Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciências Biológicas, Programa de Pós-Graduação em Biotecnologia e Biociências, Florianópolis, 2015 / Made available in DSpace on 2015-06-02T04:10:30Z (GMT). No. of bitstreams: 1 333908.pdf: 2474792 bytes, checksum: 31b6a4f1b36c9d6ad665a3d9780fa243 (MD5) Previous issue date: 2015 / As atividades de lavra a céu aberto do carvão mineral no sul de Santa Catarina impactaram aproximadamente 6.700 ha de solo. A revegetação é uma alternativa que auxilia no processo de recuperação de áreas degradadas, e o emprego de leguminosas herbáceas inoculadas com bactérias fixadoras de nitrogênio é motivado pela dificuldade em se implantar uma cobertura vegetal nesses locais, devido principalmente à baixa disponibilidade de nutrientes. O objetivo deste trabalho foi avaliar, dentre 16 rizóbios autóctones da região carbonífera em Criciúma, aqueles com maior potencial simbiótico para as leguminosas herbáceas Vicia sativa (Ervilhaca) e Calopogonium mucunoides (Calopogônio). Foram conduzidos ensaios em casa de vegetação contendo 17 tratamentos de inoculação (16 rizóbios autóctones + estirperecomendada para cada leguminosa), além de dois tratamentos sem inoculação (com e sem nitrogênio mineral). Após 60 dias, foi avaliada a nodulação, crescimento, absorção de N e eficiência simbiótica. A capacidade promotora do crescimento vegetal foi avaliada pela produção de ácido indolacético, ACC deaminase, sideróforos e solubilização de fosfato. A classificação filogénetica dos isolados foi realizada por sequenciamento parcial do gene rDNA 16S. Dentre os rizóbios capazes de nodular as leguminosas herbáceas, apenas UFSC-M8 mostrou-se eficiente para a Ervilhaca. Foi verificada a presença de mais de um mecanismo de promoção do crescimento no mesmo isolado, destacando-se UFSC-M8 por apresentar todas as características avaliadas. Os isolados foram classificados como pertencentes aos gêneros Rhizobium, Burkholderia e Gluconobacter. Os resultados sugerem que a inoculação da Ervilhaca com o isolado de rizóbio UFSC-M8 classificada como Burkholderia sp. é uma alternativa promissora para testes de inoculação a campo visando a revegetação das áreas impactadas pela mineração de carvão.<br> / Abstract: The charcoal open pit mining in the south of Santa Catarina state wasinappropriately developed, impacting approximately 6,700 ha. Revegetation is an alternative that helps in the recovery of these areasand the use of herbaceous legumes inoculated with nitrogen fixing bacteria is motivated by the difficulty to implement a vegetation coverin these places, mainly due to the low availability of nutrients. The objective of this work was to evaluate, among 16 autochthonous rhizobia from the coal mining area of Criciúma, Santa Catarina, those with the greatest potential for making symbiosys with the herbaceous legumes Vicia sativa (Ervilhaca) and Calopogonium mucunoides (Calopogônio). Tests were conducted in greenhouse containing 17 inoculation treatments (16 autochthonous rhizobia + recommended strain for each legume), plus two treatments without inoculation (withand without mineral nitrogen). After 60 days, the nodulation, growth, Nuptake and symbiotic efficiency were evaluated. The capacity ofpromoting plant growth was assessed by determining the production ofindol acetic acid, ACC deaminase, siderophores and inorganic phosphate solubilization. The phylogenetic classification of the isolates was performed by sequencing the 16S rDNA gene. Among the rhizobia capable of nodulating the herbaceous legumes, only UFSC-M8 was efficient for Vicia sativa. It was found the presence of more than one growth-promoting mechanism in the same organism, and the isolate UFSC-M8 presented all of them. The isolates were classified as belonging to the genera Rhizobium, Burkholderia and Gluconobacter. The results suggest the inoculation of Vicia sativa with the rhizobium UFSC-M8, classified as Burkholderia sp., is a promising alternative for revegetation field trials to recover coal mining degraded areas.

