Monitoring the microbial diversity and functional activities in response to land-use changes and deforestation under soybean and sugarcane cultivations

• Processo: 08/58114-3
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Programa de Pesquisa sobre Mudanças Climáticas Globais - Temático
• Vigência: 01 de junho de 2009 - 31 de maio de 2014
• Área do conhecimento: Ciências Agrárias - Agronomia - Ciência do Solo
• Convênio/Acordo: CNPq - Pronex
• Pesquisador responsável: Tsai Siu Mui
• Beneficiário: Tsai Siu Mui
• Instituição Sede: Centro de Energia Nuclear na Agricultura (CENA). Universidade de São Paulo (USP). Piracicaba , SP, Brasil
• Pesquisadores principais: Eliana Gertrudes de Macedo Lemos
• Bolsa(s) vinculada(s): 12/22127-0 - Detecção, clonagem, sequenciamento e quantificação de genes envolvidos nos ciclos dos gases de efeito estufa (carbono e nitrogênio), BP.TT; 12/21982-3 - Monitoramento da diversidade microbiana e atividades funcionais em resposta ao desmatamento e uso da terra com cultivo de soja e cana-de-açúcar, BP.TT; 11/17830-0 - Monitoramento de comunidade microbianas e atividades funcionais em resposta a mudança de uso da terra, desmatamento e sob cultivo de soja e cana-de-açúcar, BP.TT; + mais bolsas vinculadas 09/54274-9 - Diversidade microbiana e construcao de um ecochip para avaliacoes ambientais, BP.PD; 10/20353-7 - Análise das comunidades microbianas em solos sob diferentes usos da terra na fronteira de expansão agrícola no Sudoeste da Amazônia, BP.DR; 11/02804-4 - Monitoramento da diversidade microbiana e atividades funcionais em resposta a mudanças no uso da terra e desmatamento em cultivos de soja e cana-de-açúcar, BP.TT; 10/15829-2 - Construção de bibliotecas metagenômicas para estudo de genes envolvidos nos ciclos biogeoquímicos, BP.TT; 10/12778-8 - Qualidade do solo e estrutura microbiana em áreas desmatadas nas cabeceiras do rio Xingu impactadas e em restauração natural, BP.IC; 10/12999-4 - Estrutura dos microrganismos responsáveis pelo ciclo do metano em áreas desmatadas nas cabeceiras do rio Xingu impactadas e em restauração natural, BP.IC; 10/11746-5 - Monitoramento da diversidade microbiana e atividades funcionais em resposta a mudanças no uso da terra e desmatamento em cultivos de soja e cana de açúcar, BP.TT; 10/07357-3 - Monitoramento da diversidade microbiana e atividades funcionais em resposta às mudanças do uso da terra e desmatamento sob cultivo de soja e cana-de-açúcar, BP.TT; 10/02513-7 - Construção de bibliotecas metagenômicas para estudo de genes envolvidos nos ciclos biogeoquímicos, BP.TT; 09/15027-6 - Desenho e validação de iniciadores específicos para o gene 16S rRNA de Verrucomicrobia, BP.IC - menos bolsas vinculadas
• Assunto(s): Biologia computacional Desmatamento Plantas cultivadas Soja Cana-de-açúcar Mudança climática Emissão de gases Gases do efeito estufa Metagenômica Pirosequenciamento
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Agricultural Expansion | Bioinformatics | Greenhouse Gases Emission | Metagenomics | Microbial Diversity | Pyrosequencing
• Publicação FAPESP: https://www.fapesp.br/pfpmcg/pfpmcg_tsai.pdf

Resumo

With the advent of new technologies and the optimization of the conventional methods, various approaches to studying gene expression are expanding the field of microbiology and molecular biology. Methods used for RNA extraction, DNA microarrays, Real-Time PCR, competitive RT-PCR, stable isotope probing and the use of reporter genes provide the strategies for detecting and quantifying gene expression. Through the use of these methods, one can study the influence of soil environmental factors such as nutrients, oxygen status, pH, pollutants, agro-chemicals, moisture and temperature on gene expression and some of the mechanisms involved in the responses of cells to their environment within our tropical ecosystems. The organisms being responsible for these ecosystem services are mainly Bacteria, Fungi and Archaea. However the relationships between the microbial community structure and the turnover processes (microbial community function) are poorly understood in tropical soils. The participants of this proposal will develop studies using biochemical and molecular tools to evaluate the impacts of the greenhouse gas emissions/sequestration due to land-use under soybean and sugarcane cultivations at three sites of agricultural expansion areas, which include Mato Grosso (MT, MS), Rondonia and Sao Paulo. Our purpose is to integrate researchers from different areas of agronomy, soil chemistry and microbiology, molecular biology and bioinformatics in an effort to detect, quantify and correlate the microbial processes involved in the C and N biogeochemical turnover in soybean and sugarcane cultivations, under undisturbed areas (forest) and under two agricultural system - conventional and sustainable agriculture (minimum tillage and mulching practices). Using three estimators of diversity (rarefaction, Chao1, ACE), it is proposed a high throughput DNA pyrosequencing and statistical inference to assess bacterial and Archaea diversity in the soils. (AU)

Publicações científicas

(14)

(Referências obtidas automaticamente do Web of Science e do SciELO, por meio da informação sobre o financiamento pela FAPESP e o número do processo correspondente, incluída na publicação pelos autores)

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