O presente trabalho estudou as relações entre as taxas de fixação biológica de nitrogênio (FBN), a composição e a diversidade da comunidade de bactérias diazotróficas de vida livre em três compartimentos: solo sob a copa, filosfera e dermosfera de diferentes espécies arbóreas, sendo que dermosfera foi avaliada em apenas duas espécies. As plantas escolhidas foram Euterpe edulis (Palmito juçara) Guapira opposita (Louro-branco) e Merostachys neesii (Bambu) presentes na Floresta Ombrófila Densa (FOD) de terras baixas e montanas do Parque Estadual da Serra do Mar, no Estado de São Paulo Brasil. As taxas de FBN foram estimadas pela técnica de redução de acetileno (ARA) através da relação teórica 3:1, baseada na redução de três moles de acetileno para cada mol de N fixado, e a composição da comunidade bacteriana foi acessada pelo sequenciamento parcial do gene rRNA 16S usando pirossequenciador. Foram encontradas diferenças nas estimativas das taxas de FBN que variaram entre as espécies arbóreas e principalmente entre os substratos. Os testes de comparação de médias indicaram que, nas árvores amostradas, as taxas de FBN aumentaram na ordem: solo sob a projeção da copa, filosfera e dermosfera. A maior FBN foi observada na dermosfera de E. edulis, no PESM-Santa Virginia, durante o verão (630,12±27,28 ng N cm-2 h-1) e a menor FBN no solo de G. opposita PESM-Santa Virginia, também no verão (0,49±0,17 ng N cm-2 h-1). A FBN da serapilheira e do solo não associado com as espécies arbóreas apresentou grande variabilidade espacial nas duas áreas amostradas, mas não apresentou variações sazonais. O pirosequenciamento do gene rRNA 16S mostrou que solo sob a copa, filosfera e dermosfera das espécies arbóreas avaliadas possuem comunidades bacterianas distintas, além destas serem também influenciadas pelo local de amostragem. A comunidade epifítica da dermosfera também foi influenciada pela espécie arbórea. Foram obtidas 423210 sequências que foram agrupadas em 35216 unidades taxonômicas operacionais (UTOs), distribuídas em 32 filos, dentre os quais o mais abundante foi o filo Proteobacteria (36,6%). Dos possíveis diazotróficos observados, o filo Proteobacteria foi dominante nos três compartimentos avaliados, com predomínio da classe Alphaproteobacteria, principalmente na filosfera de M. neesii. A presença de cianobactérias foi maior na dermosfera, e Firmicutes no solo sob a projeção da copa, sugerindo que a comunidade bacteriana é altamente diversificada e tende variar espacialmente. / In this study we estimate the relationship between biological nitrogen fixation (BNF) rates and composition and diversity of free-living diazotrophic bacteria in phyllosphere and soil under the canopy of tree species, Euterpe edulis (Juçara palmito), Guapira opposita (\"Louro-branco\"),and Merostachys neesii (Bamboo) in lowland and montane dense ombrophilous forests (DOFs) at the Serra do Mar State Park, Brazil; bark was also evaluated in the first two tree species. BNF rates were estimated by acetylene reduction activity (ARA) using the 3:1 theoretical ratio, based on the reduction of three acetylene moles per each N mole fixed. Bacterial community composition was evaluated by partial 16S rRNA gene sequencing with a pyrosequencer. Analysis of variance showed highly significant estimated for BNF rates, which widely varied between tree species and especially between substrates. Mean comparison tests indicated that higher BNF rates followed the following order: soil under projected canopy, phyllosphere, and bark, respectively. The highest BNF rate was observed in E. edulis bark(630.12±27.28 ng N cm-2 h-1) and the lowest BNF rate in soil under G. opposita canopy (0.49±0.17 ng N cm-2 h-1), both at the PESMSanta Virginia site in the summer. The BNF in leaf litter and soil unassociated with tree species exhibited high spatial variability in two sampling sites, but this does not indicate a temporal trend in higher BNF rates between winter and summer. Pyrosequencing of the rRNA 16S gene showed that each component of the tree species evaluated harbors a distinct bacterial community. In bark, phyllosphere, and soil the under projected canopy of trees sampled, the results demonstrated influence by sampling site. We also observed that there was influence of tree species on the epiphytic community in bark. The 423, 210sequences obtained were grouped into35,216 operational taxonomic units (OTUs), distributed among 32 phyla, with highest abundance of Proteobacteria (36.6%). Between the possible diazotrophs observed, Proteobacteria was dominant among the three components evaluated, with predominance of the class Alphaproteobacteria, especially in M. neesii phyllosphere. The presence of cyanobacteria was higher in bark and Firmicutes in soil under projected canopy of the trees sampled, suggesting that the bacterial community is highly diverse and tends to spatially vary.

