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Tipo: Tese
Título: Microbioma do solo associado ao cajueiro (Anacardium occidentale L.): Composição, diversidade e funções
Título em inglês: Soil microbiome associated with cashew (Anacardium occidentale L.): Composition, diversity and functions
Autor(es): Campos, Arlene Santisteban
Orientador: Filho, Paulo Furtado Mendes
Coorientador: Carvalho, Ana Cristina Portugal Pinto de
Palavras-chave: Anacardium occidentale L.;Comunidade microbiana;Sequenciamento de DNA;Qualidade do solo;Enzimologia do solo
Data do documento: 2023
Citação: CAMPOS, Arlene Santisteban. Microbioma do solo associado ao cajueiro (Ancardium occidentale L.): Composição, diversidade e funções. 2023. 269 f. Tese (Doutorado em Ciência do Solo) - Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2023.
Resumo: O cajueiro (Anacardium occidentale L.), originário do Brasil, pertence à família Anacardiaceae sendo muito cultivado no nordeste brasileiro, onde ocupa lugar de destaque entre as frutíferas tropicais. Contudo, poucas são as informações acerca dos micro-organismos presentes no solo associado ao cajueiro. O objetivo deste trabalho foi avaliar a influência dos genótipos de cajueiro, do manejo do solo, da sazonalidade e das condições edáficas sob a saúde e a estrutura microbiana presente no solo em quatro regiões produtoras de cajueiros. Foram realizadas coletas de solos nos municípios de Beberibe e Pacajus (Ceará), Serra do Mel (Rio Grande do Norte) e Pio IX (Piauí). Em cada uma dessas áreas, foram coletados solos sob cultivo de cajueiros dos genótipos comuns e da cultivar CCP 76, nas estações chuvosa e seca. Para a cultivar CCP 76 as coletas foram realizadas em áreas de cultivo sob duas intensidades de manejo. Foram realizadas análises químicas e físicas do solo. Para análise microbiana foram determinadas a respiração basal, o carbono da biomassa microbiana e os quocientes metabólico e microbiano. Foram realizadas análises enzimáticas de β-glicosidase (BGL), arilsulfatase(ARS) e fosfatases ácida (FAC) e alcalina (FAL). Foi realizado sequenciamento de DNA através da plataforma Illumina MiSEq, a partir da amplificação por PCR de genes 16S rRNA na região V4, primers 515F e 806R. Os dados do sequenciamento foram tratados e analisados no RStudio sendo verificados a curva de rarefação, as diversidades alfa (Simpson, Shannon e Chao1) e beta, a abundância dos taxa, a estrutura da comunidade por meio de análises escalonamento multidimensional não métrico (NMDS), seguido de uma análise de coordenadas principais (PCoA) e uma análise linear discriminante do tamanho do efeito (LEfSe), bem como análise de espécies indicadoras e de predição funcional. Conclui-se que a qualidade e a estrutura da comunidade microbiana do solo foram afetadas pelo genótipo, manejo, sazonalidade e por atributos edáficos das áreas analisadas. A natureza copiotrófica e oligotrófica de Bacillota e Actinomycetota, respectivamente, foi fator-chave para a diferenciação da diversidade microbiana do solo relacionado aos genótipos de cajueiros da região de Serra do Mel. Actinomycetota foi mais eficiente na utilização de recursos do que Bacillota. Solos com teores elevados de Fe e Cu tiveram maior abundância de taxa (bactérias e Archaea) oxidantes de amônia. O manejo foi um fator muito importante para o aumento da riqueza da microbiota do solo em Pacajus. A BGL se relacionou positivamente com o carbono orgânico total do solo e a ARS com bactérias do filo Proteobacteriota e Verrucomicrobiota.
Abstract: The cashew tree (Anacardium occidentale L.), originally from Brazil, belongs to the Anacardiaceae family and is widely cultivated in northeastern Brazil, where it occupies a prominent place among tropical fruit trees. However, there is little information about the microorganisms present in the soil associated with the cashew tree. The objective of this work was to evaluate the influence of cashew tree genotypes, soil management, seasonality and edaphic conditions on the health and microbial structure present in the soil at four cashew producing regions. Soil collections were carried out in the municipalities of Beberibe and Pacajus (Ceará), Serra do Mel (Rio Grande do Norte) and Pio IX (Piauí). In each of these areas, soils under cultivation of cashew trees of the common genotypes and the CCP 76 cultivar were collected, in the rainy and dry seasons. For the cultivar CCP 76, the collections were carried out in areas of cultivation under two management intensities. Chemical and physical analyzes of the soil were carried out. For microbial analysis, basal respiration, microbial biomass carbon and metabolic and microbial quotients were determined. Enzymatic analyzes of β-glucosidase (BGL), arylsulfatase (ARS) and acid (FAC) and alkaline (FAL) phosphatases were performed. DNA sequencing was performed using the Illumina MiSEq platform, from PCR amplification of 16S rRNA genes in the V4 region, primers 515F and 806R. Sequencing data were treated and analyzed in RStudio, verifying the rarefaction curve, alpha (Simpson, Shannon and Chao1) and beta diversities, abundance of taxa, community structure through non-metric multidimensional scaling (NMDS) analyses. , followed by a principal coordinate analysis (PCoA) and a discriminant linear effect size analysis (LEfSe), as well as indicator species analysis and functional prediction. It is concluded that the quality and structure of the soil microbial community were affected by the genotype, management, seasonality and edaphic attributes of the analyzed areas. The copyotrophic and oligotrophic nature of Bacillota and Actinomycetota, respectively, was a key factor for the differentiation of soil microbial diversity related to cashew genotypes in the Serra do Mel region. Actinomycetota was more resource efficient than Bacillota. Soils with high levels of Fe and Cu had a greater abundance of taxa (bacteria and Archaea) oxidizing ammonia. Management was a very important factor for the increase in soil microbiota richness in Pacajus. BGL was positively related to total soil organic carbon and ARS to bacteria from the phylum Proteobacteriota and Verrucomicrobiota.
URI: http://www.repositorio.ufc.br/handle/riufc/73486
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