Diversidade E Taxonomia De Estirpes Isoladas De Nódulos De Duas Espécies De Feijão Cultivadas Em Solos De Biomas Do Mato Grosso Do Sul, Brasil

Página do item simplificado
dc.contributor.advisorHungria, Mariangela
dc.contributor.authorMoura, Fernanda Terezinha
dc.contributor.bancaVittia, Luisa Caroline Ferraz Helene
dc.contributor.bancaKlepa, Milena Serenato
dc.contributor.bancaRibeiro, Renan Augusto
dc.contributor.bancaErcole, Tairine Graziella
dc.contributor.coadvisorKlepa, Milena Serenato
dc.coverage.extent160 p.
dc.coverage.spatialLondrina - PR
dc.date.accessioned2025-05-27T12:05:25Z
dc.date.available2025-05-27T12:05:25Z
dc.date.issued2024-03-11
dc.description.abstractAs bactérias diazotróficas, classificadas em associativas, endofíticas e simbióticas (rizóbios), se associam com diferentes espécies vegetais e possuem a capacidade de realizar a Fixação Biológica do Nitrogênio (FBN), processo enzimático no qual o nitrogênio atmosférico (N2) é convertido em amônia (NH3). Os rizóbios, em particular, são amplamente estudados devido à sua heterogeneidade em gêneros e espécies e à sua capacidade de estabelecer simbiose com plantas leguminosas, resultando na formação de nódulos, principalmente nas raízes das plantas, onde ocorre a FBN. Contudo, grande parte da diversidade microbiana, incluindo os rizóbios, ainda é pouco conhecida, especialmente no Hemisfério Sul. Neste trabalho, dois estudos empregaram uma abordagem polifásica de análises para avaliar a diversidade e caracterizar taxonomicamente grupos de estirpes isoladas de nódulos de duas espécies de leguminosas. O Estudo I avaliou a diversidade de 89 estirpes isoladas de nódulos de feijão-caupi (Vigna unguiculata) inoculados com solos de seis aldeias indígenas do estado do Mato Grosso do Sul (MS), abrangendo os biomas Cerrado e Pantanal. Foram realizadas a caracterização morfofisiológica, análise de perfil genético por BOX-PCR e o sequenciamento e análise filogenética do gene 16S RNAr. Na análise de BOX-PCR foi verificada alta diversidade genética entre as estirpes, com a formação de 20 grupos e 23 estirpes ocupando posições únicas. Na análise do gene 16S RNAr, as estirpes foram classificadas em dez gêneros (Agrobacterium [47], Ancylobacter [2], Burkholderia [12], Ensifer [1], Enterobacter [1], Mesorhizobium [1], Microbacterium [1], Paraburkholderia [1], Rhizobium [22] e Stenotrophomonas [1]), distribuídos em quatro classes bacterianas. No Estudo II foi realizada uma análise polifásica com 13 estirpes de Rhizobium isoladas de nódulos de feijoeirocomum (Phaseolus vulgaris L.) provenientes de solos de três biomas (Cerrado, Mata Atlântica e Pantanal) do MS. Com base na filogenia do gene 16S RNAr, as 13 estirpes foram divididas em dois grandes clados, sete em Rhizobium etli e seis em Rhizobium tropici. A análise de sequência multilocus (Multilocus Sequence Analysis - MLSA) utilizando quatro genes housekeeping (glnII, gyrB, recA e rpoA) corroborou com a alocação filogenética das estirpes na árvore do 16S RNAr. A identidade média de nucleotídeos (Average Nucleotide Identity - ANI) e a hibridização DNA-DNA digital (HDDd) apresentaram valores abaixo do limiar de delimitação de espécies quando comparados com as estirpes tipo das espécies descritas do gênero, variando de 81,84 a 92,50% e 24,0 a 50,7%, respectivamente. Além disso, outras características fenotípicas, genotípicas e simbióticas foram avaliadas e, com os resultados obtidos, foi possível descrever cinco novas espécies, “Rhizobium atlanticum”, “Rhizobium aureum”, “Rhizobium centroccidentale”, “Rhizobium cerradonense” e “Rhizobium pantanalense”. Algumas estirpes do Estudo II ficaram próximas de estirpes tipo descritas, mas sem genoma disponível, o que possibilitou a publicação do anúncio de genoma de Rhizobium calliandrae CCGE524T e Rhizobium mayense CCGE526T. Os resultados encontrados contribuem para o avanço no conhecimento sobre a diversidade dos rizóbios em solos brasileiros, destacando o país como uma região de elevada diversidade bacteriana. Além disso, ressaltam a importância de investigações contínuas para explorar a diversidade microbiana em outros biomas brasileiros, visando tanto a preservação da biodiversidade, quanto o aprimoramento de práticas agrícolas sustentáveis.
