We explored the combination of metagenomic library and DNA microarray technologies into a single platform as a novel way to rapidly screen metagenomic libraries for genetic targets. In the "metagenomic microarray" system, metagenomic library clone DNA is printed on a microarray surface, and clones of interest are detected by hybridization to single-gene probes. This study represents the initial steps in the development of this technology. We constructed two 5,000-clone large-insert metagenomic libraries from two diesel-contaminated Arctic soil samples. We developed and optimized an automated fosmid purification protocol to rapidly-extract clone DNA in a high-throughput 96-well format. We then created a series of small prototype arrays to optimize various parameters of microarray printing and hybridization, to identify and resolve technical challenges, and to provide proof-of-principle of this novel application. Our results suggest that this method shows promise, but more experimentation must be done to establish the feasibility of this approach.

<p>A study of the microbial diversity in sediments of the Great Berg River estuary is carried out using modern molecular phylogenetic methods. The aim of this study was to determine the effect of (pollution by) the effluents of the fish industry on the composition of the microbial community in the sediments. The diversity in microbial groups of sediment samples that received wastewater from the local fishing industry was investigated by a PCR-DGGE (polymerase chain reaction-denaturing gradient gel electrophoresis) approach and compared to an unaffected site.</p>

A constatação do crescente acúmulo de lixo, proveniente de plásticos sintéticos que agridem o ecossistema, principalmente o solo, devido ao longo tempo de permanência no ambiente, levou à idéia de desenvolvimento de plásticos biodegradáveis para substituição parcial dos plásticos de origem petroquímica. No presente trabalho, conduzido em laboratório, analisouse a biodegradação da blenda poli (?-caprolactona) e amido de milho adipatado (PCL/A) e do polietileno. Após a etapa de biodegradação foi avaliado o impacto da adição daqueles materiais na microbiota do solo e testada a toxicidade do plástico no solo sobre a emergência e desenvolvimento de plântulas de arroz (Oryza sativa L.), cultivar 202 IAC. Foram usados dois solos: Nitossolo Vermelho eutroférrico com textura argilosa e Argissolo Vermelho Amarelo distrófico com textura arenosa. Os plásticos utilizados no experimento foram incorporados em três diferentes granulometrias: 0,007, 0,196 e 19,5 cm2. Para cada granulometria foram incorporadas ás amostras de solo seis doses de plástico equivalentes a 0, 50, 100, 150, 200 e 250 mg C 100g-1 de solo. O delineamento experimental, para cada solo, foi inteiramente casualizado, com três repetições, em fatorial: na fase de biodegradação: 6 x 2 x 3 (6 doses, 2 plásticos e 3 granulometrias), para as análises microbiológicas e para a fase de toxicidade do plástico no solo 5 x 2 x 1(5 doses, 2 plásticos e 1 granulometria). Cada dose de plástico foi incorporada em 200g de terra dentro de frasco respirométrico hermeticamente fechado a 28&#176;C. A mineralização do plástico foi determinada pela captura de CO2 liberado durante um período de 120 dias. Confirmou-se mais uma vez que o polietileno é um material quase não biodegradável sendo que a dose e a granulometria não afetam sua mineralização. O PCL/A é um material biodegradável. No solo argiloso a maior porcentagem de mineralização foi de 72,47 % e para o arenoso de 60,46%, na granulometria 0,007 cm2 e dose 50 mg C 100g-1 de solo, em 120 dias foi observado que a textura do solo é fator que afeta a mineralização de compostos orgânicos, sendo esta maior em solo de textura argilosa. Nas maiores doses de PCL/A, independentemente do tipo de solo, a porcentagem de biodegradação diminuiu, provavelmente pelo aumento do conteúdo orgânico adicionado, que pode ter suplantado a capacidade de degradação dos microrganismos contidos nos solos. Não houve alterações no carbono e nitrogênio da biomassa microbiana do solo pela adição de polietileno e PCL/A. Em teste de toxicidade do plástico no solo avaliada através da emergência e desenvolvimento de plântulas de arroz (Oryza sativa L.) cultivar 202 IAC, o polietileno e o PCL/A mostraram-se inertes, não alterando a porcentagem de germinação, o índice de velocidade de germinação das sementes, a massa seca da parte aérea e a massa seca da raiz das plântulas. / Evidences of the increasing amount of waste coming from synthetic plastics that damage the ecosystem, mainly the soil, due to their long permanence in the environment, suggested the idea of developing biodegradable plastics in order to partially replace plastic of petrochemical origin. The current trial, accomplished at laboratorial conditions, was firstly developed to analyse the biodegradation of poly (?-caprolactone) and adipate modified corn starch blend (PCL/A) and of polyethylene. After wards e the impact of the addition of these materials on the soil microbiota was evaluated and the toxicity of plastic in the soil during the emergence and development of rice seedlings (Oryza sativa L.) 202 IAC cultivar was tested as well. Two types of soil were used: Red Dusky Podzol with clayey texture and Paleudult (Ultisol) soil with sandy texture. The plastics used in this experiment were added in three different granulometries: 0.007; 0.196 and 19.5 cm2. For each granulometry, six doses were added to the soil samples, 0; 50; 100; 150; 200 and 250 mg C 100g-1 of soil. For each soil, the experiment had a completely randomized factorial design, with three replications: for biodegradation, 6 x 2 x 3 (6 doses, 2 plastics and 3 granulometries); in the microbiological test and in the toxicity test in the soil 5 x 2 x 1(5 doses, 2 plastics and 1 granulometry). Each plastic dose was added to 200g of soil and placed in a hermetically closed respirometric jar at 28&#176;C. The plastic mineralization was determined by CO2 evolution during a 120 day period. Once again it was confirmed that polyethylene is an almost non biodegradable material considering that the dosage and the granulometry do not affect the mineralization. The PCL/A is a biodegradable material. For the clayey soil the mineralization percentage was 72.47 % and for the sandy one, it was 60.46%, in 120 days, for granulometry 0.007 cm2 and dosage 50 mg C 100g-1 of soil. Soil texture affects the kynetics mineralization of the plastic probes, being higher for clayey soil. In the highest dosages of PCL/A, regardless the type of soil, the biodegradation percentage decreased, probably because of the increase in the organic content added, that may have surmounted the degradation capacity of soil microorganisms. There were no changes in the carbon and nitrogen of soil microbiological biomass by adding polyethylene and PCL/A. During the tests of plastic toxicity in the soil, evaluated by the emergence and development of rice seedlings (Oryza sativa L.) 202 IAC cultivar, the polyethylene and the PCL/A showed no effect, without changes on the germination percentage, speed of seed emergence index, shoot and root dry matter mass of seedlings.