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciências Biológicas, Programa de Pós-Graduação em Bioquímica, Florianópolis, 2012 / Made available in DSpace on 2013-06-25T22:45:54Z (GMT). No. of bitstreams: 1 314279.pdf: 11745512 bytes, checksum: 18a0405fd67d8464d2ca8a3e522e5fd4 (MD5) / A presente tese de doutorado trata de estudos feitos através de uma abordagem proteômica em duas distintas áreas de ciência aplicada, a identificação de proeínas produzidas pela bactéria patogênica de frangos e perus Mycoplasma synoviae detectadas no ambiente extracelular e estudos das interações entre Fungos Micorrízicos Arbusculares (MA) e plantas. M. synoviae é uma bactéria pertencente à classe Mollycutes, formada por organismos procariontes desprovidos de parede celular, que causa sinovite infecciosa em aves de criação. Esse patógeno encontra-se distribuído por plantéis de aves do mundo inteiro e causa perdas econômicas por diminuir a taxa de crescimento, desvalorizar as carcaças no corte e aumentar os custos de produção. Sua prevenção se dá essencialmente através de cuidados no manejo, higiene nas instalações e uso de antibióticos. Em muitos microorganismos patogênicos, a virulência está associada a proteínas produzidas e secretadas por esses organismos, permitindo que o invasor instale-se no organismo hospedeiro, explore recursos necessários à sua sobrevivência e seja capaz de escapar dos mecanismos de defesa. Neste trabalho, proteínas presentes na fração extracelular de culturas de M. synoviae foram identificadas e comparadas com dados da literatura para verificar sua implicação com virulência de outros microorganismos. Com respeito a micorrização de raízes de plantas, foram feitas tentativas de se isolar proteínas membranares de células raízes de plantas micorrizadas e resolver essas proteínas através de eletroforese bidimensional (2DE), para posterior identificação por espectrometria de massa. Em seguida, discute-se avanços científicos no entendimento dos mecanismos bioquímicos desse tipo de interações promovidos por estudos sob uma abordagem proteômica na forma de revisão sobre o assunto. Fungos MA são microorganismos presentes no solo capazes de colonizar as raízes das plantas e penetrar nas células corticais mais internas deste órgão, onde se ramificam para gerar estruturas conhecidas como arbúsculos. Uma vez produzidos os arbúsculos, uma simbiose mutualística se estabelece, na qual a planta provê formas orgânicas de carbono derivadas da fotossíntese para o fungo, enquanto este auxilia a planta a absorver água e nutrientes minerais presentes no solo aumentando a área de absorção e a zona de exploração para um raio que excede amplamente a rizosfera. Relatos indicam que além de melhorar o status nutricional da planta, os fungos MA conferem ao vegetal proteção contra ataque de patógenos e alivia estresse causado por seca, salinidade ou presença de metais pesados no solo. Desse modo, há interesse no estudo desse tipo de interação para manejo sustentável para se diminuir a utilização de pesticidas e fertilizantes químicos.<br> / Abstract : The present doctoral thesis deals with studies carried out on two distinct areas of applied science having in common the use of a proteomic approach. These are the identification of proteins that are produces by the chicken pathogen Mycoplasma synoviae detected in the extracellular enivironment and studies of the interactions of Arbuscular Mycorrhizal Fungi (AMF). M. synoviae is a bacteria that belongs to the class Mollycutes, comprising procariont organisms which lack cell wall, that cause infectious synovitis in poultry. This pathogen is found worldwide in bird flocks and causes economic losses because they retard growth, downgrade carcasses at slaughter and increases production costs. Prevention strategies relay mainly on poultry and housing management, and the usage of antibiotics. Many pathogenic microorganisms have their virulence associated to proteins that are produced and secreted by these organisms, allowing them to install into their hosts, explore host resources, and evade its defense mechanisms. In this work, proteins present in the extra-cellular fraction of M. synoviae cultures were identified and compared to literature data as to verify their implication in virulence in other microorganisms. Regarding the mycorrhization of plant roots, attempts to isolate root membrane proteins were made in order to resolve these proteins by two dimentional-electrophoresis (2DE) for later identification by mass spectrometry. Next we discuss scientific advances provided by proteomic studies in a review format on the subject. AM fungi are soil borne microorganisms able to colonize plant roots and penetrate into the inner cortical cells of these organs, where they branch to form structures known as arbuscules. Once the arbuscules are produced, a mutualistic symbiosis takes place, where the plant provides the fungi with organic forms of carbon derived from photosynthesis, while the fungus helps the plant to absorb water and mineral nutrients from the soil by increasing the depletion zone to a radius that by far exceeds the rhizosphere. Reports indicate that in addition to improve the plant nutritional status, AM fungi protects the plants against pathogen attacks and alleviates stress caused by drought, salt, or the presence of heavy metals in the soil. For these reasons, there is interest in the study of this kind of interaction for the development as agricultural inputs usage can be minimized.

