Exsudatos radiculares como reguladores da colonização da planta por Methylobacterium spp. e Methylorubrum extorquens.

Autor(es)

Maria Alejandra Mantilla Galindo

• Tipo de documento: Dissertação de Mestrado
• Imprenta: São Paulo.
• Instituição: Universidade de São Paulo (USP). Instituto de Ciências Biomédicas (ICB/SDI)
• Data de defesa: 2019-12-09

Membros da banca

Gabriel Padilla Maldonado; Galdino Andrade Filho; Andrea Balan Fernandes; Rodrigo Gouvêa Taketani

• Orientador: Welington Luiz de Araujo

Resumo

O gênero Methylobacterium pode estabelecer associações epifíticas ou endofíticas com diferentes espécies vegetais. Para o estabelecimento dessa interação, ocorre uma comunicação química coordenada entre as partes, em que os exsudatos da planta hospedeira provavelmente desempenham um papel fundamental. Estudos anteriores, mostraram que a linhagem M. mesophilicum SR1.6/6 apresenta maior crescimento na presença de exsudatos vegetais, induzindo uma alteração no padrão da expressão de genes possivelmente envolvidos na colonização (atividade catalítica, formação de biofilme, metabolismo primário e genes envolvidos em resposta antioxidante). No entanto, o papel dos exsudatos vegetais, durante a interação com Methylobacterium, ainda não é bem entendido. Portanto, o objetivo deste trabalho foi avaliar a influência de exsudatos radiculares de plântulas de soja (Glycine max) e milho (Zea mays) no estabelecimento da interação com Methylobacterium spp. e Methylorubrum extorquens. Assim, foram desenhados primers específicos para 3 linhagens de Methylobacterium e uma linhagem de Methylorubrum extorquens, com a finalidade de quantificar cada uma das linhagens no solo e na raiz de plântulas de soja e milho por qPCR. Além disso, foi feita a identificação dos exsudatos vegetais durante a interação com Methylobacterium por GC-MS e a influência dos exsudatos vegetais na formação de biofilme também foi avaliada. Deste modo, foi observado que as linhagens AR1.6/2 (M. extorquens) e MP2-3 (M. hispanicum), quando inoculadas individualmente, sobreviveram no solo por até 90 dias. Enquanto as linhagens SR1.6/6 (M. mesophilicum) e R16E (M. fujisawaense) apresentaram menor taxa de sobrevivência no mesmo período avaliado, ademais foi visto que no consórcio bacteriano, só a linhagem MP2-3 sobreviveu no solo. Nos experimentos de interação, foi observado que a linhagem SR1.6/6, inoculada individualmente apresentou maior abundância nas raízes de plântulas de soja, e quando inoculada no consórcio, apresentou menor abundância. Em raiz de milho, a abundância das bactérias não diferiu significativamente. A partir das análises de GC-MS, foi observado que plântulas de soja e milho apresentaram perfis diferenciados, sendo que plântulas de milho mostraram maior porcentagem de carboidratos (16%) e ácidos orgânicos (7%), em relação aos exsudatos de plântulas de soja, que apresentaram 14% de carboidratos e 2% de ácidos orgânicos. Durante a interação, houve um aumento na abundância relativa de carboidratos, ácidos orgânicos e aminoácidos tanto em plântulas de soja como de milho. Por último, foi evidenciado que os exsudatos de plântulas de milho induziram a formação de biofilme bacteriano. Os resultados obtidos neste trabalho, evidenciam a influência dos exsudatos na seleção de linhagens específicas de Methylobacterium e ou Methylorubrum, mediante a disponibilização de fontes específicas de carbono. Além disso, é possível sugerir que o sucesso da colonização da planta por Methylobacterium é dependente do metabolismo dessas fontes de nutrientes. (AU)

• Processo FAPESP: 17/03422-4 - Influência dos exsudatos da planta na ecologia de Methylobacterium spp. durante a interação com a planta hospedeira
• Beneficiário: Maria Alejandra Mantilla Galindo
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Mestrado