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Previous issue date: 2016-02-22 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / As plantas exercem influência sobre as populações microbianas associadas às raízes e, por meio da exsudação radicular, promovem mudanças na comunidade microbiana do solo. Quando duas plantas encontram-se em competição, a estrutura da comunidade microbiana rizosférica difere daquela observada nas monoculturas. Os diversos grupos de microrganismos presentes na rizosfera desempenham papéis importantes que podem influenciar positiva ou negativamente o desenvolvimento das plantas e as interações por elas estabelecidas. Assim, o objetivo deste trabalho foi avaliar os grupos taxonômicos microbianos presentes no solo rizosférico de plantas em competição e em monocultivo e relacioná-los com as atividades de promoção de crescimento já relatadas. Os experimentos foram realizados em casa de vegetação do Departamento de Microbiologia, da Universidade Federal de Viçosa. Duas espécies de culturas, Zea mays L. e Glycine max (L.) Merr., e três espécies de plantas daninhas, Ageratum conyzoides L., Ipomoea ramosissima (Poir.) Choisy, e Bidens pilosa L., foram avaliadas. O DNA de células presentes no solo rizosférico foi extraído e, em seguida, foi realizada a amplificação por PCR do gene rRNA 16S e da região ITS de fungos, seguida do sequenciamento conduzido na plataforma Illumina MiSeq. Para as amostras de solo rizosférico de Zea mays em monocultura e em competição com plantas daninhas foram obtidas 200.408 sequências de bactérias, 3.062 sequências de arqueias e 528.560 sequências de fungos. Já para as amostras de solo rizosférico de Glycine max, foram obtidos 210.376, 3.107 e 371.526 sequências de bactérias, arqueias e fungos, respectivamente. Em todos os tratamentos avaliados o maior número de Unidades Taxonômicas Operacionais (UTOs) foi registrado para bactérias, seguido de fungos e por último de arqueias. Muitas das UTOs encontradas são compartilhadas por todos os tratamentos. No entanto foi possível classificar taxonomicamente aquelas que são exclusivas em cada tratamento. Os resultados mostram que os filos de Bacteria mais abundantes foram Proteobacteria, Actinobacteria, Acidobacteria, Verrucomicrobia e Cloroflexi. Crenarchaeota foi o filo mais abundante de Archaea e Ascomycota o filo mais abundante de Fungi. O filo Glomeromycota, que compreende todos os fungos micorrízicos arbusculares, também foi observado. Esses fungos apresentam importantes papéis ecológicos, incluindo a promoção de crescimentos de plantas. Bactérias envolvidas na ciclagem do nitrogênio também foram identificadas, como as oxidantes de amônia pertencentes ao Filo Nitrospirae e as arquéias pertencentes ao grupo Thaumarchaeota (Filo Crenarchaeota), e as bactérias fixadoras de nitrogênio pertencentes às ordens Rhodobacterales e Rhizobiales, e à família Frankiaceae. A competição entre culturas e plantas daninhas altera os perfis da comunidade microbiana associada à rizosfera dessas plantas, ficando evidente a capacidade que as plantas possuem em influenciar a comunidade microbiana a ela associada, recrutando microrganismos específicos a depender da condição de competição. A comunidade microbiana rizosférica, por sua vez, pode interferir na modulação dessas interações, afetando a habilidade competitiva das plantas. / Plants have a strong influence on the microbial populations associated with their roots and, by radicular exudation, they promote changes in the soil microbial community. When two plants are in competition, the structure of the rhizospheric microbial community differs from that observed in monocultures. Several groups of microorganisms present in the rhizosphere play important roles that can positively or negatively influence the growth of plants and the interactions established by them. The objective of this work was to evaluate the microbial taxa present in the rhizosphere of plants in competition and in monoculture and relate them with growth-promoting activities already reported. The experiments were conducted in a greenhouse, at the Department of Microbiology, Universidade Federal de Viçosa. Two crop species Zea mays L. e Glycine max (L.) Merr., and three species of weed Ageratum conyzoides L., Ipomoea ramosissima (Poir.) Choisy, and Bidens pilosa L., were evaluated. The DNA from cells present in the rhizospheric soil was extracted, and PCR amplification of the bacterial 16S rRNA gene and fungal ITS region were carried out to perform sequencing through the Illumina MiSeq platform. For Zea mays rhizosphere soil in monoculture and in competition with weeds 200,408 sequences were obtained for bacteria, 3,062 for archaea and 528,560 for fungal. For Glycine max rizospheric soil, 210,376; 3,107 and 371,526 sequences were obtained for bacteria, archaea and fungi, respectively. In all treatments evaluated, most of the Operational Taxonomic Units (OTUs) where identified within bacteria, followed by fungi and archaea. Many OTUs are shared by all treatments, however it was possible to classify taxonomically those that are exclusive for each treatment. Our results show that the most abundant phyla of Bacteria were Proteobacteria, Actinobacteria, Acidobacteria, Verrucomicrobia, and Cloroflexi. Crenarchaeota was the most abundant phylum of Archaea and Ascomycota the most abundant phylum of Fungi. The Glomeromycota phylum, which comprises all mycorrhizal fungi, was also reported. These fungi have important ecological roles, including plant growth promotion. Bacteria involved in nitrogen cycling were also identified, such as the ammonia-oxidizer bacteria belonging to the Nitrospirae phylum and archaea belonging to Thaumarchaeota group (Crenarchaeota Phylum); and nitrogen-fixing bacteria belonging to Rhodobacterales and Rhizobiales orders and Frankiaceae family. The competition between crops and weeds caused changes in the microbial communities in the rhizosphere associated with these plants highlighting the ability of plants to influence the associated microbial community by recruiting specific microorganisms, depending on the competition conditions. The rhizospheric microbial community, in turn, can interfere in the modulation of this interaction, affecting the competitive ability of plants.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/oai:localhost:123456789/8457 |
| Date | 22 February 2016 |
| Creators | Monteiro, Larissa Cassemiro Pacheco |
| Contributors | Oliveira, Marcelo Nagem Valério de, Tótola, Marcos Rogério, Costa, Maurício Dutra |
| Publisher | Universidade Federal de Viçosa |
| Source Sets | IBICT Brazilian ETDs |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | Portuguese |
| Type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion, info:eu-repo/semantics/masterThesis |
| Source | reponame:Repositório Institucional da UFV, instname:Universidade Federal de Viçosa, instacron:UFV |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
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