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Integrando as dimensões da biodiversidade microbiana ao longo de áreas de alteração do uso da terra em florestas tropicais

Processo: 15/19979-2
Linha de fomento:Bolsas no Brasil - Programa Capacitação - Treinamento Técnico
Vigência (Início): 01 de novembro de 2015
Vigência (Término): 31 de outubro de 2017
Área do conhecimento:Ciências Agrárias - Agronomia - Ciência do Solo
Convênio/Acordo: NSF - Dimensions of Biodiversity e BIOTA
Pesquisador responsável:Tsai Siu Mui
Beneficiário:Aline Giovana da França
Instituição-sede: Centro de Energia Nuclear na Agricultura (CENA). Universidade de São Paulo (USP). Piracicaba , SP, Brasil
Vinculado ao auxílio:14/50320-4 - Dimensões US-BIOTA - São Paulo: pesquisa colaborativa: integrando as dimensões da biodiversidade microbiana ao longo de áreas de alteração do uso da terra em florestas tropicais, AP.BTA.TEM
Assunto(s):Microbiologia do solo   Ecologia microbiana   Amazônia   Metano   Ciclos biogeoquímicos

Resumo

Microrganismos coordenam os processos ecológicos dos quais a vida depende, sendo que nós sabemos menos sobre sua biodiversidade, do que para plantas e animais. A Ecologia Microbiana é muita sofisticada na estimativa das dimensões filogenética, genética e funcional da biodiversidade microbiana, porém, a integração dessas dimensões é alusiva. Este projeto irá combinar recentes avanços sequenciamento de ácidos nucleicos e biogeoquímica de ecossistemas para acessar uma questão marcante da biogeoquímica moderna; o que controla o ciclo do metano ao longo de gradientes de uso do solo em florestas tropicais? A resposta a essa questão requer que nós acessemos o desafio fundamental da biologia de entender as interações e feedbacks entre as três dimensões da biodiversidade. Para responder essas questões, serão acessadas as dimensões genética, filogenética e funcional da biodiversidade de bactérias e arqueias em duas florestas tropicais brasileiras ameaçadas pelo desenvolvimento: uma floresta tropical da Amazônica Oriental, em Rondônia e uma Reserva da Amazônia Ocidental perto de Santarém. Essas florestas abrigam uma gama de tipos de ecossistemas, características de solo e histórico de uso do solo. Serão acessadas três dimensões da biodiversidade microbiana do solo: (1) composição da comunidade microbiana e diversidade filogenética através de sequenciamento em larga escala de genes do ciclo do metano (pmoA e mcrA); (2) sequenciamento completo da diversidade genética (com foco no potencial metabólico) através de regiões de genes alvo e sequenciamento metagenômico de fragmentos de genoma relevantes funcionalmente; e (3) diversidade funcional do ecossistema como um todo, através de observações de emissão/consumo de metano e seus isótopos, que serão então comparados as proporções de transcritos: genes para os genes do ciclo do metano. Para integrar de maneira profunda todas as três dimensões da biodiversidade microbiana, será usada uma abordagem em dois níveis: (1) Integração estatística pareada entre os dados das dimensões adjacentes; (2) integração simultânea de todas as três dimensões através do desenvolvimento de um modelo computacional baseado em características (Micro Trait-ME), que combina identidades taxonômicas, abundâncias e valores de características (inferidas do conteúdo genético e dos dados de expressão) para predizer a resposta do ciclo do metano à mudança de uso do solo. Esse modelo será útil para uma ampla comunidade de pesquisadores. (AU)

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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)
YOSHIURA, CAIO AUGUSTO; VENTURINI, ANDRESSA MONTEIRO; PEREZ BRAGA, LUCAS PALMA; DA FRANCA, ALINE GIOVANA; CATANHO PEREIRA DE LYRA, MARIA DO CARMO; TSAI, SIU MUI; RODRIGUES, JORGE LUIZ MAZZA. Responses of Low-Cost Input Combinations on the Microbial Structure of the Maize Rhizosphere for Greenhouse Gas Mitigation and Plant Biomass Production. FRONTIERS IN PLANT SCIENCE, v. 12, JUN 30 2021. Citações Web of Science: 0.
VENTURINI, ANDRESSA MONTEIRO; NAKAMURA, FERNANDA MANCINI; GONTIJO, JULIA BRANDAO; DA FRANCA, ALINE GIOVANA; YOSHIURA, CAIO AUGUSTO; MANDRO, JESSICA ADRIELE; TSAI, SIU MUI. Robust DNA protocols for tropical soils. HELIYON, v. 6, n. 5 MAY 2020. Citações Web of Science: 2.

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