Submitted by Mario BC (mario@bc.ufrpe.br) on 2017-02-22T12:43:02Z No. of bitstreams: 1 Isaneli Batista dos Santos.pdf: 1740500 bytes, checksum: c87d0f7278d6b347b60c8ed063bfb279 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-02-22T12:43:02Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Isaneli Batista dos Santos.pdf: 1740500 bytes, checksum: c87d0f7278d6b347b60c8ed063bfb279 (MD5) Previous issue date: 2015-02-10 / The BPCV can stimulate the growth of the plant, reduce the occurrence of infections caused by plant pathogens and still reduce the effects of biotic or abiotic stresses in plants. Therefore, the goal of this work was to identify the direct mechanisms of plant growth promotion in maize and sorghum, and study the genetic diversity of bacteria associated with cane sugar plants and manioc. The selection of bacterial isolates of plant growth promoting mechanisms were performed using biological nitrogen fixation test (BNF) in the absence and presence of 2.5% NaCl; indole acetic acid synthesis (IIA) in the presence of different abiotic factors; expression of quorum sensing molecule (HLA) and exopolysaccharide (EPS). The genetic diversity study was conducted through the BOX- PCR and REP-PCR techniques; and the presence of isolates belonging to the genus Burkholderia by specific PCR. Positive bacteria for different promotion mechanisms were submitted to the fatty acids profile and partial sequencing of the 16S rRNA gene. Then, the BPCV inoculation was done in sorghum seeds (Sorgum vulgare var. Ipa 467-4-2) and corn (Zea mays var. St Joseph) to assess the performance of such bacteria on promoting plant, even under salt stress. The results showed that all bacteria were positive for IAA and BNF synthesis; 87.04% of the isolates tested positive for the production of quorum sensing (HLA), while 92.30% of bacterial strains belonging to the genus Burkholderia, the test was positive; 7.40% of the bacteria were negative for EPS production, no bacterial isolate showed little EPS production, 20,37% of the isolates had average production of EPS and 72,22% had high production of EPS. In relation to Burkholderia lineages, 38.46% of tested strains were negative to the test; UAGC131 strain had only minor production of halo 10 mm diameter (low output), which corresponds to 3.85% of relative frequency; 19.23% had average production of EPS and 38.46% had high production of EPS. The specific PCR revealed that the isolates, only UAGF01 and UAGF09, had the presence of band, and therefore belonging to the genus Burkholderia. The BOX-PCR revealed the presence of 41 groups (clusters) with high genetic variability among the evaluated bacterial isolates. The Jaccard similarity coefficient by REP-PCR, revealed the presence of 17 groups (cluters) with high genetic variability between strains evaluated, 30% similarity. The fatty acids profile of the study and the genetic identification from the partial sequencing of the 16S rRNA gene showed the presence of several bacterial genera of great importance in the promotion of studies of plant growth, as Burkholderia, Enterobacter, Pantoea and Klebisiella. The bacteria assessed promoted increase of at least one feature or through the IVG, or PC, or radicle, shoot and total, or total fresh and dry phytomass of seedlings of sorghum or maize, even under salt stress. These results showed that the bacteria have evaluated biotechnological potential for plant growth promotion in laboratory conditions, requiring therefore tests in greenhouse and field to