CoordenaÃÃo de AperfeÃoamento de Pessoal de NÃvel Superior / This study investigates ecological process and dynamic of the hypersaline tidal flats (HTF, locally knowns as âapicumâ). The HTF systems are characterized by flat landscape and hypersaline soil conditions that may occour in arid and semiarid regions of the world. Usually HTF can be found inside mangrove forest or as a transitional system between mangrove and dry land ecosystem. These areas are highly important for advances of mangrove forest in case of sea level increase. Besides, HTF have great economic value, as prioritarian areas to install aquaculture or saline ponds. Also it represents security zones for traditional populations, as artisanal fishermen. However, the ecological process which drives the HTFs systems remain poorly knew. The studies presented in this doctoral dissertation aim to fulfill some lacks of knowledge about ecological process that could drive the HTF dynamic. The chapter 1 is a bibliographical review about this system. On chapter 2 were evaluated possibles mechanisms used by plants in order to improve their survival in such stressed environment through the study of rhizosphere soils and comparison with bulk soils. On chapter 3, through an experimental study in the field, the possible effect of two crab species bioturbation on HTFs soils and it possible effects on soil properties were evaluated. The chapter 4 registered the evaluation of ecological interactions among biotic and abiotic fractions of the system using ecological modeling tools. In this sense, a structural ecological model was designed using microrelief elevation, soil properties, two plant species biomass and the covering areas of two crab species. Based on results obtained in these studies, it was possible to conclude that HTFs have a particular ecological dynamic and have close relation with mangrove forests due the nutrients, material and animal population flux shared by them. The plant community of HTFs areas is componed mainly by pioneersâ clonal halophytes species. These species seemed to have different strategies to deal with saline stress, an important limitant factor for their growing and distribution. The seasonal effects were noteworthy mainly in bulk soils. In this sense, it is possible that plant estabilize the environment in their benefit. The crabs were able to affect biogeochemical dynamic in HTF soils. However, the burrouing effects of crab species on soil properties were different and seemed reflect the species habit. Although bioturbation effects were important, the modifications on HTF soil properties were less evident than in mangrove forests. Environmental process related to salinity and nutrients availability are among the main factors to drive crabs distribution and plant growth in HTFs. These processes were dependent of microrelief variation. A combination of abiotic factors (microrelief elevation and soil properties) and positive relations among plant species seems to guide the ecological dynamics in HTFs systems. Conservation strategies of coastal environments areas must include the HTF protection due their importance for coastal environments on climate change scenario and economic importance, but mainly because their unique ecological characteristics. / Esse estudo teve como objetivo geral investigar processos ecolÃgicos e a dinÃmica do apicum. Esses sistemas se caracterizam por serem planÃcies hipersalinas que ocorrem em zonas costeiras de regiÃes Ãridas onde podem ser identificadas dentro de bosques de mangue ou entre o manguezal e ecossistemas de terra seca, como mata seca ou restinga. Os apicuns sÃo Ãreas estratÃgicas para recuo das florestas de mangue em caso de aumento do nÃvel do mar. AlÃm disso, possuem grande importÃncia econÃmica, visto que sÃo Ãreas preferenciais para instalaÃÃo de empreendimentos de aquicultura e salinas e por que representam zonas de seguranÃa para populaÃÃes tradicionais. Entretanto, muito pouco se sabe sobre os processos ecolÃgicos que regulam a dinÃmica do sistema. Os estudos compilados nessa tese visam de algum modo suprir lacunas sobre os processos ecolÃgicos que regem a dinÃmica desse sistema. O capÃtulo 1 traz uma ampla revisÃo bibliogrÃfica sobre esse sistema. No capÃtulo 2 foram avaliados possÃveis mecanismos utilizados pelas plantas para sobreviverem ao ambiente limitante atravÃs do estudo dos solos rizosfÃricos e comparaÃÃo com solos nÃo colonizados por plantas. No capÃtulo 3, atravÃs de um estudo experimental de campo foram avaliados os efeitos da bioturbaÃÃo de duas espÃcies de caranguejos nos solos de apicum e seus possÃveis efeitos sobre as condiÃÃes edÃficas. O capÃtulo 4 aprofunda-se na avaliaÃÃo das interaÃÃes ecolÃgicas que ocorrem entre o