Seleção de mutantes aleatórios de Azomonas sp. com maior capacidade de produção de compostos indólicos e excreção de amônio

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Ramos, Luan da Luz
Data de Publicação: 2024
Tipo de documento: Dissertação
Idioma: por
Título da fonte: Repositório Institucional da UEL
Texto Completo: https://repositorio.uel.br/handle/123456789/16127
Resumo: Resumo: Diversas pesquisas têm mostrado que bactérias promotoras do crescimento vegetal (BPCV) são capazes de substituir total ou parcialmente insumos agrícolas industriais, atuando na disponibilização e no aumento da eficiência de uso de nutrientes disponíveis no solo Dentre os diferentes mecanismos de promoção do crescimento exibidos por BPCV, a atividade diazotrófica possui enorme importância agronômica, devido à escassez de nitrogênio em solos agrícolas, o elevado custo de aquisição e aplicação de fertilizantes nitrogenados, e o potencial de contaminação do ambiente pelo uso indiscriminado destes insumos No Brasil, algumas estirpes de microrganismos diazotróficos promotores de crescimento estão registradas para uso comercial em culturas de trigo, arroz, milho, e diversas espécies leguminosas Com isso, são também necessárias ações para o melhoramento destes microrganismos buscando incrementar os mecanismos ativos na promoção do crescimento vegetal, e desta forma proporcionar o desenvolvimento de novos produtos biotecnológicos Diante deste quadro foram aplicados processos mutagênicos aleatórios, químicos e físicos, sobre uma BPCV isolada de raízes de milho e identificada como Azomonas sp estirpe 4311, seguindo a seleção dos mutantes obtidos para identificar variantes com capacidade aumentada de excreção de amônio Esse trabalho resultou na identificação de 16 estirpes mutantes de Azomonas sp com alteração no metabolismo do nitrogênio, reveladas pela capacidade de crescimento em meio de cultivo adicionado com 3 mM de etilenodiamina, um composto inibidor da enzima glutamina sintetase responsável pela assimilação de amônio Dentre estes mutantes destacou-se a estirpe Azomonas sp B1T7-6, que apresentou níveis de excreção de amônio e produção de compostos indólicos superiores à estirpe selvagem Em adição, o desenvolvimento inicial de plantas de milho na presença da estirpe B1T7-6 resultou em incrementos na quantidade de matéria seca e no comprimento de raízes, quando comparadas às plantas inoculadas com a estirpe selvagem Os índices de excreção de amônio e produção de compostos indólicos pela estirpe B1T7-6 foram 86% e 1% superiores à estirpe selvagem, respectivamente, enquanto o acúmulo de matéria seca em plantas de milho foi 12% superior à mesma Estes resultados demonstraram que a eficiência dos processos biológicos utilizados na agricultura pode ser aumentada, e expandida para espécies bacterianas pouco utilizadas como insumo biotecnológico Futuros estudos serão necessários para melhor compreensão das alterações metabólicas e genéticas que possam ter influenciado o desempenho da estirpe mutante
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Universidade Estadual de Londrina, Centro de Ciências Biológicas, Programa de Pós-Graduação em MicrobiologiaAbstract: Several studies have shown that plant growth promoting bacteria (PGPB) is able to fully or partially replace the industrial inputs in agriculture, increasing the availability and efficiency of nutrients use in the soil Among the differents growth-promoting mechanisms exhibited by PGPB, the diazotrophic activity has huge agronomic importance, due to the deficiency of nitrogen in most agricultural soils, the high cost of acquisition and application of nitrogen fertilizer, and the potential for environmental hazard by the indiscriminate use of N-fertilizer inputs In Brazil, some strains of growth-promoting diazotrophic bacteria are registered for commercial use in wheat, rice, corn, and several legume species Meanwhile, breeding actions are necessary to improve these non-symbiotic associations aiming to increase the mechanisms active in plant growth promotion, which can then lead to the development of new biotechnological products As result of this situation, random chemical and physical mutagenic processes were applied to the Azomonas sp 4311, a PGPB isolated from maize roots, followed by the screening and selection of mutants that showed enhanced ammonium excretion This work resulted in the identification of 16 mutants strains of Azomonas sp altered in the nitrogen metabolism, revealed by its growth ability in culture medium added with 3 mM ethylenediamine, an inhibitor of the enzyme glutamine synthetase which is involved in ammonium assimilation Among these mutants, the strain Azomonas sp B1T7-6 was featured and showed ammonium excretion levels and indoles production higher than the wild type The ammonium excretion rates and production of indoles by B1T7-6 strain were 86% and 1% higher than the wild type In addition, the early development of maize plants in the presence of B1T7-6 strain resulted in higher amounts of dry matter and higher root length when compared to plants inoculated with the wild type strain These results supports previous findings which indicates that the efficiency of the biological processes used in agriculture can be increased and expanded by the biotechnological exploitation of uncommon associative strains and its use in breeding programs Future studies will be need to better understand the metabolic and genetic changes that may have influenced the performance of mutant strainOliveira, André Luiz Martinez de [Orientador]Sartori, DanieleRodrigues, Elisete PainsRamos, Luan da Luz2024-05-01T15:01:43Z2024-05-01T15:01:43Z2016.0022.03.2016info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdfhttps://repositorio.uel.br/handle/123456789/16127porMestradoMicrobiologiaCentro de Ciências BiológicasPrograma de Pós-Graduação em MicrobiologiaLondrinareponame:Repositório Institucional da UELinstname:Universidade Estadual de Londrina (UEL)instacron:UELinfo:eu-repo/semantics/openAccess2024-07-12T04:19:54Zoai:repositorio.uel.br:123456789/16127Biblioteca Digital de Teses e Dissertaçõeshttp://www.bibliotecadigital.uel.br/PUBhttp://www.bibliotecadigital.uel.br/OAI/oai2.phpbcuel@uel.br||opendoar:2024-07-12T04:19:54Repositório Institucional da UEL - 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