O uso da associação entre glifosato e atrazina para a cultura do milho geneticamente modificado tolerante ao glifosato é uma das opções de controle de plantas daninhas nesta cultura. Portanto, o objetivo principal desse trabalho foi avaliar a influência do uso desta associação em um Latossolo vermelho-escuro proveniente do bioma Cerrado do Brasil através dos ensaios de degradação e mineralização desses herbicidas, carbono da biomassa microbiana e carbono mineralizado pelo solo. Os tratamentos para os ensaios de mineralização e degradação constaram da combinação entre 14C-glifosato na dose de campo (2,88Kg ha-1) a 0, 1/2, 1 e 2 vezes a dose de campo de atrazina (3,00Kg ha-1) e 14C-atrazina na dose de campo a 0, 1/2, 1 e 2 vezes a dose de campo de glifosato. A mineralização dos herbicidas foi medida aos 0, 3, 7, 14, 21, 28, 35, 42, 49, 56 e 63 dias e a degradação aos 0, 7, 28 e 63 dias após o início do experimento. A avaliação do carbono da biomassa microbiana foi realizada aos 21 e 63 dias após o início do ensaio e foram utilizados os mesmos tratamentos com a inclusão de uma prova em branco (solo sem herbicida). O ensaio de mineralização de carbono pelo solo foi feito através da quantificação do CO2 desprendido aos 3, 7, 14, 21, 28, 35, 42, 49, 56 e 63 dias após o início do ensaio, e também teve a inclusão de uma prova em branco. Os resultados demonstraram influência na degradação e mineralização da atrazina devido a presença do glifosato. A meia-vida de mineralização de atrazina teve uma variação de aproximadamente 100 dias quando foi comparada a aplicação individual de atrazina a associação com o dobro da dose de glifosato. A influência da atrazina na degradação e mineralização de glifosato não foi nítida. A presença de atrazina provocou queda no carbono da biomassa microbiana do solo e ocorreu um aumento na velocidade e quantidade de carbono mineralizado pelo solo. Não houve alteração no carbono da biomassa microbiana do solo e mineralização de carbono pelo solo devido a adição de glifosato. Nos tratamentos em associação, a presença do glifosato no sistema impediu a redução da biomassa microbiana devido ao efeito da atrazina. A associação entre glifosato e atrazina favoreceu a mineralização de carbono pelo solo comparada a aplicação individual de glifosato. Esses resultados demonstram a necessidade por parte da pesquisa em considerar a possibilidade de interação entre os diversos xenobióticos, o que pode alterar seus comportamentos individuais no solo. / The use of glyphosate and atrazine in association for transgenic corn tolerant to glyphosate is an option to weed control in this case. Therefore, the aim of this work was to assess the influence of this association in an Oxisoil from Brazil through the degradation, mineralization, microbial biomass and carbon mineralization of soil tests. The treatments of mineralization and degradation tests consisted of the combination between 14C-glyphosate in the field rate (2,88Kg ha-1) and 0, ½, 1 and 2 times the field rate of atrazine (3,00Kg ha-1). The mineralization of herbicides was measured at 0, 3, 7, 14, 21, 28, 35, 42, 49, 56, and 63 days and the degradation was measured at 0, 7, 28 and 63 days after the beginning of the tests. The evaluation of microbial biomass was performed at 21 and 63 days after the beginning of the test and was used the same treatments of the degradation and mineralization tests, but it was included a control (soil without application of herbicides). The test of carbon mineralization of soil was done by measuring the CO2 evolved at 0,7, 14, 21, 28, 35, 42, 49, 56 and 63 days after the beginning of the test and had the same control of the microbial biomass test. The results showed an influence on degradation and mineralization of atrazine due to the presence of glyphosate. The half-life of atrazine mineralization had a variation of about 100 days when it was compared the atrazine application alone to its association with glyphosate at double rate. The influence of atrazine in degradation and mineralization of glyphosate wasnt clear. The presence of atrazine caused decrease in the microbial biomass of soil and occurred an increase in speedy and amount of carbon mineralized by soil. No change was observed in microbial biomass and carbon mineralized by soil due to glyphosate application. In the treatments that was used the association, the presence of glyphosate in the system prevented decrease of microbial biomass due to the effect of atrazine. The association between glyphosate and atrazine favored the carbon mineralization by soil when compared to glyphosate applied alone. These results demonstrate a need to consider the possibility of interactions between several xenobiotics, wich can modify their behaviors in the soil.

