Bolsa 18/07190-3 - Metais pesados, Microbiota - BV FAPESP
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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)
(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)
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. Effects of winter and summer conditions on Cd fractionation and bioavailability, bacterial communities and Cd phytoextraction potential of Brachiaria decumbens and Panicum maximum grown in a tropical soil. Science of The Total Environment, v. 728, . (18/07190-3, 17/11299-8)
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. Role of nodes in accumulation and distribution of cadmium and its relationship with nutrient distribution and photosynthesis in the growth and regrowth of Brachiaria decumbens. ENVIRONMENTAL AND EXPERIMENTAL BOTANY, v. 195, p. 14-pg., . (18/07190-3, 17/11299-8)
RABELO, FLAVIO HENRIQUE SILVEIRA; VANGRONSVELD, JACO; BAKER, ALAN J. M.; VAN DER ENT, ANTONY; ALLEONI, LUIS REYNALDO FERRACCIU. Are Grasses Really Useful for the Phytoremediation of Potentially Toxic Trace Elements? A Review. 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. Unraveling the mechanisms controlling Cd accumulation and Cd-tolerance inBrachiaria decumbensandPanicum maximumunder summer and winter weather conditions. PHYSIOLOGIA PLANTARUM, v. 173, n. 1, p. 20-44, . (17/11299-8, 18/07190-3)
RABELO, FLAVIO HENRIQUE SILVEIRA; LAVRES, JOSE; RAMIRES, THIAGO GENTIL; ALLEONI, LUIS REYNALDO FERRACCIU. Diagnosis and recommendation integrated system and nutritional balance index reveal Cd-induced nutritional disorders in Panicum maximum assayed for Cd phytoextraction. 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; DOS SANTOS, FELIPE HIPOLITO; LAVRES, JOSE; FERRACCIU ALLEONI, LUIS REYNALDO. Changes in Tillering, Nutritional Status and Biomass Yield of Panicum maximum Used for Cadmium Phytoextraction. WATER AIR AND SOIL POLLUTION, v. 233, n. 6, p. 15-pg., . (17/11299-8, 18/07190-3)

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