O presente estudo teve como objetivo avaliar o efeito da inoculação com rizóbio no estabelecimento, crescimento inicial e em alguns aspectos da dinâmica de N em folhas de leguminosas (Fabaceae) arbóreas nativas plantadas por semeadura direta no campo, em área de mata ciliar no Estado de São Paulo. Foi avaliada a emergência de plântulas (% em relação ao número de sementes plantadas) até os 3 meses após a semeadura (MAS) e o crescimento em altura aos 13 MAS. O fracionamento isotópico do N foliar também foi avaliado, pelo método da abundância natural do 15N, além da concentração de N e a razão C/N foliar. Acacia polyphylla foi usada como planta-referência não-fixadora de N2. Em relação ao desenvolvimento inicial, houve grande variação entre as espécies estudadas. Acacia polyphylla e Enterolobium contortisiliquum apresentaram taxa de germinação mediana e rápido crescimento. Mimosa bimucronata e Parapiptadenia rigida tiveram crescimento relativamente rápido, porém baixo potencial germinativo. Erythrina speciosa e Poecilanthe parviflora, com crescimento lento, apresentaram germinação elevada no campo. As espécies fixadoras de N2 mostraram &#948;15 N médio de 2,7&#8240;, enquanto que a referência Acacia polyphylla se mostrou cerca de 4,0&#8240; mais enriquecida em 15N . Erythrina speciosa e Ormosia arborea apresentaram os menores valores de &#948;15N, enquanto que Parapiptadenia rigida, enriquecida em 15N, mostrou estar obtendo N exclusivamente do solo. Poecilanthe parviflora, Mimosa bimucronata e Enterolobium contortisiliquum apresentaram valores intermediários de &#948;15N, com grande variação entre os indivíduos amostrados. A concentração de N nos tecidos foliares variou entre 1,5% e 3,6%. De forma geral, esta variável não mostrou relação direta com o &#948;15N das plantas. A menor razão C/N foi observada em Enterolobium contortisiliquum e Erythrina speciosa, seguida por M. bimucronata. Nas condições experimentais locais, as plantas não responderam à inoculação com rizóbio em nenhum dos parâmetros avaliados (estabelecimento, crescimento inicial, &#948;15N, concentração de N e razão C/N). As espécies de crescimento mais lento e com alta incidência de herbivoria observados no campo (E. speciosa e O. arborea) foram também as que apresentaram &#948;15N na faixa considerada como de ocorrência da fixação biológica de nitrogênio. Os resultados indicam, para as outras espécies, maior aquisição de N proveniente do solo. / The aim of this work was to assess the effect of rhizobia inoculation on the establishment, early growth and some aspects of N dynamics in direct-seeded native legume (Fabaceae) trees in a riparian zone of São Paulo State, Southeastern Brazil. Seedling emergency (% of total planted seeds) was evaluated until three months after sowing (MAS), and the height of the trees were measured at 13 MAS. Isotopic N fractionation was also assessed by the 15N natural abundance method, as well as foliar N content and C/N ratio. Acacia polyphylla was used as a non-N2-fixing reference plant. Acacia polyphylla and Enterolobium contortisiliquum grew most rapidly, with moderate germination rate. Mimosa bimucronata and Parapiptadenia rigida were fast-growing but with low establishment rate. Erythrina speciosa and Poecilanthe parviflora showed low growing rate, but high germination potential. The N2-fixers showed an average foliar &#948;15N of 2,7&#8240;, while the reference-plant was 4,0&#8240; more <sup15>N enriched. Erythrina speciosa and Ormosia arborea showed the lowest &#948;15N values. The high &#948;15N of Parapiptadenia rigida probably indicated that it is obtaining N exclusively from the soil. Poecilanthe parviflora, Mimosa bimucronata and Enterolobium contortisiliquum showed intermediate &#948;15N values, with strong variations among the sampled individuals. Foliar N concentrations varied from 1,5% to 3,6%. In general, N concentrations were not correlated with foliar &#948;15N . The lowest C/N ratio was observed on E. contortisiliquum and E. speciosa , followed by M. bimucronata. In this field trial conditions, rhizobia inoculation did not show differences in all surveyed parameters (establishment, early growth, foliar &#948;15N, total N content and C/N ratio of trees). The slow-growing species, E. speciosa and O. arborea , that also had a high herbivore attack observed in the field, showed foliar &#948;15N in the biological N2 fixation range. The results suggested, for the other species, a larger soil N acquisition.

Made available in DSpace on 2016-04-26T19:39:29Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2006-Luciano Lopes Reis.pdf: 1765828 bytes, checksum: e031c34734485e7d84bd20e5fcc0d59b (MD5) Previous issue date: 2006-02-24 / Coordena??o de Aperfei?oamento de Pessoal de N?vel Superior / This study had as objective to monitor the process of environmental reclamation of tanks filled with residues from bauxite washings, vegetated by hydro-sowing legume trees species inoculated with rhizobia, and asbuscular mycorrhizal fungi. Nutrient fertilizers, without nitrogen, were added at the mixture at sowing. Later it was planted a mixture of native tree species seedlings, with a high proportion of N2-fixing legumes, in an experiment with additional increasing levels of fertilizers and liming, except for nitrogen. The deposits of sterile bauxite subsoil, vegetated with the mix of native species, with high proportion of legumes capable of N2 fixation and mineral fertilization, were evaluated at different periods of time, for the chemical and biological attributes of soil and plants. Samples of soil, leaves, litter, and soil invertebrates fauna were taken in 2002, 2003 and 2004, to measure nutrient availability in soil; foliar nutrient level of indicator plants; soil microbial biomass and activity; soil fauna activity, diversity and ecological indexes; and evaluation of vegetal coverage of the SP1 residue tank. The results of foliar analyses indicated that even at the highest level of fertilizer and lime additions in the SP1 residue tank were not sufficient to meet the adequate plant nutrition