Resultados de pesquisa da Embrapa Soja - 2000: microbiologia de solos.

Associações microbianas na nutrição nitrogenada da soja; Caracterização genética, fisiológica e bioquímica de estirpes de Bradyrhizobium para a cultura da soja e de solos da Região Sul e do Cerrado e com maior eficiência de fixação do nitrogênio e capacidade competitiva (04.0.94.322-02); Experimentação em rede nacional para recomendação de estirpes de Bradyrhizobium e inoculantes (04.0.94.322-03); Caracterizaao e seleção de genótipos de soja para a fixação biológica do N2 e observação de genótipos mais responsivos (04.0.94.322-04); Interação entre espécies vegetais e microrganismos do solo em sistemas de rotação e sucessão de culturas em semeadura direta ou preparo convencional do solo (04.0.94.322-05); Efeito ecológico e mutagênico do Al e Mn sobre o Bradyrhizobium japonicum e B. elkanii (04.1994.322-15); Compatibilidade de aplicação conjunta nas sementes, de fungicidas, micronutrientes e inoculantes, sobre a sobrevivência do Bradyrhizobium e a eficiência de fixação biológica do nitrogênio (04.0.94.322-18).

Program, abstracts and related documents.

The context: Soil biodiversity and sustainable agriculture; Abstracts - Theme 1: Monitoring and assessment: Bioindicators of soil health: assessment and monitoring for sustainable agriculture; Practical tools to measure soil health and their use by farmers; Biological soil quality from biomass to biodiversity - importance and resilience to management stress and disturbance; Integrated management of plant-parasitic nematodes in maize-bean cropping systems; Microbial quantitative and qualitative changes in soils under different crops and tillage management systems in Brazil; Diversity in the rhizobia associated with Phaseolus vulgaris L: in Ecuador and comparisons with Mexican bean rhizobia; Sistemas integrados ganadería-agricultura en Cuba; Soil macrofauna as bioindicator of soil quality; Biological functioning of cerrado soils; Hydrolysis of fluorescein diacetate as a soil quality indicator in different pasture systems; Soil management and soil macrofauna communities at Embrapa Soybean, Londrina, Brazil; Soil macrofauna in a 24 - year old no-tillage system in Paraná, Brazil; Invertebrate macrofauna of soils inpastures under different forms of management in the cerrado (Brazil); Soil tillage modifies the invertebrate soil macrofauna community; Soil macrofauna in various tillage and land use systems on an oxisols near Londrina, Paraná, Brazil; Interference of agricultural systems on soil macrofauna; Scarab beetle-grub holes in various tillage and crop management systems at Embrapa Soybean, Londrina, Brazil; Biological management of agroecosystems; Soil biota and nutrient dynamics through litterfall in agroforestry system in Rondônia, Amazônia, Brazil; Soil-C stocks and earthworm diversity of native and introduced pastures in Veracruz, Mexico; Theme 2 : Adaptive management: Some thoughts on the effects and implications of the transition from weedy multi-crop to wead-free mono-crop systems in Africa; Towards sustainable agriculture with no-tillage and crop rotation systems in South Brazil; Effect of termites on crusted soil rehabilitation in the Sahel; Management of macrofauna in traditional and conventional agroforestry systems from India with special reference to termites and earthworms; Adaptive management for redeveloping traditional agroecosystems; Conservation and sustainable use of soil biodiversity: learning with master nature!; Convergence of sciences: inclusive technology innovation processes for better integrated crop/vegetation, soil and biodiversity management; Potential for increasing soil biodiversity in agroecosystems; Biological nitrogen fixation and sustainability in the tropics; Theme 3: Research and innovation: Plant flavonoids and cluster roots as modifiers of soil biodiversity; The significance of biological diversity in agricultural soil for disease suppressiveness and nutrient retention; Linking above - and belowground biodiversity: a comparison of agricultural systems; Insect-pests in biologically managed oil and crops: the experience at ICRISAT; Sistemas agricolas micorrizados en Cuba; The effect of velvetbean (Mucuna pruriens) on the tropical earthworm Balanteodrilus pearsei: a management option for maize crops in the Mexican humid tropics; The potential of earthworms and organic matter quality in the rehabilitation of tropical soils; Research and innovation in biological management of soil ecosystems; Application of biodynamic methods in the Egyptian cotton sector; Theme 4: Capacity building and mainstreaming: Soil ecology and biodiversity: a quick scan of its importance for government policy in The Netherlands; Agrotechnological transfer of legume inoculants in Eastern and Southern Africa; Agricultura urbana en Cuba; Soil carbon sequestration for sustaining agricultural production and improving the environment; Conservation and sustainable management of below-ground biodiversity: the TSBF-BGBD network project; The tropical soil biology and fertility institute of CIAT (TSBF); South-South initiative for training and capacity building for the management of soil biology/biodiversity; Strategies to facilititate development and adoption of integrated resource management for sustainable production and productivity improvement; The challenge program on biological nitrogen fixation (CPBNF); Living soil training for farmers: improving knowledge and skills in soil nutrition management; Do we need an inter-governmental panel on land and soil (IPLS)? Protection and sustainable use of biodiversity of soils; Cases Studies -- Plant parasitic nematodes associated with common bean (Phaseolus vulgaris L.) and integrated management approaches; Agrotechnological transfer of legume inoculants in Eastern and Southern Africa; Restoring soil fertility and enhancing productivity in Indian tea plantations with earthworms and organic fertilizers; Managing termites and organic resources to improve soil productivity in the Sahel; Overview and case studies on biological nitrogen fixation: perspectives and limitations; Soil biodiversity and sustainable agriculture: an overview.