confirm the potential of these bacteria. / As BPCV podem estimular o crescimento da planta, reduzir a ocorrência de infecções causadas por fitopatógenos, e ainda diminuir os efeitos de estresses bióticos ou abióticos sob as plantas. Logo, o objetivo geral deste trabalho foi identificar os mecanismos diretos de promoção de crescimento vegetal em milho (Zea mays L.) e em sorgo forrageiro (Sorghum vulgare), e estudar a diversidade genética de bactérias associadas a plantas de cana-de-açúcar e mandioca. A seleção de isolados bacterianos com mecanismos de promoção de crescimento vegetal foi realizada através dos testes de fixação biológica de nitrogênio (FBN) na ausência e presença de 2,5% de NaCl; síntese de ácido indol acético (AIA) sob a presença de diferentes fatores abióticos; expressão da molécula quorum sensing (ALH) e produção de exopolissacarídeos (EPS). O estudo da diversidade genética foi realizado através das técnicas de BOX-PCR e REP-PCR; e, a presença de isolados pertencentes ao gênero Burkholderia por meio de PCR específica. As bactérias positivas para os diversos mecanismos de promoção foram submetidas ao perfil de ácidos graxos e sequenciamento parcial do gene 16S rRNA. Em seguida, foi feita a inoculação de BPCV em sementes de sorgo forrageiro (Sorgum vulgare, var. Ipa 467-4-2) e milho (Zea mays, var. São José) para avaliar o desempenho de tais bactérias sobre a promoção vegetal, inclusive sob condições de estresse salino. Os resultados mostraram que todas as bactérias foram positivas para a FBN e síntese de AIA; 87,04% dos isolados foram positivos para a produção de quorum sensing (ALH), enquanto que 92,30% das linhagens bacterianas pertencentes ao gênero Burkholderia, foram positivas ao teste; 7,40% das bactérias foram negativas à produção de EPS, nenhum isolado bacteriano apresentou pouca produção, 20,37% dos isolados tiveram média e 72,22% tiveram alta produção. Em relação às linhagens Burkholderia, 38,46% das linhagens avaliadas foram negativas ao teste; apenas a linhagem UAGC131 obteve halo de produção menor que 10 mm de diâmetro (pouca produção), o que corresponde a 3,85% da frequência relativa; 19,23% tiveram média e 38,46% apresentaram alta produção de EPS. A PCR especifica revelou que dos isolados avaliados, apenas UAGF01 e UAGF09, tiveram a presença de banda, sendo, portanto, pertencentes ao gênero Burkholderia. A técnica de BOX-PCR evidenciou a presença de 41 grupos (clusters), com alta variabilidade genética entre os isolados bacterianos avaliados. O coeficiente de similaridade de Jaccard, através da técnica de REP-PCR, evidenciou a presença de 17 grupos (cluters), com alta variabilidade genética entre as linhagens avaliadas, a 30% de similaridade. O estudo do perfil de ácidos graxos e a identificação genética a partir do sequenciamento parcial do gene 16S rRNA, mostrou a presença de diversos gêneros bacterianos de grande importância nos estudos de promoção de crescimento vegetal, como Burkholderia, Enterobacter, Klebisiella e Pantoea. As bactérias avaliadas promoveram aumento de pelo menos uma característica seja por meio do IVG, ou PC, ou comprimento de radícula, parte aérea e total, ou fitomassa total fresca e seca das plântulas de sorgo ou milho, inclusive sob condições de estresse salino. Esses resultados mostraram que as bactérias avaliadas possuem potencial biotecnológico para promoção de crescimento vegetal em condições laboratoriais, necessitando, portanto, de testes em ambiente protegido e em campo para confirmar o potencial dessas bactérias.