Nostoc é um gênero cianobacteriano com distribuição ubíqua que tem importância em diversos ecossistemas. Contudo, poucos genomas estão atualmente disponíveis para esse gênero. Enquanto Nostoc spp. são as cianobactérias mais comumente relatadas em relações simbióticas com fungos, animais, plantas e outros organismos, associações com outros micro organismos não receberam atenção similar. Como consequência das fortes interações entre cianobactérias e heterótrofos, culturas não axênicas são geralmente obtidas no isolamento dessas bactérias, o que proporciona uma oportunidade interessante para o desenvolvimento tanto de estudos genômicos quanto metagenômicos. Este trabalho teve como objetivo investigar as características genômicas e funcionais da linhagem Nostoc sp. CENA67, isolada de terra preta antropogênica, bem como estudar sua comunidade associada. Para esse fim, células de uma cultura não axênica de Nostoc sp. CENA67 foram sequenciadas com as plataformas MiSeq e Ion PGM e analisados com ferramentas genômicas e metagenômicas. A linhagem CENA67 de fato pertence à família Nostocaceae e possui algumas características em comum com cianobactérias do gênero Nostoc, porém diverge em certos aspectos morfológicos e filogenéticos do grupo típico de Nostoc, sugerindo que seja representante de um novo táxon. Além disso, seu genoma apresenta diferenças em relação aos genomas atualmente disponíveis para cianobactérias relacionadas ao gênero. A mineração desse genoma revelou 31 agrupamentos gênicos hipoteticamente relacionados à síntese de metabólitos secundários, a maioria dos quais não mostrou similaridade significativa com agrupamentos conhecidos. A análise de um agrupamento gênico de microviridina desvendou uma maior diversidade de genes para precursores dessa molécula do que se acreditava anteriormente, sugerindo que um número considerável de variantes ainda está a ser descoberta. A análise taxonômica da comunidade associada confirmou a dominância de cianobactérias na cultura, mas também revelou a presença de grande número de gêneros microbianos que normalmente são capazes de fixar nitrogênio atmosférico e estabelecer simbiose com plantas, incluindo Mesorhizobium, Sinorhizobium e Starkeya, entre outros. Rascunhos genômicos foram obtidos para Bradyrhizobium diazoefficiens, Bradyrhizobium japonicum, Burkholderia lata e Hyphomicrobium nitrativorans. Todavia, genes para fixação de nitrogênio não foram detectados nesses genomas, apesar de serem encontrados no genoma da cianobactéria e no metagenoma da comunidade, o que sugere que algumas populações podem estar sob pressão de seleção para a perda da capacidade de fixação de nitrogênio, provavelmente devido a este nutriente estar sendo fornecido pelo organismo mais abundante nesta comunidade, a cianobactéria. A análise funcional indicou vias exclusivas tanto à cianobactéria quanto à comunidade associada, e sugeriu a complementariedade de certos metabolismos. Os resultados possibilitam o aumento do conhecimento sobre a diversidade molecular e química do filo Cyanobacteria e levantam possíveis interações com micro organismos simbiontes / Nostoc is a cyanobacterial genus with ubiquitous distribution that is important in several ecosystems. However, few genomes are currently available for this genus. While Nostoc spp. are the most commonly reported cyanobacteria in symbiotic relationship with fungi, animals, plants, and other organisms, associations with other microorganisms have not received similar attention. As a consequence of tight interactions between cyanobacteria and heterotrophs, non-axenic cultures are usually achieved in the isolation of these bacteria, which provides an interesting opportunity for carrying out both genomic as metagenomic studies. This work aimed to investigate the genomic and functional characteristics of the strain Nostoc sp. CENA67, isolated from anthropogenic dark earth, and to study its associated community. For this purpose, cells from a non-axenic culture of Nostoc sp. CENA67 were sequenced with the platforms MiSeq and Ion PGM and analyzed with genomic and metagenomic tools. The strain CENA67 indeed belongs to the family Nostocaceae and presents some characteristics in common with cyanobacteria of the genus Nostoc, but diverges in certain morphological and phylogenetic aspects of the typical Nostoc group, suggesting that it is a representative of a new taxon. In addition, its genome presents differences in relation to the genomes currently available for cyanobacteria related to this genus. Genome mining revealed 31 gene clusters hypothetically related to the synthesis of secondary metabolites, most of which did not show significant similarity to known clusters. The analysis of a microviridin gene cluster unveiled a larger diversity of precursor genes for this molecule than was previously believed, suggesting that a considerable number of variants is still to be found. The taxonomic analysis of the associated community confirmed the dominance of cyanobacteria in the culture, but also revealed the presence of a great number of microbial genera that are usually capable of fixing atmospheric nitrogen and establishing symbiosis with plants, including Mesorhizobium, Sinorhizobium, and Starkeya, among others. Genomic drafts were