Soja: molibdênio e cobalto.

Introdução: nitrogênio, molibdênio, cobalto. Resultados da Embrapa Soja: safra de 1992/93, 1993/94, 1994/95. Resultados da Fundação Mato Grosso do Sul. Considerações gerais: Embrapa Soja, Fundação Mato Grosso do Sul. Recomendações.

Inoculação com Azospirillum brasilense: inovação em rendimento a baixo custo.

O que são bactérias promotoras do crescimento de plantas?; Bactérias do gênero Azospirillum promovem o crescimento de plantas?; O que é a fixação biológica do nitrogênio? Azospirillum também pode realizar esse processo?; Que outros benefícios às plantas são atribuídos ao Azospirillum?; Há muitos ensaios de inoculação com Azospirillum conduzidos no mundo?; Pode existir especificidade de Azospirillum com as plantas hospedeiras? E no Brasil, há muitos estudos básicos e aplicados com Azospirillum?; Qual foi a pesquisa que resultou no primeiro inoculante contendo Azospirillum comercializado no Brasil?; Nessa pesquisa pioneira, quais foram os resultados encontrados com o trigo?; E qual foi o efeito da inoculação do milho com Azospirillum?; Quais foram as repercussões desses ensaios com trigo e milho?; E no caso de inoculantes líquidos, quais foram os resultados obtidos em trigo e milho?; Os benefícios pela inoculação com Azospirillum no Brasil são atribuídos à fixação biológica do nitrogênio?; Rendimentos elevados de milho podem ser obtidos via inoculação com Azospirillum?; A partir dos resultados de todos esses ensaios, qual pode ser a recomendação para as culturas do trigo e do milho?; Existem mais resultados obtidos com diferentes doses de fertilizante nitrogenado em trigo e milho?; Quais cuidados devem ser tomados com a compra do inoculante contendo Azospirillum?; Como deve ser feita a inoculação das sementes com Azospirillum?

Anais...

Situação atual do marco regulatório sobre o acesso ao patrimônio genético frente às atividades de pesquisa e desenvolvimento de produtos biológicos. Principais atividades da coordenação de fertilizantes, inoculantes e corretivos no biênio 2012-2014. Resultados das análises da fiscalização de produtos inoculantes para leguminosas nos anos de 2012-2013 e estabelecimento de um ensaio interlaboratorial. Perspectivas de uso de inoculantes microbianos no Brasil: a visão da ANPII. A rede ?FBN_ABC?: compromisso com a promoção dos benefícios da Fixação Biológica do Nitrogênio ( FBN) através dos inoculantes. Método alternativo para contagem e viabilidade celular para inoculantes: novo horizonte baseado em citometria de fluxo. Alternativa metodológica para contagem de Azospirillum em inoculantes. Sugestão para alterações nos meios de cultura e análises de Azospirillum nas instruções normativas Nº 30 e Nº 13 do MAPA. Análise de nodulação de soja e uso de um inoculante padrão em casa de vegetação para determinar a qualidade de produtos comerciais. Eficiência simbiótica de estirpes de Bradyrhizobium para a produção de mudas de Centrolobium paraense. Avaliação da eficiência agronômica de novas estirpes de rizóbio para a cultura do feijoeiro. Caracterização e avaliação agronômica de novos isolados de rizóbio obtidos de nódulos de genótipos silvestes de feijoeiro-comum. Resposta do feijoeiro irrigado à inoculação em fazendas do GTEC-feijão em Unaí-MG: safras 2012 e 2013. Recomendação de nova estirpe de Rhizobium para feijão-comum. Sobrevida en semillas de soja de esporas de Penicillium bilaiae. Uso y sistema de aplicación de promotores del crecimiento em semilla de soja. Novas tecnologias na cultura da soja: métodos de inoculação, densidades de plantas e novas estirpes de Bradyrhizobium. Relato dos resultados de ensaios de adubação nitrogenada na cultura da soja pelo CESB (Comitê Estratégico Soja Brasil). Resposta do amendoinzeiro à inoculação. Efeito de biofertilizante na promoção de crescimento e aumento de produtividade de arroz. Alterações de germinação e vigor de sementes da cultivar de arroz BRS pampa tratadas com indutores de crescimento. Promoção do crescimento de milho por novas estirpes de bactérias associativas: resultados de ensaios em rede conduzidos pelo instituto nacional de ciência e tecnologia da Fixação Biológica do Nitrogênio (INCT-FBN) Metodologias de inoculação de Azospirillum brasilense na cultura de milho. O conteúdo de exopolissacarídeos e polihidroxibutirato influenciam a sobrevivência de Azospirillum brasilense e o desenvolvimento de raízes de plântulas de milho. Reclassificação de espécies de estirpes autorizadas para as culturas da soja e do feijoeiro e revelações obtidas no sequenciamento dos seus genomas. Coinoculaçâo da soja e do feijoeiro com rizóbios e Azospirillum brasilense. Validação de estirpes de rizóbio para a inoculação de espécies arbóreas, adubos verdes e forrageiras visando metas do programa ABC e do novo código florestal. Evaluación de un inoculante formulado con cepas de Bacillus amyloliquefaciens para el control biológico de hongos fitopatógenos. Relação de membros credenciados na Relare. Ata técnica da assembleia geral ordinária da XVII Relare. Ata da eleição da diretoria da Relare para o biênio 2014 ? 2016. Relação dos participantes da XVII Relare.

Considerações sobre o papel da química bioinorgânica na saúde

Projeto de Pós-Graduação/Dissertação apresentado à Universidade Fernando Pessoa como parte dos requisitos para obtenção do grau de Mestre em Ciências Farmacêuticas

Nutrient enrichment effects on mangrove sediments from differing tree height zones in Bocas del Toro, Panama

Red mangrove (Rhizophora mangle L.) forests have distinct tree-height zones, with tall trees fringing the ocean and shorter trees in interior stands. A long-term nitrogen (N) and phosphorus (P) fertilization experiment in Almirante Bay, Bocas del Toro Province, Panama has shown that tree-height zonation is primarily related to nutrient limitation. This experiment was used to test the effects of in-situ nutrient additions and tree zonation on mangrove sediments. The sediments underlying the experimental R. mangle trees were sampled and N₂ fixation, ¹⁵N, chlorophyll a, percent N and P, and percent organic biomass were quantified. Both N and P additions significantly affected almost every parameter measured in both zones within this experiment. These results are likely to have implications for management since N and P inputs are predicted to increase throughout the tropics and subtropics worldwide.

Crowdfunding the Azolla fern genome project: a grassroots approach.

Much of science progresses within the tight boundaries of what is often seen as a "black box". Though familiar to funding agencies, researchers and the academic journals they publish in, it is an entity that outsiders rarely get to peek into. Crowdfunding is a novel means that allows the public to participate in, as well as to support and witness advancements in science. Here we describe our recent crowdfunding efforts to sequence the Azolla genome, a little fern with massive green potential. Crowdfunding is a worthy platform not only for obtaining seed money for exploratory research, but also for engaging directly with the general public as a rewarding form of outreach.

