01 - Doutorado - Microbiologia
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Navegando 01 - Doutorado - Microbiologia por Autor "Batista, Jesiane Stefânia da Silva"
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Item Análise polifásica de estirpes brasileiras de beta-rizóbios do gênero ParaburkholderiaPaulitsch, Fabiane; Hungria, Mariangela [Orientador]; Batista, Jesiane Stefânia da Silva; Reis Junior, Fábio Bueno dos; Helene, Luisa Caroline Ferraz; Ribeiro, Renan AugustoResumo: Um grupo restrito de bactérias diazotróficas presentes no solo é capaz de realizar simbiose com plantas da familia Fabaceae, levando à formação de nódulos radiculares, especializados no processo de Fixação Biológica do Nitrogênio (FBN) Esses microrganismos são coletivamente chamados de rizóbios e estão presentes nas classes Alfa e Betaproteobacteria Dentre as Betaproteobacterias, o gênero Paraburkholderia se destaca pela sua diversidade, encontrada especialmente no Brasil e na África do Sul No sentido de melhor compreender a diversidade e evolução de rizóbios do gênero Paraburkholderia, quatro estudos foram conduzidos Utilizando a taxonomia polifásica, foram descritas as novas espécies P guartelaensis (Estudo 1), P atlantica e P franconis (Estudo 2) A espécie P guartelaensis foi isolada de nódulos de Mimosa gymnas em uma região de ecótono entre a Mata Atlântica e o Cerrado As análises filogenéticas revelaram que as estirpes em estudo apresentam uma posição isolada em relação as outras espécies conhecidas do gênero: apresentou como espécies mais próximas P oxyphila na análise do 16S RNAr, compartilhando 98,7–98,9% de IN (identidade nucleotídica), e P nodosa Br3437T na análise de sequências multilocus (MLSA), apresentando menos de 95,7% de IN Análises comparativas baseadas em sequenciamento genômico resultaram em valores inferiores aos sugeridos para a delimitação de espécie, respaldando a descrição da nova espécie No mesmo sentido, o estudo 2 descreve as espécies P atlantica e P franconis, isoladas de solos da Mata Atlantica no estado do Rio de Janeiro, utilizando como plantas-iscas Mimosa pudica e Phaseolus vulgaris As estirpes de P atlantica apresentaram maior IN na filogenia do 16S RNAr (99,6%) e MLSA (96,5%) com P piptadeniae enquanto as estirpes de P franconis apresentaram como espécie mais próxima P tuberum, com IN de 99% e 96% nas filogenias do 16S RNAr e MLSA, respectivamente Nas análises genômicas, as estirpes de P atlantica e P franconis apresentaram os valores de 94,4% e 92,7% de identidade genômica com as espécies mais próximas O estudo 3 identificou simbiovares dentre as espécies de rizóbios do gênero Paraburkholderia Os genes simbióticos nodA, nodC e nifH foram submetidos à análises filogenéticas, revelando a presença de pelo menos cinco simbiovares distintos dentro do gênero Paraburkholderia, com alto suporte estatístico Os simbiovares sugeridos foram denominados como mimosae, atlantica, tropicalis, piptadeniae e africana Por fim, o estudo 4 tem como objetivo realizar uma revisão sobre Paraburkholderia nodulíferas com ênfase em estirpes brasileiras As informações foram relacionadas com a descoberta da capacidade de nodulação e FBN pelas bactérias desse gênero, o histórico taxônomico, a distribuição mundial das espécies, a presença de simbiovares, características filogenéticas, ecológicas e o potencial agrobiotecnológico Os referidos estudos demonstram que o Brasil é um rico reservatório de espécies nodulíferas de Paraburkholderia e nossos resultados contribuíram para compreensão das relações evolutivas dentre as espécies do gênero e com seus hospedeiros Por fim, os quatro estudos reforçam a grande diversidade genotípica e metabólica de rizóbios do gênero Paraburkholderia, em especial no Brasil, que pode ser considerado um importante centro de diversidade do gênero e fonte de bactérias com potenciais inovadoresItem Estratégias de mitigação dos efeitos de restrição hídrica em sojaDuin, Vanessa Fogaça de Freitas; Nogueira, Marco Antonio [Orientador]; Helene, Luisa Caroline Ferraz; Pípolo, Antônio Eduardo; Batista, Jesiane Stefânia da Silva; Cerezini, PaulaResumo: A soja [Glycine max (L) Merril] é a principal cultura do agronegócio brasileiro e o país se destaca pelo uso da fixação biológica de nitrogênio (FBN) com estirpes de Bradyrhizobium spp para o suprimento de N à cultura No entanto, a seca prejudica o processo de FBN e, consequentemente, o desenvolvimento e rendimento de grãos Esse trabalho objetivou avaliar estratégias que reduzam o efeito da seca na soja pelo aumento da eficiência da FBN, seja por meio da interação entre genótipos de soja tolerantes à seca e estirpes de Bradyrhizobium, seja pela reaplicação de micronutrientes essenciais à FBN e reinoculação da soja após um período de seca Em condições hidropônicas em casa de vegetação, genótipos de soja melhorados para a tolerância à seca foram inoculados com estirpes de Bradyrhizobium, simulando-se exposição à seca pelo uso de polietilenoglicol 6 As respostas fisiológicas, bioquímicas e moleculares das plantas foram avaliadas para melhor compreensão dos efeitos da seca e identificar a interação planta-estirpe mais promissora para tolerância à escassez hídrica A inoculação da estirpe CNPSo 1448 no genótipo BRS 284 acarretou