Isolamento e prospecção de bactérias endofíticas e epifíticas na cana-de-açúcar em áreas com e sem cupinicida

A exploração e o conhecimento dos mecanismos de interação bactéria-planta podem ser utilizados para a produção sustentável de diversas culturas, como a cana-de-açúcar. O objetivo deste trabalho foi isolar e prospectar bactérias associadas à cultura da cana-de-açúcar com capacidade de fixar nitrogênio e solubilizar fosfato inorgânico em áreas com e sem aplicação de cupinicida. Bactérias endofíticas, de folha e raiz, e do rizoplano foram isoladas de três variedades comerciais (RB 92579, RB 867515 e RB 863129) de cana-de-açúcar, cultivadas no Nordeste brasileiro, em áreas com e sem aplicação de cupinicida, aos quatro meses após o plantio. Foram obtidos 272 isolados, selecionados quanto à sua capacidade de solubilizar fosfato inorgânico e fixar nitrogênio. O uso do cupinicida não provocou alterações nas comunidades microbianas endofíticas de folha e raiz e epifíticas do rizoplano. As variedades estudadas apresentam uma comunidade bacteriana associada com potencial aplicação para a promoção de crescimento vegetal, pois possuem a capacidade de fixar N2 e solubilizar fosfato inorgânico.

Penetrômetro de impacto stolf - programa computacional de dados em EXCEL-VBA

Há dois principais tipos de penetrômetro, o estático e o dinâmico. No primeiro, uma haste com uma ponta cônica é introduzida contínua e lentamente (quase estático), registrando-se concomitantemente a força de reação que é igual à resistência do solo. No segundo, utiliza-se a mesma haste. Contudo, esta é introduzida por meio da promoção de uma massa de impacto em queda livre. Dessa forma, a teoria pode ser tratada pela dinâmica newtoniana para obtenção da resistência. O objetivo do programa é proporcionar uma ferramenta rápida, facilitadora da computação de dados de resistência do solo, para esse último penetrômetro, resultando tabelas e gráficos já no formato científico. Desenvolvido em linguagem de programação Visual Basic Aplication (VBA), escolheu-se o aplicativo Excel como interface com o usuário pela sua popularidade. É constituído por quatro planilhas, duasauxiliares, sendo duas delas essenciais, Plan1 e 2: Plan1 - dados de entrada (número de impactos e profundidade). Concomitante à digitação, a tabela de resistência é confeccionada com o respectivo gráfico, podendo tabelar 40 perfis. Plan2 - cumpre função especial de equalizar, ou seja, padronizar a profundidade em camadas constantes, permitindo unificar todos os perfis em uma única tabela. Para tal, escolhe-se uma espessura de camada (exemplo: 5 cm); em seguida, o programa coleta os dados de resistência (MPa) da Plan1 e interpola os valores para a profundidade de 5 em 5 cm. Após realizar esse procedimento para todas as tabelas da Plan1, o programa gera, na Plan2, uma única tabela com todos os perfis, a média geral e os respectivos gráficos. É possível selecionar os perfis; por exemplo, apenas os medidos na linha ou entrelinha de plantio e eliminar perfis a critério do usuário. Como objetivo complementar, descreve-se a evolução do projeto "Penetrômetro de impacto", iniciado em 1982, cuja técnica passou a ser adotada no meio científico, após a publicação da teoria nesta revista em 1991. Apresenta-se também levantamento no meio científico nos últimos três anos (2010-2012), propiciando uma visão das principais aplicações na atualidade.

Composição diferencial das comunidades bacterianas na rizosfera de variedas de cana-de-açúcar

A cultura da cana-de-açúcar é de extrema importância no cenário agrícola nacional. No entanto, pouco se sabe sobre a estruturação das comunidades microbianas associadas aos solos e às rizosferas de tais plantas. O objetivo deste trabalho foi avaliar a estrutura e diversidade das comunidades de bactérias associadas ao solo e à rizosfera de seis variedades de cana-de-açúcar cultivadas no Estado de São Paulo (Brasil). As análises foram realizadas com base em métodos independentes de cultivo, em que a técnica de PCR-DGGE revelou alterações na rizosfera para os grupos de bactérias totais e também para os grupos de Alphaproteobacteria e Betaproteobacteria. Após essa análise, quatro amostras (três de rizosfera e uma de solo) foram usadas para o sequenciamento da região V6 do gene 16S DNAr na plataforma Ion Torrent TM. Essa análise gerou um total de 95.812 sequências, dentro das quais houve a predominância das afiliadas aos filos Actinobacteria, Proteobacteria e Acidobateria . Os resultados revelaram que as comunidades bacterianas na rizosfera são distintas daquelas encontradas no solo. Foi possível ainda observar efeito diferencial de plantas das variedades. Alguns grupos bacterianos apresentaram menor frequência na rizosfera (Acidobacteria ), enquanto outros se mostraram fortemente estimulados pela presença das raízes, comumente para todas as variedades (Betaproteobacteria , Nitrospora e Chloroflexi ), ou em respostas variedade-específicas (Bacilli e Sphingobacteria ).