requirements, indicating the need of higher input of nutrients. By using multivariate statistical analyses of the data, it was possible to distribute the studied systems along Cartesian axis, where the native forest area, used as testimony, and old vegetated mining sites (planted in 1984, 1992 and 1994) were clustered together; while the most recent vegetated mining sites and the tanks filled with residues formed a distant cluster. Among the index attributes studied Al+3, total C, total N, K, soil pH, microbial carbon and respiration; and Ca and Mg from litter were the principal factors determining the ordering and distinction between reclamation sites. The reclamation methodology used in the residue tank SP1, which combined the hydro-sowing with application of low solubility fertilizers, using a mix of seeds from medium cycle legume trees inoculated and with mycorrhizae, with later planting of native seedlings and manual dispersion of seeds, showed to be an important technique to stimulate natural vegetation growth. Also, the technique resulted in a high capacity of addition of decidual material, and the legume tree Acacia holosericea showed the best capacity for soil coverage and input of nutrients. / Com o objetivo de monitorar o processo de recupera??o ambiental de tanques de dep?sito de rejeito da lavagem da bauxita, revegetados atrav?s da hidrossemeadura de leguminosas fixadoras de N2 e com adi??o de fungos micorrizicos, mais aporte de nutrientes. Posteriormente, foi feito o plantio de mudas nativas em experimento de n?veis de aduba??o e calagem, sem aplica??o de nitrog?nio. Os dep?sitos de subsolo est?ril em bauxita revegetados com mistura de esp?cies nativas, com grande propor??o de leguminosas fixadoras de N2 e aduba??o mineral na cova, avaliados em diferentes idades, foram utilizados atributos qu?micos e biol?gicos do solo e planta. Foram realizadas coletas de solo, de folhas, de serapilheira e da fauna de invertebrados do solo, nos anos de 2002, 2003 e 2004, para determina??o da disponibilidade de nutrientes no solo; dos teores foliares de nutrientes das plantas indicadoras; da biomassa e atividade microbiana; da atividade, diversidade de grupos e ?ndices ecol?gicos da comunidade da fauna do solo; e avalia??o da cobertura vegetal do tanque de rejeito SP1. Os resultados da an?lise foliar das esp?cies indicadoras e de disponibilidade de nutrientes no solo indicaram que nem os maiores n?veis de aduba??o e calagem utilizados no experimento do tanque de rejeito SP1 foram suficientes para permitir uma adequada nutri??o ?s plantas, indicando a necessidade de novos aportes de nutrientes. Atrav?s da aplica??o de ferramentas de estat?stica multivariada aos dados, foi poss?vel ordenar os sistemas estudados ao longo de eixos cartesianos, onde a ?rea de mata nativa, usada como testemunha, e reflorestamentos sobre res?duos de minera??o com maior idade (realizados nos anos de 1984, 1992 e 1994) se ordenam pr?ximos uns dos outros, enquanto que os reflorestamentos sobre est?ril mais recentes e ?reas dos tanques de rejeito se ordenam distantes destes, formando grupamentos entre si. Dentre os atributos indicadores utilizados, o Al+3, C total, N total, K e pH do solo; a respira??o e carbono microbiano; e o Ca e Mg da serapilheira foram os mais determinantes para o ordenamento e distin??o entre os sistemas em recupera??o. A metodologia de recupera??o utilizada no tanque de rejeito SP1 que combinou a pr?tica da hidrossemeadura com aplica??o de formas de adubos pouco sol?veis, utiliza??o de coquetel de sementes de leguminosas arb?reas de ciclo m?dio inoculadas e micorrizadas, posterior plantio de mudas nativas e lan?amento manual de sementes, mostrou-se como importante t?cnica propulsora da regenera??o natural. A t?cnica tamb?m resultou em elevada capacidade de aporte de material decidual, sendo a leguminosa arb?rea Acacia holosericea, a esp?cie que apresentou melhor capacidade de cobertura do solo e aporte de nutrientes.

A Brachiaria brizantha é considerada uma das forrageiras preferidas entre os agropecuaristas por possuir elevada produção de forragem, tolerância ao calor e ao déficit hídrico, alta resposta à aplicação de fertilizantes, produção em grande massa de raízes e sementes, resistência à cigarrinha das pastagens (exceto as pertencentes ao gênero Mahanarva) e boa competição com plantas invasoras. É considerada a principal fonte de alimento para bovinos, sendo utilizada tanto na cria, recria, como na engorda dos animais. As bactérias fixadoras de nitrogênio ou diazotróficas são procariotos capazes de reduzir o N2 a NH3, forma assimilável pelos organismos, e também podem produzir hormônios vegetais, como ácido-indol-acético, que estimulam o crescimento radicular da planta. Estes micro-organismos apresentam grande importância para a manutenção dos ecossistemas. Sua associação com as raízes de plantas e seu efeito promotor quando associados à Brachiaria brizantha possibilitaria a recuperação de áreas de pastagens que apresentam deficiência de nitrogênio, o que é um mecanismo ainda pouco explorado. Com o objetivo de estudar esta possibilidade, foram escolhidas três áreas (Nova Odessa-SP, São Carlos- SP e Campo Verde-MT), preferencialmente onde o nitrogênio era limitante, constituídas por pastagem de Brachiaria brizantha para a amostragem de solo e raiz. Os três locais demonstraram a ocorrência de diazotróficos, após o isolamento e cultivo das bactérias em meio de cultivo semisólido sem adição de nitrogênio na forma combinada (JNFb). Foram obtidas 110 estirpes bacterianas e, após sorteio aleatório, 72 isolados foram mantidos para realização de testes a fim de se avaliar o potencial biotecnológico das bactérias. Destes, 10 demonstraram atividade da nitrogenase quando submetidos ao método de aumento na concentração de nitrogênio total (Ntotal) em meio de cultura. 