solo, microrelevo e a biota do sistema (plantas e animais). Nesse sentido, um modelo ecolÃgico estrutural foi construÃdo utilizando variaÃÃes na elevaÃÃo do relevo, propriedades do solo, biomassa das plantas e Ãrea de cobertura de caranguejos. Com base nos resultados, concluiu-se que o sistema apicum possui dinÃmica ecolÃgica muito prÃpria e possui uma relaÃÃo com os bosques de mangue graÃas ao compartilhamento de fluxos de matÃria, nutrientes e populaÃÃes de animais. A comunidade de plantas do apicum à composta, sobretudo por espÃcies clonais halÃfitas pioneiras e que parecem possuir estratÃgias diferenciadas para lidar com o estresse salino, fator limitante do seu crescimento e distribuiÃÃo. O efeito da sazonalidade à notÃvel, sobretudo nas Ãreas nÃo colonizadas por plantas, indicando que possivelmente as plantas estabilizam o sistema solo em seu beneficio. Diferentes espÃcies de caranguejos sÃo capazes de afetar a dinÃmica biogeoquÃmica do solo. A bioturbaÃÃo do solo pelas espÃcies estudadas provocou diferentes efeitos nas propriedades do solo, os quais parecem estar intimamente ligados as hÃbitos das espÃcies. Entretanto, as seus efeitos nos apicuns, embora importantes, sÃo menos intensos que em Ãreas de manguezais. Processos ambientais ligados à salinidade do solo e à disponibilidade de nutrientes estÃo entre os principais fatores que regem a distribuiÃÃo de caranguejos e crescimento das plantas nos apicuns. Esses processos sÃo intimamente dependentes das variaÃÃes do microrelevo. Uma combinaÃÃo entre fatores abiÃticos (elevaÃÃo do relevo e propiedades do solo) e relaÃÃes positivas entre espÃcies de plantas parecem se os princiapis agentes na dinÃmica ecolÃgica dos apicuns. EstratÃgias de conservaÃÃo de sistemas costeiros devem incluir a proteÃÃo dos apicuns visto seu importante papel ecolÃgico no cenÃrio de mudanÃas climÃticas e importÃncia para economia local, sobretudo por conta suas caracterÃsticas ecolÃgicas Ãnicas.

As Terras Pretas de Índio (TPIs) na Amazônia Brasileira são altamente férteis e o seu conteúdo químico parece não exaurir mesmo em condições de floresta tropical. Por essa razão, são frequentemente procuradas pelas populações locais para o cultivo de subsistência. A importância das comunidades microbianas tem aumentado o interesse em compreender a relação entre o uso da terra, as comunidades de plantas, os micro-organismos e os processos do ecossistema. Portanto, o objetivo principal desta pesquisa foi investigar as comunidades bacterianas sob a influência da cobertura vegetal em sistemas de uso da terra (floresta secundária e plantio de mandioca) e na rizosfera de plantas leguminonas nativas em comunidades de bactéria das TPIs. Além disso, investigou-se também as bactérias desnitrificantes nesses solos. A área de estudo está localizada na Estação Experimental do Caldeirão, pertencente à Embrapa Amazônia Ocidental, no município de Iranduba-AM. A funcionalidade da comunidade bacteriana foi determinada pela Análise de Perfil Fisiológico da Comunidade Microbiana (CLPP), a estrutura da comunidade bacteriana foi acessada por Polimorfismo do Tamanho do Fragmento de Restrição Terminal (T-RFLP), a composição e distribuição das comunidades bacterianas foram determinadas por sequenciamento em larga escala (pirosequenciamento), e para quantificar as bactérias desnitrificantes foi utilizada a técnica de PCR quantitativa (qPCR). Os estudos foram realizados no laboratório de Biologia Celular e Molecular (CENA / USP) e no departamento de Biogeoquímica (Max Planck Institute for Terrestrial Microbiology). A análise de T-RFLP mostrou que o uso da terra e a sazonalidade afetaram as comunidades bacterianas na TPI, e mostrou também um claro efeito da rizosfera nas comunidades bacterianas. CLPP demonstrou que a atividade funcional da TPI não foi afetada pela sazonalidade. Além disso, a tecnologia de pirosequenciamento foi uma ferramenta importante para diferenciar filotipos raros. Diferenças distintas de alguns filos bacterianos da rizosfera foram observadas, indicando que a zona de raiz contribui para moldar essas comunidades. A abundância relativa do gene nirK não foi afetada pelo uso da terra nos dois tipos de solos. Alterações na estrutura das comunidades dos genes nirK e nosZ foram observadas em ambos os tipos de solos. As comunidades desnitrificantes na TPI pareceram ser mais influenciadas pelo uso da terra do que pela sazonalidade, e ACH foi mais influenciada pelas variações de sazonalidade. / Amazonian Dark Earths (ADEs) in the Brazilian Amazon are highly fertile and its chemical content seems not to get depleted even under tropical humid conditions. For this reason, these soils are frequently searched by local population for subsistence farming. The importance of microbial