actinobacteria isolates against S. sclerotiorum fungus 3. Phosphorus solubilization and plant growth stimulation of 3AS4 isolate under conditions of greenhouse 4. The effective antifungal compounds production of the 1AS2a isolate, revealed in the combining use of spectroscopic and bioinformatics tools. Considering all this, there is an enormous potential for biocontrol in isolates of Actinobacteria from different Brazilian biomes that may be a new option for use in agriculture.
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Estudo da comunidade bacteriana endofítica cultivável associada aos manguezais de Cananéia e Bertioga SP / Study of cultivable endophytic bacterial community associated with mangrove Cananéia e Bertioga - SP

Renata Assis Castro 26 September 2011 (has links)
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

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