obtained for Bradyrhizobium diazoefficiens, Bradyrhizobium japonicum, Burkholderia lata, and Hyphomicrobium nitrativorans. Nevertheless, genes for nitrogen fixation were not detected in these genomes, despite being found in the cyanobacterial genome and the community metagenome, suggesting that some populations might be under selection pressure for the loss of the ability to fix nitrogen, probably due to this nutrient being provided for the most abundant organism in this culture, the cyanobacterium. Functional analysis indicated pathways exclusive both to the cyanobacterium as to the associated community, and suggested the complementarity of certain metabolisms. The results allow the increase of the knowledge about the molecular and chemical diversity of the phylum Cyanobacteria and raise possible interactions with symbiotic microorganisms

Submitted by (lucia.rodrigues@ufrpe.br) on 2016-08-15T15:00:02Z No. of bitstreams: 1 Rayssa Pereira Vicentin.pdf: 508238 bytes, checksum: 74ff68971f35c7dd68ace7e5720ad8c8 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-08-15T15:00:02Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Rayssa Pereira Vicentin.pdf: 508238 bytes, checksum: 74ff68971f35c7dd68ace7e5720ad8c8 (MD5) Previous issue date: 2011-08-15 / Conselho Nacional de Pesquisa e Desenvolvimento Científico e Tecnológico - CNPq / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / Extensive grazing is the main Brazilian meat production system. Usually pasture yield soon after implantation is high, but it declines after a few years of exploration, showing degradation signs. Nitrogen is one of the most important nutrients on degradation, due to both high costs of fertilization and nutrient loss by the system. An alternative to nitrogen fertilization is the use of forage legumes, which fix nitrogen due to their symbiosis with rhizobia, and which have a lower C/N ratio. Considering the potential use of legumes in pastures, this work aims to evaluate the effect of forage legume implantation in degraded Brachiaria decumbens pasture on soil fertility and microbiology. To this end, 540 m² plots are being cultivated with Arachis pintoi Krap & Greg cv Amarillo, Clitoria ternatea L., Calopogonium mucunoides Desv and Campo Grandes Stylosanthes, which is a 80:20 weight basis mix of Stylosanthes capitata and S. macrocephala intercalated with B. decumbens lines, as well as two brachiaria only treatments, with and without nitrogen fertilizer, totaling six treatments. pH, Al3+, Ca2+, Mg2+, K+, P, sum of basis (SB) and aluminum saturation (m) were evaluated at 0-10, 10-20 and 20-40 depths, and soil microbial biomass carbon (C-BMS) and nitrogen (N-BMS), soil basal respiration (RBS), metabolic quoficient (qCO2), and carbon and nitrogen ratio of the microbial biomass (C/N) at the 0-10 cm depth. Sampling was on a transect parallel to plot length, representing legume and grass strips. Legume strips had lower soil basal respiration, pH, sum of basis, Ca2+ and Mg2+ while Al3+ and aluminum saturation increased. Calcium increased in comparison to the values before the experiment. Changes in soil fertility due to legumes must be considered for soil correction and fertilization recommendations. / A exploração extensiva de pastagens é o principal sistema de produção de carne no Brasil. Geralmente a produtividade logo após a implantação da pastagem é alta, mais cai após alguns anos, apresentando sinais de degradação. O nitrogênio é um dos nutrientes mais importantes na degradação, devido ao alto custo da adubação e elevadas perdas apresentadas pelo sistema. Uma alternativa à adubação nitrogenada é o cultivo de leguminosas forrageiras que fixam nitrogênio pela sua simbiose com rizóbios e que possuem baixa relação C/N. Considerando o uso potencial de leguminosas em pastagens, este trabalho visa analisar o efeito da implantação de leguminosas forrageiras em pastagem degradada de Brachiaria decumbens sobre fertilidade e microbiologia do solo. Para tanto estão sendo cultivadas parcelas de 540 m2 com Arachis pintoi Krap & Greg cv. Amarillo, Clitoria ternatea L., Calopogonium mucunoides Desv. e Estilosantes Campo Grande,que corresponde a uma mistura de 80:20 em peso das espécies Stylosanthes capitata e S. macrocephala, intercaladas por linhas de B. decumbens, bem como dois tratamentos somente com braquiária, com e sem adubação nitrogenada, totalizando seis tratamentos. PH, Al3+, Ca2+, Mg2+, K+, P, SB e m foram avaliados nas profundidades de 0-10, 10-20 e 20-40 cm, e valores de carbono da biomassa microbiana do solo (C-BMS), nitrogênio da biomassa microbiana do solo (N-BMS), respiração basal do solo (RBS), coeficiente metabólico (qCO2), relação entre o carbono e nitrogênio da biomassa microbiana (C/N) na profundidade de 0-10cm. A amostragem foi realizada em transecto paralelo ao comprimento da parcela, representando as faixas de leguminosa e gramínea. As faixas sob leguminosas apresentaram menor respiração basal do solo, pH, soma de bases, magnésio e potássio trocáveis, enquanto alumínio e saturação por alumínio aumentaram. Houve incremento de cálcio em comparação com o início do experimento. A modificação na fertilidade do solo em função da leguminosa deve ser considerada nas recomendações de correção do solo e fertilização.

