Variações das estruturas das comunidades de bactérias e fungos em Espodossolos sob diferentes ...

156 Pages·2015·5.35 MB·Portuguese

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Universidade de São Paulo
Escola Superior de Agricultura “Luiz de Queiroz”

Variações das estruturas das comunidades de bactérias e fungos
em Espodossolos sob diferentes regimes de drenagem

Elisa Rabelo Matos

Tese apresentada para obtenção do título de
Doutora em Ciências. Área de concentração:
Microbiologia Agrícola

Piracicaba
2015
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Elisa Rabelo Matos
Bacharel em Ciências Biológicas

Variações das estruturas das comunidades de bactérias e fungos em
Espodossolos sob diferentes regimes de drenagem
versão revisada de acordo com a resolução CoPGr 6018 de 2011

Orientador:
Prof. Dr. MARCIO RODRIGUES LAMBAIS

Tese apresentada para obtenção do título de
Doutora em Ciências. Área de concentração:
Microbiologia Agrícola

Piracicaba
2015
Dados Internacionais de Catalogação na Publicação
DIVISÃO DE BIBLIOTECA - DIBD/ESALQ/USP

Matos, Elisa Rabelo
Variações das estruturas das comunidades de bactérias e fungos em Espodossolos
sob diferentes regimes de drenagem / Elisa Rabelo Matos. - - versão revisada de acordo
com a resolução CoPGr 6018 de 2011. - - Piracicaba, 2015.
155 p. : il.
Tese (Doutorado) - - Escola Superior de Agricultura “Luiz de Queiroz”.

1. Podzol 2. Matéria orgânica 3. Sequenciamento MiSeq rRNA 16S 4. Sequenciamento
5. Pirólise 6. Lignina I. Título
CDD 630.46
M433v

“Permitida a cópia total ou parcial deste documento, desde que citada a fonte – O autor”
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À mamãe Maria Olinda, papai José Domingos,
meus irmãos Emília e Eduardo,
cunhados Vinícius e Cristiane,
meu namorado Gustavo
e minhas sobrinhas Manuela, Lívia e Marina
pelo amor incondicional, apoio e incentivo pra que tudo isso fosse
possível,
DEDICO.
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AGRADECIMENTOS

Ao Prof. Dr. Marcio Rodrigues Lambais, pela orientação, incentivo e confiança
durante todo o tempo do mestrado e doutorado.
Ao programa de Microbiologia Agrícola e à Escola Superior de Agricultura Luiz de
Queiroz (ESALQ-USP) pela oportunidade de crescimento profissional e por fornecer
estrutura para realização do trabalho.
À FAPESP pela bolsa concedida por três anos de curso e auxílio financeiro para
desenvolvimento do projeto; ao CNPq, pela bolsa concedida nos meses iniciais do
curso.
Ao Prof Pablo Vidal Torrado e Peter Buurman pelas valiosas sugestões e
contribuições no trabalho, pela amizade e ajuda nas coletas de campo.
Ao Prof. Dr. Jorge Rodrigues (The University of Texas at Arlington - UTA) pelo
acolhimento no laboratório durante os 9 meses do meu estágio no exterior em
Arlington, pelos ensinamentos, pelas contribuições e discussões, pelos momentos
agradáveis e pela amizade.
Ao Prof. Dr. Fernando Andreote, Dr. Adriano Lucheta e Prof. Dra. Brigitte Feigl
pelas valiosas sugestões durante o exame de qualificação.
Aos funcionários Denise Mescolotti, Luis Fernando e Wladimir Rosignolo pela
amizade e disponibilidade de sempre nos experimentos em laboratório.
Aos colegas da UTA e de Arlington: Nitzy Peakkai, Luiz Velazquez, Malini Kotak,
Madhu Rani, Fabio Soares, Wadud Khan, Dora Avramovich, Paula Rodrigues,
Cleverson Mattioli, Debanjana Roy, Shweta Panchal, Jill Castoe, Morgan Niewinski,
Alycia H. e Tiffany Besett por me acolherem tão bem e que me ajudarem tanto no
trabalho quanto em min
À amiga e companheira de trabalho Josiane Lopes por estar sempre disponível,
pela ajuda no trabalho, pela companhia nas coletas, momentos de risadas e
amizade acima de tudo! Muito obrigada!
Ao Leandro Nascimento e Victor Pylro pelo auxílio e sugestões nas análises de
bioinformática.
Aos colegas do Laboratório de Microbiologia Molecular, aos que ainda estão, aos
que já concluíram seus trabalhos: Rafael Armas, Kelly Justin, Sandra Montenegro,
Eder dos Santos, Alice Cassetari, Vivian Carvalho, Miguel Zelaya, Paula Pafetti,
Felipe Bozza, Felipe Del Lama em especial Silvia Barrera, Adriano Lucheta, Rafael
Valadares, Gisele Nunes, Giselle Fracetto, pela disponibilidade de sempre,
amizade, ajuda nas análises, coletas e sugestões.
Aos meus pais Maria Olinda, José Domingos, aos irmãos Emília e Eduardo, meus
cunhados Vinícius e Cristiane e minhas sobrinhas Manuela, Lívia e Marina, que
foram meus maiores presentes durante o doutorado, por todo amor dedicado e
palavras de incentivo em momentos difíceis. Amo vcs!
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Ao Gustavo, por se fazer presente todo momento mesmo à distância, pelo carinho,
paciência e amor que sempre me dedicou. E à família Lima Milani por me
acolherem tão bem há tantos anos!
Aos amigos da pós-graduação e de Piracicaba: Adriano Lucheta, Gisele Nunes,
Giselle Fracetto, Rafael Valadares, Silvia Barrera, Paulo Roger, Luciano França,
Maísa Heluany, Felipe Cury, Emiliana Romagnoli, Júlia Lima, Juliana Eschholz,
Maryeimy Varon, Bruna Oliveira, André Mazzetto, Myllene Pinheiro, Marcelo Vaz,
Ana Paula Andreote, Ligia Leite, Tatiane Beloni, Layanne Souza, Vivian Carvalho,
Fabiana Mingossi, Michele Silva, Jessica Nora, Fabio Paulino, Danilo Tosta, Monise
Christofoletti, Nil Mayolo, Leticia Terashima, Jacqueline Azevedo, Aloísio Coelho e
Antonio Bianchi. Meu muito obrigada por fazerem meus dias em Piracicaba mais
leves e mais divertidos!
s s q c f f í “b s ” s
EUA: Paula Rodrigues, Cleverson Mattioli, Eduardo Costa e Maressa Dolzan. Meus
sinceros agradecimentos por tudo o que significam pra mim, pelos momentos
vividos, risadas, pizzas, jantares, encontros e viagens! Vocês fizeram toda a
diferença e conquistaram um lugar muito especial em meu coração!
Às meninas da Casa do Seu Heleno Layanne Souza, Fabiana Mingossi, Vívian
Carvalho, Tatiane Beloni, Juliana Eschholz, Daiane Fausto, Michele Silva e Jessica
Nora, pela amizade, carinho, conselhos, convívio, por serem minha família em
Piracicaba. Sem vocês tudo seria mais difícil.
Aos eternos amigos de Poços, Lavras e a turma da Biologia 2003/2 por estarem
sempre comigo, pela amizade, força e carinho de sempre.
À minha GRANDE FAMÍLIA Rabelo e Matos por sempre torcerem por mim, pelas
mensagens de carinho e força de sempre!
A todos que não foram mencionados, mas que contribuíram de alguma maneira
para a realização deste trabalho.

