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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
Modalidade de apoio: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
Acordo de Cooperação: 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
Palavra(s)-Chave do Pesquisador:Amazonia | Ciclo biogeoquímico do metano | Ecologia microbiana | PCR em tempo-real | Sequenciamento em larga escala | Microbiologia do solo

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 (4)
(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, . (13/22845-2, 15/19979-2, 15/13546-7, 15/08564-6, 16/11268-2, 14/50320-4, 19/25931-3)
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, . (15/12282-6, 15/08564-6, 15/13546-7, 18/14974-0, 15/19979-2, 14/50320-4, 15/23758-1)
VENTURINI, ANDRESSA M.; DIAS, NAISSA M. S.; GONTIJO, JULIA B.; YOSHIURA, CAIO A.; PAULA, FABIANA S.; MEYER, KYLE M.; NAKAMURA, FERNANDA M.; DA FRANCA, ALINE G.; BORGES, CLOVIS D.; BARLOW, JOS; et al. Increased soil moisture intensifies the impacts of forest-to-pasture conversion on methane emissions and methane-cycling communities in the Eastern Amazon. Environmental Research, v. 212, p. 13-pg., . (14/50320-4, 15/13546-7, 15/08564-6, 19/25931-3, 17/09616-5, 17/26138-0, 15/19979-2, 16/11268-2, 17/09643-2, 17/09952-5, 15/12282-6, 18/14974-0)
VENTURINI, ANDRESSA M.; GONTIJO, JULIA B.; DA FRANCA, ALINE G.; MOURA, JOSE M. S.; NUSSLEIN, KLAUS; BOHANNAN, BRENDAN J. M.; RODRIGUES, JORGE L. M.; TSAI, SIU M.. Metagenomes from Eastern Brazilian Amazonian Floodplains in the Wet and Dry Seasons. MICROBIOLOGY RESOURCE ANNOUNCEMENTS, v. 11, n. 8, p. 4-pg., . (18/14974-0, 14/50320-4, 19/25924-7, 19/25931-3, 15/19979-2)

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