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Comunidades bacterianas na rizosfera de Brachiaria decumbens, Panicum maximum e Noccaea caerulescens utilizadas para fitoextração de cádmio em Latossolo Vermelho

Processo: 18/07190-3
Modalidade de apoio:Bolsas no Exterior - Estágio de Pesquisa - Pós-Doutorado
Data de Início da vigência: 01 de novembro de 2018
Data de Término da vigência: 31 de outubro de 2019
Área de conhecimento:Ciências Agrárias - Agronomia - Ciência do Solo
Pesquisador responsável:Luís Reynaldo Ferracciú Alleoni
Beneficiário:Flávio Henrique Silveira Rabêlo
Supervisor: Vangronsveld Jaco
Instituição Sede: Escola Superior de Agricultura Luiz de Queiroz (ESALQ). Universidade de São Paulo (USP). Piracicaba , SP, Brasil
Instituição Anfitriã: Hasselt University, Diepenbeek, Bélgica  
Vinculado à bolsa:17/11299-8 - Biodisponibilidade de cádmio em Latossolo Vermelho e sua relação com a tolerância de Brachiaria decumbens e Panicum maximum utilizando Noccaea caerulescens como modelo, BP.PD
Assunto(s):Metais pesados   Microbiota
Palavra(s)-Chave do Pesquisador:forage grasses | heavy metals | Microbiome | Phytoremediation | weathered soils | Química do solo e Microbiologia

Resumo

As concentrações de cádmio (Cd) no ambiente aumentaram nas últimas décadas, resultando em sérios problemas sócio-ambientais, como redução da produção de biomassa de plantas cultivadas em áreas contaminadas com Cd e a entrada de Cd na cadeia alimentar por meio da ingestão de alimentos contaminados, o que pode causar inúmeros problemas de saúde. Portanto, é indispensável diminuir as concentrações de Cd no ambiente. O uso de plantas capazes de acumular quantidades significativas de Cd, principalmente plantas que apresentam alta produção de biomassa e rápido crescimento, como as gramíneas forrageiras, é uma alternativa promissora para o tratamento de ambientes contaminados. Sabemos que o sucesso da fitorremediação depende fortemente da interação planta-microrganismos, mas este fator tem sido pouco estudado em gramíneas forrageiras utilizadas para a fitoextração de Cd. Portanto, nossos objetivos neste estudo serão: (i) identificar as comunidades bacterianas na rizosfera de duas espécies de plantas de alta produção de biomassa (Brachiaria decumbens Stapf. Cv. Basilisk e Panicum maximum Jacq. Cv. Massai) e de uma espécie hiperacumuladora de Cd [Noccaea caerulescens (J. & C. Presl) FK Mey] em Latossolo Vermelho contaminado com Cd; (ii) verificar se a presença de Cd modifica a composição das comunidades bacterianas na rizosfera dessas plantas; e (iii) avaliar se e como a comunidade bacteriana associada a uma planta hiperacumuladora de Cd é diferente da comunidade bacteriana de plantas de alta produção de biomassa. Estes resultados serão utilizados em conjunto com os resultados obtidos em outro estudo financiado pela FAPESP (processo no. 2017/11299-8), onde a N. caerulescens será utilizada como planta modelo, o que possibilitará compreender se e como a comunidade bacteriana da rizosfera pode alterar a biodisponibilidade de Cd em um Latossolo Vermelho, a tolerância das plantas ao Cd e a eficiência de fitoextração de Cd. Todas as plantas serão expostas (3,6 mg kg-1 de solo) e não expostas ao Cd em vasos contendo 8 L de Latossolo Vermelho em casa de vegetação de condições controladas para o verão e inverno. Dois tratamentos controle (solos não cultivados contaminados e não contaminados com Cd) serão usados para cada condição de crescimento (verão e inverno) para identificar as comunidades microbianas "originais". As plantas serão cultivadas durante 40 dias após a germinação das sementes em cada condição climática. Ao final do estudo, o solo da rizosfera será coletado para identificar a composição das comunidades bacterianas rizosféricas. Além da composição das comunidades bacterianas, determinaremos as concentrações de fitoquelatinas (PCs). Embora a determinação das PCs não esteja diretamente envolvida neste estudo, essa análise será realizada durante o estágio devido à dificuldade encontrada no Brasil para realizá-la, uma vez que esta análise foi proposta no processo FAPESP no. 2017/11299-8. Os dados serão submetidos à análise de variância e os tratamentos serão comparados pelo teste Tukey. Estudos de correlação entre as variáveis analisadas também serão realizados.

