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Tipo: Tese
Título : Facilitação como mecanismo promotor de crescimento vegetal: seleção e avaliação de cepas bacterianas
Título en inglés: Facilitation as a mechanism to promote plant growth: selection and evaluation of bacterial strains
Autor : Silva, Valéria Maria Araújo
Tutor: Martins, Suzana Cláudia Silveira
Co-asesor: Martins, Claudia Miranda
Palabras clave en portugués brasileño: Micro-organismos;Solo;Semiárido;Cooperação;Cross-feendig
Palabras clave en inglés: Microorganisms;Soil;Semiarid;Cooperation;Cross-feeding
Áreas de Conocimiento - CNPq: CNPQ::CIENCIAS BIOLOGICAS::ECOLOGIA
Fecha de publicación : 2020
Citación : SILVA, Valéria Maria Araújo. Facilitação como mecanismo promotor de crescimento vegetal: seleção e avaliação de cepas bacterianas. 2020. 112 f. Tese (Doutorado em Ecologia e Recursos Naturais) - Centro de Ciências, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2020.
Resumen en portugués brasileño: O solo é um sistema dinâmico no qual os organismos interagem através de relações diretas e indiretas. As regiões semiáridas apresentam condições edafoclimáticas peculiares que limitam o desenvolvimento de variados organismos. Diversos grupos de micro-organismos, dentre os quais as actinobactérias e os rizóbios, realizam funções primordiais nessas áreas. Actinobactérias são reconhecidas pelo seu potencial metabólico, enquanto os rizóbios colaboram diretamente com a incorporação de nitrogênio por meio da simbiose estabelecida, principalmente, com leguminosas. Os micro-organismos podem estabelecer diferentes interações mediadas pela presença de nutrientes e por mecanismos metabólicos intrínsecos aos organismos. Compreender como processos metabólicos influenciam o potencial adaptativo de actinobactérias e de rizóbios, permite entender os mecanismos que geram coexistência em ambiente natural. No capítulo I foi realizada uma análise referencial de estudos sobre regiões secas, actinobactérias, rizóbios e interações metabólicas, relacionadas a aspectos da ecologia microbiana de ambientes terrestres. No capítulo II deste trabalho, vinte e sete cepas de actinobactérias e 26 de rizóbios foram isoladas a partir de amostras de solo rizosférico, de área do Parque Nacional de Ubajara - Ce. Foram caracterizadas bioquimicamente e testadas quanto a capacidade de metabolizar xilana, pectina e solubilizar fosfato inorgânico sob pHs (4, 5, 7 e 9), temperaturas de (39°, 41°, 43° e 45°C) e salinidade de (1, 2, 3 e 4%). A caracterização bioquímica mostrou homogeneidade no uso de fontes de carbono e de nitrogênio entre as cepas dos dois grupos. As cepas de actinobactérias e de rizóbios foram capazes de degradar compostos contendo pectina. A decomposição da xilana foi observada apenas na presença da actinobactéria UB03. A solubilização de fosfato foi positiva em seis cepas de actinobactérias e em cinco de rizóbios, sendo o maior índice de solubilização registrato na cepa L91. As variáveis abióticas com maior correlação com a atividade metabólica ocorreram nos pHs 7 e 9, NaCl 1% e na temperatura de 39°C. No capítulo III foi avaliada a ocorrência de interação metabólica entre actinobactérias e rizóbios e sua influência, através da coinoculação, no desenvolvimento de plantas de feijão-caupi (Vigna unguiculata). Vinte e seis cepas de rizóbios e 23 cepas de actinobactérias foram cocultivadas in vitro em meios contendo xilana, pectina e trifosfato de cálcio. As cepas de Streptomyces sp (UB05 e UB11) foram selecionadas para avaliação in vivo do efeito da coinoculação com oito cepas de rizóbios (Bradyrhizobium sp) no desenvolvimento de feijão-caupi. A compatibilidade entre as cepas de actinobactérias e de rizóbios apresentou diferença significativa entre os substratos, sendo que a compatibilidade entre os grupos microbianos foide 55,57%, 100% e 90,45% nos substratos pectina, xilana e trifosfato de cálcio, respectivamente. A coinoculação mostrou efeitos positivos na biomassa vegetal das plantas que receberam o tratamento com actinobactérias e rizóbios. A associação de microorganismos com capacidades metabólicas distintas mostrou ser um fator contribuinte para coexistência de bactérias.
Abstract: Soil is a dynamic system in which organisms interact through direct and indirect relationships.Semi-arid regions present peculiar soil and climate conditions that limit the development ofvarious organisms. Several groups of microorganisms, including actinobacteria and rhizobia,perform essential functions in these areas. Actinobacteria are recognized for their metabolicpotential, while rhizobia directly contribute to the incorporation of nitrogen through thesymbiosis established, mainly, with legumes. Microorganisms can establish differentinteractions mediated by the presence of nutrients and metabolic mechanisms intrinsic to theorganisms. Understanding how metabolic processes influence the adaptive potential ofactinobacteria and rhizobia allows us to understand the mechanisms that generate coexistencein a natural environment. In Chapter I, a reference analysis of studies on dry regions,actinobacteria, rhizobia and metabolic interactions was carried out, related to aspects of themicrobial ecology of terrestrial environments. In chapter II of this work, twenty-seven strainsof actinobacteria and 26 of rhizobia were isolated from rhizospheric soil samples from an areaof the Ubajara National Park - Ce. They were biochemically characterized and tested for theirability to metabolize xylan, pectin and solubilize inorganic phosphate under pHs (4, 5, 7 and9), temperatures of (39° , 41° , 43° and 45° C) and salinity of (1, 2, 3 and 4%). Thebiochemical characterization showed homogeneity in the use of carbon and nitrogen sourcesbetween the strains of the two groups. Actinobacteria and rhizobia strains were able todegrade pectin-containing compounds. Xylan decomposition was observed only in thepresence of actinobacteria UB03. Phosphate solubilization was positive in six strains ofactinobacteria and five of rhizobia, with the highest solubilization index recorded in strainL91. The abiotic variables with the highest correlation with metabolic activity occurred at pHs7 and 9, 1% NaCl and at a temperature of 39° C. In chapter III, the occurrence of metabolicinteraction between actinobacteria and rhizobia and its influence, through coinoculation, onthe development of cowpea (Vigna unguiculata) plants was evaluated. Twenty-six strains ofrhizobia and 23 strains of actinobacteria were co-cultured in vitro in media containing xylan,pectin and calcium triphosphate. Strains of Streptomyces sp (UB05 and UB11) were selectedfor in vivo evaluation of the effect of coinoculation with eight strains of rhizobia(Bradyrhizobium sp) on the development of cowpea. The compatibility between theactinobacteria and rhizobia strains showed a significant difference between the substrates,with the compatibility between the microbial groups being 55.57%, 100% and 90.45% on thesubstrates pectin, xylan and calcium triphosphate, respectively. Coinoculation showedpositive effects on the plant biomass of plants that received treatment with actinobacteria andrhizobia. The association of microorganisms with different metabolic capabilities proved to bea contributing factor to the coexistence of bacteria.
URI : http://repositorio.ufc.br/handle/riufc/74611
Lattes del autor: http://lattes.cnpq.br/1227870075940837
Lattes del tutor: http://lattes.cnpq.br/8340687824475620
Lattes del co-asesor: http://lattes.cnpq.br/8875218219119631
Derechos de acceso: Acesso Aberto
Aparece en las colecciones: DBIO - Teses defendidas na UFC

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