A tale of two chitons: Is habitat specialisation linked to distinct associated bacterial communities?

Although most chitons (Mollusca: Polyplacophora) are shallow-water molluscs, diverse species also occur in deep-sea habitats. We investigated the feeding strategies of two species, Leptochiton boucheti and Nierstraszella lineata, recovered on sunken wood sampled in the western Pacific, close to the Vanuatu Islands. The two species display distinctly different associations with bacterial partners. Leptochiton boucheti harbours Mollicutes in regions of its gut epithelium and has no abundant bacterium associated with its gill. Nierstraszella lineata displays no dense gut-associated bacteria, but harbours bacterial filaments attached to its gill epithelium, related to the Deltaproteobacteria symbionts found in gills of the wood-eating limpet Pectinodonta sp. Stable carbon and nitrogen isotope signatures and an absence of cellulolytic activity give evidence against a direct wood-feeding diet; both species are secondary consumers within the wood food web. We suggest that the distinct associations with bacterial partners are linked to niche specialisations of the two species. Nierstraszella lineata is in a taxonomic family restricted to sunken wood and is possibly adapted to more anoxic conditions thanks to its gill-associated bacteria. Leptochiton boucheti is phylogenetically more proximate to an ancestral form not specialised on wood and may itself be more of a generalist; this observation is congruent with its association with Mollicutes, a bacterial clade comprising gut-associated bacteria occurring in several metazoan phyla.

Efeitos da toxicidade por metais pesados em Rhizobium leguminosarum bv. trifolii: diversidade e resposta de população isoladas de uma mina de chumbo

Nas últimas décadas verificou-se um aumento da contaminação dos solos com metais pesados resultante de processos antropogénicos. As descargas de efluentes industriais, a actividade mineira e a aplicação de lamas residuais e de fertilizantes são as principais fontes de metais pesados. Em certas regiões, a acumulação destes elementos nos solos tem atingido níveis preocupantes para o equilíbrio dos ecossistemas. Vários estudos têm demonstrado que os metais influenciam os microrganismos afectando adversamente o seu crescimento, morfologia e actividades bioquímicas resultando num decréscimo da biomassa e diversidade. Entre os microrganismos do solo, as bactérias pertencentes ao género Rhizobium têm um elevado interesse científico, económico e ecológico devido à sua capacidade para fixar azoto. Deste modo, o trabalho desenvolvido ao longo desta tese incidiu sobre o efeito da toxicidade imposta pelos metais nas bactérias fixadoras de azoto, em particular em Rhizobium leguminosarum bv. trifolii e teve como principais objectivos: determinar o efeito dos metais pesados na sobrevivência e na capacidade de fixar azoto dos isolados de rizóbio; avaliar a influência dos metais na diversidade das populações de rizóbio isoladas de solos contaminados; determinar os níveis de tolerância do rizóbio a diferentes metais e analisar a resposta ao stresse oxidativo imposto pelo cádmio. A Mina do Braçal foi o local de estudo escolhido uma vez que os seus solos estão muito contaminados com metais em resultado da extracção de minério durante mais de 100 anos. Foram escolhidos 3 solos com diferentes graus de contaminação, o solo BC com concentrações reduzidas de metais, escolhido por estar numa zona já fora da mina e designado por solo controlo e os solos BD e BA considerados medianamente e muito contaminados, respectivamente. O Pb e o Cd foram os metais predominantes nestes solos, assim como o metalóide As, cujas concentrações ultrapassaram largamente os limites previstos na lei. Sendo as enzimas do solo boas indicadoras da qualidade do mesmo, foi determinada a actividade de algumas como a desidrogenase (DHA) e a catalase (CAT). Ambas as enzimas correlacionaramse negativamente com as concentrações de metais nos solos. A dimensão das populações indígenas de rizóbio nos solos contaminados (BD e BA) foi bastante baixa, 9,1 bactérias g-1 de solo e 7,3 bactérias g-1 de solo, respectivamente, quando em comparação com a população do solo BC (4,24x104 bactérias g-1 de solo). Estes resultados parecem estar relacionados com o elevado conteúdo em metais e com o pH ácido dos solos. A capacidade simbiótica também foi afectada pela presença de metais, uma vez que os isolados originários do solo BD mostraram menor capacidade em fixar azoto do que os isolados do solo controlo. A diversidade das populações de rizóbio foi determinada com recurso à análise dos perfis de plasmídeos, perfis de REP e ERIC-PCR de DNA genómico e perfis de proteínas e lipopolissacarídeos. No conjunto dos 35 isolados analisados foram identificados 11 plasmídeos com pesos moleculares entre 669 kb e 56 kb. Embora a incidência de plasmídeos tenha sido superior nos isolados do solo BC verificou-se maior diversidade plasmídica na população isolada do solo BD. Resultados similares foram obtidos com os perfis de REP e ERIC-PCR e perfis de proteínas, que indicaram maior diversidade nas populações dos solos contaminados (BD e BA), contrariamente ao verificado por outros autores. O grau de tolerância aos metais pesados e ao arsénio dos vários isolados testados dependeu do metal e do local de origem. No geral, os isolados do solo BD mostraram maior tolerância aos metais do que os isolados do solo controlo, o que está de acordo com o esperado uma vez que geralmente as populações dos locais contaminados são mais tolerantes. Contudo, os isolados do local mais contaminado (BA) foram muito tolerantes apenas ao chumbo mostrando-se sensíveis aos restantes metais. A inoculação dos solos BC, BD e BA após irradiação com estirpes seleccionadas de rizóbio permitiu avaliar a sua sobrevivência ao longo de 12 meses em condições mais realistas. Verificou-se que após um decréscimo inicial, os isolados inoculados no solo BC conseguiram recuperar a dimensão das suas populações para números similares aos inicialmente introduzidos, contrariamente ao verificado no solo BD onde o número de rizóbios decresceu ao longo dos 12 meses. As condições adversas do solo BA apenas permitiram a sobrevivência de 4 isolados até aos 3 meses e apenas dois deles conseguiram sobreviver após 12 meses, designadamente C 3-1 e A 17-3. Estes isolados possuem um plasmídeo de 669 kb que poderá estar na base da sobrevivência destas estirpes. Por outro lado, o último isolado é originário do solo contaminado e por isso estará também mais adaptado a sobreviver às elevadas concentrações de Pb existentes no solo BA. Por fim, constatou-se que o cádmio, um dos metais presente em concentrações mais elevadas nos solos em estudo, é um indutor de stresse oxidativo nos isolados de rizóbio menos tolerantes o que foi confirmado pelo aumento de ROS e danos celulares ao nível dos lípidos.

The LOICZ biogeochemical budget approach applied to Ria Formosa lagoon, - Algarve, South Portugal

Dissertação mest., Gestão da Água e da Costa, Universidade do Algarve, 2007

Introdução, estabelecimento e adaptação de Bradirrizóbios simbiontes da soja em a solos brasileiros.

Rizóbios microssimbiontes da soja; Introdução de estirpes nos solos brasileiros; Adaptação das estirpes de B. japonicum / B. elkanii aos solos brasileiros; Competitividade das estirpes de B elkanii SEMIA 587 e 29 W; Competitividade das estirpes do sorogrupo SEMIA 566 de B. japonicum; Variabilidade nas estirpes de Bradyrhizobium após a introdução nos solos brasileiros; Transferência horizontal de genes entre estirpes inoculantes e rizóbios indígenas ou naturalizados nos solos brasileiros.

Fonction de l'AmtB dans la régulation de la nitrogénase chez Rhodobacter capsulatus

La fixation de l’azote diatomique est un processus très important à la vie, vu sa nécessité dans la biosynthèse de plusieurs molécules de base; acides aminés, acides nucléiques, etc. La réduction de l’azote en ammoniaque est catalysée par la nitrogénase, une enzyme consommatrice de beaucoup d’énergie étant donné qu’elle nécessite 20 à 30 moles d’ATP pour la réduction d’une mole d’azote. De ce fait une régulation rigoureuse est exigée afin de minimiser le gaspillage d’énergie. Plusieurs systèmes de contrôle sont connus, aussi bien au niveau post-traductionnel que traductionnel. Chez la bactérie photosynthétique pourpre non-sulfureuse R. capsulatus, la régulation de l’activité de la nitrogénase nécessite une panoplie de protéines dont la protéine membranaire AmtB, qui est impliquée dans le transport et la perception d’ammonium, et les protéines PII qui jouent plusieurs rôles clés dans la régulation de l’assimilation d’azote. Suite à l’ajout de l’ammonium dans le milieu, une inhibition réversible de l’activité de la nitrogénase est déclenchée via un mécanisme d’ADP-ribosylation de la nitrogénase. La séquestration de GlnK (une protéine PII) par l’AmtB permet à DraT, une ADP-ribosyltransférase, d’ajouter un groupement ADP-ribose sur la protéine-Fe de la nitrogénase l’empêchant ainsi de former un complexe avec la protéine-MoFe. Donc, le transfert d’électrons est bloqué, engendrant ainsi l’inhibition de l’activité de la nitrogénase qui dure aussi long que la concentration d’azote fixé reste élevé, phénomène appelé le « Switch-off/Switch-on » de la nitrogénase. Dans ce mémoire, pour mieux comprendre ce phénomène de régulation, des mutations ponctuelles au niveau de certains résidus conservés de la protéine AmtB, dont D338, G367, H193 et W237, étaient générées par mutagénèse dirigée, afin d’examiner d’avantage leur rôle dans le transport d’ammonium, la formation du complexe AmtB-GlnK, ainsi que dans le « Switch-off » et l’ADP-ribosylation. Les résultats permettent de conclure l’importance et la nécessité de certains résidus telle que le G367 dans la régulation de la nitrogénase et le transport d’ammonium, contrairement au résidu D338 qui ne semble pas être impliqué directement dans la régulation de l’activité de la nitrogénase. Ces résultats suggèrent d’autres hypothèses sur les rôles des acides aminés spécifiques d’AmtB dans ses fonctions comme transporteur et senseur d’ammonium.

Étude de la régulation de la nitrogénase chez Rhodobacter capsulatus dans la noirceur

L’atmosphère terrestre est très riche en azote (N2). Mais cet azote diatomique est sous une forme très stable, inutilisable par la majorité des êtres vivants malgré qu’il soit indispensable pour la synthèse de matériels organiques. Seuls les procaryotes diazotrophiques sont capables de vivre avec le N2 comme source d’azote. La fixation d’azote est un processus qui permet de produire des substances aminées à partir de l’azote gazeux présent dans l’atmosphère (78%). Cependant, ce processus est très complexe et nécessite la biosynthèse d’une vingtaine de protéines et la consommation de beaucoup d’énergie (16 molécules d’ATP par mole de N2 fixé). C’est la raison pour laquelle ce phénomène est rigoureusement régulé. Les bactéries photosynthétiques pourpres non-sulfureuses sont connues pour leur capacité de faire la fixation de l’azote. Les études faites à la lumière, dans le mode de croissance préféré de ces bactéries (photosynthèse anaérobie), ont montré que la nitrogénase (enzyme responsable de la fixation du diazote) est sujet d’une régulation à trois niveaux: une régulation transcriptionnelle de NifA (protéine activatrice de la transcription des gènes nif), une régulation post-traductionnelle de l’activité de NifA envers l’activation de la transcription des autres gènes nif, et la régulation post-traductionnelle de l’activité de la nitrogénase quand les cellules sont soumises à un choc d’ammoniaque. Le système de régulation déjà décrit fait intervenir essentiellement une protéine membranaire, AmtB, et les deux protéines PII, GlnB et GlnK. Il est connu depuis long temps que la nitrogénase est aussi régulée quand une culture photosynthétique est exposée à la noirceur, mais jusqu’aujourd’hui, on ignore encore la nature des systèmes intervenants dans cette régulation. Ainsi, parmi les questions qui peuvent se poser: quelles sont les protéines qui interviennent dans l’inactivation de la nitrogénase lorsqu’une culture anaérobie est placée à la noirceur? Une analyse de plusieurs souches mutantes, amtB- , glnK- , glnB- et amtY- poussées dans différentes conditions de limitation en azote, serait une façon pour répondre à ces interrogations. Alors, avec le suivi de l’activité de la nitrogénase et le Western Blot, on a montré que le choc de noirceur provoquerait un "Switch-off" de l’activité de la nitrogénase dû à une ADP-ribosylation de la protéine Fe. On a réussit aussi à montrer que ii tout le système déjà impliqué dans la réponse à un choc d’ammoniaque, est également nécessaire pour une réponse à un manque de lumière ou d’énergie (les protéines AmtB, GlnK, GlnB, DraG, DraT et AmtY). Or, Rhodobacter capsulatus est capable de fixer l’azote et de croitre aussi bien dans la micro-aérobie à la noirceur que dans des conditions de photosynthèse anaérobies, mais jusqu'à maintenant sa régulation dans l’obscurité est peu étudiée. L’étude de la fixation d’azote à la noirceur nous a permis de montrer que le complexe membranaire Rnf n’est pas nécessaire à la croissance de R. capsulatus dans de telles conditions. Dans le but de développer une façon d’étudier la régulation de la croissance dans ce mode, on a tout d’abord essayé d’identifier les conditions opératoires (O2, [NH4 + ]) permettant à R. capsulatus de fixer l’azote en microaérobie. L’optimisation de cette croissance a montré que la concentration optimale d’oxygène nécessaire est de 10% mélangé avec de l’azote.