dc.description.abstractother1Diazotrophic bacteria, classified as associative, endophytic and symbiotic (rhizobia), associate with different plant species and have the ability to performBiological Nitrogen Fixation (BNF), an enzymatic process in which atmospheric nitrogen (N2) is converted into ammonia (NH3). Rhizobia, in particular, are widely studied due to their diversity in genera and species and their ability to establish symbiotic association with legumes plants, resulting in the formation of nodules, mainly in plant roots, where BNF occurs. However, most of the microbial diversity, including rhizobia, is still poorly understood, especially in the South Hemisphere. Here, two studies applied a polyphasic analysis approach to assess the diversity and taxonomically characterize groups of strains isolated from nodules of two legume species. Study I aimed to evaluate the diversity of 89 strains isolated from ncowpea (Vigna unguiculata) nodules inoculated with soils from six indigenous villages in Mato Grosso do Sul (MS) State, covering the Cerrado and Pantanal biomes. Morphophysiological characterization, genetic profile analysis by BOXPCR, sequencing, and phylogenetic analysis of the 16S rRNA gene were performed. The BOX-PCR analysis revealed high genetic diversity among the strains, there were positioned in 20 groups and 23 strains occupying unique positions. When analyzing the 16S rRNA gene, the strains were classified into ten genera (Agrobacterium [47], Ancylobacter [2], Burkholderia [12], Ensifer [1], Enterobacter [1], Mesorhizobium [1], Microbacterium [1], Paraburkholderia [1], Rhizobium [22] and Stenotrophomonas [1]), distributed in four bacterial classes. In Study II, a polyphasic analysis was conducted with 13 Rhizobium strains isolated from nodules of common bean (Phaseolus vulgaris L.) inoculated with soils from MS, encompassing three biomes (Cerrado, Atlantic Forest and Pantanal). Based on the 16S rRNA gene phylogeny, the 13 strains were divided into two major clades, seven in Rhizobium etli and six in Rhizobium tropici. Multilocus Sequence Analysis (MLSA) using four housekeeping genes (glnII, gyrB, recA and rpoA) corroborated with the 16S rRNA phylogeny. The Average Nucleotide Identity (ANI) and digital DNA-DNA hybridization (dDDH) presented values below the species delimitation threshold when compared with the described species of the genus, with values ranging from 81.84 to 92.50% and 24.0 to 50.7%, respectively. In addition, other phenotypic, genotypic and symbiotic characteristics were also evaluated and with the results obtained it was possible to describe five new species, “Rhizobium atlanticum”, “Rhizobium aureum”, “Rhizobium centroccidentale”, “Rhizobium cerradonense” and “Rhizobium pantanalense”. Some strains from Study II were close to described type strains, but with no genome available; therefore, there was a genome announcement of Rhizobium calliandrae CCGE524T and Rhizobium mayense CCGE526T. The results contribute to the advancing knowledge about the diversity of rhizobia in Brazilian soils, highlighting the country as a region of high bacterial diversity. They also emphasize the importance of ongoing investigations to explore microbial diversity in other Brazilian biomes, aiming for both biodiversity preservation and improvement of sustainable agricultural practices.
dc.identifier.urihttps://repositorio.uel.br/handle/123456789/18824
dc.language.isopor
dc.relation.departamentCCE - Departamento de Bioquímica e Biotecnologia
dc.relation.institutionnameUniversidade Estadual de Londrina - UEL
dc.relation.ppgnamePrograma de Pós-Graduação em Biotecnologia
dc.subjectBactérias diazotróficas
dc.subjectFixação Biológica de Nitrogênio
dc.subjectAbordagem polifásica
dc.subjectVigna unguiculata
dc.subjectPhaseolus vulgaris
dc.subject.capesCiências Biológicas - Bioquímica
dc.subject.cnpqCiências Biológicas - Bioquímica
dc.subject.keywordsDiazotrophic bacteria
dc.subject.keywordsBiological Nitrogen Fixation
dc.subject.keywordsPolyphasic approach
dc.subject.keywordsVigna unguiculata
dc.subject.keywordsPhaseolus vulgaris
dc.titleDiversidade E Taxonomia De Estirpes Isoladas De Nódulos De Duas Espécies De Feijão Cultivadas Em Solos De Biomas Do Mato Grosso Do Sul, Brasil
dc.title.alternativeDiversity and taxonomy of strains isolated from nodules of two species of beans grown in soils of biomes of Mato Grosso do Sul State, Brazil
dc.typeTese
dcterms.educationLevelDoutorado
dcterms.provenanceCentro de Ciências Exatas

Arquivos

Pacote Original
Agora exibindo 1 - 2 de 2
Imagem de Miniatura
Nome:
CB_BTE_Dr_2025_Moura_Fernanda_T.pdf
Tamanho:
16.69 MB
Formato:
Adobe Portable Document Format
Descrição:
Texto completo Id.193565
Baixar
Nenhuma Miniatura disponível
Nome:
CB_BTE_Dr_2025_Moura_Fernanda_T_TERMO.pdf
Tamanho:
119.3 KB
Formato:
Adobe Portable Document Format
Descrição:
Termo de autorização
Baixar
Licença do Pacote
Agora exibindo 1 - 1 de 1
Nenhuma Miniatura disponível
Nome:
license.txt
Tamanho:
555 B
Formato:
Item-specific license agreed to upon submission
Descrição:
Baixar

Coleções

01 - Doutorado - Biotecnologia