Taxonomia polifásica de estirpes de Rhizobium isoladas de nódulos de Vigna unguiculata em solos do Mato Grosso do Sul e descrição de novas espécies

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dc.contributor.advisorHungria, Mariangela
dc.contributor.authorDelai, Caroline Vanzzo
dc.contributor.bancaRibeiro, Renan Augusto
dc.contributor.bancaErcole, Tairine Graziella
dc.contributor.coadvisorKlepa, Milena Serenato
dc.coverage.extent126 p.
dc.coverage.spatialLondrina
dc.date.accessioned2026-05-08T13:15:02Z
dc.date.available2026-05-08T13:15:02Z
dc.date.issued2025-03-06
dc.description.abstractDeterminados microrganismos do solo caracterizam-se como excelentes aliados na produção sustentável de alimentos, especialmente ao promover o crescimento vegetal de culturas de grande impacto econômico. Uma das culturas que se beneficia diretamente da ação de bactérias do solo é a do feijão-caupi (Vigna unguiculata (L.) Walp), tendo em vista que a leguminosa possui a capacidade de se associar a uma variedade de rizóbios, grupo específico de bactérias que se distinguem por realizar a fixação biológica de nitrogênio (FBN) em simbiose com plantas leguminosas. Como o nitrogênio (N) é um componente essencial para o crescimento vegetal, os rizóbios se tornaram vitais para o setor agrícola, atuando como alternativas sustentáveis aos fertilizantes químicos, além de apresentarem grande importância para a manutenção dos ecossistemas naturais. Atualmente, sabe-se que o conhecimento acerca da diversidade microbiana é ainda muito limitado. Dessa forma, não apenas grande parte da diversidade microbiana é desconhecida, mas também todo potencial biotecnológico que poderia ser explorado a partir dela. Neste contexto, a sistemática bacteriana, área de estudo que busca identificar, classificar e nomear as bactérias, bem como investigar a história evolutiva desses microrganismos, pode ser a solução para esse grande desafio enfrentado, especialmente por microbiologistas e biotecnologistas. Em vista disso, o objetivo do presente estudo foi realizar uma análise polifásica em estirpes de Rhizobium isoladas de nódulos de feijão-caupi, utilizado como planta-isca, inoculado com solos de terras indígenas do Mato Grosso do Sul. Em geral, os principais microssimbiontes de feijão-caupi são reconhecidos como sendo pertencentes ao gênero Bradyrhizobium, contudo, em estudo conduzido anteriormente por nosso grupo de pesquisa, foi identificado um número representativo de estirpes de Rhizobium isoladas de nódulos de V. unguiculata, de maneira que o estudo foi concentrado nessas estirpes. Foram realizadas caracterizações fenotípicas, genotípicas e filogenéticas de dez estirpes de Rhizobium. Os resultados obtidos para as filogenias do gene 16S RNAr e de quatro genes housekeeping isolados e concatenados (glnII, gyrB, recA e rpoB), bem como para as características fenotípicas, validaram a posição filogenética das estirpes. A análise polifásica revelou quatro estirpes pertencentes a três possíveis novas espécies, além de duas estirpes classificadas como R. dioscoreae, uma como R. hainanense, uma como ‘R. aureum’, uma como ‘R. centroccidentale’ e outra como ‘R. atlanticum’, enfatizando a rica biodiversidade das terras indígenas do Mato Grosso do Sul. Nenhuma das estirpes pertencentes as possíveis novas espécies, porém, foi capaz de nodular novamente o feijão-caupi, ou as leguminosas promíscuas Phaseolus vulgaris e Macroptilium atropurpureum. Estudos futuros são cruciais para revelar o papel dessas estirpes na nodulação ou crescimento do feijão-caupi e o potencial biotecnológico dessas novas espécies na agricultura.