Les transformations microbiennes de l’azote dans les grandes rivières

Les rivières reçoivent de l'azote de leurs bassins versants et elles constituent les derniers sites de transformations des nutriments avant leur livraison aux zones côtières. Les transformations de l’azote inorganique dissous en azote gazeux sont très variables et peuvent avoir un impact à la fois sur l’eutrophisation des côtes et les émissions de gaz à effet de serre à l’échelle globale. Avec l’augmentation de la charge en azote d’origine anthropique vers les écosystèmes aquatiques, les modèles d’émissions de gaz à effet de serre prédisent une augmentation des émissions d’oxyde nitreux (N2O) dans les rivières. Les mesures directes de N2O dans le Lac Saint-Pierre (LSP), un élargissement du Fleuve Saint-Laurent (SLR) indiquent que bien qu’étant une source nette de N2O vers l'atmosphère, les flux de N2O dans LSP sont faibles comparés à ceux des autres grandes rivières et fleuves du monde. Les émissions varient saisonnièrement et inter-annuellement à cause des changements hydrologiques. Les ratios d’émissions N2O: N2 sont également influencés par l’hydrologie et de faibles ratios sont observés dans des conditions de débit d'eau plus élevée et de charge en N élevé. Dans une analyse effectuée sur plusieurs grandes rivières, la charge hydraulique des systèmes semble moduler la relation entre les flux de N2O annuels et les concentrations de nitrate dans les rivières. Dans SLR, des tapis de cyanobactéries colonisant les zones à faible concentration de nitrate sont une source nette d’azote grâce à leur capacité de fixer l’azote atmosphérique (N2). Étant donné que la fixation a lieu pendant le jour alors que les concentrations d'oxygène dans la colonne d'eau sont sursaturées, nous supposons que la fixation de l’azote est effectuée dans des micro-zones d’anoxie et/ou possiblement par des diazotrophes hétérotrophes. La fixation de N dans les tapis explique le remplacement de près de 33 % de la perte de N par dénitrification dans tout l'écosystème au cours de la période d'étude. Dans la portion du fleuve Hudson soumis à la marée, la dénitrification et la production de N2 est très variable selon le type de végétation. La dénitrification est associée à la dynamique en oxygène dissous particulière à chaque espèce durant la marée descendante. La production de N2 est extrêmement élevée dans les zones occupées par les plantes envahissantes à feuilles flottantes (Trapa natans) mais elle est négligeable dans la végétation indigène submergée. Une estimation de la production de N2 dans les lits de Trapa durant l’été, suggère que ces lits représentent une zone très active d’élimination de l’azote. En effet, les grands lits de Trapa ne représentent que 2,7% de la superficie totale de la portion de fleuve étudiée, mais ils éliminent entre 70 et 100% de l'azote total retenu dans cette section pendant les mois d'été et contribuent à près de 25% de l’élimination annuelle d’azote.