O sorgo [Sorghum bicolor (L.) Moench] é um cereal de grande importância na nutrição animal, entretanto esta planta produz compostos secundários capazes de interferir na digestão dos animais. Entre esses, destacam-se os taninos condensados, macromoléculas capazes de formar ligações com outras moléculas como proteínas e carboidratos, resultando em um menor aproveitamento destes nutrientes pelos animais. O objetivo deste trabalho foi avaliar os efeitos antinutricionais dos taninos do sorgo na nutrição dos ovinos. O estudo foi dividido em dois experimentos. O primeiro avaliou oito cultivares de sorgo de diferentes propósitos através da técnica in vitro de produção de gases. Foram medidos os parâmetros de fermentação e a degradabilidade da matéria seca. Os cultivares foram plantados em 4 blocos e colhidos em quatro idades: 30, 60, 90 e 120 dias após o plantio. Aos 120 dias foi realizada uma colheita dos grãos separadamente. Os efeitos antinutricionais do sorgo foram avaliados através da técnica de bioensaio medindo os incrementos na produção de gases pela adição do polietilenoglicol (PEG 6000). O segundo estudo avaliou os efeitos dos taninos presentes nos grãos de sorgo em dietas de ovinos com alta proporção de concentrado. Foram avaliadas três dietas, C0, C1 e C2; contendo 0; 1,9 e 2,4 % de taninos condensados respectivamente, formuladas a partir de três cultivares de sorgo. Foram utilizados seis ovinos machos adultos, com fístulas de rúmen e duodeno e peso médio de 56kg. Os animais foram mantidos em gaiolas de metabolismo em um delineamento de dois Quadrados Latinos 3x3 simultâneos, com três períodos e três tratamentos. Foram determinados o consumo voluntário, o balanço de nitrogênio e as digestibilidades aparentes da matéria seca (MS), da fibra em detergente neutro (FDN) e da proteína bruta (PB). As concentrações de nitrogênio microbiano (NM) foram determinadas utilizando o 15N como traçador. Os resultados obtidos no primeiro ensaio demonstraram o elevado valor nutricional da planta de sorgo, sendo que os cultivares graníferos e de duplo propósito promoveram uma maior fermentação microbiana nas idades de 60, 90 e 120 dias após o plantio. No segundo experimento, as dietas formuladas a partir dos cultivares com taninos (C1 e C2) promoveram um menor balanço de nitrogênio, embora não tenham sido identificadas reduções nas concentrações de nitrogênio microbiano no duodeno. / Sorghum bicolor (L.) Moench is an important cereal crop used in animal nutrition. However, this plant produces secondary compounds, such as condensed tannin, which are able to interfere in the animal digestion. Condensed tannins are macromolecules that can bind to other molecules such as protein and carbohydrates reducing the fully utilization of nutrients by the animals. The aim of this work was to evaluate the anti-nutritional effects of tannins present in sorghum on sheep nutrition. This study was divided in two trials. In the first trial eight cultivars of sorghum with different purposes were evaluated through the in vitro gas production technique measuring the fermentation parameters and dry matter degradability. The cultivars were cultivated in four blocks and harvested at 30, 60, 90 and 120 days post planting. Grains were collected at 120 days post-plant. The anti-nutritional effects of sorghum were evaluated through the bioassay technique by measuring increase in gas production due to addition of poly-ethylene-glycol (PEG 6000). The second trial evaluated the tannins effects using sorghum grain for sheep fed high concentrate diets. Three diets, C0, C1 and C2, containing 0, 1.9 and 2.4% condensed tannin, respectively, and formulated from three different sorghum cultivars were evaluated. Six male and adult sheep (≅ 56 kg), fitted with ruminal and duodenal cannulaes, were kept in metabolic cage. This trial was designed in a double Latin Square 3 x 3 simultaneously, with 3 periods and 3 treatments. It was determined voluntary intake, nitrogen balance (NB) and dry matter, neutral detergent fiber and crude protein apparent digestibility. Concentrations of microbial nitrogen (MN) were determined through 15N tracer. Results in the first trial demonstrated high nutritional value of sorghum. Cultivars with grain purpose or with double purposes promoted higher microbial fermentation at 60, 90 and 120 days post planting. In the second trial, the diets containing tannins (C1 and C2) presented lower NB although decreasing in MN concentrations in the duodenum was not observed.

