Predição metabólica e prospecção de bactérias biocontroladoras e promotoras de crescimento vegetal obtidas em cavernas ferruginosas do Quadrilátero Ferrífero como potenciais inoculantes.
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Date
2022
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Abstract
O Quadrilátero Ferrífero (QF) possui elevada concentração de minérios no solo, o que
leva ao alto extrativismo, fato este que se contrapõe à sua importância biológica por
desencadear perdas de biodiversidade e de possíveis potenciais biotecnológicos, por
exemplo a partir da microbiota. Nesse ambiente, as cavernas ferruginosas se apresentam
como paisagens com características geomorfológicas distintas, como diferentes altitudes
e composição estrutural. Este trabalho teve como objetivos gerais realizar a predição
metabólica funcional (anál. independ. de cult) e prospectar bactérias biocontroladoras e
promotoras de crescimento vegetal (BPCV) (métodos dependentes de cultivo) a partir de
substratos provenientes de cavernas ferruginosas do QF. Para isso, foram coletadas
amostras de piso e teto de sete cavernas ferruginosas, uma amostra de caverna de quartzito
e uma amostra de solo externa às cavidades. Inicialmente, foi realizada uma análise em
larga escala da sequência do gene 16S rRNA (parte finalizada no mestrado) e a predição
funcional (realizada ao longo do doutorado). Em paralelo, foi realizado o isolamento,
cultivo e verificação das atividades de biocontrole e biofertilização. Na análise de
predição metabólica, categorias de interesse biotecnológico mostraram diferenças
estatísticas entre a amostra de caverna quartzítica e as amostras das cavernas ferruginosas,
sendo encontradas maiores proporções de sequências para as categorias: mecanismos de
transdução de sinal, metabolismo do nitrogênio, biossíntese de novobiocina e sistema de
secreção. Um total de 563 isolados cultiváveis foram obtidos, catalogados e cultivados
em placas de 96 poços, compondo matrizes de ensaios de inibição in vitro contra os
fitopatógenos Xanthomonas citri subsp. citri (Xcc306), Fusarium oxysporum e
Colletotrichum lindemuthianum (Cl89). Os resultados mostraram que 47 isolados
inibiram Xcc306, sendo que nenhum isolado da amostra de solo externa às cavidades
apresentou resultados positivos. Entre os isolados que inibiram o Xcc306 in vitro, nove
reduziram entre 36-68% da lesão causada pelo Xcc306 quando co-inoculados em plantas
de limão-cravo, sem induzir resposta de hipersensibilidade. Vinte dos 47 inibiram o
crescimento de Fusarium sp. diretamente em 51-73% e 15 indiretamente em 75-81%.
Esses 15 inibiram o crescimento de Cl89 in vitro (até 93% diretamente e 100%
indiretamente), fixaram nitrogênio, produziram proteases e sideróforos, mostraram
capacidade de motilidade, produziram biofilme e exceto 1 isolado (A1), todos solubilizaram fosfato inorgânico. Os isolados com propriedades mais relevantes para
candidatos a BPCV foram identificados como Serratia sp., Dickeya sp., e Nissabacter sp.
Este trabalho apresenta pela primeira vez o potencial bacteriano associado a cavernas
ferruginosas previamente desconhecidas para aplicação agrícola e ambiental, como
candidatos a potenciais inoculantes biológicos.
Description
Programa de Pós-Graduação em Biotecnologia. Núcleo de Pesquisas em Ciências Biológicas, Pró-Reitoria de Pesquisa de Pós Graduação, Universidade Federal de Ouro Preto.
Keywords
Cavernas, Controle biológico, Biofertilizantes, Sustentabilidade
Citation
LEMES, Camila Gracyelle de Carvalho. Predição metabólica e prospecção de bactérias biocontroladoras e promotoras de crescimento vegetal obtidas em cavernas ferruginosas do Quadrilátero Ferrífero como potenciais inoculantes. 2022. 93 f. Tese (Doutorado em Biotecnologia) - Núcleo de Pesquisas em Ciências Biológicas, Universidade Federal de Ouro Preto, Ouro Preto, 2022.