Submitted by (edna.saturno@ufrpe.br) on 2016-12-14T17:45:59Z No. of bitstreams: 1 Elica Santos Rios.pdf: 736943 bytes, checksum: 973f89d16d74c3e4d0210b33228d1a9c (MD5) / Made available in DSpace on 2016-12-14T17:45:59Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Elica Santos Rios.pdf: 736943 bytes, checksum: 973f89d16d74c3e4d0210b33228d1a9c (MD5) Previous issue date: 2013-02-19 / The palm is recognized as a major forage resources for animal production in the semiarid. However, in recent years, most of palmais North East began to be compromised by the cochineal carmine (Dactylopius opuntiae Cockerell), being necessary control measures that are efficient and that do not affect the activity of the microbiota present in the soil. Thus, the present study aimed to evaluate the effect of xenobiotics applied in the culture of palm infested by D. opuntiae on natural enemies encountered in culture and soil microbes. The study was conducted in an area with palm cv. gigantic (Opuntia ficus-indica) scale-infested cochineal carmine in the region of Caétes – PE. The experimental design was a randomized block with 5 treatments: control (water), detergent + bleach, oil neem, methomyl and thiamethoxam lambda-cyhalothrin, and 3 repetitions. Before application of xenobiotics were conducted eight data collections, to observe the growth of the population of cochineal carmine and distribution of natural enemies. After application of the products, three samples were conducted to quantify the efficiency of xenobiotics and their effect on natural enemies and soil microbes by respirometry microbial, bacterial count and genetic variability of bacteria. For this, were collected soils (0-20cm), the respirometry assessed by monitoring the release of CO2 by the microorganisms for a period of 30 days. In microbiology, was evaluated population density of the bacteria after 24, 48 and 72h of incubation, morphological variability and by staining. Subsequently, we assessed the genetic variability, by molecular techniques, using BOX-PCR. There was increase in the number of colonies of cochineal carmine even after application of xenobiotics, which are not significantly affected natural enemies (IN) present in the culture, as these insects occurred even at low densities, independent of the application of the products. The predatory species of cochineal carmine were observed Zagreus bimaculosus, Cybocephalus sp. and larvae Salpingogaster cochenillivorus, and Z. bimaculosus, considered the most frequent. As to respirometry, there is, in relative terms, the amount of CO2 released from the soil samples was higher in the plots with the application of the insecticide thiamethoxam + lambda-cyhalothrin, relative to the control, not differing from other treatments. Soils treated with water alone (control) and detergent + bleachshowed the largest populations (0.96 and 0.94 x 102 UFC.g-1, respectively). It was observed that soils with water application (control) and detergent + bleach, showed bacteria with slower growth, and the other treatments, with accelerated growth occurred 24h, decreasing from 48 h of incubation. In morphological characteristic (coloration) bacterial colonies predominated white colonies, demonstrating visually low genetic variability. However, the application of molecular techniques (BOX-PCR), revealed high genetic variability between colonies of white coloration analyzed. Demonstrating that given the importance of cactus for semiarid region is of great importance more detailed studies on the effects of xenobiotics on the microbiota and associated insects. / A palma é reconhecida como um dos principais recursos forrageiros para a produção animal no semiárido. Entretanto, nos últimos anos, grande parte dos palmais do Nordeste passaram a ser comprometidos pela cochonilha do carmim (Dactylopius opuntiae Cockerell), sendo necessárias medidas de controle que sejam eficientes e que não afetem a atividade da microbiota presente no solo. Diante disso, o presente trabalho teve como objetivo avaliar o efeito dos xenobióticos aplicados na cultura da palma infestada por D. opuntiae sobre os inimigos naturais encontrados na cultura e na microbiota do solo. A pesquisa foi conduzida numa área com palma cv. gigante (Opuntia ficus-indica) infestada pela cochonilha do carmim na região de Caetés - PE. O delineamento experimental foi em blocos casualizados, com 5 tratamentos: controle (água); detergente + água sanitária; óleo de nim; metomil e tiametoxam lambda-cialotrina, e 3 repetições. Antes da aplicação dos xenobióticos foram realizadas 8 coletas de dados, para observar o crescimento da população da cochonilha do carmim e distribuição dos inimigos naturais. Após a aplicação dos produtos, foram realizadas 3 coletas para quantificar a eficiência dos xenobióticos e seu efeito sobre os inimigos naturais e a microbiota do solo, através da respirometria microbiana, quantificação bacteriana e variabilidade genética de bactérias. Para isso, foram coletados solos (0-20cm), sendo a respirometria avaliada monitorando-se a liberação de CO2 pelos micro-organismos, por um período de 30 dias. Na microbiologia, foi avaliada a densidade populacional das bactérias, após 24, 48 e 72h de incubação, e a variabilidade morfológica, através da coloração. Posteriormente, avaliou-se a variabilidade genética, através de técnicas moleculares, utilizando-se BOX-PCR. Houve aumento do número de colônias da cochonilha do carmim mesmo após a aplicação dos xenobióticos, os quais também não afetaram de maneira significativa os inimigos naturais (IN) presentes na cultura, já que estes insetos ocorreram, mesmo que em baixas densidades, independente da aplicação dos produtos. As espécies predadoras da cochonilha do carmim observadas foram Zagreus bimaculosus, Cybocephalus sp. e larvas de Salpingogaster cochenillivorus, sendo Z. bimaculosus, considerado a mais frequente. Quanto à respirometria, verifica-se, em termos relativos, que a quantidade de CO2 liberado nas amostras de solo foi maior nas parcelas com a aplicação do inseticida tiametoxam+lambda-cialotrina, em relação ao controle, não diferindo dos demais tratamentos. Os solos tratados com apenas água (controle) e detergente + água sanitária apresentaram as maiores populações (0,96 e 0,94 x 102 UFC.g-1, respectivamente). Observou-se que solos com aplicação de água (controle) e detergente + água sanitária, apresentaram bactérias com crescimento mais lento, e nos demais tratamentos, ocorreram crescimento mais acelerado com 24h, diminuindo a partir de 48h de incubação. Na característica morfológica (coloração), as colônias bacterianas houve predomínio de colônias brancas, demostrando visualmente baixa variabilidade genética. Entretanto, a aplicação da técnica molecular (BOX-PCR), revelou alta variabilidade genética entre as colônias de coloração brancas analisadas. Demostrando que diante da importância da palma forrageira para o semiárido é de suma importância estudos mais detalhados sobre os efeitos dos xenobióticos sobre a microbiota e os insetos associados.