Made available in DSpace on 2016-02-05T18:30:04Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2014-03-28. Added 1 bitstream(s) on 2016-02-05T18:34:11Z : No. of bitstreams: 1 000857399.pdf: 720117 bytes, checksum: a3a8aec8ec88cb21c1d175c569eee7ea (MD5) / Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP) / As formigas cortadeiras abrigam em seus ninhos uma complexa comunidade microbiana. Esses insetos mantêm um mutualismo com fungos, os quais servem como alimento para a colônia. Além do parceiro fúngico, outros fungos também estão presentes nos ninhos das formigas cortadeiras, porém, pouco se conhece a respeito do papel ecológico que desempenham na associação. A partir de uma coleção de 235 isolados de fungos mantidos na Central de Recursos Microbianos da UNESP, o presente estudo teve como objetivo caracterizar o perfil enzimático desses microorganismos, os quais foram obtidos de ninhos de Atta sexdens rubropilosa (cortadeira de dicotiledônea) e Atta capiguara (cortadeira de monocotiledônea). Uma técnica de triagem enzimática de alto desempenho foi adaptada neste trabalho para realizar a análise simultânea de isolados produtores de amilase, celulase, polimetilgalacturonase, poligalacturonase e xilanase. Do total de isolados, 94% (n= 220) foram produtores de pelo menos uma das enzimas avaliadas. As proporções de isolados produtores de celulase, polimetilgalacturonase, xilanase e poligalacturonase foram de 72, 71, 53 e 33%, respectivamente. Nenhum isolado produziu amilase. Segundo a análise de correspondência, os isolados provenientes de ninhos de A. sexdens rubropilosa e de A. capiguara apresentaram um perfil enzimático relacionado com a produção de poligalacturonases e xilanases, respectivamente. Essa diferença está intimamente relacionada ao tipo de substrato vegetal utilizado pelas formigas para cultivar o fungo mutualista. Os fungos Penicillium citrinum e Fusarium solani foram selecionados dentre os 235 isolados, para serem utilizados em ensaios de crescimento do fungo das formigas. Quando o fungo mutualista foi cultivado na presença dos produtos de hidrólise de polissacarídeos vegetais gerados por P. citrinum e F. solani, foi observado um crescimento significativo do fungo das formigas nos produtos de hidrólise... / Leaf-cutting ants harbor in their nests a complex microbial consortium. These insects maintain a mutualistic interaction with fungi cultured for food. In addition to the fungal partner, alien fungi are also present in leafcutter nests, but little is known about the ecological role they play in the interaction. From a pool of 235 fungal isolates kept at the UNESP-Microbial Resource Center, we characterize the enzymatic profile of these microorganisms derived from nests of Atta sexdens rubropilosa (dicot-cutting ant) and Atta capiguara (grass-cutting ant). An adapted high-throughput screening approach was used to assess the production of cellulase, pectate lyase, polygalacturonase and xylanase. Regarding the total number of isolates, 94% (n = 220) were positive for at least one of the tested enzymes. Cellulase, polymetylgalacturonase, polygalacturonase and xylanase were produced by 72, 71, 53 and 33% of the total isolates, respectively. No fungi produced amylase. According to the correspondence analysis, isolates belonging to A. sexdens rubropilosa and A. capiguara nests had an enzymatic profile related to the production of polymetylgalacturonase and xylanases, respectively. Such difference is likely related to the type of plant substrate used by the ants to nourish their fungal cultivar. The fungi Penicillium citrinum and Fusarium solani were selected among the 235 isolates and used in growth assays of the ant cultivar. When the mutualistic fungus was grown in the hydrolysis products of plant polysaccharides generated by P. citrinum and F. solani, we observed a significant growth of the ant fungus in the hydrolysis products of carboxymethylcellulose and xylan. Such results support the hypothesis that microorganisms found in nests of leaf-cutting ants may assist in the degradation of the plant material present in the nest, with consequent release of nutrients to the fungal mutualist. In addition to the ecological approach, this study also ...

