Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciências Agrárias, Programa de Pós-Graduação em Recursos Genéticos Vegetais, Florianópolis, 2016. / Made available in DSpace on 2017-01-17T03:14:25Z (GMT). No. of bitstreams: 1
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Previous issue date: 2016 / A área plantada com culturas transgênicas cresceu rapidamente desde a primeira liberação comercial em 1996, sendo Brasil o segundo país com maior área plantada com este tipo de lavouras. Nas plantas transgênicas, há expressão constitutiva das proteínas recombinantes, que são liberadas no ambiente da rizosfera, através dos exsudatos da raiz, ou através da decomposição dos resíduos de colheita. Dessa forma, os microrganismos da rizosfera, como os fungos micorrízicos arbusculares, entram em contato com aquelas proteínas. A presente pesquisa avaliou os efeitos da transgenia sobre o desenvolvimento da simbiose e sobre a diversidade dos FMA em cinco genótipos de milho: um um crioulo, dois híbridos convencionais (DKB 240 e Fórmula) e dois transgênicos (DKB 240 VT-Pro e Fórmula TL). Para avaliar o desenvolvimento da simbiose, realizaram-se dois ensaios independentes, o primeiro durante os meses de maio a julho de 2013 e o segundo durante os meses de fevereiro a abril de 2015. As plantas de milho foram inoculadas com Rhizophagus clarus (Rc) e Gigaspora margarita (Gm) e comparadas com plantas sem inoculação. Foram avaliadas a porcentagem de colonização, número de esporos, teor e acúmulo de fósforo e biomassa vegetal, 30 e 60 dias após a inoculação. Não houve efeitos consistentes da transgenia sobre nenhuma das variáveis estudadas, porém a espécie de FMA e o genótipo de milho influenciaram o desenvolvimento da simbiose. O genótipo Fórmula (isolinha e transgênico), apresentou resposta negativa à inoculação, com um decréscimo médio de 29% na biomassa e 30% no teor de P das plantas inoculadas com Rc. Por outro lado, o milho crioulo apresentou resposta positiva, com aumento médio de 17% e 14% nas mesmas variáveis. O genótipo DKB apresentou efeitos negativos, positivos e neutros. Posteriormente, em experimento realizado a campo, avaliamos a diversidade de FMA associada a rizosfera de plantas de milho crioulo, o híbrido convencional DKB 240 e o transgênico DKB 240 VT-Pro. O desenho foi de blocos inteiramente casualizados, com seis repetições. As coletas foram realizadas antes da instalação do experimento (linha base para comparação), e em três estágios fenológicos da cultura, vegetativo (V3), durante a formação das flores (R1) e durante a formação dos grãos (R3). As avaliações foram realizadas mediante identificação morfológica dos esporos e pela amplificação parcial do gene 28S rDNA, com posterior separação dos amplicons mediante electroforese em gel com gradiente denaturante (DGGE), a partir de amostras de solo e de raiz. A análise dos dados foi realizada utilizando o índice de similaridade de Sørensen e a análise de variância multivariada não paramétrica (PERMANOVA). Foram identificadas 20 espécies de FMA com os gêneros Acaulospora, Glomus e Dentiscutata, apresentando o maior número de espécies. Não houve diferenças na composição da comunidade de FMA entre os genótipos testados, assim como também não foram detectadas diferenças causadas pela transgenia. Por outro lado, as comunidades de FMA estiveram influenciadas pelo estágio fenológico do milho, sendo que, tanto nas comunidades do solo, como nas da raiz, houve maior similaridade entre os estágios adjacentes e as diferenças aumentaram com o passar do tempo. O maior índice de similaridade (47% e 43% respectivamente) foi observado entre o estágio V3 e R1.<br> / Abstract : Surface with genetically modified (GM) crop's has grown rapidly since their first commercial release in 1996, and Brazil has the second largest area with those plants. The constitutive expression of recombinant proteins in GM plants leads to their release into the rhizosphere environment through root exudates, or by residue decomposition. Thus, rhizosphere microorganisms, such as arbuscular mycorrhizal fungi (AMF), come in contact with those proteins. This study evaluated the development of symbiosis and AMF diversity in five maize genotypes: one landrace, two conventional hybrids (DKB 240 and Formula) and two GM hybrids (DKB 240 VTPro and Formula TL ). Symbiosis response was evaluated in two separate experiments: one from May to July 2013 and other, from February to April 2015. Plants were inoculated with Rhizophagus clarus (Rc) and Gigaspora margarita (Gm) and compared to plants without inoculation. We evaluated the percentage of colonization, spore number, phosphorous accumulation and plant biomass 30 and 60 days after inoculation. There were no consistent effects of GM crops on any of the variables analized, but AMF species and maize genotype, affected the symbiosis development. Formula genotype (isoline and GM), had a negative response to inoculation, with an average decrease of 29% in biomass, and 30% in P content in plants inoculated with Rc. On the other hand, the maize landrace showed a positive response, with an average increase of 17% and 14% in the same variables. DKB genotype showed negative, positive and neutral effects. Afterwards, an experiment was carried out in field conditions to assess AMF community composition associated with rhizosphere of landrace, conventional hybrid (DKB 240) and GM maize plants (DKB 240 VTpro). The experimental design was a completely randomized block design with six replications. Samples were collected before the experiment installation (baseline for comparison), and in three phenological stages, vegetative (V3) during flower formation (R1), and during grain formation (R3). The evaluations performed in soil and root samples were spore morphological identification and partial amplification of the 28S rDNA gene, with subsequent separation of amplicons by denaturing gradient gel electrophoresis (DGGE). Data analysis was performed using the Sørensen similarity index and nonparametric multivariate-ANOVA (PERMANOVA). We identified 20
AMF species, and Acaulospora, Glomus and Dentiscutata were the genera with the highest number of species. There were no differences in AMF community composition among genotypes, meotjer dofferemces sie tp GM. However, AMF communities were influenced by phenological stage. Band patterns were different in all stages in both soil and root communities, differences were smaller between adjacent stages and were increasing over time. The greater similarity (47% and 43% respectively) was found between stages V3 and R1.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/oai:repositorio.ufsc.br:123456789/172346 |
| Date | January 2016 |
| Creators | Morales Londoño, Diana Marcela |
| Contributors | Universidade Federal de Santa Catarina, Lovato, Paulo Emílio, Soares, Cláudio Roberto Fonsêca Sousa |
| Source Sets | IBICT Brazilian ETDs |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | Portuguese |
| Type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion, info:eu-repo/semantics/doctoralThesis |
| Format | 143, [6] p.| il., grafs., tabs. |
| Source | reponame:Repositório Institucional da UFSC, instname:Universidade Federal de Santa Catarina, instacron:UFSC |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
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