communities has grown the interest in understanding the relationship between land use, plant communities, microorganisms, and ecosystem processes. Therefore, the main objective of this research was to investigate the effect of vegetation cover in land use systems (secondary forest and cassava plantation) and rhizosphere of native leguminous plants on bacterial communities of ADEs. Furthermore, it was also aimed to investigate denitrifying bacteria in these soils. The study area is located at the Experimental Station of Caldeirão, belonging to Embrapa Amazônia Ocidental, Iranduba, AM. The bacterial community function was determined by Community Level Physiological Profile (CLPP), the bacterial community structure was assessed by Terminal Restriction Fragment Length Polymorphism (T-RFLP), the bacterial community composition and distribution by high-throughput sequencing (pyrosequencing), and the quantification of denitrifier bacteria by Quantitative PCR (qPCR). The studies were performed in the Laboratory of Cell and Molecular Biology (CENA/USP) and the Deparment of Biogeochemistry (Max Planck Institute for Terrestrial Microbiology). T-RFLP analysis showed that land use and seasonality affected bacterial communities in ADE, and also showed a clear rhizosphere effect on bacterial communities. CLPP have shown that ADE functional activity was not affected by seasonality. Furthermore, pyrosequencing technology was an important tool to differentiate rare phylotypes. Distinct differences of some rhizosphere bacterial phyla were also observed, indicating that the root zone contributed to shape these communities. The relative abundance of nirK gene was not affected by land use in both studied soils. Alterations in the community structure of nirK and nosZ genes were observed for both soils. ADE denitrifying communities seemed to be more affected by land use than seasonality, and ACH was more influenced by seasonal variations.

Algumas actinobactérias habitantes da rizosfera são produtoras de substâncias capazes de combater micro-organismos patogênicos às plantas, o que as torna potenciais agentes de controle biológico, passíveis de serem utilizadas como princípio ativo de inoculantes de sementes e mudas. O presente trabalho teve como objetivo isolar e avaliar o potencial de isolados de actinobactérias no controle de doenças causadas por fungos nas espécies arbóreas Araucaria angustifolia (Araucária) e Pinus elliottii (Pinus). Além disso, foi iniciado o estudo do processo de elaboração de inoculante a base de actinobactérias antagônicas. Foram isoladas 215 estirpes de actinobactérias do rizoplano da Araucária, das quais 13 apresentaram, em testes in vitro, potencial como antagonistas contra os fungos fitopatogênicos Fusarium oxysporum, Cylindrocladium candelabrum, C. pteridis e Armillaria sp., e apenas os isolados Ac136 e Ac202 apresentaram os maiores valores de inibição nos testes com os quatro patógenos. Na avaliação de produção de algumas substâncias antimicrobianas, apenas celulases, quitinases e sideróforos foram produzidas pelos isolados, sendo este último o mais frequente. Nos testes de interação com organismos foi verificado que, embora os isolados de actinobactéria tenham inibido a germinação de esporos do fungo micorrízico arbuscular (FMA) Gigaspora rosea em teste in vitro, no experimento in vivo, em que foi utilizado o milho como planta hospedeira para inoculação com o FMA e os isolados A43, Ac136 e Ac202, os isolados Ac136 e Ac202 estimularam a colonização das raízes pelo FMA. Estes mesmos isolados também estimularam a germinação de sementes e desenvolvimento inicial de plântulas de Pinus, porém prejudicaram a germinação e desenvolvimento inicial de Araucária. Estes mesmos isolados foram capazes de reduzir a mortalidade de plântulas de Pinus em cerca de 25%, e esta diminuição foi atribuída à inibição de Fusarium sp.. No teste de viabilidade dos isolados em diferentes veículos o isolado que mostrou maior sobrevivência foi o Ac202, mantendo um número de propágulos viáveis correspondente a 5,48 log UFC mL-1, enquanto que o veículo mais apropriado para a elaboração de inoculante com actinobactérias foi a glicerina. A análise molecular mostrou que os isolados mais promissores apresentaram maior similaridade com S. kasugaensis. Dentre todos isolados Ac202 (S. kasugaensis) foi o mais promissor obtido neste trabalho para o uso como agente de biocontrole de doenças causadas por fungos, apresentando forte antagonismo contra os quatro patógenos testados, promovendo a germinação e desenvolvimento inicial de Pinus e aumentando a sobrevivência de plântulas contaminadas com fungos fitopatogênicos. / Some actinobacteria that inhabits the rhizosphere are producers of substances that are capable of combating plant-pathogenic microorganisms, what makes them potential biological control agents, which can be used as the active ingredient of seeds and seedlings inoculants. This study aimed to isolate and evaluate the potential of actinobacteria isolates in controlling diseases caused by fungi in Araucaria angustifolia and Pinus elliottii. In addition, the study initiated the process of elaboration of an actinobacteria-based inoculant. 