O sorgo [Sorghum bicolor (L.) Moench] é um cereal de grande importância na nutrição animal, entretanto esta planta produz compostos secundários capazes de interferir na digestão dos animais. Entre esses, destacam-se os taninos condensados, macromoléculas capazes de formar ligações com outras moléculas como proteínas e carboidratos, resultando em um menor aproveitamento destes nutrientes pelos animais. O objetivo deste trabalho foi avaliar os efeitos antinutricionais dos taninos do sorgo na nutrição dos ovinos. O estudo foi dividido em dois experimentos. O primeiro avaliou oito cultivares de sorgo de diferentes propósitos através da técnica in vitro de produção de gases. Foram medidos os parâmetros de fermentação e a degradabilidade da matéria seca. Os cultivares foram plantados em 4 blocos e colhidos em quatro idades: 30, 60, 90 e 120 dias após o plantio. Aos 120 dias foi realizada uma colheita dos grãos separadamente. Os efeitos antinutricionais do sorgo foram avaliados através da técnica de bioensaio medindo os incrementos na produção de gases pela adição do polietilenoglicol (PEG 6000). O segundo estudo avaliou os efeitos dos taninos presentes nos grãos de sorgo em dietas de ovinos com alta proporção de concentrado. Foram avaliadas três dietas, C0, C1 e C2; contendo 0; 1,9 e 2,4 % de taninos condensados respectivamente, formuladas a partir de três cultivares de sorgo. Foram utilizados seis ovinos machos adultos, com fístulas de rúmen e duodeno e peso médio de 56kg. Os animais foram mantidos em gaiolas de metabolismo em um delineamento de dois Quadrados Latinos 3x3 simultâneos, com três períodos e três tratamentos. Foram determinados o consumo voluntário, o balanço de nitrogênio e as digestibilidades aparentes da matéria seca (MS), da fibra em detergente neutro (FDN) e da proteína bruta (PB). As concentrações de nitrogênio microbiano (NM) foram determinadas utilizando o 15N como traçador. Os resultados obtidos no primeiro ensaio demonstraram o elevado valor nutricional da planta de sorgo, sendo que os cultivares graníferos e de duplo propósito promoveram uma maior fermentação microbiana nas idades de 60, 90 e 120 dias após o plantio. No segundo experimento, as dietas formuladas a partir dos cultivares com taninos (C1 e C2) promoveram um menor balanço de nitrogênio, embora não tenham sido identificadas reduções nas concentrações de nitrogênio microbiano no duodeno. / Sorghum bicolor (L.) Moench is an important cereal crop used in animal nutrition. However, this plant produces secondary compounds, such as condensed tannin, which are able to interfere in the animal digestion. Condensed tannins are macromolecules that can bind to other molecules such as protein and carbohydrates reducing the fully utilization of nutrients by the animals. The aim of this work was to evaluate the anti-nutritional effects of tannins present in sorghum on sheep nutrition. This study was divided in two trials. In the first trial eight cultivars of sorghum with different purposes were evaluated through the in vitro gas production technique measuring the fermentation parameters and dry matter degradability. The cultivars were cultivated in four blocks and harvested at 30, 60, 90 and 120 days post planting. Grains were collected at 120 days post-plant. The anti-nutritional effects of sorghum were evaluated through the bioassay technique by measuring increase in gas production due to addition of poly-ethylene-glycol (PEG 6000). The second trial evaluated the tannins effects using sorghum grain for sheep fed high concentrate diets. Three diets, C0, C1 and C2, containing 0, 1.9 and 2.4% condensed tannin, respectively, and formulated from three different sorghum cultivars were evaluated. Six male and adult sheep (≅ 56 kg), fitted with ruminal and duodenal cannulaes, were kept in metabolic cage. This trial was designed in a double Latin Square 3 x 3 simultaneously, with 3 periods and 3 treatments. It was determined voluntary intake, nitrogen balance (NB) and dry matter, neutral detergent fiber and crude protein apparent digestibility. Concentrations of microbial nitrogen (MN) were determined through 15N tracer. Results in the first trial demonstrated high nutritional value of sorghum. Cultivars with grain purpose or with double purposes promoted higher microbial fermentation at 60, 90 and 120 days post planting. In the second trial, the diets containing tannins (C1 and C2) presented lower NB although decreasing in MN concentrations in the duodenum was not observed.