57 isolados foram capazes de reduzir o gás acetileno a etileno quando submetidos à técnica de redução de acetileno. As estirpes bacterianas C4 (Pseudomonas sp.) e C7 (Azospirillum sp.), isoladas da rizosfera de Brachiaria brizantha da área de Campo Verde-MT, se destacaram das demais por apresentar atividade da nitrogenase muito superior até a de bactérias diazotróficas que foram incluídas na avaliação como testemunhas positivas. Outros 68 isolados produziram o hormônio vegetal ácido-indol-acético quando cultivados em meio de cultivo LB, na presença de triptofano. A produção variou de 0,39µg/mL a 195 µg/mL de AIA. Todos os 72 isolados foram utilizados em experimento em casa de vegetação para avaliar o efeito de inoculação em B. brizantha quando com eles inoculada. Avaliaram-se a matéria seca da parte aérea e raiz e o teor de nitrogênio total da parte aérea através do método micro-Kjeldhal. Nenhum isolado diferiu significativamente do controle sem inoculação bacteriana que continha a mesma dose de nitrogênio fornecido às plantas. O seqüenciamento parcial do gene 16S rRNA dos 72 isolados permitiu a caracterização de sete grupos genotípicos: Stenotrophomonas sp, Pseudomonas sp., Xanthomonas sp., Bacillus sp., Rhizobium sp, Sphingomonas sp. e Azospirillum sp. O gênero Stenotrophomonas sp. predominou (69%) nas três áreas de estudo. / Brachiaria brizantha is considered one of preferred fodders among farmers for having high forage yield, tolerance to heat and drought, high response to fertilizer application, large production of root mass and seeds, resistance to grassland leafhopper (except those belonging to the genus Mahanarva) and good competition with weeds. It is considered the main source of food for cattle, being used in the raising, breeding, and fattening of animals. The nitrogen fixing bacteria or diazotrophs are prokaryotes able to reduce N2 to NH3, which is assimilated by organisms, and may also produce plant hormones such as indole-acetic acid, which stimulates root growth. These micro-organisms have great importance for the maintenance of ecosystems. Their association with plant roots and their promoting effect when combined with Brachiaria brizantha enable recovery of nitrogen-deficient grazing areas, which is a mechanism still little explored. Therefore, three areas were chosen (Nova Odessa-SP, Sao Carlos-SP and Campo Verde-MT), preferably where nitrogen was limiting, consisting of Brachiaria brizantha from which samples of soil and roots were collected. The three sites showed the occurrence of diazotrophs after the isolation and cultivation of bacteria in semi-solid culture medium with no nitrogen added in the combined form (JNFb). It was obtained 110 bacterial strains and, after the raffle random, 72 were kept isolated for testing in order to assess the biotechnological potential of bacteria. From which, 10 showed nitrogenase activity when subjected to the method of total nitrogen concentration increase (N-total) in the culture medium. 57 isolates were able to reduce acetylene to ethylene when subjected to the acetylene reduction technique. The strains C4 (Pseudomonas sp.) and C7 (Azospirillum sp.), isolated from the rhizosphere of Brachiaria brizantha in the area of Campo Verde-MT, stood out from the others by presenting nitrogenase activity far superior to that of diazotrophs recommended as positive controls. Other 68 isolates produced the plant hormone indole-acetic acid when grown in LB culture medium in the presence of tryptophan. Production ranged from 0.39 g/mL to 195 g/mL of IAA. All 72 isolates were used in an experiment in a greenhouse to evaluate the effect of inoculation on B. brizantha. Evaluations were carried out on dry matter of shoot and root and total nitrogen content of the shoot through the micro-Kjeldahl method. None of the isolates differed significantly from the control without bacterial inoculation which contained the same amount of nitrogen supplied to plants. Partial sequencing of the 16S rRNA of the 72 isolates allowed the characterization of seven genotype groups: Stenotrophomonas sp., Pseudomonas sp., Xanthomonas sp., Bacillus sp., Rhizobium, Sphingomonas sp. and Azospirillum sp. The genus Stenotrophomonas sp. predominated (69%) in the three study areas.

A soja, [Glycine max (L.) Merrill] é uma das espécies com maior teor protéico, contendo cerca de 40% de proteína nos grãos. Em conseqüência disso demanda alta quantidade de nitrogênio (N), o qual pode ser suprido pelo processo de fixação biológica de nitrogênio (FBN), através da simbiose com as bactérias do gênero Bradyrhizobium. No Brasil, a FBN é capaz de suprir toda a demanda de N da cultura da soja, dispensando a aplicação de fertilizantes nitrogenados. No entanto, os caracteres relacionados à FBN não têm sido diretamente considerados em programas de melhoramento genético, em função das dificuldades inerentes às avaliações dos mesmos, que requerem a destruição das plantas. O objetivo deste trabalho foi mapear os locos de caracteres quantitativos (Quantitative Trait Loci: QTLs) dos caracteres relacionados à FBN, visando identificar associações úteis para a seleção assistida por marcadores, bem como obter outras informações sobre a base genética destes caracteres em soja. Uma população composta de 157 F2:7 linhagens endogâmicas recombinantes (Recombinant Inbred Lines RILs), derivada de um cruzamento biparental, foi genotipada com 105 marcadores microssatélites, bem como avaliada para os seguintes caracteres relacionados com a FBN: número de nódulos (NN); peso seco dos nódulos (MNS); peso médio dos nódulos secos (MNS/NN) e peso seco da parte aérea (MPAS). Utilizando o método de mapeamento por intervalo composto para múltiplas características (mCIM) foram mapeados os QTLs para os quatro caracteres. Um mapa genético foi construído com um tamanho estimado em 1.263,2 cM, correspondendo a uma cobertura de 50% do genoma. Oito regiões genômicas foram associadas com os caracteres de FBN. Quatro dessas regiões, localizadas nos grupos de ligação (GL) C1, C2, E e I, foram associadas a mais de um caráter: no GL C1 (Satt190-Satt136) foram mapeados QTLs para MNS, MNS/NN e MPAS; no GL C2 (Satt460-Satt307) foram mapeados QTLs para NN e MNS; no GL E (Satt573-SAtt185) foram mapeados QTLs para MPAS e NN; e no GL I (Satt239-Satt354) foram mapeados QTLs para MNS/NN e NN. A associação dos QTLs