Orientador: Lázara Cordeiro / Banca: Marlene Aparecida Schiavinato / Banca: Maria Rita Scotti Muzzi Marques Leitão / Resumo: Algumas leguminosas formam simbiose mutualística com bactérias fixadoras de nitrogênio e com fungos micorrízicos arbusculares. Conseqüentemente, estas plantas podem crescer mais rapidamente, além de enriquecer o solo com nitrogênio, fósforo e outros nutrientes. O presente trabalho analisou a nodulação, colonização micorrízica, crescimento e desenvolvimento iniciais de Anadenanthera colubrina (Vell. Conc.) Brenan. (angico-branco); Mimosa bimucronata (DC.) Kuntze (espinho-de-maricá); Parapiptadenia rigida (Benth.) Brenan (angico-vermelho); Enterolobium contortisiliquum (Vell. Conc.) Morong (tamboril); Inga laurina (Sw.) Willd. (ingá); Platypodium elegans Vogel (jacarandá-banana) e Lonchocarpus muehlbergianus Hassl (embira-de-sapo), usando solo de mata ciliar não esterilizado, adubação mineral e inoculação de rizóbio e micorriza, em viveiro. Todas as espécies foram colonizadas por fungos micorrízicos (inoculados e nativos) e nodularam. Somente P. rigida e P. elegans não apresentaram nodulação espontânea. A adição de nitrogênio mineral inibiu o número e a massa seca de nódulos, a atividade da nitrogenase e o teor de leg-hemoglobina em todas as espécies. A adição de fósforo mineral diminuiu a colonização micorrízica somente em A. colubrina e M. bimucronata. A inoculação dos fungos não afetou o crescimento das plantas e não favoreceu a absorção de fósforo; entretanto, a inoculação de rizóbio favoreceu a nodulação de A. colubrina e a nodulação e crescimento de M .bimucronata, L. muehlbergianus e E. contortisiliquum em tratamentos inoculados apenas com rizóbio ou conjuntamente com fungo micorrízico. / Abstract: Some legumes develop mutualistic symbiosis with nitrogen-fixing bacteria, as rhizobia and arbuscular mycorrhizal fungus. As a result, these plants can grow more rapidly and also to amend the soil with nitrogen, phosphorus and others nutrients. The present study examined the nodulation, mycorrhizal colonization, initial growth and development of seven species: Anadenanthera colubrina (Vell. Conc.) Brenan. (angico-branco); Mimosa bimucronata (DC.) Kuntze (espinho-de-maricá); Parapiptadenia rigida (Benth.) Brenan (angico- vermelho); Enterolobium contortisiliquum (Vell. Conc.) Morong (tamboril); Inga laurina (Sw.) Willd. (ingá); Platypodium elegans Vogel (jacarandá-banana) and Lonchocarpus muehlbergianus Hassl (embira-de-sapo), using riparian forest soil non-sterilized, mineral fertilization and inoculation of rhizobia and mycorrhiza, in the nursery. All species were colonized by mycorrhizal fungus (inoculated and native) and were nodulated. Only P. rigida and P. elegans did not show spontaneous nodulation. The mineral nitrogen added inhibited nodules number and dry weight, nitrogenase activity and leghemoglobin content in all species. The mineral phosphorus added diminished the mycorrhizal colonization only in A. colubrina and M. bimucronata. Fungi inoculation did not affect the plants growth and neither support the P uptake; however, rhizobial inoculation supported the nodulation of A. colubrina and the nodulation and growth of M. bimucronata, L. muehlbergianus and E. contortisiliquum in inoculated treatments only with rhizobia or associated with mycorrhizal fungusinoculation. / Mestre

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:22:59Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2013-08-06Bitstream added on 2014-06-13T18:50:06Z : No. of bitstreams: 1 mantovani_jd_me_rcla.pdf: 608682 bytes, checksum: a54bf7e58ae584d42606324be70cd136 (MD5) / Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP) / A associação entre formigas cortadeiras da tribo Attini e micro-organismos é reconhecidamente vasta. No presente trabalho verificou-se a presença de variados táxons de fungos relacionados às operárias da formiga cortadeira Atta laevigata. Operárias foram coletadas do interior do ninho e na trilha de forrageio,nas cidades de Rio Claro e Bauru, e parte dessas formigas passaram por um procedimento de limpeza para retirada de micro-organismos externos ao corpo e a outra parte não foi submetida à lavagem.Dos dois grupos o DNA foi extraído e amplificado para a região rRNA ITS de fungos. Essa região foi sequenciada e utilizada na identificação de unidades taxonômicas moleculares operacionais (MOTUs). Cinquenta táxons moleculares foram identificados, sendo vinte contaminantes eventuais, facilmente removíveis pela limpeza, e 30 simbiontes internos ou mais fortemente aderidos ao corpo das operárias. Dentre esses 30 táxons, quatro (Cladosporium cladosporioides, Epicocum sp., Hypocrea virens e Nigrospora sp.) foram identificados nas duas localidades geográficas e em grande quantidade, sendo candidatos a simbiontes mais estáveis e funcionais das formigas. Entre os demais táxons prospectados houve grande frequência de Trichosporon chiarelli e Coriolopsis rigida. Esse trabalho demonstroua ampla capacidade das formigas adquirirem e transportarem uma