A imensa diversidade de micro-organismos no solo leva a uma inevitável riqueza de interações entre espécies. Neste intuito, esse projeto é inovador na identificação dos cogumelos da Mata Atlântica, e na descrição da comunidade bacteriana associada às suas micosferas. Usando corpos de frutificação dos fungos (cogumelos) como indicadores para sistemas ricos em nutrientes, as amostras foram coletadas para investigar as interações entre os fungos (maioria do domínio Basidiomycota) e as bactérias presentes no solo em volta das micélios fúngicos (ambiente micosférico). As análises foram feitas com técnicas independentes de cultivo (análise PCR-DGGE, sequenciamento Sanger de fragmentos de ITS/18S e pirosequenciamento de tags da região V4 de 16S DNAr). As famílias fúngicas Marasmiaceae e Lepiotaceae, do domínio Basidiomycota foram as mais abundantes entre os cogumelos amostrados (13 e 5 cogumelos, respectivamente), e estavam presentes entre todas as três parcelas de estudo. As demais amostras foram alocadas dentro das famílias Marasmiaceae, Lepiotaceae, Inocybaceae, Lachnocladiaceae, Bolbitiaceae, Entolomataceae, Hygrophoraceae, Hymenogastraceae, Mycenaceae e Strophariaceae, além de dois do domínio Ascomycota. Baseado na análise de DGGE, é bastante claro que existe uma grande diferença na comunidade bacteriana (de toda a comunidade bacteriana, de ?- proteobacteria e de ?-proteobacteria) entre os solos associados ou não com os corpos de frutificação. Os dados de pirosequenciamento indicaram que dentro dos tratamentos as amostras se agruparam baseado nas famílias fúngicas ou no substrato onde os cocumeglos ocorrem (solo ou serrapilheira), sendo clara em algumas micosferas as alterações na ocorrência de grupos microbianos. O grupo de UTOs mais induzidas na região da micosfera foi composto dos grupos Burkholderia, Acidobacteria Gp1, Comamonadaceae, Sphingobacteriaceae, Burkholderiaceae, Chitinophagaceae), Schlesneria, Acidobacteria Gp3 e Spartobacteria gênero incertae sedis. Isto indica que existe um processo de seleção para bactérias específicas dependendo das diversas variáveis e fatores ambientais presentes no microhabitat micosfera. / The immense microbial diversity in the soil leads to inevitable richness in inter-species interactions. For this reason, this is a novel project that focuses on identifying mushrooms and the associated bacterial community with their mycospheres in the Brazilian Atlantic Rainforest. Using fungal fruiting bodies (mushrooms) as indicators of nutrient-rich systems, samples were taken to investigate the interactions between fungi (mostly of the domain Basidiomycota) and bacteria present in the soil surrounding fungal mycelia (mycosphere environment). The analyses were conducted using culture-independent techniques, where isolating DNA of bacteria and/or mushrooms attempts to provide information on microbial functionality. These culture-independent analyses (PCR-DGGE, Sanger sequencing of ITS/18S fragments, and pyrosequencing of tags from the V4 region of 16S rDNA) generated extensive data on the bacterial diversity selected for in the presence of fungal structures in the soil. The fungal families Maramiaceae and Lepiotaceae, of the domain Basidiomycota were the most abundant among the mushrooms sampled (13 and 5 mushrooms, respectively) and were present in all of the three sampling sites. The rest of the mushrooms were found to be within the families Marasmiaceae, Lepiotaceae, Inocybaceae, Lachnocladiaceae, Bolbitiaceae, Entolomataceae, Hygrophoraceae, Hymenogastraceae, Mycenaceae, and Strophariaceae, in addition to two of the domain Ascomycota. Based on DGGE analysis, it is clear that there is a great difference in the bacterial community (entire bacterial community, of ?- proteobacteria and of ?-proteobacteria) between all fungal fruiting body-associated and non-associated soils. The pyrosequencing data indicated that within each treatment group, the samples did not separate according to fungal families or substrate where the mushrooms were found (in the soil or amoung the leaf litter). However, some mycospheres exhibited clearly altered bacterial communities. The group of OTUs most induced in the mycosphere region consisted of Burkholderia, Acidobacteria Gp1, Comamonadaceae, Sphingobacteriaceae, Burkholderiaceae, Chitinophagaceae), Schlesneria, Acidobacteria Gp3, and Spartobacteria genus incertae sedis. This indicates that there is a selection process for specific bacteria depending on a wide range of variable and environmental factors acting in the mycosphere microhabitat.