nos GL C1, C2 e E foi atribuída à pleiotropia, enquanto que no GL I foi atribuída à ligação gênica. Os QTLs influenciando apenas um caráter foram mapeados nos GL A2, B1, G e L: no GL A2 (Sct067-Satt589) foi mapeado um QTL para MNS/NN; no GL B1 (Satt509-Satt251) foi mapeado um QTL para NN; no GL L (Satt232-Satt418) foi mapeado um QTL para MPAS; e no GL G (Satt394-Satt288) foi mapeado um QTL para MPAS. Os QTLs explicaram, individualmente, muito pouco da variação fenotípica (R2 = 1,2% a 10,0%), sendo o QTL mais significativo mapeado no GL L para MPAS, e explicou 10,0% da variação do caráter, com um efeito aditivo de 0,57 g planta-1. Portanto, foram detectados QTLs em quatro regiões para MPAS (C1, E, G e L), em cinco regiões para NN (B1, C1, C2, E, G); em duas regiões para MNS (C1, C2) e em três regiões para MNS/NN (A2, C1, I) que explicaram 23,0%, 20,0%, 11,8% e 16,0% da variação fenotípica total, respectivamente. Estes resultados estão de acordo com as herdabilidade relativamente baixas dos caracteres (28% a 49%) e refletem a natureza complexa da FBN, que está sob influência ambiental. / Soybeans [Glycine max (L.) Merrill] is a crop with high protein content (about 40%) in the seeds. As a result, the crop demands high nitrogen (N) inputs, which can be supplied by the process of biological nitrogen fixation (BNF), through the symbiosis with bacteria of the genus Bradyrhizobium. In Brazil the BNF allows to fulfill all the demand for N; therefore N fertilizers are not required. However, the traits associated with BNF have not been directly considered in breeding programs due to the difficulties to its evaluation, which require, generally, the plant destruction. The objective of this study was to map Quantitative Trait Loci (QTLs) of traits related to BNF and to identify useful associations for marker-assisted selection, as well as to obtain other information about the genetic basis of these traits in soybeans. A population of 157 F2:7 recombinant inbred lines (RILs), derived from a two-way cross, were genotyped with 105 microsatellite markers as well as evaluated for the following traits related with BNF: number of nodes (NN); nodule dry weight (NDW); mean nodule dry weight (NDW/NN); and shoot dry weight (SDW). Using the composite interval mapping for multiple traits (mCIM) method, the QTLs were mapped for all the traits. A genetic map was constructed with an estimated size of 1,263.2 cM, covering about 50% of the genome. Eight genomic regions were associated with the four traits and four of these regions, located on linkage groups (LG) C1, C2, E and I, were associated with more than one trait: in LG C1 (Satt190-Satt136), QTLs for NDW, NDW/NN and SDW were mapped; in LG C2 (Satt460-Satt307), QTLs for NN and NDW were mapped; in GL E (Satt573-SAtt185), QTLs for SDW and NN were mapped; and in GL I (Satt239-Satt354) QTLs for NDW/NN and NN were mapped. The pleiotropy was attributed to QTL association in the LG C1, C2, and E, whereas genetic linkage was attributed to QTL association in LG I. QTLs affecting only one trait were mapped in LG A2, B1, G and L: in LG A2 (Sct067-Satt589) a QTL was mapped, for NDW/NN; in LG B1 (Satt509-Satt251) a QTL was mapped for NN; in LG L (Satt232-Satt418) a QTL was mapped for SDW; and in LG G (Satt394- Satt288) a QTL was mapped for SDW. The QTLs individually explained very little of the phenotypic variation (R2 = 1.2% to 10.0%), and the most significant QTL was mapped in the LG L, explaining 10.0% of the variation for SDW, with an additive effect of 0.57 g plant-1. Therefore, QTLs in four regions were detected for SDW (C1, E, G, and L), in five regions for NN (B1, C1, C2, E, and G), in two regions for NDW (C1, and C2) and in three regions for SDW/NN (A2, C1, and I), which explained 23.0%, 20.0%, 11.8% and 16.0% of phenotypic variation, respectively. These results are in agreement with the relatively low heritability of the traits (28% to 49%) and reflect the complex nature of BNF traits, which are influenced by the environmental effects.

Os manguezais estão localizados na interface entre o continente e o oceano em regiões intertropicais, possuindo condições ambientais únicas. O objetivo deste trabalho foi avaliar a diversidade e o potencial biotecnológico da comunidade de Pseudomonas spp. em sedimentos de manguezais com diferentes estágios de preservação, no Estado de São Paulo. A diversidade de Pseudomonas spp. foi avaliada por meio da detecção do gene 16S rRNA e do gene gacA de isolados de Pseudomonas, como também por métodos independentes de cultivo. Dos 83 isolados obtidos, 55 foram positivos para o gene gacA. De acordo com as análises de DGGE e da biblioteca de clones, os diferentes manguezais apresentam comunidades de Pseudomonas bem distintas. Entre as espécies caracterizadas, P. nitroreducens e P. fluorescens foram predominantes. Pseudomonas de manguezais halotolerantes produzem AIA, ACC deaminase, NH3, solubilizam fosfato e fixam nitrogênio. Estudos demonstraram o potencial de Pseudomonas para promoção de crescimento de milho e redução dos efeitos do estresse salino sobre a planta. / Mangroves are located at the interface of continent and ocean in intertropical regions, possessing unique environmental conditions. The objective of this study was to evaluate the diversity and biotechnological potential of Pseudomonas spp. community in mangrove sediments under different stages of preservation in the São Paulo state. Pseudomonas spp. diversity was analyzed through the detection of 16S rRNA gene and gacA gene of Pseudomonas isolates, as well as through cultive independent methods. Of the 83 isolates, 55 were positive for gacA gene. According to DGGE and clone library analysis, the different mangroves showed very distinct Pseudomonas communities. Among the characterized species by 16S rRNA gene, P. nitroreducens and P. fluorescens were dominant. Pseudomonas mangrove halotolerant produce IAA, ACC deaminase, NH3, solubilize phosphate and fix nitrogen. Studies demonstrated the potential of Pseudomonas for maize growth promotion and reduce the effects of salt stress on the plant.