variada microbiota e consiste num passo inicial para elucidar o papel dos fungos associados ao corpo de A. laevigata / There is a deep and widely known association among Attini ants and microorganisms. In this paper it was investigated the presence of various taxa of fungi related to the Attini leaf-cutter antAtta laevigata. Leafcutter ants were collected from inside the nests and foraging trails in two different localities (Rio Claro and Bauru), and they were washed in order to remove external microorganisms from their bodies. Leafcutters which have not been washed also were used. Ant DNA was extracted and purifiedand the fungal rRNA ITS region was amplified. PCR products were cloned and sequenced in order to identify fungal species based on the operationalmolecular taxonomic unit (MOTU) criteria. As a result, 50 fungal species were recognized; 20 of them were identified as casual contaminants and as 30 were found as symbionts more tightly adhered to ant body. Four out of these 30 symbionts (Cladosporium cladosporioids, Epicocum sp., Hypocrea virens and Nigrospora sp.) were identified in the two geographic localities and in large quantity. Thus, these are candidates to a more stable and functional symbionts of the ants. There were large quantity of the Trichosporon chiarelli and Coriolopsis rigida among the prospected ants. This paper shows the enhanced capacity of the ants to acquiring and transporting a varied of fungi and it is in an initial point to elucidate the role of fungi associated to the body ofA. laevigata / FAPESP: 11/04053-6

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:23:03Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2003-02-21Bitstream added on 2014-06-13T20:29:41Z : No. of bitstreams: 1 patreze_cm_me_rcla.pdf: 754218 bytes, checksum: 51d924a90a7565956fdd48fee66c47c4 (MD5) / Algumas leguminosas formam simbiose mutualística com bactérias fixadoras de nitrogênio e com fungos micorrízicos arbusculares. Conseqüentemente, estas plantas podem crescer mais rapidamente, além de enriquecer o solo com nitrogênio, fósforo e outros nutrientes. O presente trabalho analisou a nodulação, colonização micorrízica, crescimento e desenvolvimento iniciais de Anadenanthera colubrina (Vell. Conc.) Brenan. (angico-branco); Mimosa bimucronata (DC.) Kuntze (espinho-de-maricá); Parapiptadenia rigida (Benth.) Brenan (angico-vermelho); Enterolobium contortisiliquum (Vell. Conc.) Morong (tamboril); Inga laurina (Sw.) Willd. (ingá); Platypodium elegans Vogel (jacarandá-banana) e Lonchocarpus muehlbergianus Hassl (embira-de-sapo), usando solo de mata ciliar não esterilizado, adubação mineral e inoculação de rizóbio e micorriza, em viveiro. Todas as espécies foram colonizadas por fungos micorrízicos (inoculados e nativos) e nodularam. Somente P. rigida e P. elegans não apresentaram nodulação espontânea. A adição de nitrogênio mineral inibiu o número e a massa seca de nódulos, a atividade da nitrogenase e o teor de leg-hemoglobina em todas as espécies. A adição de fósforo mineral diminuiu a colonização micorrízica somente em A. colubrina e M. bimucronata. A inoculação dos fungos não afetou o crescimento das plantas e não favoreceu a absorção de fósforo; entretanto, a inoculação de rizóbio favoreceu a nodulação de A. colubrina e a nodulação e crescimento de M .bimucronata, L. muehlbergianus e E. contortisiliquum em tratamentos inoculados apenas com rizóbio ou conjuntamente com fungo micorrízico. / Some legumes develop mutualistic symbiosis with nitrogen-fixing bacteria, as rhizobia and arbuscular mycorrhizal fungus. As a result, these plants can grow more rapidly and also to amend the soil with nitrogen, phosphorus and others nutrients. The present study examined the nodulation, mycorrhizal colonization, initial growth and development of seven species: Anadenanthera colubrina (Vell. Conc.) Brenan. (angico-branco); Mimosa bimucronata (DC.) Kuntze (espinho-de-maricá); Parapiptadenia rigida (Benth.) Brenan (angico- vermelho); Enterolobium contortisiliquum (Vell. Conc.) Morong (tamboril); Inga laurina (Sw.) Willd. (ingá); Platypodium elegans Vogel (jacarandá-banana) and Lonchocarpus muehlbergianus Hassl (embira-de-sapo), using riparian forest soil non-sterilized, mineral fertilization and inoculation of rhizobia and mycorrhiza, in the nursery. All species were colonized by mycorrhizal fungus (inoculated and native) and were nodulated. Only P. rigida and P. elegans did not show spontaneous nodulation. The mineral nitrogen added inhibited nodules number and dry weight, nitrogenase activity and leghemoglobin content in all species. The mineral phosphorus added diminished the mycorrhizal colonization only in A. colubrina and M. bimucronata. Fungi inoculation did not affect the plants growth and neither support the P uptake; however, rhizobial inoculation supported the nodulation of A. colubrina and the nodulation and growth of M. bimucronata, L. muehlbergianus and E. contortisiliquum in inoculated treatments only with rhizobia or associated with mycorrhizal fungusinoculation.

