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Tese

Arqueias e bactérias extremófilas associadas a Atriplex nummularia e potencial de uso na mitigação do estresse salino (2024)

  • Authors:
  • Autor USP: VENTURA, JOÃO PAULO - ESALQ
  • Unidade: ESALQ
  • Sigla do Departamento: LSO
  • DOI: 10.11606/T.11.2024.tde-10012025-115433
  • Subjects: BACTÉRIAS; MICROBIOLOGIA DO SOLO; PLANTAS; RIZOSFERA; SALINIDADE DO SOLO
  • Keywords: Archaea; Estresse salino
  • Agências de fomento:
  • Language: Português
  • Abstract: A salinização do solo é um problema grave que afeta a produção agrícola globalmente, reduzindo drasticamente a área de terras cultiváveis. Estratégias de mitigação e recuperação dessas áreas são essenciais para garantir a produção de alimentos diante das mudanças climáticas. Plantas halofíticas, como Atriplex numulária, são uma opção para remediar áreas salinizadas, mas sua utilização é limitada. Adicionalmente, a exploração de microrganismos benéficos adaptados a ambientes salinos surge como uma abordagem promissora para induzir tolerância ao estresse em plantas. Este estudo explorou o microbioma da A. nummularia sob condições de irrigação salina e não salina para identificar microrganismos extremófilos capazes de induzir tolerância ao estresse salino. Foram identificados microrganismos dos gêneros Kushneria (filosfera) e Haladaptatus (rizosfera) através de análises de microbioma utilizando o gene RNAr 16S. Esses microrganismos foram isolados e inoculados no solo para verificar seu potencial na indução de tolerância ao estresse salino. Observou-se que as linhagens foram capazes de induzir tolerância à salinidade significativamente (p<0.05) em condições de alta e moderada dosagem de NaCl, melhorando a resposta fotossintética, a regulação osmótica e genética em plantas sob irrigação salina. Além disso foi verificado que as arqueias se estabeleceram no solo com o aumento da salinidade. Para compreender as respostas da planta à inoculação, foi avaliado o aumento da biomassafoliar e radicular, o acúmulo de minerais (sódio e potássio), a resposta hormonal (ácido indol acético e ácido abscísico), indução na expressão de genes responsivos e a modulação da comunidade microbiana rizosférica. As inoculações induziram a expressão de genes responsivos ao estresse, como ZmPIP1-1, ZmPIP2-5, ZmAN13, ZmCPK11, ZmPP2C, cAPX e ZmLea3, envolvidos no transporte de água, resposta antioxidante e sinalização hormonal. A análise de expressão gênica via RT-qPCR revelou variações significativas entre os tratamentos, com a inoculação da cepa CMAA 1911 (Haloadaptatus sp.) e co-inoculação das cepas CMAA 1911+AFS703 (Kushneria sp. e Haladaptatus sp.) mostrando maior eficácia. A análise do microbioma rizosférico indicou que a inoculação alterou positivamente a composição e diversidade microbiana, destacando sua importância na tolerância ao estresse salino. Também foi verificado um aumento dos níveis de osmólitos osmoprotetores, como betaína e prolina, nas raízes e folhas, auxiliando as plantas a lidar com o estresse osmótico. A quantificação dos elementos Ca, Mg, K e Na demonstrou que os tratamentos combinados reduziram os níveis de Na e consequentemente, aumentaram os níveis de K nas folhas, essencial para o equilíbrio osmótico e homeostase celular sob condições de salinidade. Alterações na produção dos fitohormônios ABA e AIA indicaram que a inoculação moderou a resposta de estresse e promoveu o crescimento das plantas. Os resultados deste estudo demonstram que ainoculação microbiana pode induzir respostas adaptativas benéficas em plantas de milho sob estresse salino. Este estudo reporta, pela primeira vez, a eficácia da inoculação de arqueias halofílicas na indução de tolerância ao estresse salino em plantas de milho, destacando o papel fundamental desses microrganismos na mitigação dos efeitos da salinização do solo. Futuros estudos devem focar em entender melhor os mecanismos moleculares subjacentes e explorar a aplicação prática desses microrganismos em diferentes culturas e condições ambientais, promovendo uma agricultura mais resiliente e sustentável diante das mudanças climáticas
  • Imprenta:
  • Data da defesa: 23.10.2024
    • Acesso à fonteAcesso à fonteDOI

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    Status:
    Artigo publicado em periódico de acesso aberto (Gold Open Access)
    Versão do Documento:
    Versão publicada (Published version)
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    • ABNT

      VENTURA, João Paulo. Arqueias e bactérias extremófilas associadas a Atriplex nummularia e potencial de uso na mitigação do estresse salino. 2024. Tese (Doutorado) – Universidade de São Paulo, Piracicaba, 2024. Disponível em: https://teses.usp.br/teses/disponiveis/11/11138/tde-10012025-115433/. Acesso em: 04 abr. 2026.

    • APA

      Ventura, J. P. (2024). Arqueias e bactérias extremófilas associadas a Atriplex nummularia e potencial de uso na mitigação do estresse salino (Tese (Doutorado). Universidade de São Paulo, Piracicaba. Recuperado de https://teses.usp.br/teses/disponiveis/11/11138/tde-10012025-115433/

    • NLM

      Ventura JP. Arqueias e bactérias extremófilas associadas a Atriplex nummularia e potencial de uso na mitigação do estresse salino [Internet]. 2024 ;[citado 2026 abr. 04 ] Available from: https://teses.usp.br/teses/disponiveis/11/11138/tde-10012025-115433/

    • Vancouver

      Ventura JP. Arqueias e bactérias extremófilas associadas a Atriplex nummularia e potencial de uso na mitigação do estresse salino [Internet]. 2024 ;[citado 2026 abr. 04 ] Available from: https://teses.usp.br/teses/disponiveis/11/11138/tde-10012025-115433/

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