Populações microbianas e antagonismo de actinobactérias sobre rizóbios em solos do semiárido

• Main Author: Lima, José Vinícius Leite
• Other Authors: Martins, Suzana Cláudia Silveira
• Language: Portuguese
• Published: 2017
• Subjects: Ecologia microbiana; Microbiota do solo; Streptomyces; Competição interespecífica
• Online Access: http://www.repositorio.ufc.br/handle/riufc/26028

LIMA, José Vinícius Leite. Populações microbianas e antagonismo de actinobactérias sobre rizóbios em solos do semiárido. 2017. 81 f. Tese (Doutorado em Ecologia e Recursos Naturais)-Centro de Ciências, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2017. === Submitted by ELAINE PEREIRA ([e-mail]) on 2017-09-19T17:31:18Z No. of bitstreams: 1 2017_tese_jvllima.pdf: 1448998 bytes, checksum: 2c2b1578a9568ad79222074a03a8f266 (MD5) === Approved for entry into archive by Jairo Viana ([e-mail]) on 2017-09-22T17:59:28Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2017_tese_jvllima.pdf: 1448998 bytes, checksum: 2c2b1578a9568ad79222074a03a8f266 (MD5) === Made available in DSpace on 2017-09-22T17:59:28Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2017_tese_jvllima.pdf: 1448998 bytes, checksum: 2c2b1578a9568ad79222074a03a8f266 (MD5) Previous issue date: 2017 === The structure of the communities living in the soil is driven by various mechanisms and the ecological interactions established between the living organisms. In the same way, the components of the microbiota present harmonic or non-harmonic relationships, for example, between actinobacteria and rhizobia. Interspecific competition among microorganisms occurs when many species require the same resources, and the negative effect on the availability of common resources adversely affects the others. In this context, the objective of this study was to quantify the microbial population in the soil and leaf litter in the vegetation of the caatinga and carrasco in the Brazilian semiarid region (Chapter I) and to characterize and evaluate the antagonistic effect of actinobacteria on rhizobia (Chapter II). The soil samples were collected at the Ecological Station of Aiuaba (Aiuaba, Ceará), characterized by the vegetation of caatinga and carrasco. In chapter I, the population density of the microbial community was evaluated by sampling of soil and litter in the vegetation of caatinga and carrasco at the Aiuaba Ecological Station. The microorganisms were isolated from the soil samples in flasks containing 0.8% saline solution and cultured, after consecutive dilutions, in culturing media specific to cultivable populations of total bacteria, actinobacteria, cellulolytic bacteria, phosphate solubilizing bacteria and fungi. Population estimation was then performed by standard counting on plates and the values were expressed in CFU.g-1. The microbial populations from the soil and leaf litter differed each other quantitatively and in the two vegetations, but in general were greater in the leaf litter. Thus, the knowledge of the population structure of the microbial community can be extended to the semiarid soils. In Chapter II, the strains of actinobacteria isolated in the first study were characterized and tested for “in vitro” inhibitory effect on strains of rhizobia also isolated from semiarid soils. The actinobacteria were purified in their respective culture medium (CDA medium). The strains were characterized for their color and morphology of the colonies, tolerance to pH levels, production of melanin and use of carbon sources. The “in vitro” antagonism of actinobacteria on rhizobia was evaluated in Petri dish containing yeast mannitol agar (YMA) medium by the formation of inhibition zone. The actinobacteria and rhizobia that had greater antagonistic effect or did not presented inhibition zones were molecularly identified. Sixty strains were identified in seven genera of actinobacteria in which had tolerance to variations in pH, low melanin production and generalist use of carbon sources. It was also observed “in vitro” antagonism of actinobacteria species, standing out the genus Streptomyces, on strains of Rhizobium tropici, Bradyrhizobium yuanmingense and two other rhizobia strains not identified. This is the first work that addresses this ecological interaction between microorganisms of the Brazilian semiarid region and reveals the occurrence of new species related to this negative interaction. Thus, the presence of antagonism among these organisms may lead to “in vivo” studies, contributing to future agricultural and/or ecological uses. === A estrutura das comunidades que vivem no solo é direcionada por vários mecanismos e as interações ecológicas estabelecidas entre os organismos. Da mesma forma, os componentes da microbiota apresentam relações harmônicas ou não entre si, como por exemplo, entre actinobactérias e rizóbios. A competição interespecífica entre os micro-organismos acontece quando muitas espécies procuram pelos mesmos recursos, e o efeito depressor que cada uma tem na disponibilidade dos recursos comuns afeta adversamente os outros. Neste contexto, teve-se como objetivo neste estudo quantificar em região semiárida a população microbiana no solo e serrapilheira nas fisionomias vegetais de caatinga e carrasco (Capítulo I) e caracterizar e avaliar o efeito antagônico de actinobactérias sobre rizóbios do semiárido (Capítulo II). O estudo foi realizado na Estação Ecológica de Aiuaba (Aiuaba, Ceará) caracterizada pelas fisionomias de caatinga e carrasco. No capítulo I, avaliou-se a densidade populacional da comunidade microbiana por meio de coleta de amostras do solo e serrapilheira nas fisionomias vegetais de caatinga e carrasco na Estação Ecológica de Aiuaba. Os micro-organismos foram isolados das amostras em solução salina 0,8% e cultivados, após diluições seriadas, em meios de cultura específicos para populações cultiváveis de bactérias totais, actinobactérias, bactérias celulolíticas, bactérias solubilizadoras de fosfato e fungos. Em seguida foi realizada a contagem das populações pela contagem padrão em placas usando a técnica de espalhamento em superfície, e os valores foram expressos em UFC.g-1. As populações microbianas oriundas do solo e serrapilheira diferiram quantitativamente entre elas e nas duas fisionomias vegetais, mas no geral foram maiores na serrapilheira. Dessa forma, pode-se ampliar o conhecimento da estrutura populacional da comunidade microbiana em solos de clima semiárido. No capítulo II, caracterizaram-se as cepas de actinobactérias isoladas das populações obtidas do primeiro estudo e testou-as para efeito inibidor in vitro sobre estirpes de rizóbios também oriundas de solos semiáridos. As actinobactérias foram purificadas no seu respectivo meio de cultura (meio CDA). As cepas foram caracterizadas quanto a atributos cromogênicos e morfológicos, para tolerância a níveis de pH, na produção de melanina e uso de fontes de carbono. O antagonismo das actinobactérias in vitro sobre rizóbios foi avaliado em meio de cultura ágar manitol levedura (YMA) pela formação de halo de inibição em placa de Petri. Em seguida, as actinobactérias e rizóbios que tiveram maior efeito antagônico ou que não formaram halo inibidor foram caracterizadas molecularmente. Foram obtidas 60 cepas identificados em sete gêneros de actinobactérias que tiveram tolerância a variações de pH, baixa produção de melanina e uso generalista de fontes de carbono. Foi observado antagonismo in vitro com formação de halo inibidor de espécies de actinobactérias, com destaque para o gênero Streptomyces, sobre os rizóbios Rhizobium tropici, Bradyrhizobium yuanmingense e outras duas estirpes não identificadas. Este é o primeiro trabalho que aborda essa relação ecológica em micro-organismos do semiárido e revela a ocorrência de novas espécies relacionados com essa interação negativa. Com isso, confirma-se a presença de antagonismo entre esses organismos que pode direcionar estudos de certificação in vivo, contribuindo para futuros usos agrícolas e/ou ecológicos.