ANDREOTE, F. D.

GHINI, R.

GORIA, M. M.

Portuguese

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XI Encontro Nacional de Microbiologia Ambiental x Shnpôslo 8 rasUolro d o Mlcrob1ologin do 50to Microbiologia de Solo e Sedimento ELEVADA CONCENTRAÇÃO DE CO2 ATMOSFÉRICO: EFEITOS NA BRUSONE E COMUNIDADE BACTERIANA ASSOCIADA AO ARROZ MARINA M . GORIA"I, FERNANDO D. ANDREOTE2, RAQUEL GHINe *I Departamento de Proteção de Plantas, Unesp-FCAlBotucatu, SP, 2Embrapa Meio Ambiente, Jaguariúna, SP, Brasil. E-mail: marinagr@uol.com.br INTRODUÇÃO A concentração de dióxido de carbono (C02) está aumentando significativamente desde a Revolução Industrial, devido às atividades antrópicas. De 1960 a 2005, a taxa média anual de aumento foi de 1,4 ppm. No entanto, este aumento se intensificou nos últimos anos, com valores de 1,9 ppm de 1995 a 2005 (IPCC, 2007). Em plantas, o aumento da concentração atmosférica de C02 causa elevação nas taxas fotossintéticas e maior produtividade. A relação carbono:nitrogênio (C:N) nas raízes e nas folhas tende a aumentar, levando a alterações nos compostos orgânicos do solo (COTRUFO et aI., 1998), podendo alterar diretamente a microbiota, benéfica ou patogênica, associada às plantas. A cultura do arroz (Oryza sativa L.) é de grande importância social e econômica para o mundo, servindo como base alimentar para dois terços da população do planeta. A crescente demanda por este alimento remete a pesquisas constantes, visto que esta cultura é afetada por muitas doenças durante seu ciclo de produção, como a brusone [Pyricularia grisea (Cooke) Sacc. (= Magnaporthe grisea (Hebert') Barr.], que causa perdas consideráveis na produção (FARIA & PRABHU, 1980). Os microrganismos não patogênicos podem desempenhar importante papel na promoção do crescimento vegetal como, por exemplo, por meio da fixação biológica do nitrogênio atmosférico. No entanto, pouco se sabe a respeito das interações entre plantas e microrganismos, patogênicos ou não, sob condições elevadas de CO2 no ambiente. OBJETIVOS O presente trabalho teve como objetivo avaliar os efeitos do aumento na concentração de CO2 atmosférico sobre a incidência e severidade de brusone e sobre a comunidade bacteriana associada às plantas de arroz. MA TERIAL E MÉTODOS Instalação e condução do experimento. O estudo foi conduzido em campo localizado na Embrapa Meio Ambiente (Jaguariúna/SP). Estufas de topo aberto, circulares, com e sem injeção de C02, foram instaladas no campo experimental e monitoradas quanto às variáveis climáticas. O experimento foi realizado com três repetições contendo os seguintes tratamentos: sem estufa de topo aberto (Test), com estufa sem injeção de C02 (Est) e com estufa com injeção de CO2 (Est + C02). A injeção de C02 foi programada para variar entre 100 a 300 Ilmol/mol acima da concentração atmosférica atual (379 Ilmol/mol CO2) (IPCC, 2007). As amostras de ar foram avaliadas quanto à concentração do gás com uso de um IRGA (Infrared Gas Analyzer, modelo WMA-4 da PP System). Nestes locais, foram plantadas sementes de arroz (var. Shao Tiao Tsao) suscetível à brusone, com parcelas experimentais constituídas por 10 linhas com aproximadamente 60 sementes/linha em sistema de cultivo de sequeiro. Avaliação da ocorrência e severidade de brusone. A brusone foi avaliada com base no número de lesões não esporulativas e esporulativas por folha e severidade. Para a determinação do \\0\ XI Encontro Nacional de Microbiologia Ambiental X Simpô~io B rasllotro d o M icrob io logia do Solo Microbiologia de Solo e Sedimento número de lesões foram utilizados os perfi lhos principais de cinco a quinze plantas. A severidade, expressa em porcentagem de área foliar afetada, foi determinada nas folhas superiores completamente abertas. A metodologia de avaliação baseou-se em escalas de notas para área afetada e tipo de lesão predominante (IRRI, 2000). Desprendimento de COlo Após 7 semanas de cultivo, amostras de solo (100 g) foram incubadas por 17 dias e avaliadas segundo o método descrito por GRISI (1978), para a determinação da quantidade total de CO2 desprendido. Bactérias fIXadoras de nitrogênio. Amostras (lOg) de qlÍzes de dez plantas por parcela foram lavadas e submetidas à desinfestação superficial (etanol 70% por 90 s, hipoclorito de sódio (2% cloro ativo) por 3 min, etanol 70% por 45 s e três lavagens em água destilada esterilizada). As ,amostras foram