Taxonomia polifásica de isolados de Chamaecrista fasciculata e descrição da nova espécie Bradyrhizobium niftali

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dataload.collectionmapped02 - Mestrado - Microbiologiapt_BR
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dc.contributor.advisorHungria, Mariangela [Orientador]pt_BR
dc.contributor.authorKlepa, Milena Serenatopt_BR
dc.contributor.bancaDelamuta, Jakeline Renata Marçonpt_BR
dc.contributor.bancaGuijo, Manuel Megíaspt_BR
dc.contributor.coadvisorDelamuta, Jakeline Renata Marçon [Coorientadora]pt_BR
dc.coverage.spatialLondrinapt_BR
dc.date.accessioned2024-05-01T12:44:12Z
dc.date.available2024-05-01T12:44:12Z
dc.date.created2019.00pt_BR
dc.date.defesa21.10.2019pt_BR
dc.description.abstractResumo: O crescimento e desenvolvimento vegetal estão intimamente relacionados com a disponibilidade de certos nutrientes no solo O nitrogênio é necessário devido à sua participação vital em processos biológicos estruturais, metabólicos e genéticos A principal via de incorporação de nitrogênio à biosfera se dá através da fixação biológica de nitrogênio (FBN), um processo dependente da redução enzimática do N2 atmosférico em formas assimiláveis para espécies vegetais A habilidade de fixar N2 é restrita a um grupo restrito de bactérias, dentre as quais, os rizóbios se destacam por estabelecerem relações simbióticas com plantas da família Fabaceae, através de estruturas especializadas, denominadas nódulos Recentemente, um estudo filogenético sugeriu que a tradicional família Fabaceae fosse reclassificada em seis subfamílias, nas quais apenas Papilionoideae e Caesalpinioideae apresentam espécies com habilidade nodulífera Até o presente momento, o gênero Bradyrhizobium tem sido relatado como o principal microssimbionte isolado de Caesalpinioideae, no entanto, a diversidade de rizóbios isolados dessa subfamília ainda é pouco conhecida Com base em uma abordagem polifásica e visando a descrição de uma nova espécie bacteriana, o presente estudo teve como objetivo analisar a diversidade de rizóbios isolados de nódulos de Chamaecrista fasciculata, uma leguminosa caesalpinioideae nativa da região leste, centro-oeste e sul dos Estados Unidos Na filogenia do gene ribossomal 16S RNAr, as três estirpes CNPSo 3394, CNPSo 3442 e CNPSo 3448, foram agrupadas no superclado B japonicum e compartilharam 1 % de identidade nucleotídica (NI) entre si e com B diazoefficiens, B betae, B shewense e B ottawaense Tais resultados confirmam a alta conservação desse gene para análises filogenéticas em Bradyrhizobium A filogenia do espaço intergênico transcrito (ITS) agrupou as estirpes CNPSo em um clado individual com alto suporte estatístico, sendo B japonicum a espécie mais relacionada Para melhores elucidações filogenéticas no grupo em estudo, foi realizada uma análise concatenada com sequências de seis genes housekeeping, atpD, dnaK, glnII, gyrB, rpoB e recA, por meio da técnica de MLSA (multilocus sequence analysis), a qual indicou B diazoefficiens como a espécie mais próxima, com 83 % de similaridade O mesmo padrão filogenético foi verificado na filogenia dos genes housekeeping individuais As filogenias dos genes de nodulação nodC e fixação do N2 nifH agruparam as estirpes com B arachidis, B forestalis e B cajanus A estirpe CNPSo 3448 foi selecionada para análises genômicas de ANI (average nucleotide identity) e dDDH (digital DNA-DNA hybridization) com as espécies de Bradyrhizobium mais relacionadas Os valores resultantes foram inferiores a 933 % no ANI e 535 % na dDDH, confirmando que as estirpes CNPSo pertencem a uma nova espécie de Bradyrhizobium Os perfis de BOX-PCR indicaram variabilidade genética elevada entre as estirpes CNPSo Também foi constatada variabilidade fenotípica, principalmente quanto à utilização de fontes C e a tolerância a antibióticos Considerados em conjunto, esses dados suportam a descrição de uma nova espécie de Bradyrhizobium, para qual o nome Bradyrhizobium niftali foi proposto, com a estirpe CNPSo 3448T (=USDA 151T =U687T =CL 4T) selecionada como estirpe tipopt_BR
