Bacterial diversity of soil under eucalyptus assessed by 16S rDNA sequencing analysis

Estudos sobre impacto do Eucalyptus spp. em solos brasileiros têm focalizado propriedades químicas do solo e isolamento de microrganismos de interesse. No Brasil há pouco enfoque em ecologia e diversidade microbiana, devido às limitações dos métodos tradicionais de cultivo e isolamento. A utilização de métodos moleculares no estudo da ecologia microbiana baseados na amplificação por PCR do 16S rDNA têm enriquecido o conhecimento da biodiversidade microbiana dos solos. O objetivo deste trabalho foi comparar e estimar a diversidade bacteriana de comunidades simpátricas em solos de duas áreas: uma floresta nativa (NFA) e outra adjacente com arboreto de eucaliptos (EAA). Oligonucleotídeos iniciadores foram utilizados para amplificar o 16S rDNA metagenômico do solo, o qual foi clonado usando pGEM-T e seqüenciado para determinar a diversidade bacteriana. Foram analisados 134 clones do solo NFA e 116 clones do solo EAA. As seqüências foram comparadas às depositadas no GenBank. Análises filogenéticas revelaram diferenças entre os tipos de solos e alta diversidade em ambas comunidades. No solo de arboreto de Eucalyptus spp. foi encontrada maior diversidade bacteriana em comparação com o solo da área de floresta nativa.Studies on the impact of Eucalyptus spp. on Brazilian soils have focused on soil chemical properties and isolating interesting microbial organisms. Few studies have focused on microbial diversity and ecology in Brazil due to limited coverage of traditional cultivation and isolation methods. Molecular microbial ecology methods based on PCR amplified 16S rDNA have enriched the knowledge of soils microbial biodiversity. The objective of this work was to compare and estimate the bacterial diversity of sympatric communities within soils from two areas, a native forest (NFA) and an eucalyptus arboretum (EAA). PCR primers, whose target soil metagenomic 16S rDNA were used to amplify soil DNA, were cloned using pGEM-T and sequenced to determine bacterial diversity. From the NFA soil 134 clones were analyzed, while 116 clones were analyzed from the EAA soil samples. The sequences were compared with those online at the GenBank. Phylogenetic analyses revealed differences between the soil types and high diversity in both communities. Soil from the Eucalyptus spp. arboretum was found to have a greater bacterial diversity than the soil investigated from the native forest area

Identificação de comunidades bacterianas de solo por seqüenciamento do gene 16S rRNA

Métodos tradicionais de isolamento e cultivo limitam análises da diversidade microbiana no meio ambiente, pois acredita - se que aproximadamente 10% desses microrganismos possam ser cultivados. A ecologia microbiana molecular teve recentes progressos através da construção de bibliotecas metagenômicas, o que constitui uma poderosa abordagem para explorar a diversidade microbiana de solo fornecendo inclusive dados sobre os microrganismos não cultiváveis desse habitat. Este trabalho teve por objetivo comparar e estimar a diversidade de comunidades bacterianas, em solos de duas áreas, sendo solo de Floresta Nativa (SFN) e a outra sob arboreto com eucaliptos (SAE) de uma mesma região. Utilizando oligonucleotídeos iniciadores específicos, o gene 16S rRNA foi amplificado por PCR, os amplicons foram clonados em pGEMR-T e os clones obtidos seqüenciados parcialmente. No solo SFN foram analisados 231 clones e no solo SRE 248 clones. As seqüências obtidas foram submetidas à análise de similaridade de nucleotídeos com o banco de dados GenBank. Os filos bacterianos que mais se destacaram nos dois tipos de solo foram Acidobacteria e Proteobacteria. No solo SFN destacaram-se também as bactérias pertencentes ao filo Bacteroidetes e no solo SAE observou-se alta freqüência das bactérias Actinobacteria. Análises filogenéticas revelaram diferenças em ambos os solos, verificando através de índice de diversidade bacteriana observou-se que o solo sob eucalipto apresentou maior diversidade quando comparado ao solo sob de Floresta Nativa.Traditional methods of isolation and culture limits the analyses of the microbian diversity in the environment, because it is believed - that approximately 10% of these microrganisms can be cultivated. The molecular microbian ecology have had recent progress through the construction of metagenomics Iibraries, what constitutes a powerful boarding to explore the microbian diversity of soil, also supplying information on the microrganisms that cannot be cultivated on this habitat. This work had the objective of stimate the diversity of bacterial communities, in two areas, an area of Native Forest (SFN) and the another one under eucalypts (SAE) of the same region. Using specific oligonucleotides starters, the gene 16S rRNA was amplified by PCR, amplicons had been cloned in pGEMR-T and the obtained clones were partial/y sequenced. In the soil SFN, 231 clones had been analyzed and 248 clones in the soil SAE. The sequences obtained were submitted to the nucleotides similarity analysis with the GenBank database. The bacterial phylum that was more evident in the two types de soil were Acidobacteria and Proteobacteria. In the soi! SFN the bacteria of the phylum Bacteroidetes were evident and in the soil SRE high frequency of the Actinobacteria bacteria was observed. Phylogenetic analyses reveled an extensive diversity in both soils, verified through diversity index differences in the bacterial communities in both areas, and that the area under eucalypt presented more diversity in relation to the area of Native Forest.Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES

Inoculações de bactérias promotoras de crescimento no cultivo de arroz em solução nutrtiva

O arroz é o cereal mais consumido na dieta humana no mundo, sendo que o Brasil é um dos maiores produtores e consumidores desse cereal. A produção brasileira entre arroz irrigado e sequeiro é estimada entre 10 a 11 milhões toneladas por ano. Os gastos com fertilizantes nitrogenados nessa cultura provocam um alto custo de produção para o agricultor, sendo esses gastos repassados ao consumidor. Desta forma, existe a necessidade de avanços nas pesquisas sobre os microrganismos que se encontram na rizosfera de diversos vegetais e que auxiliam o vegetal na obtenção de nutrientes diminuindo o custo de produção da cultura, além de aumentar a produção de grãos. O objetivo deste trabalho foi avaliar cinco estirpes de Rhizobium leguminosarum bv trifolii e isolados selvagens obtidos de dois cultivares de arroz no Brasil, avaliar quanto à produção de ácido indolacético, potencial de fixação biologica de nitrogênio e capacidade de promover o crescimento de arroz em solução nutritiva. Os ensaios com arroz foram realizados em uma câmara de crescimento, em um delimento inteiramente casualisado em um período de 30 dias. Todos os isolados R. leguminosarum deste experimento e 19 isolados selvagens foram positivos para a produção de ácido indolacético in vitro. As estirpes SEMIAs 2051 e 235 foram às maiores produtores de ácido indolacético com 91,56 Tg/mL e 68,30 Tg /mL, respectivamente. Entretanto somente três estirpes de rizóbios e 12 isolados selvagens conseguiram reduzir acetileno a etileno em condições laboratoriais, sendo a SEMIA 2051 a que mais se destacou. Inoculações de sementes de arroz com as estirpes SEMIAs 235, 2050, 2051 e MT6 resultaram em aumento significativo em relação à massa seca, e no números de raízes laterais nas radículas das plântulas em 30 dias. (para P < 001). Este estudo indicou que as bactérias SEMIAs 235, 2050 e 2051 e MT6 podem...Rice is the most consumed cereal grain in human food and Brasil is one of the most important producers of this culture. Brazilian production of irrigated and non-irrigated Rice is estimated in 10 – 11 millions of thousand kilograms per year. Nitrogenated fertilizers represents an important part f the production costs that are repassed to the final consumers. In this way, there are needs of more efforts in research about microorganisms that live in plant rizosphere and that were able to help the plant to obtain nutrients from the soil, mainly nitrogen, and so, increase the production while decreasing the production costs. This work has the objective of evaluate the indolacetic acid production of five strains of Rhizobium leguminosarum bv trifolii, and e wild isolated of two cultivating of rice in Brazil its biological nitrogen fixation potential and its capacity to promote rice growth in nutritional solution. Essays were carried out in growth chamber with outline completely casualized during 30 days. All strains of R. leguminosarum and wild isolated produced indolacetic acid, and SEMIAs 2051 and 235 were the higher producers, with 91,56 Tg/mL and 68,30 Tg /mL, respectively. However, only three strains and 12 wild isolated were able to reduce acetilene to etilene in laboratorial conditions, and SEMIA 2051 was the most efficient strain. Inoculations in Rice seeds that were made with SEMIAs 235, 2050, 2051and MT6 strains resulted in a significative increase in dry mass and in the number of lateral roots in the plants in 30 days (P < 001). This work showed that strains SEMIAs 235, 2050 e 2051 and MT6 can promote Rice growth in nutritive solutions and so, are important for the developing of inoculants that could be used for this culture, reducing the cultural costs and also increase the rice production in world.Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP

Avaliação de populações de possíveis rizobactérias em solos sob espécies florestais

Embora estudos recentes relatem a utilização de RCPC (Rizobactérias Promotoras de Crescimento de Plantas) no Brasil, raríssimos trabalhos avaliam a presença natural dessas espécies bacterianas no solo. O objetivo deste trabalho foi avaliar a ocorrência de RPCP em duas amostras de solo sob diferentes tipos de manejo, através da construção e do seqüenciamento de bibliotecas de DNA metagenômico. Utilizaram-se oligonucleotídeos específicos para amplificação da região hipervariável do espaço intergênico dos genes ribossomais 16S-23S de DNA extraído de diferentes solos, sob Eucalyptus sp. e sob mata. Os fragmentos obtidos foram inseridos em vetor e clonados. As bibliotecas geraram 495 clones, que foram seqüenciados e identificados através de comparações realizadas pelo software Blast. O solo sob Eucalyptus sp. apresentou maior número de RPCP do que sob mata. Os filos Actinobacteria e Proteobacteria eram maiores no solo sob Eucalyptus sp., estando o filo Firmicutes ausente no solo sob mata. Somente oito espécies diferentes de RPCP foram detectadas: Bacillus subtilis, Bacillus megaterium, Bradyrhizobium japonicum, Bradyrhizobium elkanii, Bradyrhizobium sp., Frankia sp., Pseudomonas fluorescens e Pseudomonas gladioli. O trabalho forneceu valiosos dados sobre a presença de RPCP em solos com espécies florestais e sua possível utilização em reflorestamentos, assim como para o melhor conhecimento desses microrganismos nos solos do Brasil.Although new studies describe the use of PGPR (Plant Growth-Promoting Rhizobacteria) in Brazil, they rarely evaluate the natural existence of these bacterial species in the soil. The objective of this study was to evaluate PGPR in two samples under different use types, one with native forest and the other with eucalyptus, through construction and sequencing of a metagenomic DNA library. Using specific probes from the internally transcribed region of 16S-23S rRNA genes, fragments of PCR products were inserted into the vector and cloned. The library generated 495 clones, which were sequenced and identified using Blast software. A greater number of PGPR was found in the soil under eucalyptus than under forest. Actinobacteria and Proteobacteria phyla were more abundant in Eucalyptus sp soil, and the phylum Firmicutes was not found in forest soil. Only eight different species were detected: Bacillus subtilis, Bacillus megaterium, Bradyrhizobium japonicum, Bradyrhizobium elkanii, Bradyrhizobium sp., Frankia sp., Pseudomonas fluorescens and Pseudomonas gladioli. This study provided valuable information about PGPR in soils under forest species and their possible used in reforestation, as well as for a more detailed understanding of these microorganisms in Brazilian soils

Relações filogenéticas e diversidade de isolados de Guignardia spp oriundos de diferentes hospedeiros nas regiões ITS1-5,8S-ITS2

