O guaraná, Paullinia cupana var. sorbilis, espécie nativa do Brasil é uma cultura de relevância para o país, principalmente nos estados da Bahia e Amazonas. O fruto contém substâncias estimulantes, como a cafeína, que conferem ao guaraná um grande potencial exploratório, visto que esta é uma das substâncias estimulantes mais consumidas no mundo. Apesar de sua importância, a cultura do guaraná é pouco estudada, portanto pouco se sabe sobre sua genética e as interações microbianas existentes, tanto em relação aos microrganismos endofíticos e epifíticos, quanto em relação aos patógenos. De tal forma que a cultura do guaraná na região Amazônica vem sendo afetada por condições fitossanitárias desfavoráveis, como a presença do fungo do gênero Colletotrichum, causador da antracnose, doença considerada uma ameaça à produção comercial do guaraná. Assim, visando compreender a dinâmica envolvida na interação planta - microrganismos e o possível controle da antracnose, o presente trabalho acessou a comunidade bacteriana associada às folhas com e sem sintomas de antracnose, de forma independente e dependente de cultivo; bem como, investigou o potencial biotecnológico e de biocontrole dos isolados bacterianos. A comunidade bacteriana acessada de forma dependente e independente de cultivo apresentaram similaridades, como maior valor de riqueza e menor diversidade bacteriana em folhas assintomáticas, quando comparadas com folhas sintomáticas, e com relação ao filo Proteobacteria, mais abundantemente acessado nas duas comunidades. Comparações realizadas com isolados bacterianos acessados epi e endofiticamente de folhas com e sem sintoma da antracnose apontaram que o aparecimento da doença antracnose na folha pareceu ser o fator que mais influenciou na estrutura da comunidade bacteriana. Com relação às diferenças entre tecidos sintomáticos e assintomáticos, foi possível identificar alguns gêneros abundantes mais frequentemente acessados em plantas sintomáticas, sendo que os gêneros Pseudomonas, Stenotrophomonas e Pantoea foram acessados em grande frequência tanto de forma dependente como independente de cultivo. Porém, de forma independente de cultivo foram acessados outros táxons abundantes que diferiram significativamente entre as plantas, sendo que folhas sintomáticas apresentaram Acinetobacter, Acidobacter_GP1 e Sphingobacteria, e em folhas assintomáticas foram acessados os táxons Methylobacterium, Beijerinckia, Bacilli e um grupo de Rhizobiales não classificados. Além disto, os microrganismos endofíticos e epifíticos cultivados foram testados com o fitopatógeno Colletotrichum sp. em ensaios de antagonismos, sendo que isolados do gênero Bacillus, Stenotrophomonas, Pantoea, Erwinia, Entereobacter, Pseudomonas, entre outros, apresentaram inibição do crescimento do fungo fitopatogênico. As bactérias cultivadas ainda foram testadas quanto ao potencial biotecnológico de produção de enzimas hidrolíticas e sideróforo. Muitos isolados apresentaram produção de protease e sideróforo. Foi possível também correlacionar a produção das enzimas amilase, lipase e poligalacturanase com os isolados provenientes de tecidos sintomáticos. / Guarana, Paullinia cupana var. sorbilis, is a native culture of Brazil that has relevance to the country, mainly in the states of Bahia and Amazonas. The fruit contains stimulants substances, such as caffeine, that gives a high exploration potential to the culture, since this is one of the most consumed stimulant substance in the world. Despite its importance, the culture of guarana hasnt gotten much of attention, and little is known about its genetics and microbial interactions with both epiphytic and endophytic microorganisms, and in relation to pathogens. So, the guarana culture in the Amazon region has been affected by bad phytosanitary conditions, such as the presence of the fungi Colletotrichum, which causes anthracnose disease thats considered a threat to guarana commercial production. Thus, to understand the dynamics involved in the interaction plant-microorganism and the possible control of anthracnose, this study accessed the bacterial community associated to leaves with and without anthracnose symptoms, combining culture-dependent and -independent methodologies and also investigated the biotechnology potential and biocontrol of culture-dependent bacteria. The bacterial community accessed by culture-dependent and -independent manner presented similarities, both presented higher bacterial richness but lower bacterial diversity in asymptomatic leaves when compared with symptomatic leaves, and both communities presented the Proteobacteria phylum as the most abundant one. Comparisons between the endophytic and epiphytic bacterial isolates associated with leaves with and without anthracnose symptoms showed that the onset of anthracnose disease on leaf seemed to be the most important factor that modified the bacterial community structure. Regarding the differences between symptomatic and asymptomatic tissue it was possible to identify some genera most frequently accessed in symptomatic plants such as Pseudomonas, Stenotrophomonas and Pantoea accessed in both culture-dependent and independent methodologies. However, the cultureindependent approach of bacterial accessed others abundants taxa that differed significantly between plants. Symptomatic leaves showed Acinetobacter, Acidobacter_GP1 and Sphingobacteria and asymptomatic leaves presented taxa Methylobacterium, Beijerinckia, group Bacilli and a group of unclassified Rhizobiales. In addition, endophytic and epiphytic isolates microorganisms were tested with the pathogen Colletotrichum sp. in antagonism assays, and isolates from the genus Bacillus, Stenotrophomonas, Pantoea, Erwinia, Entereobacter, Pseudomonas, and others, showed inhibition of growth of the fungus. The bacterial isolates were also tested for production of hydrolytic enzymes and siderophore. Many isolates showed protease and siderophore production. It was possible to correlate the production of amylase, lipase and poligalacturanase with isolates from symptomatic tissue.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:usp.br/oai:teses.usp.br:tde-09082012-111634 |
| Date | 19 July 2012 |
| Creators | Bonatelli, Maria Leticia |
| Contributors | Azevedo, João Lucio de |
| Publisher | Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP |
| Source Sets | Universidade de São Paulo |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | English |
| Type | Dissertação de Mestrado |
| Format | application/pdf |
| Rights | Liberar o conteúdo para acesso público. |
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