Estudo do genoma da Pseudomonas putida (isolado 103), identificação de genes da resistência à salinidade e expressão heterológa do gene pqq da solubilização de fosfato

• Processo: 12/16623-4
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Pós-Doutorado
• Data de Início da vigência: 01 de março de 2013
• Data de Término da vigência: 29 de fevereiro de 2016
• Área de conhecimento: Ciências Biológicas - Microbiologia - Microbiologia Aplicada
• Pesquisador responsável: Itamar Soares de Melo
• Beneficiário: Rafael Leandro de Figueiredo Vasconcellos
• Instituição Sede: Embrapa Meio-Ambiente. Empresa Brasileira de Pesquisa Agropecuária (EMBRAPA). Ministério da Agricultura, Pecuária e Abastecimento (Brasil). Jaguariúna , SP, Brasil
• Assunto(s): Microbiologia agrícola Fertilizantes biológicos
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Bacterias promotoras do crescimento de planta | Biofertilizante | Estresse salino | Microbiologia Agrícola

Resumo

O Brasil é um dos principais produtores agrícolas do mundo e importa 7 % (déficit de U$ 700 milhões de dólares) do fosfato de rocha para suprir a baixa qualidade do fosfato brasileiro e o atual crescimento agrícola. Outra limitação para a agriculta brasileira é a redução da disponibilidade de água para irrigação e a necessidade de investimento agrícola nas regiões nordestinas, que sofre com falta de água e salinização do solo. A utilização de microrganismos pode ser uma ferramenta biotecnológica para reduzir custos na produção agrícola e os impactos ambientais e estimular a produção em solos salinos. Além de solubilizar fósforo, algumas bactérias rizosféricas são capazes de estimular o crescimento das plantas por meio da produção de hormônios, e de protegê-las contra os efeitos de estresse osmótico e patógenos. A solubilização do fosfato de rocha por essas bactérias ocorre, em geral, a partir da produção de ácidos (p.ex. ácido glucónico). Esse mecanismo de produção tem sido melhorado geneticamente para estimular a solubilização de fosfato de rocha por bactérias e produzir biofertilizantes. Contudo, o procedimento tem sido feito por meio de plasmídeos e ainda nenhum trabalho buscou a inserção de genes da solubilização de fosfato no genoma, de modo a reduzir a necessidade de marcadores de seleção e as chances de perdas desse gene. Ao contrário dos genes da solubilização de fosfato, aqueles envolvidos com a resistência a salinidade ainda precisam ser melhor estudados. A segunda geração de seqüenciadores e o avanço da bioinformática facilitam o estudo e a comparação de genomas em banco de dados, possibilitam a busca por genes de interesse biotecnológico e ainda facilitam no desenvolvimento de microrganismos recombinantes. Essas novas técnicas ainda facilitam a busca por promotores (p. ex. promotores rap - root-activated promoters) envolvidos na interação planta x microrganismos que podem ser utilizados como ferramentas para controlar a expressão de genes de interesse, como o gene pqq importante para a solubilização de fosfato. Esse procedimento pode ser uma alternativa ao desenvolvimento de uma bacteria com maior competitividade na região rizosferica. O objetivo desse trabalho é: 1- estudar o genoma da Pseudomonas putida (103) resistente a altas concentrações de sal, isolado da região de mangue e promotora do crescimento de plantas de milho em solo salino e II- desenvolver uma bactéria recombinante capaz de expressar o gene pqq e de solubilizar fosfato de rocha, sobreviver e competir pelo ambiente rizosférico e de promover o crescimento de plantas em solos salinos e com baixa concentração de fósforo disponível.

Publicações científicas

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(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)

KAVAMURA, VANESSA NESSNER; SANTOS, SUIKINAI NOBRE; TAKETANI, RODRIGO GOUVEA; FIGUEIREDO VASCONCELLOS, RAFAEL LEANDRO; MELO, ITAMAR SOARES. Draft Genome Sequence of Plant Growth-Promoting Drought-Tolerant Bacillus sp. Strain CMAA 1363 Isolated from the Brazilian Caatinga Biome. MICROBIOLOGY RESOURCE ANNOUNCEMENTS, v. 5, n. 5, FEB 2017. (12/16623-4, 13/08144-1, 13/16037-0, 14/16041-0, 13/03158-4, 14/24556-0)

VASCONCELLOS, RAFAEL L. F.; ROMAGNOLI, EMILIANA MANESCO; TAKETANI, RODRIGO G.; SANTOS, SUIKINAI NOBRE; ZUCCHI, TIAGO DOMINGUES; MELO, ITAMAR SOARES. Impact of Inoculation with Pseudomonas aestus CMAA 1215(T) on the Non-target Resident Bacterial Community in a Saline Rhizosphere Soil. Current Microbiology, v. 78, n. 1, NOV 2020. (12/16623-4)

VASCONCELLOS, RAFAEL L. F.; SANTOS, SUIKINAI NOBRE; ZUCCHI, TIAGO DOMINGUES; SILVA, FABIO SERGIO PAULINO; SOUZA, DANILO TOSTA; MELO, ITAMAR SOARES. Pseudomonas aestus sp nov., a plant growth-promoting bacterium isolated from mangrove sediments. Archives of Microbiology, v. 199, n. 8, p. 1223-1229, OCT 2017. (13/16037-0, 12/16623-4)

KAVAMURA, VANESSA NESSNER; SANTOS, SUIKINAI NOBRE; TAKETANI, RODRIGO GOUVEA; FIGUEIREDO VASCONCELLOS, RAFAEL LEANDRO; MELO, ITAMAR SOARES. Draft Genome Sequence of Plant Growth-Promoting Drought-Tolerant Bacillus sp. Strain CMAA 1363 Isolated from the Brazilian Caatinga Biome. GENOME ANNOUNCEMENTS, v. 5, n. 5, p. 2-pg., 2017-02-01. (13/03158-4, 14/16041-0, 12/16623-4, 13/08144-1, 13/16037-0, 14/24556-0)