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

O gênero Acacia apresenta espécies florestais de rápido crescimento, com rotações curtas (7 a 9 anos) e de grande interesse comercial para produção de polpa celulósica, painéis de madeira e energia. No Brasil a utilização de espécies do gênero Acacia na produção de celulose de fibra curta ainda é bastante restrita e são poucos os estudos que demonstram a potencialidade do uso dessa matéria-prima para a obtenção de polpa celulósica com as propriedades alcançadas pelas espécies do gênero Eucalyptus. Este trabalho teve como objetivo analisar o potencial de algumas espécies do gênero Acacia (A.aulacocarpa, A. auriculiformis, A. crassicarpa, A. mangium) plantados no Brasil, para a produção de polpa celulósica Kraft, considerando os aspectos relacionados à qualidade da madeira e da polpa, o consumo de reagentes químicos na polpação e também os aspectos relacionados ao rendimento e a capacidade de produção de polpa celulósica; adicionalmente buscou-se fornecer informações estratégicas para o setor celulósico nacional com relação as possíveis ameaças e as oportunidades apresentadas pelos materiais não utilizados no Brasil. Para realização deste trabalho foram utilizados 11 materiais genéticos distintos e cada um dos materiais genéticos foi considerado um tratamento e todos com 5 anos de idade. As características avaliadas foram: densidade básica, dimensões das fibras, composição química e parâmetros da polpação kraft (rendimento bruto, rendimento depurado, teor de rejeitos, número kappa e relações). Para este último objetivo, as madeiras de cada uma das espécies foram submetidas ao processo de polpação kraft, considerando-se seis níveis de álcali ativo: 18,0; 19,5; 21,0; 22,5; 24,0 e 25,5%, mantendo-se constantes as outras variáveis de cozimento. Observou-se que o modelo de variação longitudinal para densidade básica da árvore mantém uma tendência dos valores serem mais elevados na base e valores mínimos entre 25 e 50% da altura comercial. Quanto à composição química os valores foram distintos para todas as espécies e apresentaram uma variação de 60,99% para A. auriculiformis (1) e 68,79% para A. aulacocarpa (1) como valores mínimo e máximo. Os resultados obtidos quanto às dimensões das fibras não apresentaram padrões definidos de variação entre as espécies. Notou-se quanto aos parâmetros da polpação um efeito diferenciado entre as espécies de Acacia para as distintas cargas de álcali ativo. Considerando a curva de polpação para obtenção de número kappa 18 entre as espécies estudadas, obteve-se como média para a demanda carga de alcalina 23,8% e a média do rendimento depurado nestas condições foi 54,72%. A espécie A. crassicarpa procedência (1) destacou-se por apresentar a maior conversão em massa (ton/ha) de madeira na produção de celulose e a A. mangium procedências (1, 2, 3 e principalmente 4) alcançaram os melhores resultados de rendimento frente ao processo kraft de polpação comparando toas as espécies deste estudo. / The genus Acacia includes fast-growing short-rotation (7 to 9 years) forest tree species of commercial interest to produce pulp, wood panels, and energy. In Brazil, the utilization of species of the genus Acacia to produce short fiber pulp is still highly restricted and few studies are available that demonstrate the potential use of this raw material to obtain pulp presenting the properties displayed by species of the genus Eucalyptus. This study aimed at analyzing the potential of some species of the genus Acacia (A. aulacocarpa, A. auriculiformis, A. crassicarpa, A. mangium) planted in Brazil to produce kraft pulp, considering the aspects related to wood and pulp quality, consumption of chemical reagents during the pulping process, yield, and cellulose pulp production capacity. Furthermore, this work searched for strategical information for the national pulp and paper sector as to possible threats and opportunities presented by materials not used in Brazil in order to provide knowledge and discuss the potential competitiveness of these types of wood in the world market for pulp and paper. To accomplish these goals, we used 11 5-year-old distinct genetic materials, each one of them considered a different treatment. The following traits were evaluated: basic density, longitudinal variation, fiber dimensions, chemical composition, and kraft pulping process parameters (total yield, screened yield, rejects content, kappa number and relations). To carry out these evaluations, each wood species underwent the kraft pulping process considering six levels of active alkalis: 18.0, 19.5, 21.0, 22.5, 24.0, and 25.5%, keeping all other cooking variables constant. We observed that the model of longitudinal variation in the basic density maintains the trend of reaching higher values in the base of the tree and minimum values between 25% and 50% of the commercial height. The values found for the chemical composition were different for all the species studied and the holocellulose content ranged from a minimum of 60.99% found for A. auriculiformis (1) to a maximum of 68.79% found for A. aulacocarpa (1). The results obtained for fiber dimensions did not present defined patterns of variation among the species. The kraft pulping process parameters showed differences among Acacia species for the distinct levels of active alkalis. Considering the pulping process curve to get the kappa number of 18 among the species studied, the average alkali demand was 23.8% and the average depurated yield under these conditions was 54.72%. A. crassicarpa procedure 1 presented the highest conversion into wood mass (t/ha) to produce cellulose and A. mangium procedures (1, 2, 3, and mainly 4) reached the best results in terms of yield when they underwent the kraft pulping process compared to all the species studied herein.

