Cianobactérias de crostas biológicas de solos da caatinga e dos campos sulinos: metagenômica, caracterização taxonômica e relações com parâmetros físicos e químicos

• Processo: 17/11126-6
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Regular
• Vigência: 01 de setembro de 2017 - 29 de fevereiro de 2020
• Área do conhecimento: Ciências Biológicas - Botânica - Taxonomia Vegetal
• Pesquisador responsável: Luis Henrique Zanini Branco
• Beneficiário: Luis Henrique Zanini Branco
• Instituição Sede: Instituto de Biociências, Letras e Ciências Exatas (IBILCE). Universidade Estadual Paulista (UNESP). Campus de São José do Rio Preto. São José do Rio Preto , SP, Brasil
• Pesquisadores associados: Bruna Buch ; Janaina Rigonato ; Mariéllen Dornelles Martins ; Náthali Maria Machado de Lima
• Assunto(s): Microbiologia do solo Cianobactérias Metagenômica Caatinga Distribuição natural
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Cianobactérias | Crosta biológica | distribuição ecológica | Ecologia | metagenômica | Taxonomia | Taxonomia de Criptógamos

Resumo

Os estudos sobre as crostas biológicas (CBs, biocrostas) presentes de solos do território brasileiro, enfocando sua composição e estrutura, ainda estão em estágio inicial. Em projeto anterior, avaliamos a composição de cianobactérias de CBs de solos de áreas de cerrado no sudeste do país segundo a abordagem tradicional (observação direta e isolamentos em cultivos) e por sequenciamento massivo. Os resultados revelaram uma composição taxonômica bastante particular para cada localidade estudada, incluindo inúmeros registros de entidades taxonômicas não reconhecidas e sugerindo a existência de uma quantidade significativa de novos táxons. Em um trabalho em coautoria com pesquisadores da Universidade do Arizona, observamos profundas diferenças nas composições assembleias de cianobactérias das crostas brasileiras estudadas quando comparadas com as das crostas estadunidenses avaliadas pelos mesmos métodos. Esses indicativos apontam para um papel importante do ambiente na determinação da estrutura das crostas biológicas. Dessa forma, a presente proposta visa avançar nos estudos deste componente biológico, que desempenha importantes papéis ecológicos nas áreas onde ocorre, ampliando o conhecimento de parte de sua composição e estrutura e buscando por possíveis relações de ocorrência com os determinantes ambientais. O projeto é proposto para ser desenvolvido enfocando-se CBs existentes em outros dois biomas nacionais: a caatinga e os campos sulinos (ou pampa). Nesses dois ambientes, as condições de ocorrência de crostas são favoráveis, embora constituídas de formas distintas. Nas áreas de caatinga, a escassez de chuvas e pouca água retida nos solos, que são pouco trabalhados, resultam em uma vegetação arbóreo-arbustiva pobremente desenvolvida, o que favorece o estabelecimento das CBs. Nas regiões de campos sulinos, embora não haja restrição de umidade, a presença de solos frágeis e relativamente pobres, a ocorrência de ventos fortes e constantes e de temperaturas mais baixas limitam a ocorrência de vegetação de maior porte e, por consequência, possibilitam a existência das crostas biológicas. Os resultados previstos permitirão a comparação da biota encontrada entre diferentes ambientes estudados e a caracterização de parâmetros ambientais de ocorrência das diferentes espécies e assembleias. Os trabalhos de campo serão realizados na região da cidade de Cabaceiras (PB), escolhida como a representante do bioma caatinga, e na região da cidade de Alegrete (RS), área de ocorrência do bioma pampa. Em cada uma das áreas, dois locais de amostragem serão selecionados, procurando-se condições distintas dentro da amplitude de ocorrência de cada bioma (p.ex., locais mais secos vs. mais úmidos ou vegetação associada com diferentes características). As crostas serão recolhidas segundo a metodologia padrão, ao longo de transeções de 200 m, onde serão coletadas 10 amostras em cada local. Também serão recolhidas porções de solo para a realização de análises de parâmetros físicos e químicos, como granulometria, nitrogênio total e frações, fósforo total, ortofosfato, matéria orgânica e pH. Temperatura, umidade relativa do ar e irradiância serão parâmetros medidos diretamente em campo. Análises morfológicas serão realizadas para as populações de cianobactérias encontradas diretamente nas crostas ou a partir de isolamentos em cultivo. As análises moleculares serão conduzidas de duas maneiras. Na primeira, a extração do DNA e a amplificação e o sequenciamento do marcador molecular (gene 16S rRNA) serão feitos a partir de material cultivado. Na segunda, conduziremos o sequenciamento massivo por meio da tecnologia de sequenciamento de próxima geração. Os resultados gerados pela segunda análise, além da informação composicional das assembleias, possibilitarão a investigação de possíveis relações de distribuição dos grupos de cianobactérias registradas com fatores ambientais. (AU)

Publicações científicas

(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)

MACHADO DE LIMA, NATHALI MARIA; BRANCO, LUIS H. Z.. Biological soil crusts: new genera and species of Cyanobacteria from Brazilian semi-arid regions. PHYTOTAXA, v. 470, n. 4, p. 263-281, NOV 9 2020. (17/11126-6)

MACHADO DE LIMA, NATHALI MARIA; MUNOZ-ROJAS, MIRIAM; VAZQUEZ-CAMPOS, XABIER; ZANINI BRANCO, LUIS HENRIQUE. Biocrust cyanobacterial composition, diversity, and environmental drivers in two contrasting climatic regions in Brazil. Geoderma, v. 386, MAR 15 2021. (17/11126-6)