Orientador: André Rodrigues / Coorientador: Lara Durães Sette / Banca: Maria de Lourdes T. de M. Polizel / Banca: Fernando Carlos Pagnocca / Resumo: As formigas cortadeiras abrigam em seus ninhos uma complexa comunidade microbiana. Esses insetos mantêm um mutualismo com fungos, os quais servem como alimento para a colônia. Além do parceiro fúngico, outros fungos também estão presentes nos ninhos das formigas cortadeiras, porém, pouco se conhece a respeito do papel ecológico que desempenham na associação. A partir de uma coleção de 235 isolados de fungos mantidos na Central de Recursos Microbianos da UNESP, o presente estudo teve como objetivo caracterizar o perfil enzimático desses microorganismos, os quais foram obtidos de ninhos de Atta sexdens rubropilosa (cortadeira de dicotiledônea) e Atta capiguara (cortadeira de monocotiledônea). Uma técnica de triagem enzimática de alto desempenho foi adaptada neste trabalho para realizar a análise simultânea de isolados produtores de amilase, celulase, polimetilgalacturonase, poligalacturonase e xilanase. Do total de isolados, 94% (n= 220) foram produtores de pelo menos uma das enzimas avaliadas. As proporções de isolados produtores de celulase, polimetilgalacturonase, xilanase e poligalacturonase foram de 72, 71, 53 e 33%, respectivamente. Nenhum isolado produziu amilase. Segundo a análise de correspondência, os isolados provenientes de ninhos de A. sexdens rubropilosa e de A. capiguara apresentaram um perfil enzimático relacionado com a produção de poligalacturonases e xilanases, respectivamente. Essa diferença está intimamente relacionada ao tipo de substrato vegetal utilizado pelas formigas para cultivar o fungo mutualista. Os fungos Penicillium citrinum e Fusarium solani foram selecionados dentre os 235 isolados, para serem utilizados em ensaios de crescimento do fungo das formigas. Quando o fungo mutualista foi cultivado na presença dos produtos de hidrólise de polissacarídeos vegetais gerados por P. citrinum e F. solani, foi observado um crescimento significativo do fungo das formigas nos produtos de hidrólise... / Abstract: Leaf-cutting ants harbor in their nests a complex microbial consortium. These insects maintain a mutualistic interaction with fungi cultured for food. In addition to the fungal partner, alien fungi are also present in leafcutter nests, but little is known about the ecological role they play in the interaction. From a pool of 235 fungal isolates kept at the UNESP-Microbial Resource Center, we characterize the enzymatic profile of these microorganisms derived from nests of Atta sexdens rubropilosa (dicot-cutting ant) and Atta capiguara (grass-cutting ant). An adapted high-throughput screening approach was used to assess the production of cellulase, pectate lyase, polygalacturonase and xylanase. Regarding the total number of isolates, 94% (n = 220) were positive for at least one of the tested enzymes. Cellulase, polymetylgalacturonase, polygalacturonase and xylanase were produced by 72, 71, 53 and 33% of the total isolates, respectively. No fungi produced amylase. According to the correspondence analysis, isolates belonging to A. sexdens rubropilosa and A. capiguara nests had an enzymatic profile related to the production of polymetylgalacturonase and xylanases, respectively. Such difference is likely related to the type of plant substrate used by the ants to nourish their fungal cultivar. The fungi Penicillium citrinum and Fusarium solani were selected among the 235 isolates and used in growth assays of the ant cultivar. When the mutualistic fungus was grown in the hydrolysis products of plant polysaccharides generated by P. citrinum and F. solani, we observed a significant growth of the ant fungus in the hydrolysis products of carboxymethylcellulose and xylan. Such results support the hypothesis that microorganisms found in nests of leaf-cutting ants may assist in the degradation of the plant material present in the nest, with consequent release of nutrients to the fungal mutualist. In addition to the ecological approach, this study also ... / Mestre

Orientador: Maurício Bacci Júnior / Coorientador: André Rodrigues / Banca: Lara Durães Sette / Banca: Fernando Dini Andreote / Resumo: A associação entre formigas cortadeiras da tribo Attini e micro-organismos é reconhecidamente vasta. No presente trabalho verificou-se a presença de variados táxons de fungos relacionados às operárias da formiga cortadeira Atta laevigata. Operárias foram coletadas do interior do ninho e na trilha de forrageio,nas cidades de Rio Claro e Bauru, e parte dessas formigas passaram por um procedimento de limpeza para retirada de micro-organismos externos ao corpo e a outra parte não foi submetida à lavagem.Dos dois grupos o DNA foi extraído e amplificado para a região rRNA ITS de fungos. Essa região foi sequenciada e utilizada na identificação de unidades taxonômicas moleculares operacionais (MOTUs). Cinquenta táxons moleculares foram identificados, sendo vinte contaminantes eventuais, facilmente removíveis