Muito obrigada!
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“Um dia você entende que o tempo não é inimigo. E que ele é o
nosso maior mestre. Que tudo vem na hora que deve vir. Que não
adianta espernear nem se esconder da vida. Que a fuga não é a
melhor saída. E que no fim das contas a gente sempre acaba
agradecendo tudo que passou. Porque o tempo (ah, o tempo!) está
sempre ao nosso lado para nos mostrar o que realmente vale a pena.”
Clarissa Corrêa
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SUMÁRIO
RESUMO ................................................................................................................. 11
ABSTRACT .............................................................................................................. 13
1 INTRODUÇÃO GERAL ......................................................................................... 15
2 REVISÃO BIBLIOGRÁFICA ................................................................................. 17
2.1 Espodossolos: características e formação ......................................................... 17
2.2 Diversidade genética e funcional da microbiota do solo .................................... 22
2.3 Papéis dos micro-organismos na formação de Espodossolos ........................... 25
2.4 Hipóteses ........................................................................................................... 29
2.5 Objetivo geral ..................................................................................................... 29
2.5.1Objetivos específicos ....................................................................................... 29
Referências .............................................................................................................. 30
3 ESTRUTURA DAS COMUNIDADES E ABUNDÂNCIA DE BACTÉRIAS E
FUNGOS EM TRÊS PERFIS DE ESPODOSSOLOS .............................................. 37
Resumo ................................................................................................................... 37
3.1 Introdução .......................................................................................................... 38
3.2 Material e Métodos ............................................................................................ 40
3.2.1 Área de amostragem ...................................................................................... 40
3.2.2 Amostragem .................................................................................................... 41
3.2.3 Extração de DNA total do solo ........................................................................ 44
3.2.4 Quantificação do número de cópias dos genes rRNA 16S e região ITS1 rRNA
................................................................................................................................. 45
3.2.5 Análise da estrutura de comunidades de bactérias e fungos .......................... 46
3.3 Resultadose Discussão ..................................................................................... 47
3.3.1 Quantificação de bactérias e fungos ............................................................... 47
3.3.2 Análise da estrutura das comunidades bacterianas por PCR-DGGE ............. 52
3.3.3 Análise da estrutura das comunidades fúngicas por PCR-DGGE .................. 57
3.3.4 Conclusões ..................................................................................................... 61
Referências .............................................................................................................. 63
4 ANÁLISE DA DIVERSIDADE E ESTRUTURA DAS COMUNIDADES
BACTERIANAS EM ESPODOSSOLOS ATRAVÉS DO SEQUENCIAMENTO
MASSIVO DA REGIÃO V4 DO GENE rRNA 16S .................................................... 67
Resumo ................................................................................................................... 67
Abstract .................................................................................................................... 68
4.1 Introdução .......................................................................................................... 69
4.2 Material e Métodos ............................................................................................ 70