Fungos do gênero Guignardia são frequentemente isolados em diferentes espécies de plantas, sendo muitas vezes caracterizados como fungos endofíticos. Entretanto, algumas espécies deste fungo, a exemplo de G. citricarpa e G. psidii, são causadores de importantes doenças que afetam culturas agrícolas, como a Mancha-Preta dos Citros (MPC) e a podridão dos frutos de goiabeira, respectivamente. Também são apontados como causadores de manchas foliares em diferentes espécies de frutíferas e também em outras culturas. Este trabalho teve o objetivo de isolar, identificar e caracterizar a diversidade genética existente entre isolados de Guignardia oriundos de citros, mangueira, goiabeira, eucaliptos, jabuticabeira e pitangueira através da análise da sequência de DNA do cístron ITS1-5,8-S-ITS2. Verificou-se que os isolados obtidos pertencem às espécies G. citricarpa e G. mangiferae. Entretanto, dois grupos encontrados em mangueira não puderam ser identificados em nível de espécie com base em sua sequência de DNA em função da baixa similaridade com as sequências de diferentes espécies de Guignardia já depositadas em banco de dados. Desta forma, goiabeira, eucaliptos, jabuticabeira e pitangueira são hospedeiras de G. mangiferae, enquanto os citros hospedam duas formas, G. citricarpa e G. mangiferae. Já a mangueira é hospedeira de G. mangiferae e de dois outros grupos ainda não identificados. Verificou-se ainda que isolados de Guignardia obtidos de sintomas de podridão de fruto de goiabeira foram identificados como G. mangiferae.Fungi of Guignardia genera are commonly isolated from different plant species and most of the time they are characterized as endophytics. However, some species of this genus, as G. citricarpa and G. psidii are known as causal agents of serious diseases that affect cultures, such as the Citrus Black Spot and the guava fruit rot, respectively. They are also responsible for diseases that cause foliar spots in different fruit species and also in other cultures. This work has the objective of isolate, identify and characterize the genetic diversity present among Guignardia isolates obtained from citrus, mango, guava, eucalyptus, Brazilian grape tree and Surinam cherry by analysis of DNA sequence from cístron ITS1-5,8SITS2. It was verified that the obtained isolates belong to G. mangiferae and G. citricarpa species. Two different Guignardia types, that were found in mango, could not be identified in species, and do not belong to none of the species deposited in GenBank. So, this work found that mango, guava, eucalyptus, Brazilian grape tree and Surinam cherry host only G. mangiferae, whereas citrus hosts G. mangiferae and G. citricarpa species. Mango hosts three different Guignardia, G. mangiferae and two others types that remain without identification of the species level. It was also verified that isolates of Guignardia obtained from guava fruit rot symptoms were identified as G. mangiferae.Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES

Bacterial diversity of soil under eucalyptus assessed by 16S rDNA sequencing analysis

Estudos sobre impacto do Eucalyptus spp. em solos brasileiros têm focalizado propriedades químicas do solo e isolamento de microrganismos de interesse. No Brasil há pouco enfoque em ecologia e diversidade microbiana, devido às limitações dos métodos tradicionais de cultivo e isolamento. A utilização de métodos moleculares no estudo da ecologia microbiana baseados na amplificação por PCR do 16S rDNA têm enriquecido o conhecimento da biodiversidade microbiana dos solos. O objetivo deste trabalho foi comparar e estimar a diversidade bacteriana de comunidades simpátricas em solos de duas áreas: uma floresta nativa (NFA) e outra adjacente com arboreto de eucaliptos (EAA). Oligonucleotídeos iniciadores foram utilizados para amplificar o 16S rDNA metagenômico do solo, o qual foi clonado usando pGEM-T e seqüenciado para determinar a diversidade bacteriana. Foram analisados 134 clones do solo NFA e 116 clones do solo EAA. As seqüências foram comparadas às depositadas no GenBank. Análises filogenéticas revelaram diferenças entre os tipos de solos e alta diversidade em ambas comunidades. No solo de arboreto de Eucalyptus spp. foi encontrada maior diversidade bacteriana em comparação com o solo da área de floresta nativa.Studies on the impact of Eucalyptus spp. on Brazilian soils have focused on soil chemical properties and isolating interesting microbial organisms. Few studies have focused on microbial diversity and ecology in Brazil due to limited coverage of traditional cultivation and isolation methods. Molecular microbial ecology methods based on PCR amplified 16S rDNA have enriched the knowledge of soils microbial biodiversity. The objective of this work was to compare and estimate the bacterial diversity of sympatric communities within soils from two areas, a native forest (NFA) and an eucalyptus arboretum (EAA). PCR primers, whose target soil metagenomic 16S rDNA were used to amplify soil DNA, were cloned using pGEM-T and sequenced to determine bacterial diversity. From the NFA soil 134 clones were analyzed, while 116 clones were analyzed from the EAA soil samples. The sequences were compared with those online at the GenBank. Phylogenetic analyses revealed differences between the soil types and high diversity in both communities. Soil from the Eucalyptus spp. arboretum was found to have a greater bacterial diversity than the soil investigated from the native forest area.Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES