Molecular analysis of the bacterial diversity in a specialized consortium for diesel oil degradation

Diesel oil is a compound derived from petroleum, consisting primarily of hydrocarbons. Poor conditions in transportation and storage of this product can contribute significantly to accidental spills causing serious ecological problems in soil and water and affecting the diversity of the microbial environment. The cloning and sequencing of the 16S rRNA gene is one of the molecular techniques that allows estimation and comparison of the microbial diversity in different environmental samples. The aim of this work was to estimate the diversity of microorganisms from the Bacteria domain in a consortium specialized in diesel oil degradation through partial sequencing of the 16S rRNA gene. After the extraction of DNA metagenomics, the material was amplified by PCR reaction using specific oligonucleotide primers for the 16S rRNA gene. The PCR products were cloned into a pGEM-T-Easy vector (Promega), and Escherichia coli was used as the host cell for recombinant DNAs. The partial clone sequencing was obtained using universal oligonucleotide primers from the vector. The genetic library obtained generated 431 clones. All the sequenced clones presented similarity to phylum Proteobacteria, with Gammaproteobacteria the most present group (49.8 % of the clones), followed by Alphaproteobacteira (44.8 %) and Betaproteobacteria (5.4 %). The Pseudomonas genus was the most abundant in the metagenomic library, followed by the Parvibaculum and the Sphingobium genus, respectively. After partial sequencing of the 16S rRNA, the diversity of the bacterial consortium was estimated using DOTUR software. When comparing these sequences to the database from the National Center for Biotechnology Information (NCBI), a strong correlation was found between the data generated by the software used and the data deposited in NCBI.

Degradação e formação de resíduos não-extraíveis ou ligados do herbicida atrazina em solo

A persistência de um pesticida no solo depende de processos de dissipação, como a degradação, que pode estar relacionada com o metabolismo microbiano. Com o objetivo de se avaliar os mecanismos de dissipação do herbicida atrazina no solo e a importância dos microrganismos neste processo, avaliou-se sua mineralização, degradação intermediária e formação de resíduos não-extraíveis ou ligados ao solo após aplicação de 14C-atrazina em solo Glei Húmico. Os processos foram quantificados através de técnicas radiométricas e cromatográficas em solo natural, solo esterilizado e solo esterilizado e infectado com Pseudomonas putida. Observou-se a importância dos microrganismos através dos estudos de biomineralização nos quais detectou-se mineralização de 14C-atrazina somente em solo natural (cerca de 15%). Entretanto, houve formação de metabólitos extraíveis de atrazina, tanto em solo esterilizado (67%) como em solo natural (75%), o que indica que este processo não dependeu apenas da presença de microrganismos. Já os resíduos não-extraíveis foram formados em maior quantidade (cerca de 56%) no solo esterilizado.

Atividade de microrganismos solubilizadores de fosfatos na presença de nitrogênio, ferro, cálcio e potássio

A capacidade e o potencial de solubilização de 21 isolados de microrganismos solubilizadores de fosfatos (Bacillus, Pseudomonas, Enterobacteriaceae, Penicillium, Aspergillus e Paecilomyces) foram avaliados em cultivos em meio de cultura Glicose-Extrato de Levedura contendo diferentes fosfatos (Ca, Al ou Fe), na presença de fontes de N (peptona, amônio e nitrato) e teores de Fe, Ca e K. O crescimento e a atividade solubilizadora variaram em função do tipo de microrganismo e dos fatores nutricionais. Em relação às fontes de N, a presença de amônio favoreceu a solubilização em seis isolados; destes, três solubilizaram somente nesta fonte. O nitrato diminuiu a atividade solubilizadora, reduzindo ou inibindo a solubilização. Para a maioria dos microrganismos, a atividade solubilizadora não foi afetada pelas variações nos teores de ferro. Baixos teores de Ca e K limitaram o crescimento de cinco isolados que apresentam características de amplo crescimento (Aspergillus). Em dois desses isolados, a solubilização de fosfato de Ca foi favorecida. Variações na capacidade e no potencial de solubilização dos microrganismos, em resposta às condições do meio de cultura, indicam que o processo ocorre com eficiência variável ou sugerem a presença de diferentes mecanismos de solubilização.

