Identificação e caracterização de uma bactéria do gênero Paenibacillus com potencial para a promoção do crescimento de plantas

• Autor(a) principal: Heinzmann, Julia
• Data de Publicação: 2018
• Tipo de documento: Trabalho de conclusão de curso
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Institucional da UFRGS
• Texto Completo: http://hdl.handle.net/10183/233791
• topic: Paenibacillus; Fixacao de nitrogenio; Paenibacillus; Plant growth promoting bacteria; Nitrogen-fixing; 16S rRNA gene phylogeny; Genomic metrics

O crescimento e a produtividade das plantas são amplamente influenciados pelos micro-organismos do solo, especialmente as bactérias benéficas conhecidas como PGPB (Plant Growth Promoting Bacteria), as quais são encontradas ao redor das raízes ou associadas a tecidos vegetais. Membros do gênero Paenibacillus apresentam ampla diversidade metabólica e têm sido isolados de diferentes plantas e habitats. Em estudos anteriores, três bactérias anaeróbias facultativas formadoras de endósporos (denominadas P3E, P26E e P32E) foram isoladas da rizosfera de girassol cultivado em campos do Estado do Rio Grande do Sul, Brasil. Estes isolados apresentaram resultados positivos para fixação de nitrogênio e foram identificados como membros do gênero Paenibacillus, de acordo com análises preliminares do gene 16S rRNA. Os genomas desses isolados foram sequenciados e análises genômicas de identidade média de nucleotídeos (ANI e OrthoANI) e hibridização DNA-DNA digital (dDDH) foram realizadas. Nas três métricas, valores abaixo do ponto de corte foram obtidos quando os isolados de girassol foram comparados às linhagens-tipo das espécies intimamente relacionadas (Paenibacillus graminis, Paenibacillus jilunlii e Paenibacillus sonchi). Reconstruções filogenéticas baseadas no gene 16S rRNA e no core proteome mostraram que P3E, P26E e P32E formam um grupo monofilético, o qual não incluiu nenhuma linhagem-tipo das espécies atuais de Paenibacillus. O isolado P26E, designado a linhagem-tipo da nova espécie, produziu endósporos elipsoidais com localização terminal sob crescimento em anaerobiose. Os principais ácidos graxos celulares foram anteiso–C15:0 e iso–C15:0, que representaram cerca de 58 e 14% do total de ácidos graxos em P26E, respectivamente. A linhagem P26E apresentou um maior percentual de ácido graxo iso–C15:0, ao invés de iso–C16:0, contrastando com as demais espécies intimamente relacionadas. O valor encontrado para o conteúdo de DNA G+C foi de 49,4 mol%, aproximadamente 1% menor que o conteúdo de Paenibacillus riograndensis, P. jilunlii, P. graminis e P. sonchi. Com base em diferentes métricas genômicas, filogenia e dados fenotípicos (como redução de nitrato, crescimento em presença de 0,001% de lisozima, bem como análise da capacidade de produção de ácido a partir de diferentes fontes de carbono), foi sugerido que P26ET representa a linhagem-tipo de uma nova espécie dentro do gênero Paenibacillus, para o qual o nome Paenibacillus helianthi sp. nov. foi proposto.