215 actinobacterial strains were isolated from the Araucarias rhizoplane, and 13 of them showed potential as antagonists against the phytopathogenic fungi Fusarium oxysporum, Cylindrocladium candelabrum, C. pteridis and Armillaria sp. in in vitro tests, and only the Ac136 and Ac202 strains showed the highest inhibition in the tests against the four pathogens. Among the antimicrobial substances tested, only cellulases, chitinases and siderophores were produced, with the latter being the most frequent. In the interaction tests with other organisms it was found that although the actinobacterial strains have inhibited the germination of the arbuscular mycorrhizal fungi (AMF) Gigaspora rosea spores on the in vitro test, the in vivo experiment, with maize as host plant, inoculated with the AMF and A43, Ac136 and Ac202 actinobacterial strains, Ac136 and Ac202 stimulated root colonization by AMF. These strains also stimulated Pinus seed germination and seedling early development, but hindered the germination and early development of Araucaria. In addition, the same strains were able to reduce the mortality of pine seedlings by about 25%, and this decrease was attributed to the inhibition of Fusarium sp.. In the viability test of the strains in different vehicles the strain that showed the greatest shelf-life was Ac202, with 5.48 log CFU mL-1, and the most appropriate vehicle for the actinobacteriabased inoculant development was glycerin. Molecular analysis showed that the most promising isolates showed the greatest similarity with S. kasugaensis. Among all strains Ac202 (S. kasugaensis) was the most promising one for the use as biocontrol agent of fungal diseases, exhibiting a strong antagonism against the four pathogens tested, promoting germination and early development of Pinus and increasing survival of seedlings infected with pathogenic fungi.

Empresa Brasileira de Pesquisa Agropecuária / The knowledge of the level of association that occurs between diazotrophic bacteria and fungi arbusculares mycorrhizae (AMF) in grassland ecosystems may be important for the understanding of the changes caused by the addition of fertilizers containing phosphorus (P) and nitrogen (N), in the production and botanical composition of natural pastures. The objective of this study was to evaluate. (a) the occurrence of three genera of diazotrophic bacterial in the root system under fertilization with N and P, and determine the contribution of N via BNF, and (b) evaluate the behavior of the association between AMF and native grasses. Four most abundant grasses in natural grasslands of the Southern Campos in Rio Grande do Sul , Axonopus affinis, Paspalum notatum, Andropogon lateralis and Aristida laevis were grown in pots of 5 kg, in a greenhouse, two studies being conducted (A e B ). In A, two treatments were applied: 50 mg kg-1 soil P and 100 mg kg-1 of soil N (NP) and a control, being evaluated, the number of diazotrophic bacteria of the genera Azotobacter, Azospirillum and Herbaspirillum, and the contribution of BNF was determined by the technique of natural 15N abundance. In B, the treatments consisted of applying 50 mg kg-1 soil P (P), application of 50 mg kg-1 soil P and 100 mg kg-1 of soil N (NP), and a control, in both treatments mycorrhizal colonization was determined. For A, A. laevis demonstrate to be more dependent on biological N fixation than the other species. The grass P. notatum compared with other species demonstrated to be more efficient to absorb available soil N. The dry matter accumulation in shoots of the native species was higher with the application of NP. In B the mycorrhizal colonization was similar between the control, P and NP to the roots of A. lateralis and A. laevis, thus presenting a greater dependence on the mycorrhizal association. Differently, in A. affinis and P. notatum, the mycorrhizal colonization was lower when subjected to fertilization with P and NP, thus presenting a lower dependence. It is concluded for A that fertilization with N and P reduces diazotrophic colonization, increasing the production of dry matter and N content of the tissue. A. laevis showed the highest contribution of biological nitrogen fixation, since P. notatum showed higher N accumulation in soil. In relation to B, A. laevis and A. lateralis