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Mapeamento da colonização de plantas de milho e de soja por uma comunidade microbiana sintética oriunda do microbioma da cana-de-açúcar

Processo: 16/23425-5
Linha de fomento:Bolsas no Brasil - Mestrado
Vigência (Início): 01 de março de 2017
Vigência (Término): 28 de fevereiro de 2018
Área do conhecimento:Ciências Biológicas - Genética - Genética Molecular e de Microorganismos
Convênio/Acordo: Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)
Pesquisador responsável:Paulo Arruda
Beneficiário:Natália de Brito Damasceno
Instituição-sede: Centro de Biologia Molecular e Engenharia Genética (CBMEG). Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP). Campinas , SP, Brasil
Assunto(s):Microbiota

Resumo

Este projeto tem como objetivo estudar o processo de colonização de plantas de milho e soja por bactérias que compõe uma comunidade sintética oriunda do microbioma da cana-de-açúcar. O projeto de mestrado faz parte de um grande projeto intitulado "The Sugarcane Microbiome (Saccharome): A Key Element in Sustainability of an Energy Crop" (caneina.cbmeg.unicamp.br/saccharome), uma colaboração entre a Universidade Estatual de Campinas e a Universidad Politécnica de Madrid, com financiamento da Repsol e Repsol Sinopec Brasil. O projeto Saccharome resultou no mapeamento detalhado da diversidade e abundância relativa de comunidades de bactérias e fungos presentes nas raízes, colmos e folhas da cana ao longo de seu desenvolvimento (Souza et al., 2016). Em um segundo momento, foi construída e anotada uma coleção de microorganismos representativa das comunidades bacterianas das raízes e dos colmos (Armanhi et al., 2016). A identificação das bactérias armazenadas na coleção permitiu o cruzamento com os dados de análise de comunidade obtidos através do sequenciamento de rRNA 16S, o que viabilizou a elaboração de um inóculo sintético contendo 17 isolados bacterianos representando grupos muito abundantes nas raízes e colmos da cana. Esses grupos pertencem a fração de microorganismos denominada "microbioma core", cuja diversidade e abundância tem um padrão bem característico em cada tecido da planta, mas que quase não se altera ao longo do seu desenvolvimento. Resultados preliminares mostraram que o inóculo sintético tem um efeito altamente impactante no crescimento de plantas de milho, aqui usados como modelo representando as gramíneas. Neste trabalho de mestrado pretendemos mapear o processo de colonização dessa comunidade sintética, analisando a dinâmica de distribuição e quantificando a abundância relativa de cada isolado do inóculo ao longo dos tecidos das plantas, utilizando milho (representando as monocotiledôneas) e soja (representando as dicotiledôneas) como modelos experimentais. Os genomas completos de cada isolado do inóculo sintético já foram sequenciados pelo nosso grupo. Assim, o mapeamento da abundância relativa dessas bactérias em milho e soja e a análise das funções determinadas pelas vias metabólicas codificadas pelos seus genomas, permitirão identificar quais funções estão potencialmente envolvidas no estímulo do crescimento vegetal. Portanto, os resultados obtidos neste projeto de mestrado, além da contribuição para o conhecimento da biologia da interação planta/comunidade bacteriana, servirá para orientar o desenvolvimento de novos inoculantes para as culturas de milho e soja. (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)
CORREA DE SOUZA, RAFAEL SOARES; LEITE ARMANHI, JADERSON SILVEIRA; DAMASCENO, NATALIA DE BRITO; IMPERIAL, JUAN; ARRUDA, PAULO. Genome Sequences of a Plant Beneficial Synthetic Bacterial Community Reveal Genetic Features for Successful Plant Colonization. FRONTIERS IN MICROBIOLOGY, v. 10, AUG 13 2019. Citações Web of Science: 0.
LEITE ARMANHI, JADERSON SILVEIRA; CORREA DE SOUZA, RAFAEL SOARES; DAMASCENO, NATALIA DE BRITO; DE ARAUJO, LAURA M.; IMPERIAL, JUAN; ARRUDA, PAULO. A Community-Based Culture Collection for Targeting Novel Plant Growth-Promoting Bacteria from the Sugarcane Microbiome. FRONTIERS IN PLANT SCIENCE, v. 8, JAN 4 2018. Citações Web of Science: 7.

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