Bactérias diazotróficas associadas a coqueiros na região de baixada litorânea em Sergipe

Objetivou-se neste trabalho, isolar, identificar e quantificar bactérias diazotróficas existentes nas raízes e folhas de coqueiro (híbrido PB121) cultivados na baixada litorânea de Sergipe. As populações de bactérias diazotróficas nesses órgãos foram quantificadas pela técnica do número mais provável (NMP) em meios semi-sólidos JNFb e NFb, e identificadas por meio de avaliações microscópicas, culturais e de testes bioquímicos dos sistemas API 20 - E e API 20 - NE. O conteúdo de N em meios semi-sólidos NFb e JNFb foi determinado colorimetricamente, após oito dias de incubação das bactérias, a 32ºC, para estimar a capacidade de fixação biológica dos isolados. Enterobactérias pertencentes ao gênero Enterobacter e bactérias com características semelhantes às do gênero Pseudomonas (pseudomonadas) foram predominantes entre os isolados obtidos. As enterobactérias e pseudomonadas isoladas de folhas foram predominantemente endofíticas. Quanto às diazotróficas isoladas de raízes, observou-se predominância de enterobactérias na sua superfície, ao passo que as pseudomonadas ocorreram em proporções semelhantes na superfície e no interior desse órgão. Após oito dias de incubação, os conteúdos de N nos meios com inoculação das bactérias pseudomonadas foram maiores do que nos meios com inoculação das enterobactérias.

Identificação e controle com antibióticos de bactérias endofíticas contaminantes em explantes de batata micropropagados

Este trabalho teve por objetivos isolar, caracterizar e identificar bactérias endofíticas contaminantes encontradas em tecidos de batata durante a micropropagação e selecionar antibióticos para o controle in vitro desses microrganismos por meio da determinação da concentração bactericida mínima inibitória. Brotações de batata apresentando contaminação bacteriana durante a etapa de multiplicação in vitro, foram superficialmente esterilizadas e os internódios transferidos para placas de Petri com ágar nutriente, onde permaneceram incubadas a 28°C por até cinco dias. Após purificação, as bactérias foram caracterizadas e identificadas por testes taxonômicos. Um total de oito estirpes bacterianas foram isoladas e identificadas como pertencentes às famílias Acetobacteriaceae (1) e Enterobacteriaceae (2) e aos gêneros Corynebacterium (3), Pseudomonas (1) e Xanthomonas (1). Os melhores resultados para a inibição do crescimento bacteriano foram obtidos com os antibióticos ampicilina, cloranfenicol, estreptomicina e tetraciclina em concentrações que variaram de 32 a 256 mg L-1.

Caracterização da comunidade bacteriana endofítica de citros por isolamento, PCR específico e DGGE

O objetivo deste trabalho foi caracterizar a comunidade bacteriana endofítica de plantas assintomáticas (escapes) e afetadas pela clorose variegada dos citros (CVC) por meio de isolamento em meio de cultura, técnica de gradiente desnaturante em gel de eletroforese (DGGE) e detecção de Methylobacterium mesophilicum e Xyllela fastidiosa por meio de PCR específico, para estudar esta comunidade e sua relação com a ocorrência da CVC. A análise da comunidade bacteriana via DGGE permitiu a detecção de X. fastidiosa, bem como Klebsiella sp. e Acinetobacter sp. como endófitos de citros. Foram observados também Curtobacterium sp., Pseudomonas sp., Enterobacter sp. e Bacillus spp. Utilizando primers específicos, Methylobacterium mesophilicum e X. fastidiosa também foram observadas, reforçando hipóteses de que estas bactérias podem estar interagindo no interior da planta hospedeira.

Induction of systemic resistance in tomato by the autochthonous phylloplane resident Bacillus cereus

The objective of this work was to verify if the induced resistance mechanism is responsible for the capacity of a phylloplane resident bacteria (Bacillus cereus), isolated from healthy tomato plants, to control several diseases of this crop. A strain of Pseudomonas syringae pv. tomato was used as the challenging pathogen. The absence of direct antibiosis of the antagonist against the pathogen, the significant increase in peroxidases activity in tomato plants exposed to the antagonist and then inoculated with the challenging pathogen, as well as the character of the protection, are evidences wich suggest that biocontrol efficiency presented by the antagonist in previous works might be due to induced systemic resistance (ISR).

Eficiência da solarização e biofumigação do solo no controle da murcha-bacteriana do tomateiro no campo

O objetivo deste trabalho foi avaliar a eficiência da solarização e da biofumigação, sob diferentes condições de aplicação, no controle da murcha-bacteriana do tomateiro no campo, e determinar os efeitos dessas técnicas nas características químicas e microbiológicas do solo. A solarização foi feita por períodos de dois, quatro e seis meses e a biofumigação foi feita por meio da incorporação de 2 e 5% de cama-de-frango ao solo. O trabalho foi realizado em área infestada com Ralstonia solanacearum. Não houve interação entre a solarização e a biofumigação no controle da doença. Apenas a solarização, por quatro meses, e a biofumigação com 5% de cama-de-frango reduziram, significativamente, a incidência da murcha-bacteriana do tomateiro no campo. A solarização provocou redução nos teores de sódio e potássio do solo, apenas aos quatro e seis meses de solarização, e não provocou alterações significativas nas outras características químicas avaliadas. Houve redução na biomassa e na respiração microbianas em decorrência da solarização, com posterior elevação da respiração aos 60 dias após a solarização. A biofumigação elevou os teores de nutrientes no solo, a biomassa e a respiração microbiana. A solarização, por quatro meses, e a biofumigação com adição de cama-de-frango 5% v/v são eficientes na redução da incidência de R. solanacearum em áreas com alta infestação.

Promoção de crescimento e controle de tombamento de plântulas de pepino por rizobactérias

O objetivo deste trabalho foi avaliar o efeito de rizobactérias, no crescimento de plântulas de pepino e no controle de tombamento, causado por Pythium aphanidermatum. Foram realizados em laboratório ensaios de: degradação de 1-aminociclopropano-1-carboxilato (ACC); colonização das raízes de plântulas de pepino; e pareamento de culturas. A identificação dos melhores isolados foi feita pela determinação das seqüências do gene 16S rDNA. Trinta e sete isolados, dos 165 testados, aumentaram a massa de matéria seca das plantas de pepino em até 63%. Desses, somente um isolado (N13 - Pseudomonas fluorescens) reduziu o tombamento de plântulas em 25%; 21 isolados inibiram o crescimento micelial de P. aphanidermatum, colonizaram o sistema radicular das plantas de pepino e cresceram em presença de ACC como única fonte de nitrogênio. Dos dez isolados que apresentaram resultados satisfatórios, cinco foram identificados como pertencentes aos gêneros Bacillus, quatro Pseudomonas e um Stenotrophomonas. Dos 165 isolados de rizobactérias testados, sete possuem potencial para promover o crescimento de plantas de pepino e um para controlar o tombamento causado por P. aphanidermatum.

Utilização de bactérias ácido-lácticas isoladas do trato intestinal de tilápia-do-nilo como probiótico

O objetivo deste trabalho foi isolar bactérias ácido-lácticas do intestino de tilápias-do-nilo, e avaliar seu potencial probiótico. Foram isoladas cepas de bactérias ácido-lácticas, e foi avaliada a inibição aos patógenos in vitro. As cepas com os melhores resultados foram identificadas e utilizadas no experimento de colonização do trato intestinal de tilápias-do-nilo, via suplementação na dieta, em delineamento inteiramente ao acaso, com três tratamentos e quatro repetições. Foram avaliados: o total de bactérias, as bactérias ácido-lácticas, Vibrio ssp. e Pseudomonas ssp. A cepa com melhor resultado foi utilizada na infecção experimental, em delineamento inteiramente ao acaso, em esquema fatorial 2x3: dieta suplementada com a cepa e dieta-controle; e os peixes não submetidos à injeção, peixes submetidos à injeção de solução salina e à injeção de Enterococcus durans, com três repetições. Foram avaliados os parâmetros hematológicos. As duas cepas identificadas foram: Lactobacillus plantarum e Lactobacillus brevis, que colonizaram o trato intestinal de tilápias, contudo L. plantarum teve menor número total de bactérias e de Pseudomonas ssp. Foi observado maior número total de eritrócitos, trombócitos, leucócitos, linfócitos, neutrófilos e monócitos, em peixes alimentados com L. plantarum e submetidos à injeção de E. durans. O L. plantarum tem efeito probiótico e melhora o sistema imune das tilápias.