have a higher dependence on the mycorrhizal than A. affinis and P. notatum. / O conhecimento do nível de associação que ocorre entre bactérias diazotróficas e fungos micorrízicos arbusculares (FMA) nos ecossistemas campestres, pode ser importante para a o entendimento das alterações provocadas pela adição de fertilizantes, contendo fósforo (P) e nitrogênio (N), na produção e na composição botânica das pastagens naturais. O objetivo do presente trabalho foi avaliar (a) a ocorrência de três gêneros de bactérias diazotróficas no sistema radicular sob fertilização com N e P, e determinar a contribuição de N via FBN, e (b) avaliar o comportamento da associação entre FMAs e gramíneas nativas. Foram utilizadas quatro gramíneas de maior abundância nas pastagens naturais dos Campos Sulinos no Rio Grande do Sul, Axonopus affinis, Paspalum notatum, Andropogon lateralis e Aristida laevis, cultivadas em casa de vegetação, sendo conduzidos dois estudos (A e B). Em A, foram aplicados dois tratamentos: 50 mg kg-1 de solo de P + 100 mg kg-1 de N solo (NP) e uma testemunha, sendo avaliados, o número de bactérias diazotróficas dos gêneros Azotobacter, Azospirillum e Herbaspirillum, e a contribuição da FBN através da técnica da abundância natural de 15N. Em B, os tratamentos consistiram na aplicação de 50 mg kg-1 de solo de P (P); aplicação de 50 mg kg-1 de solo de P + 100 mg kg-1 de N solo (NP), e uma testemunha, em ambos foi determinada a colonização micorrízica. A espécie A. laevis demonstrou ser mais dependente da fixação biológica de N que as demais espécies. A espécie P. notatum em comparação as demais espécies, demostrou ser mais hábil em absorver o N disponível no solo. A matéria seca acumulada da parte aérea das espécies nativas foi maior com a aplicação de NP. A colonização micorrízica foi semelhante entre a testemunha, P e NP para as raízes de A. lateralis e A. laevis, apresentando assim uma maior dependência da associação micorrízica. Diferentemente, nas espécies A. affinis e P. notatum, a colonização micorrízica foi menor quando submetidas a adubação com P e NP, apresentando assim uma menor dependência. Conclui-se assim, que a adubação com N e P reduz a colonização de bactérias diazotróficas, aumentando a produção de matéria seca e teor de N no tecido. A. laevis apresentou a maior contribuição da fixação biológica de nitrogênio, já P. notatum apresentou maior acúmulo de N do solo. As espécies A. laevis e A. lateralis apresentam maior dependência da micorrização que as espécies A. affinis e P. notatum.

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

A proteína eIF5A apresenta um resíduo exclusivo de aminoácido chamado hipusina formado por modificação pós-traducional envolvendo espermidina como substrato. Neste estudo, observamos que a expressão de eIF5A é intensificada ao longo da diferenciação de células-tronco progenitoras de fibras musculares (células satélites) e que a inibição da hipusinação com GC7 bloqueia a diferenciação. Associado a esse bloqueio encontramos aumento do consumo de glicose e produção de lactato, diminuição da descarboxilação de glicose e palmitato, redução da proliferação celular e alteração do perfil traducional, efeitos que podem estar envolvidos na inibição do programa de diferenciação. Em seguida, o músculo tibial anterior de ratos foram criolesados e após severa supressão da expressão de eIF5A (período agudo de lesão) a mesma foi retomada ao longo da regeneração, chegando a quantidades superiores ao encontrado em músculos não lesados. Verificamos que a L-arginina, um supressor parcial do fenótipo distrófico e precursor de espermidina, reverte parcialmente o efeito de GC7. / eIF5A protein contains an exclusive amino acid residue named hypusine produced by a post-translational modification involving spermidine as substrate. In this study, we observed that eIF5A expression is raised during muscle fiber stem cells (satellite cells) differentiation and the hypusination inhibition by GC7 abolished the differentiation process. In association with this blockage, an increase in glucose consumption and lactate production, a decrease in glucose and palmitate decarboxylation, a reduction in cell proliferation and an alteration in translational profile were observed. These changes may be involved in the inhibition of the differentiation induced by GC7. The rat tibialis anterior muscle was injured and a marked reduction of eIF5A expression (acute injury period) was found. The expression of eIF5A was reestablished during regeneration, reaching higher levels than that observed in non injured muscle. We also verified that L-arginine, a partial suppressor of muscle dystrophic phenotype condition and precursor of spermidine, partially abolished the GC7 effects.

