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Título: Desenvolvimento de nódulos em Sesbania virgata e a importância dos exopolissacarídeos em sua simbiose com Azorhizobium doebereinerae
Título Alternativo: Nodule Development in Sesbania virgata and the importance of exopolysaccharides in its symbiosis with Azorhizobium doebereinerae
Autor(es): Bomfeti, Cleide Aparecida
Orientador: Moreira, Fátima Maria de Souza
Coorientador(es): Holsters, Marcelle
Membro da banca: Cardoso, Patrícia Gomes
Kasuya, Maria Catarina Megumi
Olivares, Fábio Lopes
Área de concentração: Microbiologia Agrícola
Assunto: Leguminosa
Simbiose
Nodulação
Symbiosis
Data de Defesa: 17-Ago-2010
Data de publicação: 15-Ago-2014
Referência: BOMFETI, C. A. Desenvolvimento de nódulos em Sesbania virgata e a importância dos exopolissacarídeos em sua simbiose com Azorhizobium doebereinerae. 2010. 122 p. Tese (Doutorado em Microbiologia e Bioquímica do Solo)-Universidade Federal de Lavras, 2010.
Resumo: Sesbania virgata é uma leguminosa tropical pioneira que ocorre naturalmente no Brasil sendo usada para a recuperação de solos degradados e reflorestamento de matas ciliares. S. virgata desenvolve uma simbiose eficiente apenas quando inoculada com linhagens de Azorhizobium doebereinerae. A outra espécie do gênero Azorhizobium, A. caulinodans, apresenta características fenotípicas e genotípicas similares à A. doebereinerae e forma simbiose eficiente somente quando inoculada em S. rostrata, nativa da África. Apesar da similaridade observada, A. caulinodans induz a formação de pseudonódulos em S. virgata e A. doebereinerae não forma nódulos em S. rostrata. No presente trabalho, foi caracterizada a morfogênese dos nódulos radiculares de S. virgata através de microscopia de luz, fluorescência e eletrônica de transmissão. Além disso, para investigar os aspectos genéticos bacterianos do processo de nodulação, cerca de 2500 mutantes foram gerados através de inserções obtidas com transposos (Tn5). Como observado em S. rostrata, a nodulação das raízes de S. virgata em condições de alagamento ocorre através de fendas na base das raízes laterais. O desenvolvimento do tecido infectado envolve a formação de cordões de infecção e de um meristema apical, resultando em nódulos indeterminados. No entanto, em comparação com S. rostrata, a diferenciação completa da zona de fixação em S. virgata apresenta um desenvolvimento mais lento. Utilizando nossa biblioteca bacteriana, dois mutantes para a produção de exopolissacarídeos foram selecionados em meio YEB contendo 0,01% de Vermelho Congo. A caracterização destes mutantes foi visualizada pela formação de colônias róseas, com posterior escurecimento no centro, dando um aspecto as colônias mutantes de "olho de touro". Estes mutantes, quando inoculados em S. virgata, produziram apenas pequenos nódulos de coloração pálida somente 21 dias após a inoculação e a planta hospedeira apresentou características de deficiência de nitrogênio, evidenciando o papel imprescindível dos exopolissacarídeos no estabelecimento da simbiose.
Sesbania virgata is a tropical pioneer legume which occurs naturally in Brazil and is used for the regeneration of degraded soils and reforestation of gallery forests. S. virgata only develops an efficient symbiosis when inoculated with strains of Azorhizobium doebereinerae. The other species of the genus Azorhizobium, A. caulinodans, has phenotypic and genotypic similarities with A. doebereinerae and establishes an efficient symbiosis when inoculated in S. rostrata, which is native to Africa. However, despite the similarity between A. caulinodans and A. doebereinerae, A. caulinodans forms pseudonodules in S. virgata and A. doebereinerae forms ineffective nodules in S. rostrata. In this work, we characterized the root nodule morphogenesis of S. virgata through light, fluorescence and transmission electronic microscopy. In addition, to investigate bacterial genetics aspects of this nodulation process, approximately 2000 mutants were generated by Tn5 insertions. As observed in S. rostrata, the root nodulation of S. virgata under flooded conditions occurs via cracks (crack entry). The development of the infected tissue involves the formation of infection threads and the establishment of an apical meristem resulting in indeterminate nodules. However, compared to S. rostrata, the complete fixation zone differentiation in S. virgata shows a slower development. Using our bacterial mutant library, two exopolysaccharides mutants were selected on YEB agar containing 0,01% Congo Red. The characterization of these mutants show the formation of rough pink colonies, with subsequently darkening at the center, giving a "bulls eye" appearance. Once inoculated in S. virgata, these mutants produced smaller and paler nodules only after 21 days of inoculation and the host plant showed features of nitrogen starvation demonstrating the importance of EPS in the symbiosis stabilisment.
URI: http://repositorio.ufla.br/jspui/handle/1/2857
Publicador: UNIVERSIDADE FEDERAL DE LAVRAS
Idioma: pt_BR
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