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Título: Diversidade genética e eficiência simbiótica de estirpes de bactérias que nodulam feijão-caupi isoladas de solos sob cultivo agrícola na Amazônia Ocidental
Título Alternativo: Genetic diversity and symbiotic efficiency of nitrogen-fixing cowpea nodulating bacteria isolated from soils under agricultural cultivation in the Western Amazon
Autor(es): Guimarães, Amanda Azarias
Orientador: Moreira, Fátima Maria de Souza
Coorientador(es): Nóbrega, Rafaela Simão Abrahão
Membro da banca: Andrade, Messias José Bastos de
Lambais, Márcio Rodrigues
Área de concentração: Microbiologia e Bioquímica do Solo
Assunto: Biodiversidade
Vigna unguiculata
Fixação biológica de nitrogênio
BOX-PCR
Biodiversity
Vigna unguiculata
Biological nitrogen fixation
BOX-PCR
Ciência do solo
Data de Defesa: 15-Set-2009
Data de publicação: 4-Ago-2014
Referência: GUIMARÃES, A. A. Diversidade genética e eficiência simbiótica de estirpes de bactérias que nodulam feijão-caupi isoladas de solos sob cultivo agrícola na Amazônia Ocidental. 2009. 54 p. Dissertação (Mestrado em Ciência do Solo)-Universidade Federal de Lavras, Lavras, 2009.
Resumo: Este trabalho foi realizado com o objetivo de avaliar a diversidade genética e eficiência simbiótica de bactérias que nodulam feijão-caupi, isoladas de solos sob cultivo agrícola na Amazônia Ocidental. Os isolados do presente trabalho foram obtidos em trabalho anterior, a partir de uma coleção de 1010 isolados oriundos diferentes sistemas de uso, que incluem 158 de cultivos agrícolas. Primeiramente, esses isolados foram transferidos para placas de Petri contendo meio 79, para confirmar suas características culturais anteriormente descritas. Dos 158 isolados, obtiveram-se 119 em cultura pura. Experimentos de autenticação e eficiência simbiótica destes isolados foram realizados em casa de vegetação, com delineamento inteiramente casualizado e três repetições. Utilizaram-se garrafas recicladas do tipo long neck (500 mL), contendo solução de Hoagland diluída quatro vezes e, como planta hospedeira, feijão-caupi, cultivar BR17 Gurguéia. Os controles utilizados foram os tratamentos sem inoculação (com e sem nitrogênio mineral) e com inoculação das estirpes utilizadas em inoculantes comerciais INPA 03-11B, UFLA 03-84, BR 3267. A autenticação foi avaliada pela presença (+) ou ausência (-) de nódulos nas plantas inoculadas. A eficiência simbiótica foi avaliada, aos 35 dias após a emergência, quando determinou-se o número de nódulos, matéria seca de nódulos, matéria seca da parte aérea e eficiência relativa. Os dados foram submetidos à análise de variância e comparação de médias por meio do teste de Scott Knott, a 5% de probabilidade. Os 62 isolados com nodulação positiva foram submetidos à análise de polimorfismo no DNA, com o objetivo de avaliar a sua diversidade, utilizando-se da técnica BOX-PCR. Foram incluídas nesta análise estirpes tipo e referência de: Azorhizobium dobereinerae (BR 5401), Azorhizobium caulinodans (ORS 571T), Cupriavidus taiwanensis (LMG19424T), Burkholderia sabiae (BR3405), Mesorhizobium plurifarium (BR3804), Bradyrhizobium sp. (UFLA 03-84) e Bradyrhizobium ellkanii (INPA 03-11B). Por meio da caracterização cultural foi possível realizar o agrupamento dos isolados; combinando-se as características culturais tempo de crescimento e alteração do pH do meio foram obtidos doze grupos diferentes. Os isolados apresentaram eficiência simbiótica variável, tendo 68% dos isolados promovido aumento estatisticamente significativo da matéria seca da parte aérea em relação ao controle sem inoculação e sem nitrogênio mineral. Encontrou-se alta diversidade genética, a 80% de similaridade. Os isolados têm similaridade menor que 65% em relação às estirpes tipo. Os resultados mostraram alta diversidade simbiótica, genética e fenotípica, em áreas de cultivo agrícola, com espécies de bactérias que nodulam feijão-caupi potencialmente novas.
Abstract: The objective of this study was to evaluate the genetic and symbiotic diversity of nitrogen-fixing cowpea nodulating bacteria from agricultural soils under cultivation in the Western Amazon. These isolates were obtained in a previous work from a collection of 1010 strains, comprising different land used systems origin. First of all, they were transferred to Petri dishes containing medium 79, to check their cultural characteristics previously described. One hundred nineteen out of 158 isolates from agriculture were obtained in pure culture. Authentication and symbiotic efficiency experiments of those isolates were made in a greenhouse, with a completely randomized desing and three repetitions. We used recycled "long neck" bottles (500mL) containing Hoagland solution diluted four times and cowpea as a host plant (cultivar BR17 Gurguéia). Two control treatments without inoculation (with and without mineral nitrogen) and another three positive controls with strains commercial inoculant strains INPA 03-11B, UFLA 03-84, BR 3267 were used. The authentication was evaluated through nodules presence (+) or absence (-) in inoculated plants. The symbiotic efficiency was evaluated 35 days after emergence when the nodules number, nodules dry weight, shoot dry matter weight and relative efficiency were determined. The data were subjected to analysis of variance and mean comparison by the Scott Knott test in a probability of 5%. The 62 isolates with positive nodulation were submitted to analysis of DNA polymorphism in order to assess their diversity, using the BOX-PCR technique. The following type or reference strains were included in this analysis: Azorhizobium dobereinerae (BR 5401), Azorhizobium caulinodans (ORS 571T), Cupriavidus taiwanensis (LMG19424T), Burkholderia sabiae (BR3405), Mesorhizobium plurifarium (BR3804), Bradyrhizobium sp. (UFLA 03-84), Bradyrhizobium ellkanii (INPA 03-11B). Through the cultural characterization it was possible to cluster the isolates, combining the cultural characteristic; time of growth and pH changing it was obtained twelve different groups. The isolates showed variable symbiotic efficiency, 68% of isolates promoted statistically significant increasing in shoot dry matter weights regarding in the control without inoculation and without mineral nitrogen. It was found high genetic diversity with 80% of similarity. The isolates had similarity less than 65% to type strains. The results showed high symbiotic, genetic and phenotypic diversity, in agriculture areas, with potentially new species of bacteria.
URI: http://repositorio.ufla.br/jspui/handle/1/2153
Publicador: UNIVERSIDADE FEDERAL DE LAVRAS
Idioma: pt_BR
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