Algumas actinobactérias habitantes da rizosfera são produtoras de substâncias capazes de combater micro-organismos patogênicos às plantas, o que as torna potenciais agentes de controle biológico, passíveis de serem utilizadas como princípio ativo de inoculantes de sementes e mudas. O presente trabalho teve como objetivo isolar e avaliar o potencial de isolados de actinobactérias no controle de doenças causadas por fungos nas espécies arbóreas Araucaria angustifolia (Araucária) e Pinus elliottii (Pinus). Além disso, foi iniciado o estudo do processo de elaboração de inoculante a base de actinobactérias antagônicas. Foram isoladas 215 estirpes de actinobactérias do rizoplano da Araucária, das quais 13 apresentaram, em testes in vitro, potencial como antagonistas contra os fungos fitopatogênicos Fusarium oxysporum, Cylindrocladium candelabrum, C. pteridis e Armillaria sp., e apenas os isolados Ac136 e Ac202 apresentaram os maiores valores de inibição nos testes com os quatro patógenos. Na avaliação de produção de algumas substâncias antimicrobianas, apenas celulases, quitinases e sideróforos foram produzidas pelos isolados, sendo este último o mais frequente. Nos testes de interação com organismos foi verificado que, embora os isolados de actinobactéria tenham inibido a germinação de esporos do fungo micorrízico arbuscular (FMA) Gigaspora rosea em teste in vitro, no experimento in vivo, em que foi utilizado o milho como planta hospedeira para inoculação com o FMA e os isolados A43, Ac136 e Ac202, os isolados Ac136 e Ac202 estimularam a colonização das raízes pelo FMA. Estes mesmos isolados também estimularam a germinação de sementes e desenvolvimento inicial de plântulas de Pinus, porém prejudicaram a germinação e desenvolvimento inicial de Araucária. Estes mesmos isolados foram capazes de reduzir a mortalidade de plântulas de Pinus em cerca de 25%, e esta diminuição foi atribuída à inibição de Fusarium sp.. No teste de viabilidade dos isolados em diferentes veículos o isolado que mostrou maior sobrevivência foi o Ac202, mantendo um número de propágulos viáveis correspondente a 5,48 log UFC mL-1, enquanto que o veículo mais apropriado para a elaboração de inoculante com actinobactérias foi a glicerina. A análise molecular mostrou que os isolados mais promissores apresentaram maior similaridade com S. kasugaensis. Dentre todos isolados Ac202 (S. kasugaensis) foi o mais promissor obtido neste trabalho para o uso como agente de biocontrole de doenças causadas por fungos, apresentando forte antagonismo contra os quatro patógenos testados, promovendo a germinação e desenvolvimento inicial de Pinus e aumentando a sobrevivência de plântulas contaminadas com fungos fitopatogênicos. / Some actinobacteria that inhabits the rhizosphere are producers of substances that are capable of combating plant-pathogenic microorganisms, what makes them potential biological control agents, which can be used as the active ingredient of seeds and seedlings inoculants. This study aimed to isolate and evaluate the potential of actinobacteria isolates in controlling diseases caused by fungi in Araucaria angustifolia and Pinus elliottii. In addition, the study initiated the process of elaboration of an actinobacteria-based inoculant. 215 actinobacterial strains were isolated from the Araucarias rhizoplane, and 13 of them showed potential as antagonists against the phytopathogenic fungi Fusarium oxysporum, Cylindrocladium candelabrum, C. pteridis and Armillaria sp. in in vitro tests, and only the Ac136 and Ac202 strains showed the highest inhibition in the tests against the four pathogens. Among the antimicrobial substances tested, only cellulases, chitinases and siderophores were produced, with the latter being the most frequent. In the interaction tests with other organisms it was found that although the actinobacterial strains have inhibited the germination of the arbuscular mycorrhizal fungi (AMF) Gigaspora rosea spores on the in vitro test, the in vivo experiment, with maize as host plant, inoculated with the AMF and A43, Ac136 and Ac202 actinobacterial strains, Ac136 and Ac202 stimulated root