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Master's Dissertation
DOI
10.11606/D.64.2018.tde-07082018-102457
Document
Author
Full name
Andressa Monteiro Venturini
E-mail
Institute/School/College
Knowledge Area
Date of Defense
Published
Piracicaba, 2014
Supervisor
Committee
Mui, Tsai Siu (President)
Rodrigues, Jorge Luiz Mazza
Souza, Jackson Antonio Marcondes de
Title in Portuguese
Efeito do uso do solo e da rizosfera de cana-de-açúcar na estrutura e abundância de comunidades de Bacteria e do filo Verrucomicrobia
Keywords in Portuguese
Comunidade bacteriana
Ecologia microbiana
Filo Verrucomicrobia
Gene 16S rRNA
PCR em tempo real
T-RFLP
Abstract in Portuguese
A abundância e diversidade dos microrganismos do solo podem ser influenciadas por grande número de fatores, associados, principalmente, ao tipo de solo, sua cobertura e uso. A microbiota do solo apresenta grande importância pelos processos desempenhados pelos seus organismos, essenciais para todos os ecossistemas terrestres. Apesar da grande complexidade associada a esses estudos, os fatores que influenciam as comunidades microbianas podem ser melhor elucidados pela pesquisa com grupos específicos. Nesse sentido, o filo bacteriano Verrucomicrobia, grupo ubíquo em solos, apresenta elevada abundância em diferentes ambientes, o que sugere sua grande importância ecológica. Mas, pela dificuldade de isolamento de seus organismos, ainda pouco se sabe a respeito da ecologia do filo. O presente trabalho foi desenvolvido com o objetivo de analisar os efeitos do uso do solo e da rizosfera de cana-de-açúcar nas comunidades de Bacteria e do filo Verrucomicrobia. Com essa finalidade, amostras de solo foram coletadas em áreas sob diferentes usos em uma usina sucroalcooleira na cidade de Piracicaba (SP). As amostras foram utilizadas em dois estudos distintos. No primeiro, foram analisadas as comunidades microbianas presentes nas amostras de solo obtidas na coleta das áreas de estudo e, no segundo, retiradas de um experimento controlado conduzido em estufa para analisar o efeito do uso do solo e, principalmente, da rizosfera nas mesmas. As comunidades foram avaliadas quanto a sua abundância, pela técnica de qPCR, e estrutura, pela técnica de T-RFLP. No primeiro estudo, a diversidade do filo também foi acessada pelo desenvolvimento de bibliotecas do seu gene 16S rRNA. Os resultados dos estudos indicam que a comunidade bacteriana e, principalmente, do filo foram afetadas pelo uso do solo e pelo manejo adotado em cada área, o que evidencia a importância de sistemas conservacionistas. A análise das bibliotecas demonstrou que o filo Verrucomicrobia apresentou maior diversidade na mata nativa do que nos canaviais. Adicionalmente, a incidência e a abundância das subdivisões do grupo foram alteradas de acordo com o uso do solo. As comunidades também foram influenciadas pela rizosfera em sua estrutura e abundância, resultados de grande interesse para o estudo do filo, pois poucos trabalhos analisaram o efeito rizosférico em seus organismos. Além disso, a sua elevada abundância encontrada no estudo, que tem sido comumente subestimada, ressalta a importância de trabalhos com foco específico em grupos de interesse
Title in English
Effect of land use change and sugarcane rhizosphere on the structure and abundance of Bacteria and Verrucomicrobia communities
Keywords in English
16S rRNA gene
Bacterial community
Microbial ecology
Phylum Verrucomicrobia
Real time PCR
T-RFLP
Abstract in English
The abundance and diversity of soil microbial communities can be influenced by many factors, mainly associated with soil type, its coverage and use. The soil microbiota has great importance due to the processes performed by its organisms, essential for all terrestrial ecosystems. Despite the great complexity associated with these studies, the factors that affect the microbial communities can be better explained through the research of specific groups. In this sense, the bacterial phylum Verrucomicrobia, a ubiquitous soil group, presents high abundance in different environments, which suggests its great ecological importance. But due to the difficulty of isolating its organisms, little is known about the ecology of the phylum. The present work was developed with the objective of analyzing the effect of land use changes and sugarcane rhizosphere on the structure and abundance of Bacteria and Verrucomicrobia communities. For this purpose, soil samples were collected in areas under different land uses in a sugarcane mill in Piracicaba (SP). The samples were used in two separate studies. In the first, the microbial communities present in soil samples obtained in the sampling areas were analyzed and, in the second, taken from a controlled experiment conducted in a greenhouse to analyze the effect of land use and, especially, the rhizosphere on the communities. The communities were evaluated for their abundance, by the qPCR technique, and structure, by T-RFLP. In the first study, the phylum diversity was also accessed with the development of 16S rRNA gene libraries. The results from the studies indicate that bacterial and, especially, the phylum community were affected by land use and the management adopted in each area, which evidences the importance of conservationist systems. The analysis of the clone library demonstrated that the phylum Verrucomicrobia presented greater diversity in native vegetation than in the sugarcane fields. Additionally, the incidence and abundance of the group subdivisions have been changed in accordance with land use. The structure and abundance of the communities were also influenced by the rhizosphere, results of great interest to the reserach of the phylum, since few studies have analyzed the rhizosphere effect on its organisms. Furthermore, the high abundance of the phylum found in the study, which has been commonly underestimated, emphasizes the importance of research with specific focus on groups of interest
 
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Publishing Date
2018-08-13
 
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