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Master's Dissertation
DOI
https://doi.org/10.11606/D.64.2020.tde-19082021-145007
Document
Author
Full name
Mariley de Cássia da Fonseca
E-mail
Institute/School/College
Knowledge Area
Date of Defense
Published
Piracicaba, 2020
Supervisor
Committee
Mui, Tsai Siu (President)
Casarin, Valter
Teixeira Filho, Marcelo Carvalho Minhoto
Title in Portuguese
Avaliação quantitativa e taxonômica de bactérias mobilizadoras de fósforo na rizosfera do feijoeiro
Keywords in Portuguese
16S rRNA
Atividade bacteriana
Atividade enzimática
Mobilização de fósforo
phoD
pqqC
Abstract in Portuguese
O fósforo é um elemento essencial para a realização de funções metabólicas nas plantas e muitas vezes é o principal limitante para a produção agrícola, devido à sua forte imobilização no solo. A atividade microbiana possui um importante papel na ciclagem de nutrientes, mediando os processos de mobilização de fósforo para as plantas. Assim, o presente trabalho busca avaliar como plantas com diferentes eficiências na utilização do fósforo influenciam na estruturação e abundância da comunidade microbiana, e de bactérias mobilizadoras de fósforo, quando cultivados em solos com diferentes fertilidades. Para isso, foram utilizados dois genótipos de feijão com eficiência contrastante na assimilação de fósforo. Estes foram cultivados em casa de vegetação, sob condições controladas, em solo de Terra Preta da Amazônia (TPA) e de agricultura (SA), e o controle dos tratamentos foi composto por vasos sem plantas (bulk soil). Após o cultivo, foram coletados solo rizosférico e bulk soil para análises química, atividade enzimática das fosfatases ácidas e alcalina, qPCR dos genes funcionais pqqC e phoD, relacionados ao ciclo do fósforo, e dos marcadores filogenéticos 16S rRNA de Bacteria e Archaea. Também foi realizado o sequenciamento Amplicon de 16S rRNA de Bacteria para análise da estrutura, composição, riqueza e diversidade da comunidade bacteriana presente no solo. Com este estudo foi possível verificar que, com a análise da RDA seguida pela análise de Monte Carlo, os atributos químicos do solos, tais como potássio (F = 2,70; P = 0,047) e fósforo (F = 2,72; P = 0,049) foram os que apresentaram maior influência sobre a comunidade bacteriana, que a riqueza e diversidade de espécies foram maiores em solo rizosférico independente do tipo de solo, teste t student (P < 0,05), e que a composição obtida por meio do sequenciamento de Amplicon 16S rRNA, e abundância de Archaea e Bacteria, realizada por meio da técnica de qPCR, de modo geral, foram diferencialmente estimulada pelos genótipos quando cultivadas em solos com diferentes fertilidade, teste t student (P < 0,05). Com isso, pode-se concluir que plantas com diferentes eficiências na assimilação de fósforo podem estimular diferencialmente o microbioma da rizosfera e consequentemente influenciar de forma diferente na mobilização de fósforo
Title in English
Quantitative and taxonomic evaluation of phosphorus mobilizers bacteria in the common bean rhizosphere
Keywords in English
16S rRNA
Bacterial activity
Enzymatic activity
phoD
Phosphorus mobilization
pqqC
Abstract in English
Phosphorus is an essential element for the performance of metabolic functions in plants and is often the main limiting factor for agricultural production, due to its strong immobilization in the soil. Microbial activity plays an important role in nutrient cycling, mediating phosphorus mobilization processes for plants. Thus, the present work seeks to evaluate how plants with different efficiencies in the use of phosphorus influence the structure and abundance of the microbial community, and of phosphorus-mobilizing bacteria, when grown in soils with different fertilities. For that, two bean genotypes with contrasting efficiency in phosphorus assimilation were used. These were grown in a greenhouse, under controlled conditions, on Terra Preta da Amazônia (TPA) and agriculture soil (SA), and the treatment control consisted of pots without plants (bulk soil). After cultivation, rhizospheric soil and bulk soil were collected for chemical analysis, enzymatic activity of acid and alkaline phosphatases, qPCR of the functional genes pqqC and phoD, related to the phosphorus cycle, and the phylogenetic markers 16S rRNA from Bacteria and Archaea. Amplicon sequencing of 16S rRNA from Bacteria was also carried out to analyze the structure, composition, richness and diversity of the bacterial community present in the soil. With this study it was possible to verify that, with the analysis of the RDA followed by the Monte Carlo analysis, the chemical attributes of the soils, such as potassium (F = 2.70; P = 0.047) and phosphorus (F = 2.72; P = 0.049) were those that had the greatest influence on the bacterial community, that species richness and diversity were greater in rhizospheric soil regardless of soil type, student t test (P <0.05), and that the composition obtained through sequencing of Amplicon 16S rRNA, and abundance of Archaea and Bacteria, performed using the qPCR technique, in general, were differentially stimulated by genotypes when cultivated in soils with different fertility, student t test (P<0.05). With this, it can be concluded that plants with different efficiency in phosphorus assimilation can differentially stimulate the rhizosphere microbiome and consequently influence phosphorus mobilization differently
 
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Publishing Date
2021-09-08
 
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