colonization by AMF. These strains also stimulated Pinus seed germination and seedling early development, but hindered the germination and early development of Araucaria. In addition, the same strains were able to reduce the mortality of pine seedlings by about 25%, and this decrease was attributed to the inhibition of Fusarium sp.. In the viability test of the strains in different vehicles the strain that showed the greatest shelf-life was Ac202, with 5.48 log CFU mL-1, and the most appropriate vehicle for the actinobacteriabased inoculant development was glycerin. Molecular analysis showed that the most promising isolates showed the greatest similarity with S. kasugaensis. Among all strains Ac202 (S. kasugaensis) was the most promising one for the use as biocontrol agent of fungal diseases, exhibiting a strong antagonism against the four pathogens tested, promoting germination and early development of Pinus and increasing survival of seedlings infected with pathogenic fungi.

Orientador: Ian Castro-Gamboa / Resumo: A utilização de produtos naturais pela humanidade, como agentes terapêuticos, é descrita desde primórdios da antiguidade e representam um importante aliado no tratamento de doenças. Com isso a busca por novas ferramentas analíticas mais robustas, com abordagem metabolômica se faz necessária, de forma a otimizar e acelerar a busca por novas moléculas e substâncias com atividade biológica promissora. Nesse contexto, esse trabalho tem como alvo de estudo, os fungos Fusarium solani e Purpureocillium lilacinum isolados da rizosfera de Senna spectabilis. Essas espécies de microrganismos apresentam muitos estudos químicos relatados na literatura, o que influenciou o interesse em realizar os estudos de OSMAC (One Strain Many Compounds). Para, assim, verificar a variação metabólica que acontece com esses fungos em diferentes tipos de cultivo (variando meio de cultura e agitação) incluindo o co-cultivo. Para os extratos obtidos também foram realizados os ensaios biológicos citotóxico e antibacteriano. Foram utilizadas ferramentas analíticas do estado da arte como GC-MS (Cromatografia Gasosa acoplada a Espectrometria de Massas) e LC-MS (Cromatografia Líquida acoplada a Espectrometria de Massas) fazendo uso das ferramentas de bioinformática Molecular Networking (ou Rede Molecular) com a plataforma GNPS (Global Natural Product Social Molecular Networking) e o UNIFI (Sistema de informação científica – Waters Corporation). A espectrometria de massas (MS) foi uma grande aliada que ajudou a d... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: The use of natural products by mankind, as therapeutic agents, has been described since ancient times and represents an important ally in the treatment of diseases. Thus, the search for new more robust analytical tools, with a metabolomic approach is necessary, in order to optimize and accelerate the search for new molecules and substances with promising biological activity. In this context, this study is aimed at studying Fusarium solani and Purpureocillium lilacinum fungi isolated from the rhizosphere of Senna spectabilis. These species of microorganisms have many chemical studies reported in the literature, which influenced the interest in carrying out the studies of OSMAC (One Strain Many Compounds). Thus, to verify the metabolic variation that happens with these fungi in different types of cultivation (varying culture medium and agitation) including co-culture. For the extracts obtained, cytotoxic and antibacterial biological tests were also performed. State-of-the-art analytical tools such as GCMS (Gas Chromatography coupled to Mass Spectrometry) and LC-MS (Liquid Chromatography coupled to Mass Spectrometry) were used alongside the bioinformatics tools Molecular Networking with the platform GNPS (Global Natural Product Social Molecular Networking) and UNIFI (Scientific Information System - Waters Corporation). Mass spectrometry (MS) was a great ally that helped to demonstrate the variation of the metabolites profile of these microorganisms in different cultures, in whic... (Complete abstract click electronic access below) / Doutor