dc.description.abstractother1Some soil microorganisms are excellent allies in sustainable food production, especially when it comes to promoting plant growth in crops with a major economic impact. One of the crops that benefits directly from the action of soil bacteria is the cowpea (Vigna unguiculata (L.) Walp), since the legume has the ability to associate with a variety of rhizobia, a specific group of bacteria that are distinguished by performing biological nitrogen fixation (BNF) in symbiosis with leguminous plants. As nitrogen (N) is an essential component for plant growth, rhizobia have become vital to the agricultural sector as sustainable alternatives to chemical fertilizers, in addition to their great importance for the maintenance of natural ecosystems. It is currently known that knowledge about microbial diversity is still very limited. Thus, not only is a large part of microbial diversity unknown, but also all the biotechnological potential that could be exploited from it. In this context, bacterial systematics, the area of study that aims to identify, classify and name bacteria, as well as investigate the evolutionary history of these microorganisms, may be the solution to this great challenge faced especially by microbiologists and biotechnologists. In this sense, the aim of this study was to conduct a polyphasic analysis of Rhizobium strains isolated from nodules of cowpea, used as a trap-plant, inoculated with soils from indigenous lands in Mato Grosso do Sul. Generally, the main cowpea microsymbionts are recognized as belonging to the Bradyrhizobium genus; however, in a study conducted previously by our research group, a representative number of Rhizobium strains isolated from V. unguiculata nodules were identified, so the study focused on these strains. Phenotypic, genotypic and phylogenetic characterizations of ten Rhizobium strains were carried out. The results obtained for the phylogenies of the 16S rRNA gene and four isolated and concatenated housekeeping genes (glnII, gyrB, recA and rpoB), as well as for the phenotypic characteristics, validated the phylogenetic position of the strains. Polyphasic analysis revealed four strains belonging to three possible new species, as well as two strains classified as R. dioscoreae, one as R. hainanense, one as 'R. aureum', one as 'R. centroccidentale' and one as 'R. atlanticum', emphasizing the rich biodiversity of the indigenous lands of Mato Grosso do Sul. None of the strains belonging to the possible new species, however, was able to re-nodulate cowpea, or the promiscuous legumes Phaseolus vulgaris and Macroptilium atropurpureum. Future studies are crucial to revealing the role of these strains in the nodulation or growth of cowpea and the biotechnological potential of these new species in agriculture.
dc.identifier.urihttps://repositorio.uel.br/handle/123456789/19242
dc.language.isopor
dc.relation.departamentCCB - Departamento de Microbiologia
dc.relation.institutionnameUniversidade Estadual de Londrina - UEL
dc.relation.ppgnamePrograma de Pós-Graduação em Microbiologia
dc.subjectEndofíticas
dc.subjectFeijão-caupi
dc.subjectFixação biológica de nitrogênio
dc.subjectGenes housekeeping
dc.subjectMicrossimbiontes
dc.subjectRizóbios
dc.subjectLeguminosas
dc.subjectSolo
dc.subjectBactérias
dc.subjectNitrogenio
dc.subject.capesCiências Biológicas - Microbiologia
dc.subject.cnpqCiências Biológicas - Microbiologia
dc.subject.keywordsBiological Nitrogen Fixation
dc.subject.keywordsCowpea
dc.subject.keywordsEndophytic
dc.subject.keywordsHousekeeping genes
dc.subject.keywordsMicrosymbionts
dc.subject.keywordsRhizobia
dc.subject.keywordsLegumes
dc.subject.keywordsSoil
dc.subject.keywordsBacteria
dc.subject.keywordsNitrogen
dc.titleTaxonomia polifásica de estirpes de Rhizobium isoladas de nódulos de Vigna unguiculata em solos do Mato Grosso do Sul e descrição de novas espécies
dc.title.alternativePolyphasic taxonomy of Rhizobium strains isolated from nodules of Vigna unguiculata in soils from Mato Grosso do Sul and description of novel species
dc.typeDissertação
dcterms.educationLevelMestrado Acadêmico
dcterms.provenanceCentro de Ciências Biológicas

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