pela limpeza, e 30 simbiontes internos ou mais fortemente aderidos ao corpo das operárias. Dentre esses 30 táxons, quatro (Cladosporium cladosporioides, Epicocum sp., Hypocrea virens e Nigrospora sp.) foram identificados nas duas localidades geográficas e em grande quantidade, sendo candidatos a simbiontes mais estáveis e funcionais das formigas. Entre os demais táxons prospectados houve grande frequência de Trichosporon chiarelli e Coriolopsis rigida. Esse trabalho demonstroua ampla capacidade das formigas adquirirem e transportarem uma variada microbiota e consiste num passo inicial para elucidar o papel dos fungos associados ao corpo de A. laevigata / Abstract: There is a deep and widely known association among Attini ants and microorganisms. In this paper it was investigated the presence of various taxa of fungi related to the Attini leaf-cutter antAtta laevigata. Leafcutter ants were collected from inside the nests and foraging trails in two different localities (Rio Claro and Bauru), and they were washed in order to remove external microorganisms from their bodies. Leafcutters which have not been washed also were used. Ant DNA was extracted and purifiedand the fungal rRNA ITS region was amplified. PCR products were cloned and sequenced in order to identify fungal species based on the operationalmolecular taxonomic unit (MOTU) criteria. As a result, 50 fungal species were recognized; 20 of them were identified as casual contaminants and as 30 were found as symbionts more tightly adhered to ant body. Four out of these 30 symbionts (Cladosporium cladosporioids, Epicocum sp., Hypocrea virens and Nigrospora sp.) were identified in the two geographic localities and in large quantity. Thus, these are candidates to a more stable and functional symbionts of the ants. There were large quantity of the Trichosporon chiarelli and Coriolopsis rigida among the prospected ants. This paper shows the enhanced capacity of the ants to acquiring and transporting a varied of fungi and it is in an initial point to elucidate the role of fungi associated to the body ofA. laevigata / Mestre

A interação entre microrganismos endossimbiontes e mosquitos tem sido amplamente estudada. Tais estudos visam encontrar alternativas para o controle biológico de mosquitos vetores. Recentemente foi descrito que Acanthamoeba polyphaga é capaz de infectar Aedes aegypti, mosquito vetor do vírus da dengue. Visando entender melhor sobre esta interação, estudaramse aspectos comportamentais e de desenvolvimento de mosquitos alimentados com A. polyphaga, em condições de laboratório. Além disso, procurou-se localizar os sítios de infecção destas amebas no interior do corpo dos mosquitos, através de cortes histológicos. Nas condições em que os testes foram feitos, as amebas contribuíram para o aumento de produção de ovos de Ae. aegypti. Da mesma forma, não produziram patologias nos insetos, uma vez que não houve morte dos mesmos, durante o desenvolvimento dos bioensaios. Algumas amebas que serviram de alimentação às larvas, escaparam à barreira da membrana peritrófica e à resposta de defesa do mosquito, invadindo outras regiões do corpo das larvas e dos adultos. As amebas são encontradas nas formas de cistos e trofozoítos, indicando que o micro-habitat intestinal e do corpo gorduroso não parecem ser muito lesivos para as mesmas. Os resultados obtidos até a data indicam a importância da continuidade dos estudos. Também é importante estudar outros processos associados à resposta imune dos mosquitos quando as amebas conseguem escapar as barreiras de defesa e invadir outros locais do corpo. / The interaction between endosymbiont microorganisms and mosquitoes have been widely studied. Such studies have the aim to find alternatives for biological control of mosquitoes. Recently it was reported that Acanthamoeba polyphaga is able of infecting Aedes aegypti the vector mosquito of dengue viruses. In order to better understand such interaction, we studied some biological aspects and development of mosquitoes that fed on A. polyphaga, in laboratory conditions. Furthermore, we tried to clarifying the sites of infection of these amoebae inside the mosquitoes body, using histological sections. In conditions where the tests were done, the amoebas contributed to the increased of egg production of Ae. aegypti. Likewise, no pathologies were observed in the insects, since no death was observed, during the development of bioassays. Some amoebas served as food to the larvae escaped the barrier of the peritrophic membrane, as well as the defense response of the mosquito, invading other body regions of larvae and adults. Amoebas are found in the forms of cysts and trophozoites, indicating that the intestinal micro-habitat and body fat did not appear to be especially harmful to them. The results to date indicate the importance of continuing such studies. It is also important to study other processes associated with the immune response of mosquitoes when amoebae escape the defense barriers and invade other body sites.