Espodossolos são formados pelo processo de podzolização, o qual envolve a migração de complexos organometálicos ao longo do perfil do solo. No Brasil, esses solos ocorrem principalmente nas planícies litorâneas e região norte da Amazônia. Espodossolos bem-drenados podem apresentar manchas brancas empobrecidas em matéria orgânica, em relação às áreas adjacentes, nos horizontes mais profundos. Tem sido sugerido que essas manchas se desenvolvem pela degradação seletiva da matéria orgânica por micro-organismos do solo. No entanto, os microorganismos que participam desse processo não são conhecidos. O presente estudo teve como objetivo comparar a estrutura de comunidades e a diversidade de Bacteria e Archaea nas manchas brancas, em relação ao solo adjacente. Foram estudados três perfis de Espodossolos, nas cidades de Bertioga (BT) e Ilha Comprida (IC1 e IC2), no Estado de São Paulo. Em cada perfil foram amostrados os horizontes característicos, e nos horizontes mais profundos foram coletadas amostras das manchas brancas (M) e do solo adjacente às mesmas (S). Foram avaliados os atributos químicos do solo, bem como a estrutura das comunidades de Bacteria e Archaea por PCR-DGGE e sequenciamento parcial do gene rRNA 16S. Os Espodossolos foram caracterizados como muito ácidos e pobres em nutrientes. A análise da estrutura das comunidades de procariotos por PCR-DGGE mostrou comunidades distintas de Bacteria e Archaea ao longo do perfil dos solos estudados. Porém, apenas a estrutura de comunidades bacterianas apresentou diferenças significativas nas manchas brancas, em relação ao solo adjacente. Com base no sequenciamento de clones do gene rRNA 16S, as comunidades bacterianas dos três perfis avaliados apresentaram menor diversidade nas manchas brancas em relação ao solo adjacente, sugerindo que nas manchas ocorreu a seleção de grupos específicos. Nas manchas brancas do perfil BT predominaram UTOs associadas ao filo Proteobacteria, com dominância de UTOs filogeneticamente associadas à Pseudomonas. Já nos perfis IC1 e IC2 predominaram UTOs associadas à Acidobacteria nas manchas brancas. Tanto Pseudomonas quando Acidobacteria possuem alta capacidade metabólica e podem estar envolvidas na degradação seletiva da matéria orgânica durante a formação das manchas brancas. O sequenciamento de clones de Archaea mostrou a predominância de UTOs filogeneticamente relacionadas à Crenarchaeota, tanto nas manchas brancas como no solo adjacente, e que não houve diferenças significativas entre comunidades das manchas brancas em relação ao solo adjacente. Porém, as comunidades de Archaea dos diferentes locais de amostragem foram diferentes estatisticamente. Dessa forma, pode-se concluir que bactérias, principalmente Pseudomonas e Acidobacteria poderiam estar envolvidas na formação de manchas brancas em Espodossolos, e que a seleção de grupos bacterianos específicos nas manchas pode depender de condições ambientais específicas. / Podzolic soil formation involves the migration of organometallic complexes along the soil profile, the so called podzolization process. In Brazil, podzols are observed mainly in the coastal plains and north Amazonia. Well-drained podzols often show organic matter depleted bleached mottles in deeper horizons, and it has been suggested that development of these mottles is due to the selective degradation of the organic matter by soil microorganisms. However, the microorganisms involved in this process are not known. The goal of the present study is to compare the Bacteria and Archaea community structures and diversity in bleached mottles and their immediate vicinity in different podzolic soil profiles. Three podzolic soil profiles, located in Bertioga (BT) and Ilha Comprida (IC1 and IC2), São Paulo State, were studied. In each profile, samples were taken from the characteristic horizons, and from bleached mottles (M) and their immediate vicinity (S) in the deeper horizons. Chemical attributes of the soil samples, as well as Bacteria and Archaea community structure using PCR-DGGE and partial sequencing of the 16S rRNA gene were evaluated. The Podzols were characterized as very acidic and distrophic. The analysis of the prokaryotic communities using PCR-DGGE showed distinct communities of Bacteria and Archaea along the soil profiles studied. However, only the bacterial community structures in the bleached mottles showed statistically significant differences from the communities in their immediate vicinity. Based on the analyses of 16S rRNA gene clone libraries, the bacterial communities from the three soil profiles evaluated showed lower levels of diversity in the bleached mottles, as compared to their immediate vicinities, suggesting the occurrence of selection of specific microorganisms. In the bleached mottles of the BT profile, OTUs assigned to Proteobacteria were the most abundant, with predominance of OTUs phylogenetically associated with Pseudomonas, whereas in the IC profiles, OTUs phylogenetically related to Acidobacteria predominate in the bleached mottles. Pseudomonas and Acidobacteria are known for their high metabolic capabilities and may be involved in the selective degradation of the organic matter during the development of the bleached mottles. Archaeal clone library sequencing showed the predominance of Crenarchaeota in the bleached mottles as well as in their immediate vicinity. No statistically significant differences between the archaeal community structure in the bleached mottles and their vicinities were observed in the soil profiles studied. However, the archaeal communities in BT and IC were significantly different. In conclusion, this study showed that Pseudomonas and Acidobacteria may be involved in the development of bleached mottles in Podzols, and that the selection of specific bacterial groups in the bleached mottles may depend on specific edaphic conditions.