dc.description.abstractother1Abstract: Plant growth and development are related to the nitrogen amounts available in the soil due to plant requirements for structural, metabolic and genetic processes Biological nitrogen fixation (BNF) is the main process of incorporation of N2, through the enzymatic conversion that provide assimilable forms of this element to the plants The N2 fixation ability is restricted to a small group of bacteria, among which the rhizobia are highlighted by the symbiotic associations with plants of the Fabaceae family, taking place in specialized structures on the plant roots and occasionally on stems, called nodules Recent phylogenetics studies suggested the reclassification of the traditional Fabaceae family into six subfamilies, with only Papilionoideae and Caesalpinioideae including nodulation species To date, the Bradyrhizobium genus has been reported as the major microsymbiont of Caesalpinioideae; however, the diversity of rhizobia isolated from this subfamily is still poorly known The present study aimed to perform a polyphasic analysis of rhizobia isolated from nodules of Chamaecrista fasciculata, a native legume caesalpinioideae, broadly found in eastern, midwestern and southern of the United States Based on 16S rRNA analysis, the CNPSo 3394, CNPSo 3442 and CNPSo 3448 strains shared 1 % of nucleotide identity (NI) to each other, as well as with B diazoeficientes, B betae, B shewense and B ottawaense These results confirm the high convervation of the 16S rDNA in Bradyrhizobium The intergenic transcribed space (ITS) phylogeny grouped the CNPSo strains in an individual clade, with B japonicum as the most related species In order to elucidate the phylogenetic relationships of this bacterial group, we performed an MLSA (multilocus sequence analysis) analysis with six housekeeping genes, atpD, dnaK, glnII, gyrB, recA, rpoB, and B diazoefficiens was indicated as the closest species, with 83 % of similarity The same phylogenetic pattern was verified in phylograms of the single housekeeping genes The phylogenies of the nodulation nodC and the nitrogen fixation nifH genes grouped the CNPSo strains with B arachidis, B forestalis and B cajanus The genomes of CNPSo 3448 strain was sequenced and compared by ANI (average nucleotide identity) and dDDH (digital DNA-DNA hybridization) with the genomes of the nearest Bradyrhizobium species All values were lower than 933 % in ANI and 535 % in dDDH, confirming that the CNPSo strains belong to a new species The BOX-PCR profiles indicated high intraspecific genetic diversity between the strains The most relevant differences in phenotypic features in relation to the closest Bradyrhizobium species were on the source C assimilation and tolerance to antibiotics Altogether, these data support the description of the CNPSo strains as the novel species Bradyrhizobium niftali sp nov, with CNPSo 3448T (=USDA 151T =U687T =CL 4T) designated as the type strainpt_BR
dc.description.notesDissertação (Mestrado em Microbiologia) - Universidade Estadual de Londrina, Centro de Ciências Biológicas, Programa de Pós-Graduação em Microbiologiapt_BR
dc.identifier.urihttps://repositorio.uel.br/handle/123456789/10520
dc.languagepor
dc.relation.coursedegreeMestradopt_BR
dc.relation.coursenameMicrobiologiapt_BR
dc.relation.departamentCentro de Ciências Biológicaspt_BR
dc.relation.ppgnamePrograma de Pós-Graduação em Microbiologiapt_BR
dc.subjectMicrobiologiapt_BR
dc.subjectLeguminosapt_BR
dc.subjectCesalpinaceapt_BR
dc.subjectLegumespt_BR
dc.subjectCaesalpiniaceaept_BR
dc.subjectMicrobiologypt_BR
dc.titleTaxonomia polifásica de isolados de Chamaecrista fasciculata e descrição da nova espécie Bradyrhizobium niftalipt_BR
dc.typeDissertaçãopt_BR

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