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Publicações científicas (7)
(As publicações científicas contidas nesta página são originárias da Web of Science ou da SciELO, cujos autores mencionaram números dos processos FAPESP concedidos a Pesquisadores Responsáveis e Beneficiários, sejam ou não autores das publicações. Sua coleta é automática e realizada diretamente naquelas bases bibliométricas)
SILVEIRA RABELO, FLAVIO HENRIQUE; DOS SANTOS, FELIPE HIPOLITO; LAVRES, JOSE; FERRACCIU ALLEONI, LUIS REYNALDO. . WATER AIR AND SOIL POLLUTION, v. 233, n. 6, p. 15-pg., . (17/11299-8, 18/07190-3)
RABELO, FLAVIO HENRIQUE SILVEIRA; LAVRES, JOSE; RAMIRES, THIAGO GENTIL; ALLEONI, LUIS REYNALDO FERRACCIU. . BIOREMEDIATION JOURNAL, v. 24, n. 4, p. 265-282, . (14/18735-0, 15/21562-2, 12/12894-3, 17/11299-8, 14/16731-7, 12/11859-0, 18/07190-3)
SILVEIRA RABELO, FLAVIO HENRIQUE; GAZIOLA, SALETE APARECIDA; ROSSI, MONICA LANZONI; SILVEIRA, NEIDIQUELE MARIA; WOJCIK, MALGORZATA; BAJGUZ, ANDRZEJ; PIOTROWSKA-NICZYPORUK, ALICJA; LAVRES, JOSE; LINHARES, FRANCISCO SCAGLIA; AZEVEDO, RICARDO ANTUNES; et al. Unraveling the mechanisms controlling Cd accumulation and Cd-tolerance inBrachiaria decumbensandPanicum maximumunder summer and winter weather conditions. PHYSIOLOGIA PLANTARUM, . (18/07190-3, 17/11299-8)
SILVEIRA RABELO, FLAVIO HENRIQUE; BORGO, LUCELIA; MERLOTI, LUIS FERNANDO; PYLRO, VICTOR SATLER; NAVARRETE, ACACIO APARECIDO; MANO, RODRIGO HIDEKI; THIJS, SOFIE; VANGRONSVELD, JACO; FERRACCIU ALLEONI, LUIS REYNALDO. . Science of The Total Environment, v. 728, . (18/07190-3, 17/11299-8)
RABELO, FLAVIO HENRIQUE SILVEIRA; VANGRONSVELD, JACO; BAKER, ALAN J. M.; VAN DER ENT, ANTONY; ALLEONI, LUIS REYNALDO FERRACCIU. . FRONTIERS IN PLANT SCIENCE, v. 12, . (14/18735-0, 12/11859-0, 15/21562-2, 18/07190-3, 17/11299-8, 12/12894-3, 14/16731-7)
SILVEIRA RABELO, FLAVIO HENRIQUE; GAZIOLA, SALETE APARECIDA; ROSSI, MONICA LANZONI; SILVEIRA, NEIDIQUELE MARIA; WOJCIK, MALGORZATA; BAJGUZ, ANDRZEJ; PIOTROWSKA-NICZYPORUK, ALICJA; LAVRES, JOSE; LINHARES, FRANCISCO SCAGLIA; AZEVEDO, RICARDO ANTUNES; et al. . PHYSIOLOGIA PLANTARUM, v. 173, n. 1, p. 20-44, . (17/11299-8, 18/07190-3)
RABELO, FLAVIO HENRIQUE SILVEIRA; DANELUZZI, GABRIEL SILVA; DOS SANTOS, FELIPE HIPOLITO; COLZATO, MARINA; MONTANHA, GABRIEL SGARBIERO; NAKAMURA, LUIZ RICARDO; DE CARVALHO, HUDSON WALLACE PEREIRA; LAVRES, JOSE; ALLEONI, LUIS REYNALDO FERRACCIU. . ENVIRONMENTAL AND EXPERIMENTAL BOTANY, v. 195, p. 14-pg., . (18/07190-3, 17/11299-8)