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Dissertação de Mestrado
DOI
10.11606/D.11.2018.tde-03052018-114740
Documento
Autor
Nome completo
Carolinne Rosa de Carvalho
E-mail
Unidade da USP
Área do Conhecimento
Data de Defesa
Imprenta
Piracicaba, 2017
Orientador
Banca examinadora
Cardoso, Elke Jurandy Bran Nogueira (Presidente)
Andreote, Ana Paula Dini
Forti, Victor Augusto
Silva, Michele de Cássia Pereira e
Título em português
Filosfera de citros sob manejo convencional e ecológico: estrutura da comunidade bacteriana e monitoramento de cobre
Palavras-chave em português
Agroecologia
Bactéria
Cobre foliar
Manejo agrícola
Sequenciamento NGS
Resumo em português
O manejo agrícola aplicado a um agrossistema pode determinar a qualidade e produtividade da área, além das interações biológicas que podem ser estabelecidas entre o cultivar e ecossistema local. A agricultura convencional é bastante reconhecida como um manejo eficiente e lucrativo. Por outro lado, a agroecologia tem ganhado visibilidade na agroindústria em reflexo do aumento na demanda por alternativas mais sustentáveis de produção. As diferenças entre ambos manejos podem refletir sobre a dinâmica microbiana, alterando a composição e estruturação das comunidades ali presentes. Os micro-organismos que habitam a superfície foliar da planta compõem o micro-ambiente denominado filosfera, descrito como um dos hábitats colonizáveis mais extensos. Devido a sua alta exposição a variáveis ambientais, diversos fatores podem interferir na comunidade bacteriana e definir a filosfera. Desta forma, o principal objetivo nesse estudo foi avaliar como o manejo agrícola interfere na composição bacteriana na filosfera, analisando ainda em escala temporal sua estrutura e abundância. A área experimental amostrada foi cedida pelo Centro de Pesquisa "Mokiti Okada", em Mogi Guaçu, São Paulo. As amostras foram coletadas de maneira representativa em diferentes linhas de tratamento, uma sob manejo convencional e outra sob manejo ecológico. Análises microbiológicas dependentes e independentes de cultivo permitiram identificar a comunidade bacteriana residente da filosfera de citros, a qual era compartilhada por ambos os manejos. Entretanto, análises de sequenciamento NGS (New Generation Sequencing) mostraram uma diferença significativa entre as comunidades bacterianas dos dois manejos, com o ecológico apresentando uma maior diversidade. Apesar do manejo ter se mostrado um importante fator na composição bacteriana, quando avaliado em função temporal, viu-se que as épocas de coleta interferem mais intensamente na estrutura das bactérias (p=0,0001), mostrando uma sobreposição dos diversos fatores ambientais que atuam sobre a filosfera. Os resultados ainda indicaram uma redução na abundância de bactérias, a qual pode estar relacionada com a aplicação extra de produtos cúpricos em ambas as áreas, em função do acometimento da "pinta preta" no pomar, o que instigou monitorar o cobre no tecido foliar. Quimicamente, micro-análises de XRF (X-Ray Fluorescence) mostraram que há uma maior concentração de cobre nas folhas provenientes da área convencional, o que é resultado das maiores quantidades do produto que são aplicadas nesse tratamento. Além disso, foi possível o isolamento de bactérias do gênero Enterococcus na filosfera, as quais apresentam mecanismos de tolerância ao cobre, demonstrando que os produtos cúpricos podem ter selecionado esses organismos. Logo, esse estudo apresentou uma importante perspectiva do efeito do manejo agrícola sobre a filosfera, contribuindo para a compreensão da dinâmica microbiana na agricultura.
Título em inglês
Phyllosphere of citros under conventional and ecological management: structure of bacterial community and copper monitoring approach
Palavras-chave em inglês
Agricultural management
Agroecology
Bacteria
Foliar copper
New Generation Sequecing
Resumo em inglês
The agricultural management applied to a agrosystem is an important determinant for the quality and productivity of the crop yield, also for the biological interactions that can be stablished between the plants and the local ecosystem. Conventional agriculture has being well known as an efficient and lucrative crop management. On the other hand, agroecology has gaining visibility in the agroindustry due to increasing demand for a more sustainable production alternative. The differences between both approaches can reflect on the microbial dynamic, affecting the composition and structure of these communities. Microrganisms inhabitating the foliar surface correspond to a microenvironment called phyllosphere, which is described as one of the most extensive habitats. Due to its constant exposition to environmental variables, several factors can influence on the bacterial community and modulate the phyllosphere. Thus, the main purpose of this study was to evaluate how the agricultural management can impact on the phyllospheric bacteria, also considering a temporal effect on structure and abundance of these organisms. The experimental area was provided by "Mokiti Okada" Research Center, located at em Mogi-Guaçu, São Paulo. The samples were representativelly collected from two treatment lines, one under convencional management, and the other under ecological management. Afterwards, culture-dependent and independent microbiological analysis allowed to identify the resident bacterial community in citros phyllosphere, which was greatly shared bewteen both treatments. However, NSG (New Generation Sequencing) analysis demonstrated a significative difference between the bacterial community under conventional and ecological management, where the second one demonstrated a higher diversity, which can be related to the different approaches applied. Although the agricultural method have demonstrated an important factor on bacterial composition, when temporally evaluated, it was observed a more intense interferance on the bacterial structure by the time of sampling (p=0,0001), representing a possible overlap of environmental factors on the phyllosphere. The data also indicate a decrease in the abundance of bacteria that might be resulted from the extra use of cupric products, related to the impairment of "black spot" on the crop, what lead to a copper monitoring in the foliar tissue. Chemically, XRF micro-analysis (X-Ray Fluorescence) demonstrated that there is a higher concentration of copper on the leaves from the conventional area, which is resulted of the higher application of its products by this method. Moreover, a search for copper-tolerant microrganisms was conducted, and it was possible to isolate Enterococcus bacteria, which have copper tolerance mechanisms. This result implicate that the use of cupric products may have selected these microrganisms on citros phyllosphere. Therefore, this study presented an important perspective of how the agricultural management can influence the phyllosfere, which can contribute to undertand about the microbial dynamic and its roles on the agriculture.
 
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Data de Publicação
2018-05-09
 
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