Os lodos de curtume apresentam elevados teores de nutrientes e potencial de neutralização da acidez do solo, possibilitando sua utilização em áreas agrícolas, como uma alternativa para disposição e reciclagem desses resíduos. Por outro lado, o acúmulo no solo de altas concentrações de alguns elementos, como nitrogênio, sódio e cromo, provenientes dos lodos de curtume, podem proporcionar impactos negativos ao meio ambiente. Como os microrganismos desempenham função importante na sustentabilidade do solo e nutrição vegetal e respondem prontamente a alterações ambientais, torna-se importante estudar o impacto da utilização em conjunto do lodo do caleiro e lodo primário da ETE (com teor reduzido de cromo) sobre os atributos biológicos do solo. No presente trabalho avaliaram-se os atributos microbiológicos do solo em um experimento de campo instalado em Rolândia (PR), com a aplicação de doses de lodo de curtume (0, 3,4, 13,5, 23,6 e 33,7 Mg ha-1 em 2006 e 0, 2,3, 9,0, 15,8 e 22,6 Mg ha-1 em 2007) baseadas no teor de N total do lodo, com doses equivalentes entre 0 e 1200 kg ha-1 de N total. O delineamento experimental foi o de blocos completos casualizados com quatro repetições. A aplicação de lodo de curtume alterou a estrutura genética de bactérias, principalmente logo após cada aplicação do resíduo. Os tratamentos que receberam lodo apresentaram comunidade bacteriana diferenciada daquela do tratamento controle. Verificou-se que o efeito do lodo sobre essas populações é mais prolongado no primeiro ano de aplicação, com efeitos ainda evidentes após 300 dias da aplicação. No segundo ano da aplicação, não houve diferença nas comunidades bacterianas entre as menores doses e o controle após 260 dias da aplicação. O mesmo resultado foi observado para a atividade biológica do solo. Os atributos mais influenciados pela aplicação do resíduo foram as atividades da asparaginase e urease. Os resultados mostram que a alteração da estrutura da comunidade microbiana tem relação direta com as modificações na atividade biológica desse solo. A densidade de esporos de fungos micorrízicos arbusculares (FMA) diminuiu com o aumento das doses de lodo de curtume. A taxa de colonização radicular foi alta (64%), mas sem efeito significativo da aplicação de lodo. Foram encontradas 18 espécies de seis gêneros de FMA (Acaulospora, Glomus, Gigaspora, Scutellospora, Paraglomus e Ambispora). Houve queda na diversidade e modificação nas frequências relativas dos FMA nas maiores doses de lodo, assim como, o lodo de curtume alterou a composição de espécies de FMA, modificando a condição micorrízica desse solo. Altas doses de lodo de curtume também alteraram a estrutura da comunidade microbiana baseada no perfil de ácidos graxos de fosfolipídios (PLFA). O consumo de substratos de carbono pela comunidade microbiana foi acelerado e intensificado pela aplicação do resíduo, mostrando que o potencial metabólico dessa comunidade foi diferente do tratamento que não recebeu o resíduo. As alterações observadas nos atributos microbiológicos estão relacionadas às modificações nos atributos químicos do solo, decorrentes da aplicação do lodo de curtume, principalmente ao aumento do teor de N inorgânico e à elevação do pH do solo. / Tannery sludge is a residue with a high content of nutrients and soil acidity neutralization power, which allow its use in agricultural areas and could be an advantageous alternative for its final disposal and recycling. Furthermore, the accumulation in soil of high concentrations of certain elements, such as nitrogen, sodium and chromium, typically present in tannery sludge can provide negative impacts on the environment. Microorganisms play a very important role in soil sustainability and plant nutrition, as well as, respond quickly to environmental changes. Thus, it becomes important to study the impact of a material resulting of the mixture of sludge from the liming process and the primary sludge from the wastewater treatment plant, with a low level of chromium, on soil biological attributes. This study aimed to evaluate the microbial soil attributes after application of tannery sludge doses (0, 3,4, 13,5, 23,6, and 33,7 Mg ha-1 in 2006 and 0, 2,3, 9,0, 15,8, and 22,6 Mg ha-1 in 2007) based on total N content of sludge, with doses equivalent to 0 up to 1200 kg ha-1 total N. Tannery sludge application modified the genetic structure of the bacterial community mainly right after each sludge application. There was a clear separation between the bacterial communities in different treatments, being that each dose of sludge imposed a specific community different from the control. It was verified that the effect of sludge on these bacterial populations is more extended in the first year of application, when the effect remained until after 300 days of application. In the second year of sludge application, there was no difference in the bacterial community among the smallest doses and the control after 260 days of the application. The same result was observed regarding soil biological activity. The most influenced properties by the application of tannery sludge were asparaginase and urease activities (both are related to the N cycle). Changes in the structure of the bacterial community were directly related to changes of biological activity in this soil. The AMF spore density decreased with increasing doses of tannery sludge. The rate of AMF root colonization was high (64%) and stayed unaffected by the sludge. Eighteen AMF species belonging to six genera (Acaulospora, Glomus, Gigaspora, Scutellospora, Paraglomus and Archaeospora) were recorded. At the highest doses of sludge we observed decreased AMF species diversity and changes in their relative frequencies. Furthermore, the tannery sludge altered AMF species composition, modifying the mycorrhizal status of this soil. High doses of tannery sludge modified the microbial community structure based on the phospholipids fatty acids (PLFA) profile. The carbon substrate consumption by the microbial community was accelerated and intensified by sludge application, showing that the metabolic potential of this community was different from that of the control. The changes observed in the microbial attributes are related to modifications in the soil chemical attributes, mainly to the increases of inorganic N and soil pH.