Diversidade e potencial biotecnológico da comunidade bacteriana endofítica de sementes de soja

O objetivo deste trabalho foi isolar, caracterizar e identificar a comunidade bacteriana endofítica de sementes de soja e avaliar o seu potencial biotecnológico. Foram utilizadas sementes de 12 cultivares de soja. Os isolados bacterianos endofíticos obtidos foram avaliados in vitro quanto ao antagonismo a fungos fitopatogênicos, síntese de ácido indolacético (AIA) e solubilização de fosfato. A caracterização foi realizada com técnicas de isolamento, análise de restrição do DNA ribossomal amplificado (ARDRA) e sequenciamento parcial do gene 16S rDNA. Os isolados com maior potencial biotecnológico foram inoculados em sementes de soja, para se avaliar a capacidade de promoção de crescimento de plantas. Foi possível identificar 12 ribótipos por meio da ARDRA, que foram classificados como: Acinetobacter, Bacillus, Brevibacterium, Chryseobacterium, Citrobacter, Curtobacterium, Enterobacter, Methylobacterium, Microbacterium, Micromonospora, Pantoea, Paenibacillus, Pseudomonas, Ochrobactrum, Streptomyces e Tsukamurella. Quanto ao potencial biotecnológico da comunidade, 18% dos isolados controlaram o crescimento de fungos fitopatogênicos, 100% produziram AIA, e 39% solubilizaram fosfato. O isolado 67A(57) de Enterobacter sp. aumentou significativamente a massa de matéria seca da raiz. A inoculação de isolados com elevado potencial biotecnológico em avaliações in vitro não promoveu o crescimento de plantas de soja na maioria dos casos.

Biocontrole da queima-das-bainhas e do nematoide-das-galhas e promoção de crescimento de plantas de arroz por rizobactérias

O objetivo deste trabalho foi avaliar a compatibilidade entre rizobactérias biocontroladoras pré-selecionadas e o efeito de suas combinações sobre a queima-das-bainhas (Rhizoctonia solani), a meloidoginose (Meloidogyne graminicola) e a promoção de crescimento de plantas de arroz. A compatibilidade foi determinada pela antibiose. O efeito das combinações de isolados foi avaliado por microbiolização de sementes de arroz, cultivar El Paso L144, com suspensões das rizobactérias DFs185 (Pseudomonas synxantha), DFs223 (P. fluorescens), DFs306 (ainda não identificada), DFs416 e DFs418 (Bacillus sp.). Essas rizobactérias foram usadas isoladamente ou combinadas em arranjos de dois, três e quatro isolados. O isolado DFs223 não foi combinado com nenhum outro por ser incompatível com os demais isolados. Cinco combinações de rizobactérias (DFs185/418, DFs306/416, DFs306/418, DFs416/418, DFs185/306/418) e o isolado DFs306 destacaram-se por reduzir a reprodução de M. graminicola e promover o crescimento das plantas. A combinação DFs185/306 apresentou os melhores resultados quanto ao controle de R. solani e à promoção de crescimento. A combinação DFs306/416 proporcionou os melhores resultados para o controle das duas doenças.

Controle biológico da podridão radicular e promoção de crescimento em pepino hidropônico com microrganismos de manguezais

O objetivo deste trabalho foi avaliar a capacidade de microrganismos de manguezais para controlar a podridão radicular causada por Pythium aphanidermatum e para promover o crescimento em pepino hidropônico (Cucumis sativus). Avaliaram-se 19 microrganismos quanto ao controle da doença em mini-hidroponia. Os microrganismos mais promissores para esse fim - Gordonia rubripertincta SO-3B-2 e a mistura dos isolados G. rubripertincta SO-3B-2, MB-P3A-49, MB-P3-C68 e SO-3L-3, de Pseudomonas stutzeri, e Bacillus cereus AVIC-3-6 - foram, posteriormente, testados quanto à promoção de crescimento do pepineiro, em casa de vegetação. Microrganismos de manguezais podem ter importância funcional no controle biológico da podridão radicular causada por P. aphanidermatum e na promoção do crescimento do pepineiro cultivado em hidroponia. Os microrganismos G. rubripertincta SO-3B-2 e P. stutzeri MB-P3A-49 são promissores na promoção do crescimento das plantas não infestadas com o patógeno.