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Thèse de Doctorat
DOI
https://doi.org/10.11606/T.60.2019.tde-27092021-100654
Document
Auteur
Nom complet
Jéssica Aparecida Moretto Altarugio
Adresse Mail
Unité de l'USP
Domain de Connaissance
Date de Soutenance
Editeur
Ribeirão Preto, 2019
Directeur
Jury
Martinis, Elaine Cristina Pereira de (Président)
Cabral, Hamilton
Falcão, Juliana Pfrimer
Silva, Maria Bernadete Amancio Varesche
Mui, Tsai Siu
Savazzi, Eduardo Angelino
Titre en portugais
Avaliação da microbiota do solo em resposta ao herbicida 2,4-D
Mots-clés en portugais
Acidobacteria
DGGE
Proteobacteria
Sequenciamento 16S rRNA
Resumé en portugais
A biodiversidade microbiana é formada por micro-organismos cultiváveis e não-cultiváveis e as técnicas de metagenômica oferecem ferramentas para investigar a ecologia microbiana de maneira mais rica e detalhada. O objetivo desse estudo foi verificar as alterações causadas na comunidade bacteriana do solo frente à pressão seletiva exercida pela presença do herbicida 2,4-D (2,4-diclorofenoxiacético) em diferentes concentrações, quantificar o número de cópias do gene tfdA, o qual está envolvido na degradação do herbicida 2,4-D e também do gene nifH, o qual está envolvido na fixação biológica de nitrogênio, Além disso, o estudo determinou a microbiota do solo antes e após a exposição ao 2,4-D. Os resultados obtidos foram comparados com aqueles realizados em Michigan (EUA) para avaliar o grau de semelhança entre os estudos. Em uma área experimental agrícola brasileira, foram construídos três plots, em triplicata, sendo que um plot foi utilizado como controle negativo, sem aplicação de herbicida, e nos demais foram aplicadas diferentes concentrações do herbicida. Enquanto que em Michigan os experimentos foram conduzidos na área experimental de Pesquisas Ecológicas de Longa Duração da Estação Biológica Kellogg, entre o ano de 1988 a 1992. Oito plots foram construídos nessa área e em cada quadrante foi aplicada uma concentração diferente do herbicida 2,4-D, além do controle negativo. O DNA total foi extraído diretamente de todas as amostras de solo e estes DNAs foram utilizados nas técnicas de DGGE (Eletroforese em Gradiente Desnaturante), qPCR (PCR quantitativa) e sequenciamento do gene 16S rRNA. Os resultados demonstraram que a comunidade microbiana apresentou um gradiente de distribuição ao longo das doze semanas após o tratamento com herbicida, de acordo com a DGGE. O número de cópias do gene tfdA por grama de solo foi diretamente proporcional à concentração de herbicida aplicado e o gene nifH foi amplamente distribuído entre as amostras de solo, ou seja, a presença do herbicida 2,4-D não alterou a população fixadora de nitrogênio. Através do sequenciamento do gene 16S rRNA foi possível observar que os filos Acidobacteria e Proteobacteria foram os mais abundantes tantos nas amostras de solo do Brasil quanto nas amostras de solo dos EUA. Dessa forma é possível sugerir que a presença do herbicida 2,4-D não altera a microbiota de maneira significativa.
Titre en anglais
Soil microbiota evaluation in response to the herbicide 2,4-D
Mots-clés en anglais
16S rRNA sequencing
DGGE
Proteobacteria
Soil,Acidobacteria
Resumé en anglais
Microbial biodiversity is composed by cultivable and non-cultivable microorganisms and metagenomic techniques offer tools to investigate microbial ecology in a richer and more detailed way. The aim of this study was to verify the alterations caused in the soil bacterial community against the selective pressure exerted by the presence of 2,4-D (2,4-Dichlorophenox-acetic) herbicide in different concentrations, to quantify the number of copies of the tfdA gene, which is involved in the degradation of herbicide 2 , 4-D and also the nifH gene, which is involved in the biological fixation of nitrogen. In addition, the study determined the soil microbiota before and after exposure to 2,4-D. The results obtained were compared with those performed in Michigan (USA) to assess the degree of similarity between the studies. In a Brazilian agricultural experimental area, three plots were constructed in triplicate, one plot was used as a negative control, without application of herbicide, and in the others different concentrations of the herbicide were applied. While in Michigan the experiments were conducted in the experimental area of Long-Term Ecological Research of the Kellogg Biological Station from 1988 to 1992. Eight plots were constructed in this area, and in each quadrant was applied a different concentration of herbicide 2,4 -D, plus the negative control. Total DNA was extracted directly from all soil samples and these DNAs were used in the DGGE (Denaturing Gradient Gel Electrophoresis), qPCR (quantitative PCR) and 16S rRNA gene sequencing techniques. The results showed that the microbial community presented a distribution gradient over the twelve weeks after treatment with herbicide, according to DGGE. The number of copies of the tfdA gene per gram of soil was directly proportional to the concentration of herbicide applied and the nifH gene was widely distributed among soil samples, that is, the presence of 2,4-D herbicide did not alter the nitrogen-fixing population. Through the sequencing of the 16S rRNA gene it was possible to observe that the Acidobacteria and Proteobacteria phyla were the most abundant in the Brazilian soil samples as well as in the US soil samples. Thus, it is possible to suggest that the presence of 2,4-D herbicide does not significantly alter the microbiota.
 
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Date de Libération
2021-09-12
Date de Publication
2021-09-28
 
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