Modulação da interação entre bactérias promotoras de crescimento e o milho pelo sistema quorum sensing

• Processo: 16/16868-8
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Mestrado
• Data de Início da vigência: 01 de novembro de 2016
• Data de Término da vigência: 31 de maio de 2018
• Área de conhecimento: Ciências Biológicas - Genética - Genética Molecular e de Microorganismos
• Pesquisador responsável: Maria Carolina Quecine Verdi
• Beneficiário: Jaqueline Raquel de Almeida
• Instituição Sede: Escola Superior de Agricultura Luiz de Queiroz (ESALQ). Universidade de São Paulo (USP). Piracicaba , SP, Brasil
• Vinculado ao auxílio: 14/16804-4 - Aplicação das ômicas no entendimento da interação Puccinia psidii x Eucalyptus grandis, AP.JP
• Bolsa(s) vinculada(s): 17/19361-4 - Screening e identificação de novos genes envolvidos no sistema de quorum sensing, BE.EP.MS
• Assunto(s): Crescimento vegetal Milho Percepção de Quorum Métodos para melhoria da produtividade Bacillus
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Bacillus | gene aiiA | milho | Promoção de Crescimento | quorum sensing | Genética de Micro-organismos - Interação bactéria-planta

Resumo

A cultura do milho é uma das mais importantes para a economia mundial e também brasileira, que exportou quase 32 milhões de toneladas em 2015. Em contrapartida, essa cultura necessita de uma intensa quantidade de fertilizantes químicos, como é o caso do nitrogênio. Uma das alternativas para a redução no consumo de nitrogênio químico é a utilização de bactérias fixadoras de nitrogênio, como é o caso Azospirillum brasilense, já comercialmente utilizado na cultura do milho. Porém, sabemos que os microrganismos não agem sozinhos, tanto no solo quanto no interior da planta existem milhões de bactérias interagindo de maneira complexa. Na busca por outros microrganismos capazes de realizar similar tarefa, a linhagem de Bacillus sp. (RZ2MS9), isolada da rizosfera do guaranazeiro é relatada como promotora de crescimento vegetal nas culturas de milho e soja. Porém, ainda faltam estudos sobre o processo de interação bactéria-planta. Além disso, um trabalho realizado com a linhagem RZ2MS9, co-inoculada com Azospirillum brasilense (Ab-v5), apresentou resultados positivos quanto a promoção de crescimento em milho, corroborando com a proposta de que a co-inoculação com diferentes microrganismos pode promover aumento ainda maior no desenvolvimento vegetal. Essa resposta a co-inoculação pode estar diretamente relacionado ao sistema de quorum sensing (QS), ou seja, o sistema de comunicação existente entre as bactérias, que é fundamental para o controle populacional das espécies bacterianas, além de controlar a formação de biofilmes e regular vários comportamentos. Frente a esse panorama, o presente projeto tem como objetivo monitorar o processo de colonização da linhagem RZ2MS9 marcada com GFP em milho, afim de melhor compreender a interação bactéria-planta. Além disso, a partir do silenciamento do gene aiiA, relacionado ao sistema de QS da linhagem RZ2MS9, será realizado um estudo sobre sua influência durante processo de colonização e na promoção de crescimento vegetal em milho, frente a co-inoculação da linhagem RZ2MS9 com as linhagens A. brasilense (Ab-v5) e B. ambifaria RZ2MS16, previamente relatadas como promotoras de crescimento vegetal de milho. (AU)

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)

DE ALMEIDA, JAQUELINE RAQUEL; RIANO PACHON, DIEGO MAURICIO; FRANCESCHINI, LIVIA MARIA; DOS SANTOS, ISANELI BATISTA; FERRAREZI, JESSICA APARECIDA; MAIA DE ANDRADE, PEDRO AVELINO; MONTEIRO-VITORELLO, CLAUDIA BARROS; LABATE, CARLOS ALBERTO; QUECINE, MARIA CAROLINA. Revealing the high variability on nonconserved core and mobile elements of Austropuccinia psidii and other rust mitochondrial genomes. PLoS One, v. 16, n. 3, MAR 11 2021. (14/16804-4, 15/14344-9, 16/16868-8)

BATISTA, BRUNA DURANTE; TANIGUTI, LUCAS MITSUO; ALMEIDA, JAQUELINE RAQUEL; AZEVEDO, JOAO LUCIO; QUECINE, MARIA CAROLINA. Draft Genome Sequence of Multitrait Plant Growth-Promoting Bacillus sp. Strain RZ2MS9. MICROBIOLOGY RESOURCE ANNOUNCEMENTS, v. 4, n. 6, NOV-DEC 2016. (16/16868-8)

DE ALMEIDA, JAQUELINE RAQUEL; BONATELLI, MARIA LETICIA; BATISTA, BRUNA DURANTE; TEIXEIRA-SILVA, NATALIA SOUSA; MONDIN, MATEUS; DOS SANTOS, RAFAELA CRISTINA; BENTO, JOSE MAURICIO SIMOES; DE ALMEIDA HAYASHIBARA, CAROLINA ALESSANDRA; AZEVEDO, JOAO LUCIO; QUECINE, MARIA CAROLINA. Bacillus thuringiensis RZ2MS9, a tropical plant growth-promoting rhizobacterium, colonizes maize endophytically and alters the plant's production of volatile organic compounds during co-inoculation with Azospirillum brasilense Ab-V5. ENVIRONMENTAL MICROBIOLOGY REPORTS, v. 13, n. 6, AUG 2021. (16/16868-8, 15/01188-9, 14/50871-0)

FIGUEREDO, EVERTHON FERNANDES; DA CRUZ, THIAGO ANGELO; ALMEIDA, JAQUELINE RAQUEL DE; BATISTA, BRUNA DURANTE; MARCON, JOELMA; ANDRADE, PEDRO AVELINO MAIA DE; HAYASHIBARA, CAROLINA ALESSANDRA DE ALMEIDA; ROSA, MAURICIO SANTOS; AZEVEDO, JOAO LUCIO; QUECINE, MARIA CAROLINA. The key role of indole-3-acetic acid biosynthesis by Bacillus thuringiensis RZ2MS9 in promoting maize growth revealed by the ipdC gene knockout mediated by the CRISPR-Cas9 system. MICROBIOLOGICAL RESEARCH, v. 266, p. 10-pg., 2022-10-12. (17/11026-1, 16/16868-8)

BATISTA, BRUNA DURANTE; TANIGUTI, LUCAS MITSUO; ALMEIDA, JAQUELINE RAQUEL; AZEVEDO, JOAO LUCIO; QUECINE, MARIA CAROLINA. Draft Genome Sequence of Multitrait Plant Growth-Promoting Bacillus sp. Strain RZ2MS9. GENOME ANNOUNCEMENTS, v. 4, n. 6, p. 2-pg., 2016-11-01. (15/01188-9, 16/16868-8, 11/05204-8, 09/53376-2)

Publicações acadêmicas

(Referências obtidas automaticamente das Instituições de Ensino e Pesquisa do Estado de São Paulo)

ALMEIDA, Jaqueline Raquel de. Mecanismos moleculares envolvidos na comunicação bacteriana e na promoção de crescimento de milho. 2018. Dissertação de Mestrado - Universidade de São Paulo (USP). Escola Superior de Agricultura Luiz de Queiroz (ESALA/BC) Piracicaba.