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Título: Ocorrência, caracterização e identificação de bactérias diazotróficas em simbiose com Mimosa spp. em áreas de solo ultramáfico
Autor(es): Soares Neto, Clemente Batista
Orientador(es): Vale, Helson Mario Martins do
Assunto: Bactérias diazotróficas
Solos ultramáficos
Metais pesados
Leguminosas
Data de publicação: 18-Ago-2015
Referência: SOARES NETO, Clemente Batista. Ocorrência, caracterização e identificação de bactérias diazotróficas em simbiose com Mimosa spp. em áreas de solo ultramáfico. 2015. 127 f., il. Dissertação (Mestrado em Biologia Microbiana)—Universidade de Brasília, Brasília, 2015.
Resumo: Solos ultramáficos são caracterizados por apresentaram baixa disponibilidade de nutrientes e altos teores de metais pesados, incluindo o níquel. As leguminosas, como Mimosa spp., estão entre os vegetais que ocorrem naturalmente em áreas com esse tipo de solo. Para fixarem nitrogênio essas plantas se associam simbioticamente com bactérias diazotróficas, incluindo as beta-proteobactérias. O objetivo desse estudo foi avaliar a ocorrência, caracterizar e identificar bactérias diazotróficas noduladoras em simbiose com plantas do gênero Mimosa no maciço ultramáfico de Barro Alto-Goiás. Para tal, foram coletadas amostras de nódulos de Mimosa sommians e Mimosa clausenii, dos quais foi feito o isolamento das bactérias presentes nos nódulos em meio YMA. Foram obtidos setenta e oito isolados, caracterizados por meio de análises morfológicas, moleculares e bioquímicas. O sequenciamento do gene 16S RNAr mostrou que 54 isolados eram pertencentes ao gênero Burkholderia e seis a Pseudomonas. Não foi possível obter as sequências completas desse gene para 18 isolados. Somente nove isolados, incluindo as seis Pseudomonas, foram capazes de solubilizar fosfato em meio com fosfato de cálcio. Não houve solubilização em meio com fosfato de alumínio por nenhum dos isolados Os isolados não apresentaram tolerância ao Ni. Trinta e oito isolados foram capazes de produzir sideróforos e todos produziram o fitormônio AIA, variando de 8,7 a 54,1 μg/mL. Entre as enzimas avaliadas, todos os isolados produziram celulases, lípases e pectinases, enquanto nenhum isolado produziu urease, lipase e xilanase. Os testes de nodulação em meio Jensen com M. pudica e vasos com substrato (areia e carvão) com Phaseolus vulgaris mostraram a capacidade de nodulacão por Burkholderia. Porém, apesar de nodularem o feijoeiro, os isolados não foram eficientes em fixar o nitrogênio atmosférico em simbiose com essa planta. Os isolados de Pseudomonas spp. não apresentaram capacidade para formação de nódulos nas condições testadas. Entretanto, os genes nodC e nifH, avaliados por meio de PCR, se mostraram presentes nos isolados W14 e W24 pertencentes ao gênero Pseudomonas. Esses resultados apontam a ocorrência de betaproteobactérias pertencentes ao gênero Burkholderia em solos ulltramáficos associados à Mimosa spp. Apesar de também terem sido isoladas de nódulos, para bactérias do gênero Pseudomonas, ainda permanece a necessidade de outros estudos sobre sua capacidade simbiótica. Os isolados apresentaram potencial para diversas características de importância agrícola e poderão ser prospectados para sua utilização em programas de recuperação de áreas degradadas.
Abstract: Ultramafic soils are characterized by low nutrient availability and high levels of heavy metals, including nickel. Legume plants, such as Mimosa spp., are among plants that occur naturally in areas with this type of soil. To fix nitrogen symbiotically these plants are associated with diazotrophic bacteria, including beta-proteobacteria. The aim of this study was to evaluate the occurrence, characterize and identify bacteria in symbiosis with nodulating nitrogen fixing plants from the genus Mimosa from the ultramafic massif of Barro Alto - Goiás. Samples were collected from nodules of Mimosa sommians and Mimosa clausenii from which the isolation of bacteria on YMA medium was made. Seventy-eight isolates were obtained and characterized by means of morphological, molecular and biochemical analyses. The sequencing of the gene 16S rRNA showed that 54 isolates belonged to the genus Burkholderia and six to Pseudomonas. It was not possible to get the complete sequences of the 16S rRNA gene for the 18 remaining isolates. Only nine isolates, including six Pseudomonas, were able to solubilize phosphate in medium containing calcium phosphate. There was no dissolution in medium with aluminum phosphate. The isolates showed no tolerance to Ni. Thirty-eight strains were able to produce siderophores and all produced the phytohormone IAA, ranging from 8.7 to 54.1 μg / mL. Among the evaluated enzymes, all isolates produced cellulases, lipases and pectinases, while none were able to produce urease, lipase and xylanase. Nodulation tests in Jensen medium with M. pudica and potts with substrate (sand and coal) with Phaseolus vulgaris showed nodulation capacity by Burkholderia. But despite the capacity to nodulate common bean they were not efficient to fix atmospheric nitrogen in symbiosis with the plant. Isolates of Pseudomonas spp. showed no ability for nodule formation in the tested conditions. However, nodC and nifH genes, assessed by PCR, were present in the isolates W14 and W24. These results indicate the presence of beta-proteobacteria of the genus Burkholderia in ultramafic soils associated with Mimosa spp. Although bacteria from the genus Pseudomonas have also been isolated from nodules, further studies of their symbiotic ability remains needed. The isolates showed potential for several traits of agricultural importance and may be prospected to be used in restoration of degraded areas.
Informações adicionais: Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Instituto de Ciências Biológicas, Programa de Pós-Graduação em Biologia Microbiana, 2015.
Licença: A concessão da licença deste item refere-se ao termo de autorização impresso assinado pelo autor com as seguintes condições: Na qualidade de titular dos direitos de autor da publicação, autorizo a Universidade de Brasília e o IBICT a disponibilizar por meio dos sites www.bce.unb.br, www.ibict.br, http://hercules.vtls.com/cgi-bin/ndltd/chameleon?lng=pt&skin=ndltd sem ressarcimento dos direitos autorais, de acordo com a Lei nº 9610/98, o texto integral da obra disponibilizada, conforme permissões assinaladas, para fins de leitura, impressão e/ou download, a título de divulgação da produção científica brasileira, a partir desta data.
DOI: http://dx.doi.org/10.26512/2015.03.D.18520
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