Metagenômica de um solo sob plantio direto e plantio convencional em rotação e sucessão de culturas no norte do Paraná

dataload.collectionmapped02 - Mestrado - Microbiologiapt_BR
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dc.contributor.advisorCunha, Mariangela Hungria da [Orientador]pt_BR
dc.contributor.authorSouza, Renata Carolini dept_BR
dc.contributor.bancaNogueira, Marco Antoniopt_BR
dc.contributor.bancaCantão, Mauricio Egidiopt_BR
dc.contributor.coadvisorCunha, Mariangela Hungria da [Coorientadora]pt_BR
dc.coverage.spatialLondrinapt_BR
dc.date.accessioned2024-05-01T14:11:19Z
dc.date.available2024-05-01T14:11:19Z
dc.date.created2012.00pt_BR
dc.date.defesa26.02.2012pt_BR
dc.description.abstractResumo: Os sistemas de manejo de solos agrícolas são conhecidos como plantio direto (semeadura sobre os restos vegetais sem revolvimento do solo) e plantio convencional (preparo do solo com aração e gradagem antes da semeadura), em geral combinados com sucessão ou rotação de culturas Sabe-se que existe uma grande diversidade de microrganismos do solo, porém limitações nas técnicas de cultivo em laboratório restringem as avaliações a apenas uma porcentagem ínfima desses microrganismos No entanto, com a metagenômica tem-se revelado uma grande quantidade de microrganismos não cultiváveis do solo Neste estudo, amostras de solo foram coletadas na camada de -1 cm de profundidade em ensaios de longa duração conduzidos na área experimental da Embrapa Soja Os tratamentos consistiram de áreas sob plantio direto e plantio convencional estabelecidas há 14 anos, cada um sob sucessão (soja/trigo, verão/inverno) ou rotação (soja, tremoço, milho, trigo e aveia) de culturas, resultando em quatro tratamentos, cada um com quatro repetições Foram retiradas oito amostras simples de cada repetição que, após verificada a homogeneidade da diversidade microbiana pela análise do DNA pela técnica do DGGE, foram unidas em uma amostra composta para cada um dos tratamentos O DNA total do solo foi extraído e sequenciado na plataforma 454 (Life Sciences), resultando em cerca de 1 milhão de sequências por tratamento, que foram analisadas pelos programas MEGAN e STAMP O domínio Bactéria agrupou a maioria das sequências, sendo várias delas associadas a bactérias dos ciclos do nitrogênio e do carbono e à promoção do crescimento em plantas Menor quantidade de sequências foi observada para o domínio Archaea, sendo a maioria no tratamento em plantio direto com sucessão de culturas, considerado o manejo mais conservacionista Consequentemente, os representantes desse domínio poderiam ser utilizados como bioindicadores de qualidade do solo, visando o monitoramento do impacto de práticas agrícolas, pois foram sensíveis aos diferentes manejos de solo e das culturas O domínio Eucarya também apresentou menor número de sequências, a maioria associada ao plantio convencional sob rotação e sucessão de culturas A maior diversidade de fungos no solo sob plantio convencional pode estar relacionada à maior tolerância a estresses ambientais, pela formação de estruturas de resistência, como os esporos Grande parte das sequências não foi atribuída a nenhum domínio, não apresentando similaridade com nenhuma sequência depositada nos bancos de dados do NCBI Dessas, a maioria foi proveniente do solo sob plantio direto em rotação e sucessão de culturas, indicando que sistemas conservacionistas de solo guardam maior riqueza de microrganismos e genes desconhecidos A abordagem metagenômica confirmou que cada um dos sistemas diferiu em termos de biodiversidade microbiana, com várias ordens diferindo estatisticamente entre os tratamentos Os maiores efeitos foram associados ao manejo do solo e, em menor grau, ao manejo das culturaspt_BR
dc.description.abstractother1Abstract: Soil management systems used for grain cropping In Brazil are mainly no-tillage (sowing directly on crop residues without soil disturbance) and conventional tillage (traditional practices of plowing and harrowing before sowing), in general combined with crop succession or rotation It’s known that there is a great diversity of soil microorganisms, butlimitations in traditional culture techniques under laboratory conditions restrict the evaluations to a very small percentage of microorganisms However, the establishment of metagenomics comprising molecular tools independent of cultivation, has revealed a large amount of non-cultivable soil microorganisms In this study, soil samples were collected at the -1 cm depth of soil layer in a long-term studies conducted at the experimental station of Embrapa Soja Treatments consisted of areas under no-tillage and conventional tillage established 14 years ago, with crop succession (soybean/wheat, summer/winter) or rotation (soybeans, lupins, maize, wheat and oats), resulting in four treatments, each one with four replicates Eight single samples were taken from each plot and, after checking the homogeneity based on the analysis of the DNA by the DGGE method, were pooled for each treatment Total DNA was extracted soil and sequenced in the 454 platform(Life Sciences), resulting in about 1 million sequences per treatment, which were analyzed by using the programs MEGAN and STAMP The Bacteria domain grouped the majority of the sequences, with several orders associated with the cycles of carbon and nitrogen and to the plant growth promotion capacity Fewer sequences were observed for the Archaea domain, and most were associated with the no-tillage system in crop rotation, considered as the most conservationist system Therefore, the representatives of this domain could be used as bioindicators of soil quality to monitor the impact of agricultural practices, as they were the most sensitive to different soil and crop managements The Eucarya domain showed also shown small number of sequences, the majority in the conventional tillage under crop rotation and succession The greatest diversity of fungi in the soils under conventional tillage may be related to an increased tolerance to environmental stresses, including the formation of structures of resistance, the spores Many sequences were not assigned to any domain, showing no similarity to any sequence deposited in the NCBI database From these sequences, the majority came from the no-tillage system under crop succession or rotation, indicating that conservating, systems keep high richness of unknown microorganisms and genes The metagenomics approach confirmed that microbial biodiversity was different in each one of the four studied systems, with several orders showing statistical difference between treatments The highest effects were attributed to the soil management and, to a lesser degree, to the crop managementpt_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/123456789/13281
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.subjectMicroorganismos do solopt_BR
dc.subjectGenética microbianapt_BR
dc.subjectSolospt_BR
dc.subjectDiversidade microbianapt_BR
dc.subjectSolospt_BR
dc.subjectSoil microorganismpt_BR
dc.subjectMicrobial geneticspt_BR
dc.subjectSoil managementpt_BR
dc.titleMetagenômica de um solo sob plantio direto e plantio convencional em rotação e sucessão de culturas no norte do Paranápt_BR
dc.typeDissertaçãopt_BR

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