trituradas, diluídas e inoculadas em meio de cultivo JNFb, para determinar o número mais provável (NMP), utilizando-se a Tabela de McCrady (DÓBEREINER et aI. , 1995). Análise dos dados. Os dados obtidos foram conjuntamente submeÜdos à análise de componentes principais (PCA) de variância, para determinar quais os fatores mais importantes na separação das amostras de cada tratamento. ' Avaliação 4a diversidade bacteriana do solo e do filoplano de maneira independente de cultivo. O DNA total contido nas amostras de 0,5g de solo e na superficie de três folhas foi extraído e o perfil da composição total da comunidade bacteriana (cultiváveis e não cultiváveis) foi avaliado por meio da amplificação parcial do gene 16S RNAr, feita por meio de nested PCR, sendo a primeira PCR realizada com o primer 799 em combinação com o primer 1492, com a finalidade de inibir a amplificação do gene 16S RNAr presente no DNA cloroplastidial das plantas (CHELIUS & TRIPLETT, 2001). A análise em DGGE foi realizada no aparelho PhorU2 system (Ingeny, Goes, Holanda), com gradiente desnaturante variando de 45 a 65% de desnaturação. RESULTADOS Os tratamentos com injeção automatizada do gás apresentaram concentração média de 531,9 ppm de CO2, enquanto as parcelas sem estufa atingiram 459,4 ppm e com estufa sem injeção, 490,1 ppm (Figura 1 a). O aumento na concentração de CO2 mostrou ter efeito sobre os parâmetros avaliados, alterando a ocorrência de brusone e a comunidade bacteriana associada à planta. É possível observar na PCA que os principais parâmetros afetados pelos tratamentos são a ocorrência e a severidade de brusone (Figura 1 b), evidenciada pela relação destes fatores com o eixo x do gráfico. No entanto, esta separação é mais evidente entre as amostras de estufa com e sem injeção de CO2. Os outros fatores, ocorrência de bactérias fixadoras de N e a respiração do solo (liberação de CO2), mostraram ser secundários na resposta às diversas condições atmosféricas (Figura 1 b). A ocorrência de fixadoras de N foi maior em amostras Est+C02. A análise de DGGE mostrou ainda que a comunidade bacteriana associada às plantas de arroz varia de acordo com os tratamentos, sendo possível observar uma correlação parcial entre os perfis obtidos, tanto nas amostras de solo como de filoplano (Figura 1 c). Esta correlação parcial se deve ao fato de outras variáveis não representadas pelos tratamentos também influenciarem a composição das comunidades bacterianas no ambiente. 1102 XI Encontro Nacional de Microbiologia Ambiental x Slmpôs;;o B rasilolro do Microbio logia do Solo Microbiologia de Solo e Sedimento (a) (c) Iibuação dr COl (b) o :[ :1 'I ~ I __ ~~:n_daJeoodre~  j o , ---------- ~ lnultnc/o.::b ~nço • A i o A • Test " O EsI &xteriQl.fi:mdoras ~t N b. Est+ C02 -1.5 1.0 Figura 1. Concentração de C02 durante o cultivo do arroz sob os três diferentes tratamentos (a); análise de componentes principais (PCA) dos parâmetros avaliados (b); perfil da comunidade bacteriana do solo e do filoplano por DGGE (c). REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS CHELIUS M.K.; TRIPLETT, E.W. The diversity of archaea and bacteria in association with the roots of Zea mays L. Microbial Ecology, v. 41 , p.252-263, 2001. COTRUFO, M.F; BRIONES, M.1.I.; INESON, P. Elevated CO2 affects field decomposition rate and palatibility of tree leaf litter: importance of changes in substrate quality. Soil Biology & Biochemistry, v.30, p.1565-1571 , 1998. DOBEREINER, J. ; BALDANI, V.L.D.; BALDANI, J.1. Como isolar e identificar bactérias diazotróficas de plantas não leguminosas. Brasília: EMBRAPA- SPI: Itaguaí, RJ : EMBRAPA-CNPAB, 60p., 1995. , FARIA, J.c., PRABHU, A.S. A screening technique to evaluate resistance of rice to Rhynchosporium oryzae. Plant disease 64: 845-846, 1980. GRISI, B.M. Método químico da medição da respiração edáfica: alguns aspectos técnicos. Ciência e Cultura, v. 30, n. J, p. 82-88,. 1978. ... HODGE, A.; PA TERSON, E. ; GRA YSTON, S.1.; CAMPBELL, C.D.; ORD, B.G. ; KILLHAM, K. 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Elevada concentração de CO2 Atmosférico: efeitos na brusone e comunidade bacteriana associada ao arroz.

http://www.alice.cnptia.embrapa.br/bitstream/doc/16086/1/2008AA050.pdf

Elevada concentração de CO2 Atmosférico: efeitos na brusone e comunidade bacteriana associada ao arroz.

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