Antibiotics shaping bacterial genome: deletion of an IS91 flanked virulence determinant upon exposure to suinhibitory antibiotic concentrations

The nucleoid-associated proteins Hha and YdgT repress the expression of the toxin α-hemolysin. An Escherichia coli mutant lacking these proteins overexpresses the toxin α-hemolysin encoded in the multicopy recombinant plasmid pANN202-312R. Unexpectedly, we could observe that this mutant generated clones that no further produced hemolysin (Hly-). Generation of Hly- clones was dependent upon the presence in the culture medium of the antibiotic kanamycin (km), a marker of the hha allele (hha::Tn5). Detailed analysis of different Hly- clones evidenced that recombination between partial IS91 sequences that flank the hly operon had occurred. A fluctuation test evidenced that the presence of km in the culture medium was underlying the generation of these clones. A decrease of the km concentration from 25 mg/l to 12.5 mg/l abolished the appearance of Hly- derivatives. We considered as a working hypothesis that, when producing high levels of the toxin (combination of the hha ydgT mutations with the presence of the multicopy hemolytic plasmid pANN202-312R), the concentration of km of 25 mg/l resulted subinhibitory and stimulated the recombination between adjacent IS91 flanking sequences. To further test this hypothesis, we analyzed the effect of subinhibitory km concentrations in the wild type E. coli strain MG1655 harboring the parental low copy number plasmid pHly152. At a km concentration of 5 mg/l, subinhibitory for strain MG1655 (pHly152), generation of Hly- clones could be readily detected. Similar results were also obtained when, instead of km, ampicillin was used. IS91 is flanking several virulence determinants in different enteric bacterial pathogenic strains from E. coli and Shigella. The results presented here evidence that stress generated by exposure to subinhibitory antibiotic concentrations may result in rearrangements of the bacterial genome. Whereas some of these rearrangements may be deleterious, others may generate genotypes with increased virulence, which may resume infection.

Antibiotic resistance genes in the bacteriophage DNA fraction of environmental samples

Antibiotic resistance is an increasing global problem resulting from the pressure of antibiotic usage, greater mobility of the population, and industrialization. Many antibiotic resistance genes are believed to have originated in microorganisms in the environment, and to have been transferred to other bacteria through mobile genetic elements. Among others, ß-lactam antibiotics show clinical efficacy and low toxicity, and they are thus widely used as antimicrobials. Resistance to ß-lactam antibiotics is conferred by ß-lactamase genes and penicillin-binding proteins, which are chromosomal- or plasmid-encoded, although there is little information available on the contribution of other mobile genetic elements, such as phages. This study is focused on three genes that confer resistance to ß-lactam antibiotics, namely two ß-lactamase genes (blaTEM and blaCTX-M9) and one encoding a penicillin-binding protein (mecA) in bacteriophage DNA isolated from environmental water samples. The three genes were quantified in the DNA isolated from bacteriophages collected from 30 urban sewage and river water samples, using quantitative PCR amplification. All three genes were detected in the DNA of phages from all the samples tested, in some cases reaching 104 gene copies (GC) of blaTEM or 102 GC of blaCTX-M and mecA. These values are consistent with the amount of fecal pollution in the sample, except for mecA, which showed a higher number of copies in river water samples than in urban sewage. The bla genes from phage DNA were transferred by electroporation to sensitive host bacteria, which became resistant to ampicillin. blaTEM and blaCTX were detected in the DNA of the resistant clones after transfection. This study indicates that phages are reservoirs of resistance genes in the environment.

Dinâmica das populações bacterianas em solos de Cerrados

Nos ambientes tropicais, os Cerrados destacam-se pelo seu potencial agrícola. Apesar das funções dos microrganismos no crescimento das plantas e na produtividade das culturas, existem poucas informações dos efeitos resultantes do manejo do solo, na ecologia microbiana. Neste estudo, foram avaliados os efeitos das condições ambientais e das práticas agrícolas sobre as populações bacterianas. As densidades das populações em solos com vegetação nativa foram variáveis e diferenciadas. Em Sete Lagoas, MG, as populações de actinomicetos variaram de 1,7 a 50 X 10(4) UFC/g de solo seco, enquanto em Planaltina as densidades das populações bacterianas em solo com primeiro e segundo ano de cultivo de soja foram semelhantes, mas superiores ao solo com vegetação nativa. A utilização agrícola deste solo não resultou em desequilíbrios acentuados das populações de actinomicetos provenientes de esporos e hifas. As relações esporos/hifas variaram de 1,1 a 5,8. Na rizosfera da soja, os coeficientes de correlação entre as populações de actinomicetos com as demais populações bacterianas foram significativos. Os resultados evidenciam que as práticas agrícolas utilizadas na introdução da cultura da soja em solos de Cerrados pode influenciar o equilíbrio das populações na comunidade bacteriana.

Automação do processo de avaliação de desempenho de tratores e implementos em campo

Em muitas regiões do Brasil, tratores e implementos agrícolas têm sido usados para dar suporte aos diferentes sistemas de produção, sem uma adequação própria às condições de solo e clima. Para auxiliar os fabricantes e agricultores na solução de problemas em máquinas e implementos agrícolas, há necessidade de verificar o desempenho desses equipamentos e estabelecer condições de testes semelhantes àquelas em que estiveram sendo usados. Este trabalho teve como objetivo avaliar o desempenho de um conjunto tratorimplemento agrícola, no campo, utilizando um sistema eletrônico de medições. A potência demandada pelos equipamentos foi calculada indiretamente, com os dados de rotação do motor e consumo de combustível, nas curvas de calibração do trator. O uso de instrumentação eletrônica permitiu que se tivesse uma grande capacidade de trabalho, em razão da facilidade de programação e operação da cadeia de medições. Os resultados de campo obtidos para esforço de tração líquida indicaram tendência de comportamento similar à dos calculados por meio de fórmulas, com uma correlação de 0,996. A metodologia utilizada nos testes de desempenho operacional do conjunto trator-implemento no campo indicou ser uma ferramenta de bastante utilidade, tanto para os usuários dos equipamentos, quanto para os fabricantes.