Araucaria angustifolia (B.) Ktz é de grande importância sócio-ambiental e econômica, sendo que ecossistemas que abrigam esta espécie foram muito degradados pela atividade antrópica, colocando-a em risco de extinção. O ciclo do nitrogênio é de vital importância para a vida, tendo especial importância no desenvolvimento e manutenção de florestas. A entrada de nitrogênio nestes sistemas é dependente de organismos diazotróficos, em especial dos rizóbios, bactérias do solo que podem formar simbiose com leguminosas e fixar nitrogênio atmosférico. O estudo da diversidade de rizóbios pode favorecer o manejo mais adequado de florestas e muitas técnicas são usadas com este fim, nas quais se destacam o uso de plantas iscas, coleta de nódulos de leguminosas a campo, isolamento das bactérias em meios de cultivo, avaliação fenotípica dos isolados e o seqüenciamento do gene 16S rRNA, todas utilizadas neste trabalho. A partir do levantamento de leguminosas no Parque Estadual de Campos do Jordão foram coletadas onze espécies de leguminosas, nove apresentaram nódulos, sendo cinco espécies descritas como nodulantes pela primeira vez. Foram isoladas 212 estirpes de bactérias, havendo variação no formato de nódulos e alta riqueza fenotípica das cepas. Houve variabilidade na diversidade fenotípica de bactérias para cada planta, Galactia crassifolia apresentou o maior valor, enquanto que Mimosa dolens apresentou o menor. Dos 212 isolados, 55 cepas foram capazes de nodular o feijoeiro e 56 de nodular a bracatinga. Foi seqüenciado parcialmente o gene 16S rRNA de 196 estirpes que foram classificadas em oito grupos genotípicos, Pantoea sp. (2%), Pseudomonas sp. (2%), Bradyrhizobium sp1 (10%), Bradyrhizobium sp2 (7%), Rhizobium sp. (1%), Burkholderia sp1 (14%), Burkholderia sp2 (26%) e Burkholderia sp3 (38%). A análise filogenética mostrou que a maioria dos grupos pertence a gêneros taxonomicamente relacionados a rizóbios. Houve variação na diversidade genotípica das bactérias em relação às plantas das quais foram isoladas, G. crassifolia apresentou o maior valor, sendo considerada a mais promíscua, enquanto que Acacia dealbata e M. dolens apresentaram os menores valores, sendo consideradas as mais especificas. Mostrou-se que o uso de avaliação fenotípica de rizóbios pode ser inadequado, já que os resultados fenotípicos foram muitas vezes divergentes dos genotípicos. Foram comparadas Florestas de Araucária com diferentes níveis de interferência antrópica (Floresta Preservada, Floresta Plantada e Floresta em Regeneração), usando as plantas-iscas caupi, amendoim, soja, bracatinga, maricá e angico. Maricá foi o mais eficiente na captura de rizóbios, enquanto que bracatinga e caupi apresentaram menor eficiência e as demais plantas falharam. Foram isoladas 78 cepas, sendo classificados como pertencentes a seis grupos genotípicos, Pseudomonas sp. (3%), Xanthomonas sp. (1%), Ralstonia sp. (6%), Herbaspirillum sp. (4%), Burkholderia sp1 (29%) e Burkholderia sp3 (57%), sendo três grupos iguais aos caracterizados anteriormente. A maioria destes grupos está relacionada a rizóbios ou bactérias endofíticas conhecidas. A Floresta em Regeneração apresentou maior diversidade de bactérias isoladas, enquanto que as Florestas Plantada e Preservada apresentaram índices semelhantes. &#946;-rizóbios foram predominantes nas Florestas de Araucária estudadas. / Araucaria angustifolia (B.) Ktz has a great social, environmental and economic importance to south and southeastern Brazil, although ecosystems supporting this species have been degraded by human activity, making it an endangered species. The nitrogen cycle has vital importance for life and has a special role in the development and upkeep of forests. The nitrogen input in these systems is dependent on diazotrophic organisms, especially rhizobia, soil bacteria that may nodulate legumes and fix nitrogen in symbiosis with them. The study of rhizobia diversity may support better forest management practices and many techniques are used in these studies, especially the use of trap-plants, field legume nodule collection, bacteria isolation in culture media, phenotypic analysis of the strains and 16S rRNA gene sequencing, all of which were used in this work. From a survey in Campos do Jordão State Park, nine of eleven legume species collected presented nodules, of which five were reported as nodulating for the first time. A total of 212 bacterial strains were isolated from the nodules. There was great variation of nodule shape and great phenotypic richness among isolates. There was variability in the phenotypical diversity of bacteria in each plant, where Galactia crassifolia showed the highest value, while Mimosa dolens showed the lowest one. Of the 212 strains, 55 were able to nodulate common bean and 56 nodulated bracatinga (M. scabrella). The 16S rRNA gene of 196 strains were partially sequenced and classified into eight genotypic groups: Pantoea sp. (2%), Pseudomonas sp. (2%), Bradyrhizobium sp1 (10%), Bradyrhizobium sp2 (7%), Rhizobium sp. (1%), Burkholderia sp1 (14%), Burkholderia sp2 (26%) and Burkholderia sp3 (38%). Phylogenetic analysis showed that most of the groups belong to bacteria genera related to rhizobia. There was variability in the bacterial diversity related to the isolated plants, where G. crassifolia showed the highest value, being considered the most promiscuous, while Acacia dealbata and M. dolens presented the lowest values, and were considered the most specific ones. The phenotypic analysis of rhizobia was shown to be inappropriate for taxonomy, since the phenotypic results were different from the genotypic ones. Araucaria Forests with different levels of human interference (Preserved Forest, Planted Forest and Recovering Forest) were compared using cowpea, peanut, soybean, bracatinga, maricá (M. bimucronata) and angico (Parapiptadenia rigida) as trap-plants. Maricá was the most efficient in rhizobia capture, while bracatinga and cowpea showed less efficiency and the others failed. A total of 78 strains were isolated and classified into six genotypic groups: Pseudomonas sp. (3%), Xanthomonas sp. (1%), Ralstonia sp. (6%), Herbaspirillum sp. (4%), Burkholderia sp1 (29%) and Burkholderia sp3 (57%), of which three are the same as previously classified. Most of these groups are related to known rhizobia or other endophytic bacteria. The Recovering Forest showed the highest diversity of isolated bacteria, while Planted Forests and Preserved Forest showed similar indeces. &#946;-rhizobia were predominant in the studied areas.