diminuição da abertura estomática, maior acúmulo de prolina nos nódulos e redução na atividade da superóxido dismutase (SOD) e maior expressão de genes envolvidos na proteção celular e enzimas do estresse oxidativo Para PI 471938, houve economia de água pela diminuição da abertura estomática e redução da transpiração, para BR14-476 houve aumento do teor de prolina, redução da atividade da catalase (CAT) na folha e redução da SOD nos nódulos A estirpe CNPSo 6 favoreceu um melhor desempenho na interação com os genótipos sob seca apresentando aumento do teor de prolina para BRS 284 e PI 471938, além do aumento da atividade enzimática no nódulo da PI 471938 Para BR14-476 houve aumento na taxa fotossintética e redução na temperatura foliar, com diminuição da CAT foliar e indução da expressão para todos os genes avaliados nos nódulos Assim, a combinação BR14-476 com a estirpe CNPSo 6 foi a mais eficaz na indução de respostas de defesa da planta ao déficit hídrico A campo, foram testados os efeitos da reaplicação de cobalto e molibdênio via foliar e reinoculação de Bradyrhizobium, Azospirillum brasilense e coinoculação de ambos na cultura de soja após período de seca O genótipo DM 6563 IPRO apresentou efeito negativo após reaplicação de CoMo no período vegetativo sob estiagem e a reinoculação não favoreceu uma melhor resposta após período de seca Para o genótipo BMX PONTA IPRO, que sofreu um menor período de seca, a reaplicação de CoMo favoreceu o aumento na produtividade, número de vagens e grãos, peso total de grãos e peso de cem grãos A reaplicação desses micronutrientes via foliar na fase inicial do estádio reprodutivo na cultura da soja pode favorecer um melhor desempenho da cultura após período de seca Portanto, a integração de estratégias de mitigação para alívio da seca é uma ação promissora na manutenção da fixação biológica de nitrogênio para o melhor enfrentamento da soja ao estresse hídricoItem Taxonomia bacteriana na era genômica e a descrição de dez novas espécies de BradyrhizobiumKlepa, Milena Serenato; Hungria, Mariangela [Orientador]; Batista, Jesiane Stefânia da Silva; Nogueira, Marco Antonio; Ribeiro, Renan Augusto; Helene, Luisa Caroline FerrazResumo: Os rizóbios são bactérias amplamente difundidas nos solos e contribuem significativamente para o aporte de nitrogênio em ambientes naturais e agrícolas pela simbiose com plantas leguminosas No entanto, a magnitude da diversidade desses microrganismos, juntamente com suas propriedades metabólicas e evolutivas, ainda está longe de ser totalmente decifrada Identificar, classificar e nomear bactérias seguindo critérios específicos é tarefa da taxonomia, uma ciência que é realizada desde a década de 187, mas que tem sido revolucionada com o progresso tecnológico Os objetivos deste trabalho foram estudar como a taxonomia bacteriana evoluiu e as implicações na taxonomia de rizóbios, além da descrição de dez novas espécies de Bradyhrizobium, um gênero amplamente conhecido pela interação bem-sucedida com a soja, além de várias outras espécies de leguminosas, particularmente nos trópicos O capítulo I se refere a uma revisão bibliográfica na qual são detalhados os caminhos que a taxonomia bacteriana percorreu até chegar à era genômica São abordados ainda os requisitos necessários para a descrição de novas espécies bacterianas, desde as técnicas comumente utilizadas, até as regras estabelecidas por comitês de taxonomia bacteriana Para finalizar, analisa-se como isso impactou no número de espécies bacterianas e na compreensão da diversidade e evolução dos rizóbios Os capítulos II, III e IV envolvem a descrição de dez novas espécies de Bradyrhizobium, nomeadas como B archetypum, B australiense, B murdochi, B agreste, B diversitatis, B glycinis, B australafricanum, B cenepequi, B hereditatis e B semiaridum, as quais foram isoladas de nódulos radiculares de leguminosas da Austrália e da África do Sul As estirpes estudadas foram diferenciadas das demais espécies do gênero por uma abordagem polifásica, incluindo aspectos filogenéticos, genômicos e fenotípicos Além disso, foi possível identificar a existência de três novos simbiovares no gênero, grupos de estirpes que podem se assemelhar por filogenia de genes simbióticos ou planta hospedeira, os quais foram nomeados como sv cenepequi, sv glycinis, e sv cajani, de acordo com o nome da espécie da estirpe que ocupava a posição central no ramo da filogenia dos genes de nodulação nodC e de fixação de nitrogênio nifH O primeiro capítulo revela a importância da taxonomia bacteriana como uma ciência colaborativa e dinâmica, que vem sendo alterada com o passar do tempo Além disso, a reunião de informações acerca da taxonomia bacteriana e descrição de novas espécies podem servir como um guia para microbiologistas e taxonomistas Os resultados obtidos nos capítulos II, III e IV, contribuem com informações sobre a diversidade do gênero Bradyrhizobium, mais especificamente, sobre aspectos metabólicos, evolutivos e genômicos Destaca-se a importância de tais estudos na microbiologia do solo para a compreensão de quem são os habitantes do solo, a sua variabilidade genética, seus aspectos evolutivos e quais interações realizam, de modo a revelar estirpes que possam ser exploradas biotecnologicamente