Microrganismos simbiontes são essenciais para a exploração de dietas de baixo valor nutricional, o desenvolvimento, crescimento e a reprodução de seus hospedeiros. Insetos que se alimentam de dieta rica em materiais celulósicos, como é o caso de cupins, apresentam protozoários e/ou bactérias associadas ao trato digestivo que auxiliam na quebra do polímero de celulose e na fixação de nitrogênio. A celulose e a hemicelulose são polímeros estruturais formados por unidades de glicose, sendo a hidrólise desses polímeros de grande interesse industrial para a produção de etanol. O modo mais eficiente de hidrolisar a celulose é pelo uso de enzimas, as celulases. Os cupins apresentam grande eficiência na digestão de celulose e hemicelulose, sendo que a compreensão do processo de digestão de celulose por esses insetos pode facilitar o desenvolvimento de tecnologia mais eficiente para a quebra desse polímero. Assim, este trabalho buscou i) isolar, identificar e caracterizar microrganismos associados ao trato digestivo dos cupins Armitermes euamignathus (Isoptera: Termitidae) e Coptotermes gestroi (Isoptera: Rhinotermitidae); ii) verificar o potencial da microbiota na degradação dos principais componentes da lignocelulose (celulose, xilana e pectina); iii) caracterizar o potencial hidrolítico e determinar as condições ótimas de hidrólise (pH e temperatura das diferentes enzimas produzidas). A análise da microbiota cultivável levou à identificação de 14 filotipos para A. euamignathus e de 11 para C. gestroi, distribuídos nos quatro principais filos, Proteobacteria, Firmicutes, Bacteroidetes e Actinobacteria. A caracterização da microbiota não-cultivável levou à identificação de 17 filotipos em operários e três em soldados de A. euamignathus, enquanto que em C. gestroi foi possível identificar seis filotipos em operários e oito em soldados. O filo Firmicutes foi o mais abundante em A. euamignathus, enquanto Proteobacteria predominou em C. gestroi. O isolamento de bactérias em meio seletivo para degradação de celulose, xilana ou pectina levou à seleção de oito filotipos para A. euamignathus e cinco para C. gestroi. Extratos brutos obtidos do cultivo dessas bactérias apresentaram atividade de hidrólise de pectina e xilana, mas não celulose. Ensaios para otimização das reações de degradação indicaram a presença de enzimas que atuam em diferentes faixas de pH ótimo. Assim, a microbiota associada aos cupins estudados foi bastante diversa, apresentando ainda diferenças entre as diferentes castas desses insetos. Essa microbiota também atua em parte do processo de degradação da celulose, demonstrando o potencial que bactérias associadas ao intestino de cupins podem apresentar para a identificação de enzimas digestivas que possam ser utilizadas no processamento da celulose. / Symbionts are essential for insect hosts as they enhance the nutritional value of their host diets and support host development, growth and reproduction. Insects that feed on diets rich in cellulose, such as termites, exhibit protozoa and/or bacteria within their digestive tract that aid in breaking the cellulose and in nitrogen fixation. Cellulose and hemicellulose are polymers formed by units of glucose, and the hydrolysis of these polymers is of great industrial interest for the production of ethanol. Cellulases are the most efficient enzymes to break cellulose. Termites have a huge capacity to digest cellulose and hemicellulose; thefore, understanding the process by which they digest cellulose may allow the development of more suitable technologies devoted to the industrial utilization of cellulose. This work aimed to i) isolate, identify and characterize microorganisms associated with the digestive tract of Armitermes euamignathus (Isoptera: Termitidae) and Coptotermes gestroi (Isoptera: Rhinotermitidae), ii) investigate the potential of symbionts in the degradation of the main components of lignocellulose (cellulose, xylan and pectin); iii) characterize the hydrolytic potential and determine the optimum hydrolysis conditions (pH and temperature) for the different enzymes produced. The analysis of culturable microorganisms led to the identification of 14 phylotypes for A. euamignathus and 11 for C. gestroi, which were distributed in four Phyla, Proteobacteria, Firmicutes, Bacteroidetes and Actinobacteria. The characterization of the non-culturable microbiota led to the identification of 17 phylotypes in workers and three in soldiers of A. euamignathus, while six phylotypes were identified in workers and eight in soldiers of C. gestroi. Firmicutes was the most abundant in A. euamignathus, while Proteobacteria predominated in C. gestroi. The isolation of bacteria in selective medium to degrade cellulose, xylan or pectin led to the selection of eight phylotypes from A. euamignathus and five from C. gestroi. Crude extracts obtained from the cultivation of these bacteria showed hydrolytic activity towards to xylan and pectin, but not cellulose. Assays for optimization of enzymatic reaction indicated the presence of enzymes that act at different pH ranges great. As a conclusion, symbiont diversity was quite different between the termites species and in between the castes of these species. But the microbiota isolated also acts in the degradation of cellulose, demonstrating the potential for the gut-associated bacteria of termites may present for the identification of digestive enzymes which can be used in the processing of cellulose.