O gênero Acacia apresenta espécies florestais de rápido crescimento, com rotações curtas (7 a 9 anos) e de grande interesse comercial para produção de polpa celulósica, painéis de madeira e energia. No Brasil a utilização de espécies do gênero Acacia na produção de celulose de fibra curta ainda é bastante restrita e são poucos os estudos que demonstram a potencialidade do uso dessa matéria-prima para a obtenção de polpa celulósica com as propriedades alcançadas pelas espécies do gênero Eucalyptus. Este trabalho teve como objetivo analisar o potencial de algumas espécies do gênero Acacia (A.aulacocarpa, A. auriculiformis, A. crassicarpa, A. mangium) plantados no Brasil, para a produção de polpa celulósica Kraft, considerando os aspectos relacionados à qualidade da madeira e da polpa, o consumo de reagentes químicos na polpação e também os aspectos relacionados ao rendimento e a capacidade de produção de polpa celulósica; adicionalmente buscou-se fornecer informações estratégicas para o setor celulósico nacional com relação as possíveis ameaças e as oportunidades apresentadas pelos materiais não utilizados no Brasil. Para realização deste trabalho foram utilizados 11 materiais genéticos distintos e cada um dos materiais genéticos foi considerado um tratamento e todos com 5 anos de idade. As características avaliadas foram: densidade básica, dimensões das fibras, composição química e parâmetros da polpação kraft (rendimento bruto, rendimento depurado, teor de rejeitos, número kappa e relações). Para este último objetivo, as madeiras de cada uma das espécies foram submetidas ao processo de polpação kraft, considerando-se seis níveis de álcali ativo: 18,0; 19,5; 21,0; 22,5; 24,0 e 25,5%, mantendo-se constantes as outras variáveis de cozimento. Observou-se que o modelo de variação longitudinal para densidade básica da árvore mantém uma tendência dos valores serem mais elevados na base e valores mínimos entre 25 e 50% da altura comercial. Quanto à composição química os valores foram distintos para todas as espécies e apresentaram uma variação de 60,99% para A. auriculiformis (1) e 68,79% para A. aulacocarpa (1) como valores mínimo e máximo. Os resultados obtidos quanto às dimensões das fibras não apresentaram padrões definidos de variação entre as espécies. Notou-se quanto aos parâmetros da polpação um efeito diferenciado entre as espécies de Acacia para as distintas cargas de álcali ativo. Considerando a curva de polpação para obtenção de número kappa 18 entre as espécies estudadas, obteve-se como média para a demanda carga de alcalina 23,8% e a média do rendimento depurado nestas condições foi 54,72%. A espécie A. crassicarpa procedência (1) destacou-se por apresentar a maior conversão em massa (ton/ha) de madeira na produção de celulose e a A. mangium procedências (1, 2, 3 e principalmente 4) alcançaram os melhores resultados de rendimento frente ao processo kraft de polpação comparando toas as espécies deste estudo. / The genus Acacia includes fast-growing short-rotation (7 to 9 years) forest tree species of commercial interest to produce pulp, wood panels, and energy. In Brazil, the utilization of species of the genus Acacia to produce short fiber pulp is still highly restricted and few studies are available that demonstrate the potential use of this raw material to obtain pulp presenting the properties displayed by species of the genus Eucalyptus. This study aimed at analyzing the potential of some species of the genus Acacia (A. aulacocarpa, A. auriculiformis, A. crassicarpa, A. mangium) planted in Brazil to produce kraft pulp, considering the aspects related to wood and pulp quality, consumption of chemical reagents during the pulping process, yield, and cellulose pulp production capacity. Furthermore, this work searched for strategical information for the national pulp and paper sector as to possible threats and opportunities presented by materials not used in Brazil in order to provide knowledge and discuss the potential competitiveness of these types of wood in the world market for pulp and paper. To accomplish these goals, we used 11 5-year-old distinct genetic materials, each one of them considered a different treatment. The following traits were evaluated: basic density, longitudinal variation, fiber dimensions, chemical composition, and kraft pulping process parameters (total yield, screened yield, rejects content, kappa number and relations). To carry out these evaluations, each wood species underwent the kraft pulping process considering six levels of active alkalis: 18.0, 19.5, 21.0, 22.5, 24.0, and 25.5%, keeping all other cooking variables constant. We observed that the model of longitudinal variation in the basic density maintains the trend of reaching higher values in the base of the tree and minimum values between 25% and 50% of the commercial height. The values found for the chemical composition were different for all the species studied and the holocellulose content ranged from a minimum of 60.99% found for A. auriculiformis (1) to a maximum of 68.79% found for A. aulacocarpa (1). The results obtained for fiber dimensions did not present defined patterns of variation among the species. The kraft pulping process parameters showed differences among Acacia species for the distinct levels of active alkalis. Considering the pulping process curve to get the kappa number of 18 among the species studied, the average alkali demand was 23.8% and the average depurated yield under these conditions was 54.72%. A. crassicarpa procedure 1 presented the highest conversion into wood mass (t/ha) to produce cellulose and A. mangium procedures (1, 2, 3, and mainly 4) reached the best results in terms of yield when they underwent the kraft pulping process compared to all the species studied herein.