Molecular identification and quantitative monitoring of microbial comunities in in vitro plant cultures cultured in temporary immersion bioreactors

• Grant number: 11/05080-7
• Support Opportunities: Scholarships in Brazil - Master
• Start date: August 01, 2011
• End date: January 31, 2013
• Field of knowledge: Agronomical Sciences - Agronomy - Crop Science
• Principal Investigator: Adriana Pinheiro Martinelli
• Grantee: Camila Heuser
• Host Institution: Centro de Energia Nuclear na Agricultura (CENA). Universidade de São Paulo (USP). Piracicaba , SP, Brazil

Abstract

Devido às vantagens da micropropagação em relação aos métodos tradicionais de propagação, nos últimos anos a sua aplicação tem se estendido a diversas culturas. Atualmente, a cultura da cana-de-açúcar já tem suas mudas produzidas comercialmente utilizando-se essa técnica, para outras, como a espécie de bromélia Vrisea hieroglyfica, a micropropagação já se mostra como a melhor técnica para a sua propagação em larga escala. Na busca pela sua otimização, os Biorreatores de Imersão Temporária (BIT) foram desenvolvidos e muitas espécies, entre elas a cana-de-açúcar e Vrisea hieroglyfica, apresentam nesse sistema, taxas de multiplicação maiores e custo de produção mais reduzido. Tradicionalmente, as plantas sob cultivo in vitro são consideradas "axênicas", no entanto estudos recentes revelam que elas apresentam comunidades endofiticas onipresentes e que estas podem beneficiar as plântulas durante o desenvolvimento in vitro e até mesmo seu desempenho durante a aclimatização. Devido à importância agronômica da cana-de-açúcar e Vrisea hieroglyfica e ao fato do sistema de BIT se mostrar tão promissor, esse trabalho se propõe a caracterizar e quantificar as comunidades microbianas, notadamente as bactérias endofíticas presentes nessas culturas em sistema de BIT e em meio liquido estático e comparar esses dados com parâmetros de crescimento, biomassa fresca e seca, tentando elucidar o efeito dessas comunidades no desenvolvimento das culturas. Para a caracterização será utilizada a técnica molecular de Terminal Restriction Fragment Length Polymorphism (T-RFLP) acrescida da construção de uma biblioteca de clones do gene 16S rRNA para identificação das bactérias por sequenciamento deste gene. Após isso, a quantificação de duas espécies de bactérias mais frequentemente encontradas no BIT, identificadas nesta biblioteca, será realizada através dos métodos combinados - cultivo, T-RFLP e reação em cadeia da polimerase em tempo real (qPCR) usando o gene 16S rRNA específico para acompanhamento temporal nos períodos de 7, 14 e 21 dias de cultivo em sistema de imersão temporal e estático.

Academic Publications

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HEUSER, Camila. Molecular identification of microbial communities in plants cultured under different in vitro culture system. 2013. Master's Dissertation - Universidade de São Paulo (USP). Centro de Energia Nuclear na Agricultura (CENA/STB) Piracicaba.